用於可變行程氣缸的高精度制動器的製造方法

2023-04-28 20:49:11

用於可變行程氣缸的高精度制動器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於可變行程氣缸的高精度制動器，特別適用於活塞杆直徑大、位置精度要求高的可變行程氣缸。一種用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於：該制動器主要由一個制動缸缸體、一個筒形的氣囊和多個橫截面為扇形的傳動塊組成；所述氣囊位於制動缸缸體內，並且緊貼其內壁；所述多個傳動塊以氣囊的圓心為定點旋轉對稱布置在氣囊內側，所述每個傳動塊的外側緊貼氣囊，傳動塊的內側設有制動片，每兩個相鄰的傳動塊之間都設有被壓縮的彈簧；所述制動缸缸體上設有一個用於向氣囊內進排氣的進排氣口，所述制動缸缸體的上下兩端分別設有法蘭上端蓋和法蘭下端蓋。該制動器結構簡單、精度高，特別是可以適用缸徑在200mm以上的氣缸。
【專利說明】用於可變行程氣缸的高精度制動器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於可變行程氣缸的高精度制動器，特別適用於活塞杆直徑大(即缸徑大)、位置精度要求高的可變行程氣缸。
【背景技術】
[0002]氣缸的工作介質具有可壓縮性，使氣缸很難準確的停在行程中的任意位置，定位精度低。因此，在氣缸的選用上，我們通常將所需極限位置作為氣缸行程的選擇依據；或者機構本身具有極限位置，將機構的極限範圍作為氣缸行程的選擇依據。上述兩種情況，氣缸的工作極限位置均為兩個。
[0003]對於需要執行機構實現多工作位，甚至在氣缸行程內任意位置均可為工作位(無級可調)的情況時，普通的氣缸將無法滿足要求。為滿足工程需要，國內外氣缸生產廠家開發了多種制動器，制動器可以在任意位置長時間地夾緊活塞杆。從而實現了氣缸多工作位的要求。
[0004]制動器實質上是在氣缸有杆腔一側串聯一個制動器氣缸，制動器氣缸內的制動機構通過鬆開和夾緊活塞杆來實現的，主要依靠彈簧制動。
[0005]現今，制動器的結構和工作過程主要有兩種型式:1)制動:制動彈簧一搖杆一壓緊制動環；鬆開:鬆開氣缸一搖杆一鬆開制動環。2)制動:制動彈簧一楔形塊一搖杆一壓緊制動環；鬆開:鬆開氣缸一楔形塊一搖杆一鬆開制動環。這兩種型式的制動器，其內部結構主要包含有彈簧、楔形塊、搖杆、制動環、鬆開氣缸等，內部零部件多，結構複雜；內部有彈簧、楔形塊、搖杆時，制動器的軸向尺寸和徑向尺寸大，受此限制制動器都只適用於氣缸直徑200mm以下，最大未見超過250mm。現有制動器為滿足制動響應快的要求，制動環與活塞杆的間隙較小，因此內部各零件的加工精度、安裝精度要求高；內部制動機構零部件多，因此制動氣缸的停止精度較低、超程誤差較大，特別是氣缸速度大時停止精度和超程誤差限制了制動氣缸的應用範圍。
[0006]上述兩種形式、適用缸徑200mm以下的制動器，多已系列化，可以直接選用。而缸徑200mm以上的制動器，由於上述的諸多限制條件，實現起來比較困難。

【發明內容】

[0007]針對上述技術問題，本發明的目的在於提供一種用於可變行程氣缸的高精度制動器，該制動器結構簡單、精度高，特別是可以適用缸徑在200mm以上的氣缸。
[0008]為實現上述目的，本發明採用的技術方案是:
一種用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於:該制動器主要由一個制動缸缸體、一個筒形的氣囊和多個橫截面為扇形的傳動塊組成；所述氣囊位於制動缸缸體內，並且緊貼其內壁；所述多個傳動塊以氣囊的圓心為定點旋轉對稱布置在氣囊內側，所述每個傳動塊的外側緊貼氣囊，傳動塊的內側設有制動片，每兩個相鄰的傳動塊之間都設有被壓縮的彈簧；所述制動缸缸體上設有一個用於向氣囊內進排氣的進排氣口，所述制動缸缸體的上下兩端分別設有法蘭上端蓋和法蘭下端蓋。
[0009]所述氣囊主要包括一層筒形的柔性內壁，所述柔性內壁密封連接在制動缸缸體的內壁上，所述柔性內壁與制動缸缸體共同構成一個氣囊充氣腔；所述進排氣口上設有內螺紋。
[0010]所述柔性內壁具有彈性。
[0011]所述氣囊為一個獨立完整的彈性氣囊，其外壁粘貼在制動缸缸體的內壁上，該彈性氣囊的充氣口穿在進排氣口內。
[0012]所述傳動塊內側沿軸向設有多個橫截面為U型的槽，每個槽內都鑲嵌有制動片。
[0013]所述傳動塊有四個，每個傳動塊的內側設有兩個橫截面為U型的槽，每個槽內都鍵嵌有制動片。
[0014]所述傳動塊為硬質塑料製成。
[0015]本發明具有以下有益效果:
1、本發明的內部結構簡單，僅有氣囊、彈簧、傳動塊和制動片(加工製造精度容易保證，可以非標定製)，而且響應快、精度高；由於結構簡單，因此對內部各零件的加工精度、安裝精度要求不高，軸向、徑向尺寸也小，所以可以特別適用於缸徑在200mm以上(即氣缸活塞直徑大，活塞杆直徑也大)的氣缸，方便布置；
2、本發明因為制動片鑲嵌在傳動塊上，所以制動片磨損後方便更換，檢修更換都方便快捷；
3、本發明氣囊外側與制動缸缸體貼合，內側與傳動塊貼合，結構剛度高，制動力大，可
靠性高；
4、本發明中傳動塊採用硬質塑料製成，可以減輕重量，還可以避免劃傷氣囊；
5、本發明成本低，因為部件少；其內部沒有活塞及其密封件、楔形塊、搖杆等精度要求高的零部件，且其內部零部件數量少，結構簡單，精度要求低易保證；
6、本發明制動片在活塞杆周圍均勻布置，制動力分布均勻，制動可靠性高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的俯視示意圖(即俯視內部結構示意圖)。
[0017]圖2為本發明側面半剖示意圖(即側面內部結構示意圖)。
[0018]圖中:1_活塞杆；2-制動缸缸體；3-氣囊；4-彈黃；5-傳動塊；6-制動片；7-法蘭上端蓋；8_法蘭下端蓋；9_進排氣口 ；10_氣缸；11-連接板。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例和附圖對本發明做進一步說明(如圖1和2)。
[0020]一種用於可變行程氣缸的高精度制動器，該制動器主要由一個制動缸缸體2、一個筒形的氣囊3和多個橫截面為扇形的傳動塊5組成；所述氣囊3位於制動缸缸體2內，並且緊貼其內壁；所述多個傳動塊5以氣囊3的圓心為定點旋轉對稱布置在氣囊3內側(多個傳動塊5圍繞著活塞杆I分布)，所述每個傳動塊5的外側緊貼氣囊3，傳動塊5的內側設有制動片6 (接近活塞杆I的一側)，每兩個相鄰的傳動塊5之間都設有被壓縮的彈簧3 ;所述制動缸缸體2上設有一個用於向氣囊3內進排氣(即指向氣囊3內充氣或者氣囊3向外排氣)的進排氣口 9，所述制動缸缸體2的上下兩端分別設有法蘭上端蓋7和法蘭下端蓋8 (所述法蘭上端蓋7和法蘭下端蓋8的中心處都設有一個用於活塞杆I穿過的孔)。
[0021]所述氣囊3主要包括一層筒形的柔性內壁，所述柔性內壁密封連接在制動缸缸體2的內壁上(即柔性內壁的上下兩端分別與制動缸缸體2的上下兩端密封連接)，所述柔性內壁與制動缸缸體2共同構成一個氣囊充氣腔；所述進排氣口 9上設有內螺紋(外部充氣設備與該內螺紋匹配連接，並且直接朝進排氣口 9內充氣)。
[0022]所述柔性內壁具有彈性。
[0023]所述氣囊3為一個獨立完整的彈性氣囊，其外壁粘貼在制動缸缸體2的內壁上(該彈性氣囊的內壁與傳動塊5貼合)，該彈性氣囊的充氣口穿在進排氣口 9內(並且與外部的充氣設備連接)。
[0024]所述傳動塊5內側沿軸向設有多個橫截面為U型的槽，每個槽內都鑲嵌有制動片6。
[0025]所述傳動塊5有四個，每個傳動塊5的內側設有兩個橫截面為U型的槽，每個槽內都鑲嵌有制動片6。
[0026]所述傳動塊5為硬質塑料製成。
[0027]本發明的工作過程:
Cl)該制動器的安裝:在氣缸10本體前端端蓋上安裝一塊連接板11，制動缸缸體2通過法蘭上端蓋7與連接板11螺栓連接，活塞杆I穿過該制動器；
(2)該制動器的制動:當需要制動時，通過進排氣口9向氣囊3內充氣，氣囊3脹大抵著所有傳動塊5壓縮彈簧4向活塞杆I移動，直至所有制動片6抱緊活塞杆I制動；
(3)該制動器的鬆開:當需要鬆開時，外部充氣設備由進氣切換至排氣，彈簧4回彈(SP彈簧4復位)將所有傳動塊5撐開回壓氣囊3排氣(且氣囊3本身彈性回復)，最後制動片6脫離活塞杆1，活塞杆I再次開始運動。
[0028]以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關【技術領域】的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案，都應該落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於:該制動器主要由一個制動缸缸體(2)、一個筒形的氣囊(3)和多個橫截面為扇形的傳動塊(5)組成；所述氣囊(3)位於制動缸缸體(2)內，並且緊貼其內壁；所述多個傳動塊(5)以氣囊(3)的圓心為定點旋轉對稱布置在氣囊(3)內側，所述每個傳動塊(5)的外側緊貼氣囊(3)，傳動塊(5)的內側設有制動片(6)，每兩個相鄰的傳動塊(5)之間都設有被壓縮的彈簧(3);所述制動缸缸體(2)上設有一個用於向氣囊(3)內衝排氣的進排氣口(9)，所述制動缸缸體(2)的上下兩端分別設有法蘭上端蓋(7)和法蘭下端蓋(8)。
2.根據權利要求1所述的用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於:所述氣囊(3)主要包括一層筒形的柔性內壁，所述柔性內壁密封連接在制動缸缸體(2)的內壁上，所述柔性內壁與制動缸缸體(2)共同構成一個氣囊充氣腔；所述進排氣口(9)上設有內螺紋。
3.根據權利要求2所述的用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於:所述柔性內壁具有彈性。
4.根據權利要求1所述的用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於:所述氣囊(3)為一個獨立完整的彈性氣囊，其外壁粘貼在制動缸缸體(2)的內壁上，該彈性氣囊的充氣口穿在進排氣口(9)內。
5.根據權利要求1所述的用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於:所述傳動塊(5 )內側沿軸向設有多個橫截面為U型的槽，每個槽內都鑲嵌有制動片(6 )。
6.根據權利要求5所述的用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於:所述傳動塊(5)有四個，每個傳動塊(5)的內側設有兩個橫截面為U型的槽，每個槽內都鑲嵌有制動片(6)。
7.根據權利要求1所述的用於可變行程氣缸的高精度制動器，其特徵在於:所述傳動塊(5)為硬質塑料製成。
【文檔編號】F16D49/18GK103727096SQ201410015593
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】董義君, 陶有能, 劉斌奇, 張文鳳 申請人:中冶南方工程技術有限公司