單筒雙向雙速作動筒的製作方法
2023-05-17 11:54:41
專利名稱：單筒雙向雙速作動筒的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣壓或液壓作動力源的單筒雙向雙速作動筒，可用於「一行程兩速」往復運動的機械傳動場合，特別適合於高中檔汽車車門的開啟與關閉，屬於機械、交通運輸技術領域。
通常的作動筒都是單筒雙向單速，也就是活塞在缸筒內的一個全行程運動，運行速度是不變的。本申請涉及的作動筒是活塞或活塞杆在缸筒中運動，一個全行程由兩種速度構成，且其運行速度都可實現在允許範圍內任意調節。
與本申請最為相關的一種單筒雙向雙速氣壓作動筒，是用於客運汽車上的氣動門泵(
圖1)，它由左端蓋1、右端蓋2、氣缸筒3、活塞4、緩衝杆5、活塞杆6和進排氣導管7等組成，緩衝杆5位於活塞4的兩邊並和活塞4、活塞杆6固連為一體，在左、右端蓋1、2上對應的分別設置了緩衝阻尼腔8。在活塞4的一個行程中，當緩衝杆5未進入緩衝阻尼腔8中前，氣缸筒3中的氣體排出通過端蓋中心的緩衝阻尼腔8中的排氣氣路排出，而當緩衝杆5進入端蓋緩衝阻尼腔8中時，氣缸筒中的氣體只能從端蓋內端面設置的緩衝孔9排出，從而實現「一行程兩速」。緩衝阻尼腔中的排氣孔徑和緩衝孔的排氣孔徑通氣量都可通過調節螺釘調節。
這種氣壓作動筒，其進氣單向閥是由端蓋內端面14、內端面上的園槽15、單向閥孔13、異形環狀膠圈16、壓簧17、壓圈18組成。自然狀況或氣缸內有壓力時，膠圈16受壓簧17壓力壓封住園槽15，使單向閥孔13內氣體不能流通。而當通過單向閥孔13向氣缸筒內送入壓力氣體時，氣流壓迫膠圈16克服壓簧17的彈力，打開壓封，順利形成氣流。這種單向閥結構主要通過壓簧17和膠圈16動作實現氣壓的單向導通和截止，其密封面積較大，容易造成密封截止不嚴，產生小量漏氣；膠圈、壓簧長期使用易變形，穩定性較差，壽命有限，靈敏度不高。另外，這種結構的作動筒，單向閥結構複雜，零件多，加工成本高，一旦有故障，檢查、維修不便。
本申請的目的在於提供一種具有高靈敏度、密封可靠的單向閥門結構的單筒雙向雙速作動筒，提高作動筒的可靠性、平穩性和使用壽命。
實現以上目的的技術方案是本實用新型的單筒雙向雙速作動筒，包含有左端蓋、右端蓋、缸筒、活塞、活塞杆和進排氣導管，活塞的兩邊有和活塞杆連為一體的緩衝柱塞，左、右端蓋中有對應的柱狀緩衝腔，設置在左、右端蓋中的進排氣氣路分別和緩衝腔、緩衝調節孔(閥)和單向進氣閥相連通，本實用新型的特徵在於位於端蓋內端面中的單向進氣閥(活門)由一個通過光滑錐面連接的同軸心而不同孔徑的兩個園柱孔構成活門體、置於大孔中的直徑比大孔小而比小孔大的光滑園球和阻擋園球從大孔中掉出的擋杆組成。
單向活門大園柱孔一邊和端蓋的內端面垂直相接，並直接和缸筒內腔敞開相通。作動筒水平放置的自然狀態下，園球依靠自重下落在大園柱孔下壁上，不直接密封活門體園柱小孔。當缸筒中空氣由於活塞運動壓縮產生壓力，氣體便從單向活門排出流動，由於壓力差使園球隨氣流運動而衝向單向活門的錐孔，園球表面和錐孔表面接觸形成線(或面)密封，堵塞單向閥孔孔道中的小孔，迅速截止氣體流動排出。當單向活門孔道中小孔內有氣體壓力時，單向活門中的園球迅速掉落，氣體通道完全暢通。以上兩種狀態實現單向活門的單向導通或單向截止。為使單向活門能密封可靠，園球和活門的錐孔表面應光滑、歸整，其活門體和園球應選用軟硬配合恰當的材料，園球可用比活門體硬的材料或軟的材料。如活門體為鋁材，園球可用鋼球或橡膠球。
本結構的單筒雙向雙速作動筒既適合於水平使用，也適合於豎直使用。
本結構的單筒雙向雙速作動筒既可用氣壓作動力源，也可用液壓作動力源。
和現有技術相比，本單筒雙向雙速作動筒採用的單向進氣活門結構，大大簡化了泵內單向閥系統的結構，降低了成本；由於球和錐面的配合密封，而且球和錐面材料軟硬搭配適當，密封的可靠性大大提高；這種配合，反覆嚙合，密封更好，不產生磨損、老化、變形問題，工作更穩定，壽命明顯提高；單向閥門是作動筒中的運動部件，是動作漏氣造成氣動門泵失效的主要部位，新的單向活門可大大減少氣動門泵因單向閥門洩漏而造成的維修。
以下結合具體實施例進一步描述。
圖1、現有技術的氣動門泵圖2、氣動門泵的端蓋內端面視圖圖3、沿端蓋上兩個調節孔軸線的剖面圖4、單筒雙向雙速作動筒圖5、單筒雙向雙速作動筒的端蓋內端面視圖圖6、端蓋上兩個調節孔軸線剖面。
附圖4、5、6所示的單筒雙向雙速作動筒由氣壓傳動，包括有左端蓋1、右端蓋2、缸筒3、活塞4、緩衝柱塞5、活塞杆6和進排氣導管7。緩衝柱塞5位於活塞4的兩邊，其直徑大於活塞杆6的直徑，並與活塞4和活塞杆6固連在一起，左、右端蓋中的柱狀緩衝腔8和其對應。設置在左、右端蓋中的進排氣導管7分別通過氣路導管(孔)25、26、27和緩衝腔8、緩衝調節孔(閥)11、單向進氣活門相連通。
端蓋外形呈正方形(如圖5)，端蓋內端面14的中心有緩衝腔孔8(對右端蓋2來說，也是活塞杆6的導孔)，一定半徑處有一凸起的園環28，在園環28的兩個下陷29、30處設置有單向活門(孔22)和緩衝排氣孔9，當活塞運行到和端蓋端面接觸時，活塞側面不直接封堵單向活門口(孔22)和緩衝排氣孔9。凸起園環28的設置對進氣和緩衝排氣時的氣流平穩流動，作動筒速度平穩轉換有較好的作用。
設置在端蓋內端面中的單向進氣活門，由大園柱孔22、小園柱孔20、兩者的連接錐面21構成活門體。在大園柱孔22中有園球24，在大園柱孔22中靠近端蓋內端面14邊緣的地方鑲嵌一擋杆23，小園柱孔20直接和進排氣導管7相通，它們共同組成單向活門。當從位於端蓋上的導管7通入壓力氣體時，氣流進入小園柱孔20，從大園柱孔22進缸筒，不受任何阻礙，而當缸筒內有壓力要排出氣體時，由於氣流形成的壓力差，使園球24移動，立即封堵在錐面孔個，從而截止了氣體的流通。
每個端蓋上部和側面(就視圖的相對位置而言)分別設置有進排氣導管7和調節「一行程兩速」的調節閥(孔)11、12，它們的軸線均在一個平面內，通過氣路導管(孔)25、26、27相通。
左、右端蓋1、2的內端園柱面和缸筒3的端部內孔通過柱面連接，缸筒3的長度精確定位左右端面的距離(精確限定作動筒的行程)，並通過4根拉杆31把端蓋、缸筒固連為一個整體。
左端蓋的左端部和活塞杆6的右端部，均設置了萬向接頭32，通過它們固定作動筒和連接負載，以使作動筒在傳動中能始終處於受力平穩的運行狀態。
在使用中，動力源傳送的壓力氣體，由進排氣導管7通過單向進氣活門暢通進入作動筒中，推動活塞4運動，並迅速截止排氣邊的單向活門。當緩衝阻塞5未進入緩衝腔8前，缸筒3內部和緩衝腔8是暢開連通的，缸筒3中的氣體主要是通過緩衝腔8從孔25到導管7排出，活塞杆6帶動負載，形成一個行程中的第一速度。而當緩衝阻塞5端部進入緩衝腔8後，缸筒3的內部和緩衝腔8之間被密封圈隔擋，氣體不能直接流通，此時氣體由緩衝孔9進入，並被緩衝調節閥11調節，通過孔26進入緩衝腔8，然後被排出，由於排氣孔徑被調小，使活塞杆6的運行速度降低，形成在一個行程中的第二速度。這樣實現作動筒以兩個不同的速度帶動負載運行。反行程時，同樣道理也可在一個行程中以兩個速度運行。在兩個往復行程中，4個速度均可根據需要在一定範圍內通過調節閥11、12給予調節。
權利要求1.單筒雙向雙速作動筒，包含有左端蓋、右端蓋、缸筒、活塞、活塞杆和進排氣導管，活塞的兩邊有和活塞杆連為一體的緩衝柱塞，左、右端蓋中有對應的柱狀緩衝腔，設置在左、右端蓋中的進排氣氣路分別和緩衝腔、緩衝調節孔和單向進氣閥相連通，本實用新型的特徵在於位於端蓋內端面中的單向進氣閥由一個通過光滑錐面連接的同軸心而不同孔徑的兩個園柱孔構成活門體、置於大孔中的直徑比大孔小而比小孔大的光滑園球和阻擋園球從大孔中掉出的擋杆組成。
2.如權利要求1所述的單筒雙向雙速作動筒，其特徵在於端蓋內端面14有一凸起的園環28，單向活門孔22和緩衝調節孔9位於該凸起園環28的下凹29、30處，且在同一園周上。
3.如權利要求2所述的單筒雙向雙速作動筒，其特徵在於端蓋中的兩個調節孔11、12和氣路導管7的軸線在同一個平面上。
4.如權利要求3所述的單筒雙向雙速作動筒，其特徵在於左、右端蓋1、2和缸筒3通過柱面連接，並通過4根拉杆31連接。
5.如權利要求4所述的單筒雙向雙速作動筒，其特徵在於作動筒兩端都裝置有萬向接頭32。
專利摘要本實用新型的單筒雙向雙速作動筒,適合於「一行程兩速」往復運動的機械傳動場合。可用於高中檔客運汽車車門的開啟與關閉。單筒雙向雙速作動筒採用單向活門結構,並對內部氣路通道和有關結構改進,使結構簡化,作動筒的密封可靠性和工作靈敏性大大提高,不產生磨損,運行更平穩,壽命明顯延長,並可減少使用中的檢查維修。
文檔編號E05C17/00GK2393977SQ98204938
公開日2000年8月30日 申請日期1998年6月10日 優先權日1998年6月10日
發明者宋秦寶, 顧再新 申請人:西安飛機工業(集團)有限責任公司