一種氣-液增壓缸的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種氣?液增壓缸，包括依次密封連接的前端蓋、工作缸缸體、液壓缸缸體、注油中蓋、氣缸缸體和后端蓋，前端蓋上設有回程進氣通道，后端蓋上設有與氣缸缸體連通的增壓進氣通道，氣缸缸體內設有增壓活塞桿增壓活塞桿上套設有復位彈簧，液壓缸缸體上設有快速進氣通道，所述液壓缸缸體包括多個液壓缸體單元，每個液壓缸體單元之間設有緩沖中蓋，注油中蓋和緩沖中蓋內設有與增壓活塞桿配合的通孔，通孔內套設有液壓密封圈。采用了多重密封，有效降低了沖壓過程中緩沖中蓋內密封圈兩側液體的壓力差，使密封圈更耐用，即使其中一個密封圈失效，還有其他密封圈，延長整體增壓缸的使用時間，增加其穩定性。
【專利說明】
一種氣-液増壓缸
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種氣-液增壓缸。
【背景技術】
[0002]氣-液增壓缸廣泛應用于沖壓設備等需要較大推力的場合中，氣-液增壓缸的工作過程一般為預壓、增壓和回程，由于氣-液缸的結構限制，現有的氣-液增壓缸一般存在以下問題:I)使用壽命短，漏油;2)隨著使用時間延長，沖壓力不穩定;3)高壓液體與低壓液體間采用單密封圈密封，載荷過大。
[0003]同時，由于工廠普遍迫切需求提高增壓缸工作效率而盲目增大工作氣源壓力，這樣會使缸內密封圈承受過大負荷，長期工作后極易出現漏油、工作活塞桿打出無力等故障問題，大大縮短了整個增壓缸的使用壽命，為正常生產埋下安全隱患。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述缺陷，提供了一種氣-液增壓缸，采用了多重密封，有效降低了沖壓過程中緩沖中蓋內密封圈兩側液體的壓力差，使密封圈更耐用，即使其中一個密封圈失效，還有其他密封圈，延長整體增壓缸的使用時間，增加其穩定性。
[0005 ]本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
[0006]—種氣-液增壓缸，包括依次密封連接的前端蓋、工作缸缸體、液壓缸缸體、注油中蓋、氣缸缸體和后端蓋，前端蓋上設有回程進氣通道，后端蓋上設有與氣缸缸體連通的增壓進氣通道，氣缸缸體內設有增壓活塞桿增壓活塞桿上套設有復位彈簧，工作缸缸體內設有工作活塞桿，工作活塞桿一端與液壓缸缸體密封配合，工作活塞桿的另一端密封穿過前端蓋，液壓缸缸體上設有快速進氣通道，所述液壓缸缸體包括多個液壓缸體單元，每個液壓缸體單元之間設有緩沖中蓋，注油中蓋和緩沖中蓋內設有與增壓活塞桿配合的通孔，通孔內套設有液壓密封圈。
[0007]接上述技術方案，所述液壓缸體單元個數為2個，一個液壓缸體單元為高壓液壓缸體，另一個液壓缸體單元為中壓液壓缸體，高壓液壓缸體的一端與工作缸缸體連接，高壓液壓缸體的另一端與緩沖中蓋連接，中壓液壓缸體的一端與緩沖中蓋連接，中壓液壓缸體的另一端與氣壓缸缸體連接。
[0008]接上述技術方案，緩沖中蓋的側壁上設有第一緩沖通道，第一緩沖通道內設有第一單向閥，液體可以從中壓液壓缸體向高壓液壓缸體流動，反向截止。
[0009]接上述技術方案，注油中蓋的側壁上設有第二緩沖通道，緩沖通道內設有第二單向閥，液體可以從氣缸缸體方向流向液壓缸缸體方向流，反向截止。
[0010]接上述技術方案，注油中蓋的外壁上還設有進液通道，進液通道的出口與第二緩沖通道連通，注油后通道閉死。
[0011]接上述技術方案，氣缸缸體內設有氣-液轉換中蓋，增壓活塞桿穿過氣-液轉換中蓋，氣-液轉換中蓋有液壓缸缸體內的液壓油與復位彈簧限位，氣-液轉換中蓋于氣缸缸體內滑動。
[0012]接上述技術方案，所述工作活塞桿靠近后端蓋一側的端面上設有空腔，所述空腔正對增壓活塞桿，用于容納增壓時前伸的增壓活塞桿，所述工作活塞桿上設有凸緣，活塞桿上凸緣的兩側分別套有與工作缸缸體配合的膠墊。
[0013]接上述技術方案，所述氣-液增壓缸上設有包括二位五通閥和二位三通閥的氣路系統，所述二位五通閥的三個接口通過管道分別與回程進氣通道、快速進氣通道以及氣源連通，二位五通閥的其余接口與大氣連通，所述二位五通閥有兩種機位，一種是氣源與回程進氣通道連通并且快速進氣通道與大氣連通，另一種是氣源與快速進氣通道連通并且回程進氣通道與大氣連通;所述二位三通閥的接口通過管道分別與快速進氣通道、增壓進氣通道以及大氣連通，所述二位三通閥有兩種機位，一種是快速進氣通道與增壓進氣通道連通，另一種是增壓進氣通道與大氣連通，回程進氣通道以及快速進氣通道通過管道分別與二位三通閥的控制端連接，所述回程進氣通道與二位三通閥的控制端連接的管道上設有單向節流閥。
[0014]本發明具有以下有益效果:
[0015]1、在增壓過程中，氣體推動增壓活塞桿前進，增壓活塞桿依次通過注油中蓋內密封圈和緩沖中蓋內的密封圈，從而推動工作活塞桿繼續前進完成沖壓，采用了多重密封，有效降低了沖壓過程中緩沖中蓋內密封圈兩側液體的壓力差，使密封圈更耐用，即使其中一個密封圈失效，還有其他密封圈，而注油中蓋內的密封圈起到密封保險作用，即使所有緩沖中蓋內的密封圈失效，增壓缸依舊能保證正常壓力輸出，正常工作，從而延長整體增壓缸的使用時間，增加其穩定性。
[0016]2、通過第一單向閥和第二單向閥的設置，防止增壓活塞桿回程過快而導致液壓缸缸體中液體產生負壓從而對緩沖中蓋內的密封圈和注油中蓋內的密封圈造成損傷，此時液體經單向閥從后端蓋流向前端蓋方向。
[0017]3、工作活塞桿由氣體推動緩慢接觸到工件過程中，氣-液轉換中蓋由液體推動隨工作活塞桿一起向前推進，而此時增壓活塞桿并未下壓，有效防止了因容積擴大而產生的負壓，結構簡單，操作方便。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施例中氣-液增壓缸的結構示意圖；
[0019]圖2是圖1中K的局部放大圖；
[0020]圖3是圖1中M的局部放大圖；
[0021 ]圖4是本發明實施例中的氣路簡化圖；
[0022]圖中，1-回程進氣通道，2-進液通道，3-增壓進氣通道，4-后端蓋，5-增壓活塞桿，6-氣缸缸體，7-復位彈簧，8-氣-液轉換中蓋，9-注油中蓋，I O-中壓液壓缸體，11-緩沖中蓋，12-工作活塞桿，13-高壓液壓缸體，14-工作缸缸體，15-前端蓋，16-膠墊，17-第一液壓密封圈，18-第一單向閥，19-第二液壓密封圈，20-第二單向閥，21-二位五通閥，22-二位三通閥，23-單向節流閥，24-快速進氣通道，25-第一緩沖通道，26-第二緩沖通道。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
[0024]參照圖1?圖3所示，本發明提供的一個實施例中的氣-液增壓缸，包括依次密封連接的前端蓋15、工作缸缸體14、液壓缸缸體、注油中蓋9、氣缸缸體6和后端蓋4，前端蓋15上設有回程進氣通道I，后端蓋4上設有與氣缸缸體6連通的增壓進氣通道3，氣缸缸體6內設有增壓活塞桿5，增壓活塞桿5上套設有復位彈簧7，工作缸缸體14內設有工作活塞桿12，工作活塞桿12 一端與液壓缸缸體密封配合，工作活塞桿12的另一端密封穿過前端蓋15，液壓缸缸體上設有快速進氣通道24，其特征在于，所述液壓缸缸體包括多個液壓缸體單元，每個液壓缸體單元之間設有緩沖中蓋11，緩沖中蓋11內設有與增壓活塞桿5配合的第一通孔，第一通孔內套設有第一液壓密封圈17，注油中蓋9內設有與增壓活塞桿5配合的第二通孔，第二通孔內套設有第二液壓密封圈19;在增壓過程中，氣體推動增壓活塞桿5前進，增壓活塞桿5依次通過注油中蓋9內密封圈和緩沖中蓋11內的密封圈，從而推動工作活塞桿12繼續前進完成沖壓，采用了多重密封，有效降低了沖壓過程中緩沖中蓋11內密封圈兩側液體的壓力差，使密封圈更耐用，即使其中一個密封圈失效，還有其他密封圈，而注油中蓋9內的密封圈起到密封保險作用，即使所有緩沖中蓋11內的密封圈失效，增壓缸依舊能保證正常壓力輸出，正常工作，從而延長整體增壓缸的使用時間，增加其穩定性。
[0025]進一步地，所述液壓缸體單元個數為2個，一個液壓缸體單元為高壓液壓缸體13，另一個液壓缸體單元為中壓液壓缸體1，高壓液壓缸體13的一端與工作缸缸體14連接，高壓液壓缸體13的另一端與緩沖中蓋11連接，中壓液壓缸體1的一端與緩沖中蓋11連接，中壓液壓缸體10的另一端與氣壓缸缸體連接;在增壓過程中，氣體推動增壓活塞桿5前進，增壓活塞桿5先通過注油中蓋9內密封圈達到中壓液壓缸體10，而后通過緩沖中蓋11內密封圈達到高壓液壓缸體13，從而推動工作活塞桿12繼續前進完成沖壓，采用了雙重密封，有效降低了沖壓過程中緩沖中蓋11內密封圈兩側液體的壓力差，使密封圈更耐用，即使因使用時間過長而導致緩沖中蓋11內的密封圈失效，此時相當于高壓液壓缸體13與中壓液壓缸體1始終聯通，而注油中蓋9內密封圈起到雙重密封保險作用，即使緩沖中蓋11內密封圈失效，增壓缸依舊能保證正常壓力輸出，正常工作，從而延長整體增壓缸的使用時間，增加其穩定性。
[0026]進一步地，如圖2所示，緩沖中蓋11的側壁上設有第一緩沖通道25，第一緩沖通道25內設有第一單向閥18，液體可以從中壓液壓缸體1向高壓液壓缸體13流動，反向截止;當工作活塞桿12到達工作位置，增壓活塞桿5進入高壓液壓缸體13時防止高壓液體向中壓液壓缸體10泄漏；回程過程中，第一單向閥18關閉，復位彈簧7推動增壓活塞桿5快速返回原位，防止增壓活塞桿5回程過快而導致高壓液壓缸體13中液體產生負壓從而對緩沖中蓋11內密封圈造成損傷，此時液體經單向閥從中壓液壓缸體1流向高壓液壓缸體13。
[0027]進一步地，如圖3所示，注油中蓋9的側壁上設有第二緩沖通道26，緩沖通道內設有第二單向閥20，液體可以從氣缸缸體6方向流向液壓缸缸體方向流，反向截止；當工作活塞桿12到達工作位置，增壓活塞桿5進入液壓缸缸體時防止高壓液體向氣-液轉換中蓋8泄漏，回程過程中，第二單向閥20關閉，復位彈簧7推動增壓活塞桿5快速返回原位，為防止增壓活塞桿5回程過快而導致液壓缸缸體內液體產生負壓從而對注油中蓋9內密封圈造成損傷，此時液體經單向閥從氣-液轉換中蓋8流向液壓缸缸體。
[0028]進一步地，注油中蓋9的外壁上還設有進液通道2，進液通道2的出口與第二緩沖通道26連通，進液通道2用于注油放氣，注油后通道閉死。
[0029]進一步地，氣缸缸體6內設有氣-液轉換中蓋8，增壓活塞桿5穿過氣-液轉換中蓋8，氣-液轉換中蓋8有液壓缸缸體內的液壓油與復位彈簧7限位，氣-液轉換中蓋8于氣缸缸體6內滑動;工作活塞桿12由氣體推動緩慢接觸到工件過程中，氣-液轉換中蓋8由液體推動隨工作活塞桿12—起向前推進，而此時增壓活塞桿5并未下壓，有效防止了因容積擴大而產生的負壓，結構簡單，操作方便。
[0030]進一步地，所述工作活塞桿12靠近后端蓋4一側的端面上設有空腔，所述空腔正對增壓活塞桿5，用于容納增壓時前伸的增壓活塞桿5，所述工作活塞桿12上設有凸緣，活塞桿上凸緣的兩側分別套有與工作缸缸體14配合的膠墊16。
[0031]進一步地，如圖4所示，所述氣-液增壓缸上設有包括二位五通閥21和二位三通閥22的氣路系統，所述二位五通閥21的三個接口通過管道分別與回程進氣通道1、快速進氣通道24以及氣源連通，二位五通閥21的其余接口與大氣連通，所述二位五通閥21有兩種機位，一種是氣源與回程進氣通道I連通并且快速進氣通道24與大氣連通，另一種是氣源與快速進氣通道24連通并且回程進氣通道I與大氣連通;所述二位三通閥22的接口通過管道分別與快速進氣通道24、增壓進氣通道3以及大氣連通，所述二位三通閥22有兩種機位，一種是快速進氣通道24與增壓進氣通道3連通，另一種是增壓進氣通道3與大氣連通，回程進氣通道I以及快速進氣通道24通過管道分別與二位三通閥22的控制端連接。
[0032]進一步地，所述回程進氣通道I與二位三通閥22的控制端連接的管道上設有單向節流閥23。
[0033]本發明的工作原理:
[0034]工作活塞桿12快進過程中，由于快速進氣通道24設在高壓液壓缸體13的側壁，高壓液壓缸體13的內壁通過工作活塞桿12密封，所以當快速進氣通道24充氣時，氣源可以直接推動工作活塞桿12前伸直到接觸待加工工件，而后二位三通閥22打開，增壓活塞桿5下壓依次通過注油中蓋9、中壓液壓缸體10、緩沖中蓋11達到高壓液壓缸體13，從而達到增壓目的使高壓液體推動工作活塞桿12完成沖壓，本發明的增壓方式既快速又平穩;在增壓過程中，后端蓋4內的增壓進氣孔3進氣并推動增壓活塞桿5向前運動，在相同壓力的情況下，增壓活塞桿5可輸出數倍于從增壓進氣通道3進入的氣體推動壓強，通過推動高壓液體平穩的推動工作活塞桿12，從而達到增壓效果，同時，復位彈簧7具有使增壓活塞桿5復位的作用；本發明結構簡單，操作方便，設置雙重密封保險，有效延長增壓缸使用壽命，如圖1所示，在本實施例中，所述氣缸缸體6與中壓液壓缸體1之間設有注油中蓋9，注油中蓋9中設有第二單向閥20，液體可以從氣缸缸體6方向D向中壓液壓缸體1方向C流動，反向截止，所述注油中蓋9中設有進液通道2E，注油后通道閉死，所述注油中蓋9與緩沖中蓋11之間設有中壓液壓缸體10，所述中壓液壓缸體10與高壓液壓缸體13之間設有緩沖中蓋11，緩沖中蓋11中設有緩沖單向閥18，液體可以從中壓液壓缸體1方向B流向高壓液壓缸體13方向A，反向截止，所述氣-液轉換中蓋8由液體及與增壓桿5連接的復位彈簧7限位，所述氣-液轉換中蓋8在氣缸缸體6內滑動。
[0035]本發明的氣路系統主要是完成快速貼近工件行程、二位三通閥22保壓及沖壓完畢后的快速回程，其組合形式可以有很多種，現在給出如下一種實施例:
[0036]如圖4所示，所述氣路系統包括二位五通閥21和二位三通閥22，所述二位五通閥21的三個接口通過管道分別與回程進氣通道1、快速進氣通道24以及氣源連通，二位五通閥21的其余接口與大氣連通，所述二位五通閥21有兩種機位，一種是氣源與回程進氣通道I連通并且快速進氣通道24與大氣連通，另一種是氣源與快速進氣通道24連通并且回程進氣通道I與大氣連通;所述二位三通閥22的接口通過管道分別與快速進氣通道24、增壓進氣通道3以及大氣連通，所述二位三通閥22有兩種機位，一種是快速進氣通道24與增壓進氣通道3連通，另一種是增壓進氣通道3與大氣連通，回程進氣通道I以及快速進氣通道24通過管道分別與二位三通閥22的控制端連接，所述回程進氣通道I與二位三通閥22的控制端連接的管道上設有單向節流閥23(用于保持二位三通閥Π端壓力，當工作活塞桿12快進直到貼緊工件，工作腔內氣體壓力將很快趨近氣源壓力，氣體通過管路到達二位三通閥22的I端，此時該二位三通閥22兩端同為氣源壓力，而該閥閥芯I端面積大于Π端，故此時二位三通閥22打開)。
[0037]本發明的工作步驟是:
[0038]I)準備行程:二位五通閥21的機位是氣源與回程進氣通道I連通并且快速進氣通道24與大氣連通，氣源氣體通過二位五通閥21通進入回程進氣通道I，將工作活塞12穩定在初始位置。同時回程進氣通道I內的氣體通過氣路進入二位三通閥22的Π端，使增壓進氣通道3與大氣連通。
[0039]2)快進行程:二位五通閥21的機位是氣源與快速進氣通道24連通并且回程進氣通道I與大氣連通，氣源氣體推動工作活塞12直至接觸待加工零件，同時快速進氣通道24內的氣體通過管路到達二位三通閥22的Π端，并于二位三通閥22的Π端保持氣源壓力。
[0040]3)增力行程;工作桿12接觸到加工零件后，工作缸缸體14內容積恒定，內部氣壓很快趨近于氣源氣壓，此時二位三通閥22切換機位，快速進氣通道24與增壓進氣通道3連通，快速進氣通道24內的氣體進入增壓進氣通道3，將增壓活塞桿5下壓以達到增壓的目的。
[0041]4)返回行程:增壓進氣通道3與大氣連通，氣源與回程進氣通道I連通并且快速進氣通道24與大氣連通，氣源氣體從回程進氣通道I進入使工作塞活桿回到初始位置，復位彈簧7使增壓活塞5返回初始位置。
[0042]以上的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種氣-液增壓缸，包括依次密封連接的前端蓋、工作缸缸體、液壓缸缸體、注油中蓋、氣缸缸體和后端蓋，前端蓋上設有回程進氣通道，后端蓋上設有與氣缸缸體連通的增壓進氣通道，氣缸缸體內設有增壓活塞桿增壓活塞桿上套設有復位彈簧，工作缸缸體內設有工作活塞桿，工作活塞桿一端與液壓缸缸體密封配合，工作活塞桿的另一端密封穿過前端蓋，液壓缸缸體上設有快速進氣通道，其特征在于，所述液壓缸缸體包括多個液壓缸體單元，每個液壓缸體單元之間設有緩沖中蓋，注油中蓋和緩沖中蓋內設有與增壓活塞桿配合的通孔，通孔內套設有液壓密封圈。2.根據權利要求1所述的氣-液增壓缸，其特征在于，所述液壓缸體單元個數為2個，一個液壓缸體單元為高壓液壓缸體，另一個液壓缸體單元為中壓液壓缸體，高壓液壓缸體的一端與工作缸缸體連接，高壓液壓缸體的另一端與緩沖中蓋連接，中壓液壓缸體的一端與緩沖中蓋連接，中壓液壓缸體的另一端與氣壓缸缸體連接。3.根據權利要求2所述的氣-液增壓缸，其特征在于，緩沖中蓋的側壁上設有第一緩沖通道，第一緩沖通道內設有第一單向閥，液體可以從中壓液壓缸體向高壓液壓缸體流動，反向截止。4.根據權利要求1所述的氣-液增壓缸，其特征在于，注油中蓋的側壁上設有第二緩沖通道，緩沖通道內設有第二單向閥，液體可以從氣缸缸體方向流向液壓缸缸體方向流，反向截止。5.根據權利要求4所述的氣-液增壓缸，其特征在于，注油中蓋的外壁上還設有進液通道，進液通道的出口與第二緩沖通道連通，注油后通道閉死。6.根據權利要求1所述的氣-液增壓缸，其特征在于，氣缸缸體內設有氣-液轉換中蓋，增壓活塞桿穿過氣-液轉換中蓋，氣-液轉換中蓋有液壓缸缸體內的液壓油與復位彈簧限位，氣-液轉換中蓋于氣缸缸體內滑動。7.根據權利要求1所述的氣-液增壓缸，其特征在于，所述工作活塞桿靠近后端蓋一側的端面上設有空腔，所述空腔正對增壓活塞桿，用于容納增壓時前伸的增壓活塞桿，所述工作活塞桿上設有凸緣，活塞桿上凸緣的兩側分別套有與工作缸缸體配合的膠墊。8.根據權利要求1所述的氣-液增壓缸，其特征在于，所述氣-液增壓缸上設有包括二位五通閥和二位三通閥的氣路系統，所述二位五通閥的三個接口通過管道分別與回程進氣通道、快速進氣通道以及氣源連通，二位五通閥的其余接口與大氣連通，所述二位五通閥有兩種機位，一種是氣源與回程進氣通道連通并且快速進氣通道與大氣連通，另一種是氣源與快速進氣通道連通并且回程進氣通道與大氣連通;所述二位三通閥的接口通過管道分別與快速進氣通道、增壓進氣通道以及大氣連通，所述二位三通閥有兩種機位，一種是快速進氣通道與增壓進氣通道連通，另一種是增壓進氣通道與大氣連通，回程進氣通道以及快速進氣通道通過管道分別與二位三通閥的控制端連接，所述回程進氣通道與二位三通閥的控制端連接的管道上設有單向節流閥。
【文檔編號】F15B15/22GK105952698SQ201610440098
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】蓋超會, 張紅衛, 何瓊
【申請人】武漢軟件工程職業學院