手氣一體汽缸的製作方法
2023-05-14 04:13:51
手氣一體汽缸的製作方法
【專利摘要】本發明提供手氣一體汽缸，包括缸體、活塞、活塞杆，活塞置於缸體內腔，活塞杆一端連接在活塞上，還包括手動旋轉裝置和高度指示標，活塞杆與活塞可以在一定範圍內相對滑動，活塞杆另一端為螺杆，螺杆上設置有整體式螺母，螺母與缸體上部連接並可相對轉動，螺母上部安裝有手動旋轉裝置，手動旋轉裝置上安裝有高度指示標，在缸體上設置有兩個通氣口，分別位於缸體內活塞活動腔的頂部和底部。本發明手氣一體汽缸，梯形螺母為整體式增強了螺母的強度且減小了螺母體積。汽缸可以進行全行程操作，實現了設備的輕量化和易操作性。並且在活塞與活塞杆之間設置滾珠作為限位裝置，既能防止手動時活塞杆隨螺母轉動的現象，又能夠防止氣動時手動裝置的動作。
【專利說明】手氣一體汽缸
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽缸，特別是一種手氣動一體汽缸，屬於汽缸領域。
【背景技術】
[0002]在生產實踐中，需要汽缸氣動執行相關動作，但有時也需要手動操作汽缸執行相關動作，因此需要一種手氣動一體的汽缸。
[0003]在現有的手氣一體汽缸中，將螺母部分一分為二，在手動操作裝置時將螺母用相應的裝置合併，旋動螺母就可以產生軸向的位移，推動活塞打開或者關閉閥門，但是螺母一分為二導致其強度降低，因此要求螺母要向粗和長的方向發展以提高其強度，故導致設備笨重，在閥門需要較大力量關閉時，此問題尤其突出。
[0004]在有的手氣一體汽缸中，由於活塞與活塞杆之間缺乏限位裝置，使得手動操作時發生活塞杆隨螺母一起轉動的情形，導致活塞杆無法有效上行或下行。
[0005]有鑑於此特提出本發明。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題在於克服現有技術的不足，提供一種手氣一體汽缸，能夠分彆氣動運行和手動運行，實現設備的輕量化和易操作性。
[0007]為解決上述技術問題，本發明採用技術方案的基本構思是:
[0008]手氣一體汽缸，包括缸體、活塞、活塞杆、手動旋轉裝置，活塞置於缸體內腔，活塞杆一端連接在活塞上，缸體由上缸體和下缸體連接而成，下缸體呈U型，內部有空腔，下缸體底部還設置有通氣口連通空腔的下部；上缸體呈倒T型，上缸體疊放在下缸體上端，下缸體上部的外延邊與下缸體下部的外延邊通過螺釘固定，上缸體內部設置的沿其軸向的中心孔為上大下小的階梯通孔，活塞杆從通孔中穿過，上缸體下部設置有通氣口連通下缸體內部空腔的上部。活塞置於上缸體和下缸體圍合的空腔內。
[0009]活塞為十字形，上部為第一連接杆，第一連接杆內設置有向上開放的柱形腔，活塞杆一端插在柱形腔中且能在一定範圍內沿活塞杆軸向滑動，第一連接杆上端設有使活塞杆不脫落出柱形腔的限位裝置，活塞杆與柱形腔的壁之間設置有限制活塞杆與活塞相對轉動的限位裝置；活塞的下部為第二連接杆，第二連接杆從下缸體底部的中心孔穿出。
[0010]活塞杆另一端為螺杆且穿入上缸體的中心孔，螺杆上設置有整體式螺母，螺母與上缸體上部連接並可相對轉動，手動旋轉裝置固定於螺母上。
[0011]活塞的第一連接杆穿入上缸體中心孔且其外徑與上缸體中心孔的直徑相配合。
[0012]手動時，旋轉手動旋轉裝置使螺母轉動，從而使活塞杆上行或下行動作，在活塞杆相對活塞滑動到極限位置時，帶動活塞上行或下行，活塞下部帶動其他裝置動作。
[0013]氣動時，先轉動手動旋轉裝置將活塞杆提升到一定高度，並用高度指示標指示高度，到達所需高度後停止轉動手動旋轉裝置，在接下來的氣動運行中使活塞上下活動時不會發生壓或拉活塞杆的情況。[0014]當位於上缸體的通氣口進氣、位於下缸體的通氣口出氣時活塞下行，活塞下部帶動其他裝置動作，當位於下缸體的通氣口進氣、位於上缸體的通氣口出氣時活塞上行，活塞下部帶動其他裝置動作。由於活塞杆和活塞之間能在一定範圍內相對滑動，因此在氣動時，活塞動作不帶動活塞杆動作，也不會帶動活塞杆上端螺母和手動旋轉裝置動作。
[0015]採用上述技術方案後，本發明與現有技術相比具有以下有益效果。
[0016]本發明手氣一體汽缸，能夠分別通過手動或氣動的方式驅動活塞動作，從而帶動其他裝置動作實現汽缸功能。梯形螺母為整體式增強了螺母的強度且減小了螺母體積，梯形螺母通過軸承在上缸體的中心孔內轉動，並且在活塞與活塞杆之間設置滾珠作為限位裝置，使得活塞與活塞杆無法相對轉動，在手動時，可以旋轉手輪使活塞杆帶動活塞上下運動，防止了手動時活塞杆隨螺母轉動的現象；在氣動時，能夠避免活塞和活塞杆之間的聯動，從而避免了手動旋轉裝置的動作，並且汽缸可以進行全行程操作，實現設備的輕量化和易操作性。
[0017]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明手氣一體汽缸的半剖結構示意圖。
[0019]圖2是活塞的局部剖面示意圖。
[0020]圖3是活塞杆的局部剖視圖。
[0021]1.下密封圈，2.活塞，3.密封墊，4.螺塞，5.螺釘，6.彈墊，7.上缸體，8.活塞杆，
9.頂絲，10.螺釘，11.壓墊，12.高度指示標，13.手輪，14.壓緊螺母，15.梯形螺母，16.軸承，17.墊片，18.上密封圈，19.滾珠，20.活塞密封圈，21.下缸體，211.第一連接杆，212.第二連接杆，213.柱形腔，214.半通槽，81.圓柱，82.孔，A.通氣口，B.通氣口。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，手氣一體汽缸，包括缸體、活塞、活塞杆、手動旋轉裝置和高度指示標。
[0023]如圖2所示，活塞2為十字形，包括上部的第一連接杆，下部的第二連接杆和中間部分。上部為柱形的第一連接杆211，第一連接杆211上設置有沿其軸向的向上開放的柱形腔213，活塞2下部為第二連接杆212。
[0024]缸體由上缸體7和下缸體21組成，下缸體21呈U型，內部有空腔，下缸體21底部中間有供十字形活塞2下部的第二連接杆212上下滑動的中心孔，下缸體21底部還設置有通氣口 B連通下缸體21內部的空腔的底部。
[0025]上缸體7呈倒T型，上缸體7疊放在下缸體21上端，下缸體21上部的外延邊與下缸體7下部的外延邊通過螺釘5和彈墊6固定並通過密封墊3密封，上缸體7內部有沿其軸向設置的中心孔，上缸體的中心孔為上大下小的三臺階的階梯通孔，活塞杆8從通孔中穿過，上缸體7下部設置有通氣口 A連通下缸體21的內腔的頂部。
[0026]上缸體7的底面與下缸體21圍合的空腔為活塞做功的活動腔，即活塞活動腔。
[0027]活塞2置於上缸體7與下缸體21圍合的腔中，其上部的第一連接杆211與活塞杆8下部活動連接，其下部的第二連接杆212從下缸體21底部中間的中心孔中穿出連接其他裝置，在活塞2下部的第二連接杆212與下缸體21底部的中心孔配合處設置有下密封圈I。
[0028]活塞2中間部分與下缸體21的內壁配合處安裝有活塞密封圈20。活塞2中間部分的下端面為邊緣高，中心低的階梯面，下缸體的通氣口 B位於活塞中間部分的下端面邊緣部位的下方。當活塞2的中間部分下降至活塞活動腔底部時，活塞中間部分不會與活塞活動腔的側壁與底邊形成的角碰撞，而且通氣口 B進氣時，由於活塞2中間部分的下端面與下缸體之間有一個預留的空間，故氣體在進入汽缸時不會使活塞發生突動。
[0029]上缸體底面也為階梯面，當上缸體處於裝配狀態時，其底面中間部位較邊緣部位要低，當活塞2的中間部分上升至活塞活動腔頂部時，活塞中間部分不會與下缸體的側壁與上缸體底面邊形成的角碰撞。並且上缸體裝配後，其底面的邊緣部分與活塞2的中間部分的上端面之間有空間，通氣口 A位於此處。同上，在通氣口 A進氣時，由於活塞2中間部分的上端面與上缸體之間有一個預留的空間，故氣體在進入汽缸時不會使活塞發生突動。
[0030]如圖1、3所示，活塞杆8為上細下粗的階梯杆，最下端的圓柱81的直徑最大，活塞杆8下部插在活塞2上部第一連接杆的柱形腔213內且可以相對滑動，活塞2的第一連接杆的柱形腔213上部安裝有螺塞4作為限位裝置，螺塞4螺紋連接在柱形腔213上端，螺塞4的內徑比活塞杆8最下端的圓柱81的直徑小從而將活塞杆8的下端限制在柱形腔213內而不會滑脫。
[0031]活塞2上部的第一連接杆的柱形腔213的壁與活塞杆8最下端圓柱81之間設有限位裝置，在本實施例中，採用滾珠19作為限位裝置。
[0032]活塞杆8最下端的圓柱81的外柱面均勻設置有多個孔82，孔82內放置有滾珠19，對應的柱形腔的壁上設置有多條上下方向的半通槽。
[0033]如圖1、2所示，在本實施例中，圓柱81上的孔有4個，每個孔內放置有I個滾珠，對應的柱形腔的壁上設置有4條上下方向的半通槽214。
[0034]滾珠19及半通槽214的設置，使得活塞杆8和活塞2之間既能夠相對的上下滑動，又不會發生相對轉動，起到限制活塞杆8與活塞2相對轉動的作用。
[0035]活塞2上部的第一連接杆211及活塞杆8插在上缸體7的中心孔中，第一連接杆外徑與上缸體中心孔最下端的孔的直徑相配合。第一連接杆211與上缸體7中心孔之間設有上密封圈18。由於上缸體的中心孔為上大下小的三臺階的階梯通孔，故第一連接杆211與最下端的孔壁配合，與其他中心孔壁之間無摩擦，從而既能保證氣密性，又能降低汽缸發熱和提高汽缸的使用壽命，且不降低汽缸壁的強度。
[0036]活塞杆8上部為螺杆，螺杆上設置有整體式的梯形螺母15，梯形螺母15通過軸承16安裝在上缸體7最上端的階梯孔內並通過壓緊螺母14固定。梯形螺母15底端與階梯孔的臺階之間設置有墊片17。
[0037]在活塞2上行到最高位置時，梯形螺母15底端與活塞2上部的頂端即第一連接杆頂端之間仍存有間隙，保證汽缸運行時兩者不會發生觸碰。
[0038]梯形螺母15上部超出上缸體7。手動旋轉裝置通過頂絲9固定在梯形螺母超出上缸體7的部位的外側面。在本實施例中選取手輪13作為手動旋轉裝置，在其他實施例中也可以採用搖柄作為手動旋轉裝置。
[0039]在手動旋轉裝置上方通過螺釘10及壓墊11固定有高度指示標12，高度指示標12用以指示活塞杆上升的高度。[0040]在其他實施例中，高度指示標刻於活塞杆上，並在活塞杆上行至一定程度時可視，通過旋轉手動旋轉裝置使活塞杆上行或下行動作，並通過高度指示標確定活塞杆上行或下行的合適行程。
[0041]手動時，通氣口 A和B均撤銷通氣，旋轉手輪13使梯形螺母15轉動，由於梯形螺母15通過軸承16在上缸體7的孔內旋轉，活塞2與活塞杆8之間設置有在半通槽214內上下滾動的滾珠19，由於滾珠19在槽與孔之間的阻力，活塞杆8不會跟隨梯形螺母15 —起轉動，因此在旋轉手輪13時活塞杆8上行或下行動作,在活塞杆8相對活塞2滑動到極限位置時，帶動活塞2上行或下行，活塞2下部帶動其他裝置動作。
[0042]氣動時，先轉動手輪13將活塞杆8提升到一定高度，並通過高度指示標12指示高度，到達所需高度後停止轉動手輪，從而保證在氣動時活塞2上下活動時不會發生壓或拉活塞杆8的情況。
[0043]由於通氣口 A連通活塞活動腔的頂部，當位於上缸體7的通氣口 A進氣、通氣口 B出氣時活塞2下行，活塞2下部帶動其他裝置動作；由於通氣口 B連通活塞活動腔的底部，當位於下缸體21的通氣口 B進氣、通氣口 A出氣時活塞2上行，活塞2下部帶動其他裝置動作。由於活塞杆8和活塞2兩者能在一定範圍內相對滑動，因此在氣動時，活塞2動作不帶動活塞杆8動作，也不會帶動活塞杆上端的梯形螺母15和手輪13轉動。由於螺塞4上下都留有一段空行程，能夠保證氣動時汽缸能夠全行程操作。
[0044]採用上述技術方案後，本發明與現有技術相比具有以下有益效果。
[0045]本發明手氣一體汽缸，能夠分別通過手動或氣動的方式驅動活塞動作，從而帶動其他裝置動作實現汽缸功能。梯形螺母為整體式增強了螺母的強度且減小了螺母體積，梯形螺母通過軸承在上缸體的中心孔內轉動，並且在活塞與活塞杆之間設置滾珠作為限位裝置，使得活塞與活塞杆無法相對轉動，在手動時，可以旋轉手輪使活塞杆帶動活塞上下運動，防止了手動時活塞杆隨螺母轉動的現象；在氣動時，能夠避免活塞和活塞杆之間的聯動，從而避免了手動旋轉裝置的動作，並且汽缸可以進行全行程操作，實現設備的輕量化和易操作性。
[0046]上述實施例中的實施方案可以進一步組合或者替換，且實施例僅僅是對本發明的優選實施例進行描述，並非對本發明的構思和範圍進行限定，在不脫離本發明設計思想的前提下，本領域中專業技術人員對本發明的技術方案作出的各種變化和改進，均屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.手氣一體汽缸，包括由上缸體和下缸體連接而成的缸體、活塞、活塞杆、手動旋轉裝置，活塞設置於上缸體和下缸體圍合的腔內，其特徵在於: 活塞為十字形，上部為第一連接杆，第一連接杆內設置有向上開放的柱形腔，活塞杆為上細下粗的階梯杆，活塞杆下端插在柱形腔中且能沿活塞杆軸向滑動，柱形腔上埠安裝有對活塞杆起限位作用的螺塞，活塞杆最下端圓柱的柱面上有孔，孔內安裝有滾珠，柱形腔的壁上設置有上下方向的槽，滾珠在槽內滾動； 活塞杆上端為螺杆且穿入上缸體的中心孔，上缸體的中心孔為上大下小的階梯孔，螺杆上設置有整體式螺母，螺母與上缸體上部連接並可相對轉動，手動旋轉裝置固定於螺母上， 活塞的第一連接杆穿入上缸體中心孔，其外徑與上缸體中心孔最下端的孔的直徑相配合，活塞的下部為第二連接杆，第二連接杆從下缸體底部的中心孔穿出； 在缸體上設置有兩個通氣口，分別位於缸體內活塞活動腔的頂部和底部。
2.根據權利要求1所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:活塞杆最下端的圓柱的柱面均勻設置有4個孔，孔內放置有滾珠，柱形腔的壁上對應設置有4條上下方向的半通槽，滾珠在半通槽內滾動。
3.根據權利要求1或2所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:螺塞的內徑小於活塞杆最下端圓柱直徑。
4.根據權利要求1或2所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:下缸體呈U型，內部有空腔，下缸體底部還設置有通氣口連通空腔的下部； 上缸體呈倒T型，上缸體疊放在下缸體上端，下缸體上部的外延邊與下缸體下部的外延邊通過螺釘固定，上缸體的底面為邊緣高、中心低的階梯面，上缸體內部設置的沿其軸向的中心孔為通孔，活塞杆穿入通孔中，上缸體下部設置有通氣口連通下缸體內部空腔。
5.根據權利要求1所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:活塞中間部分的下端面為邊緣高，中心低的階梯面，下缸體的通氣口位於活塞中間部分的下端面邊緣部位的下方。
6.根據權利要求1所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:上缸體的中心孔為上大下小的三臺階的階梯通孔。
7.根據權利要求1或6所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:螺杆上設置的螺母為梯形螺母，梯形螺母通過軸承安裝在上缸體最上端的階梯孔內並通過壓緊螺母固定，梯形螺母上部超出上缸體。
8.根據權利要求7所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:手動旋轉裝置通過頂絲固定在梯形螺母超出上缸體的部位上。
9.根據權利要求8所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:手動旋轉裝置為手輪或搖柄的任意一種。
10.根據權利要求1所述的手氣一體汽缸，其特徵在於:還包括高度指示標，高度指示標通過螺釘固定在手動旋轉裝置頂部。
【文檔編號】F15B15/16GK103486107SQ201310447662
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】滕磊軍, 申靖, 白宇, 于洋, 施曉麗, 李亞鵬, 於麗君, 林玉峰 申請人:北京航天試驗技術研究所