CN103307053B - 自动精确回中位双伸杆气缸 - Google Patents

Abstract

自动精确回中位双伸杆气缸，包括左活塞杆、右活塞杆和缸体，左活塞杆上套装有左压力弹簧，左压力弹簧的左端顶在左弹簧座的右端，左弹簧座的中部设有左通孔，左活塞杆的左端设有左螺母，左螺母的右端面与左弹簧座的左端面相配合，左弹簧座的边缘附近环绕地设有多个左导向定位孔，左弹簧座上的每个左导向定位孔分别采用间隙配合插装有一个左导向杆，每个左导向杆的左端分别设有左定位螺帽或左定位螺母，左定位螺帽或左定位螺母的右端面与左弹簧座的左端面相配合。其目的在于提供一种运动精度高，故障率低，工作性能稳定可靠，可实现对负载元件进行迅速、精确驱动的自动精确回中位双伸杆气缸。

Description

自动精确回中位双伸杆气缸

技术领域

本发明涉及一种自动精确回中位双伸杆气缸。

背景技术

现有的气压传动具有工作介质容易获取，用过的空气无需回收，空气粘度小，流动阻力损失小，速度快，可高速动作，气动执行元件运动速度高，受温度、湿度等环境因素影响小，使用安全，结构简单，维护方便，寿命长，本身有过载保护性能等优点。但因为气体具有可压缩行，使得现有的双伸杆气缸在需要活塞回位并精确停留在缸体的中部某一确定位置时，其无法实现精确定位运动，由此导致现有的气缸无法在包括车辆气动换挡在内的许多领域加以应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运动精度高，故障率低，使用寿命长，工作性能稳定可靠，可实现对负载元件进行迅速、精确驱动的自动精确回中位双伸杆气缸。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，包括活塞、左活塞杆、右活塞杆和缸体，缸体的左端设有左端盖，缸体的右端设有右端盖，所述左活塞杆上套装有左压力弹簧，左压力弹簧的右端顶在所述左端盖的左端，左压力弹簧的左端顶在左弹簧座的右端，左弹簧座的中部设有左通孔，左通孔的直径大于左活塞杆的直径，所述左活塞杆穿过左通孔，左活塞杆的左端设有一个以上的左螺母，位于右端的左螺母的右端面与左弹簧座的左端面相配合，左弹簧座的边缘附近环绕地设有多个左导向定位孔，左弹簧座上的每个左导向定位孔分别采用间隙配合插装有一个左导向杆，每个左导向杆的轴线分别位于左右水平方向，每个左导向杆的右端分别与所述缸体相连，每个左导向杆的左端分别设有左定位螺帽或左定位螺母，左定位螺帽或左定位螺母的右端面与左弹簧座的左端面相配合；

所述右活塞杆上套装有右压力弹簧，右压力弹簧的左端顶在所述右端盖的右端，右压力弹簧的右端顶在右弹簧座的左端，右弹簧座的中部设有右通孔，右通孔的直径大于右活塞杆的直径，所述右活塞杆穿过右通孔，右活塞杆的右端设有一个以上的右螺母，位于左端的右螺母的左端面与右弹簧座的右端面相配合，右弹簧座的边缘附近环绕地设有多个右导向定位孔，右弹簧座上的每个右导向定位孔分别采用间隙配合插装有一个右导向杆，每个右导向杆的轴线分别位于左右水平方向，每个右导向杆的左端分别与所述缸体相连，每个右导向杆的右端分别设有右定位螺帽或右定位螺母，右定位螺帽或右定位螺母的左端面与右弹簧座的右端面相配合。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，其中所述缸体的侧壁上的左右两侧分别设有磁性开关，所述左弹簧座的边缘附近环绕地设有2-6个圆形的左导向定位孔，所述左导向杆的横截面为圆形，左导向杆的数量与左导向定位孔的数量相等；所述右弹簧座的边缘附近环绕地设有2-6个圆形的右导向定位孔，所述右导向杆的横截面为圆形，右导向杆的数量与右导向定位孔的数量相等。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，其中每个所述左导向杆的右端分别通过螺纹连接与所述缸体相连，每个右导向杆的左端分别通过螺纹连接与所述缸体相连。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，其中所述缸体外侧壁的中部设有铰接支座。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，其中所述左弹簧座的右端面的中部具有圆柱形的左凸台，所述左压力弹簧的左侧部分套装在左弹簧座的左凸台上，左弹簧座的左端面的中部具有左沉孔，所述左螺母可进入左沉孔内；所述右弹簧座的左端面的中部具有圆柱形的右凸台，所述右压力弹簧的右侧部分套装在右弹簧座的右凸台上，右弹簧座的右端面的中部具有右沉孔，所述右螺母可进入右沉孔内；所述左端盖的左端设有左凸缘，所述左压力弹簧的右侧部分套装在左端盖的左凸缘上，所述右端盖的右端设有右凸缘，所述右压力弹簧的左侧部分套装在右端盖的右凸缘上。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，其中当所述左活塞杆和所述右活塞杆处于没有伸出的中位时，左压力弹簧和右压力弹簧的共同作用，让左螺母的右端面与左沉孔内的底部和右螺母与右沉孔内的底部保持大致相等的间隙。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，其中所述左螺母的右端面与左沉孔内的底部间隙为0.05-0.15mm，所述右螺母与右沉孔内的底部的间隙为0.05-0.15mm。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，其中所述左螺母的右端面与左沉孔内的底部间隙为0.1mm，所述右螺母与右沉孔内的底部的间隙为0.1mm，所述左弹簧座为方形，左弹簧座边缘的四角分别设有1个圆形的左导向定位孔；所述右弹簧座为方形，右弹簧座边缘的四角分别设有1个圆形的右导向定位孔，所述右活塞杆的右端采用螺纹连接旋装有拉臂接头。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸在使用时，当左活塞杆在右工作腔的压力气体的作用下向左运动伸出左弹簧座时，右活塞杆的外露部分拉着右弹簧座一起向左运动并压缩右压力弹簧，然后收缩进入缸体内，左弹簧座和左压力弹簧保持不动，当缸体内右工作腔的压力气体被释放后，右压力弹簧向右推动右弹簧座和右活塞杆的外端向右运动，直至左活塞杆和右活塞杆精确地回位到中位。当右活塞杆在左工作腔的压力气体的作用下向右运动伸出右弹簧座时，左活塞杆的外露部分拉着左弹簧座一起向右运动并压缩左压力弹簧，然后收缩进入缸体内，右弹簧座和右压力弹簧保持不动，当缸体内左工作腔的压力气体被释放后，左压力弹簧向左推动左弹簧座和左活塞杆的外端向左运动，直至左活塞杆和右活塞杆精确地回位到中位，由于回位压力弹簧不会对缸体内壁造成磨损，故相关部件的使用寿命更长，因此，本发明的自动精确回中位双伸杆气缸具有运动精度高，故障率低，使用寿命长，工作性能稳定可靠，可实现对负载元件进行迅速、精确驱动的特点。

下面结合附图对本发明自动精确回中位双伸杆气缸作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的自动精确回中位双伸杆气缸的结构示意图的主视图；

图2为图1的侧视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的自动精确回中位双伸杆气缸，包括活塞(图中未画出)、左活塞杆1、右活塞杆2和缸体3，左活塞杆1和右活塞杆2共用一个活塞，在结构上连接成一体，缸体3的左端设有左端盖20，缸体3的右端设有右端盖21，左活塞杆1上套装有左压力弹簧4，左压力弹簧4的右端顶在左端盖20的左端，左压力弹簧4的左端顶在左弹簧座5的右端，左弹簧座5的中部设有左通孔6，左通孔6的直径大于左活塞杆1的直径，左活塞杆1穿过左通孔6，左活塞杆1的左端设有1个或2个左螺母7，位于右端的左螺母7的右端面与左弹簧座5的左端面相配合，左弹簧座5的边缘附近环绕地设有多个左导向定位孔，左弹簧座5上的每个左导向定位孔分别采用间隙配合插装有一个左导向杆8，每个左导向杆8的轴线分别位于左右水平方向，每个左导向杆8的右端分别与缸体3相连，每个左导向杆8的左端分别设有左定位螺帽9或左定位螺母，左定位螺帽9或左定位螺母的右端面与左弹簧座5的左端面相配合；左压力弹簧4通常处于预压紧状态。

右活塞杆2上套装有右压力弹簧14，右压力弹簧14的左端顶在右端盖21的右端，右压力弹簧14的右端顶在右弹簧座15的左端，右弹簧座15的中部设有右通孔16，右通孔16的直径大于右活塞杆2的直径，右活塞杆2穿过右通孔16，右活塞杆2的右端设有1个右螺母17(也可以是2个)，右螺母17的左端面与右弹簧座15的右端面相配合，右弹簧座15的边缘附近环绕地设有多个右导向定位孔，右弹簧座15上的每个右导向定位孔分别采用间隙配合插装有一个右导向杆18，每个右导向杆18的轴线分别位于左右水平方向，每个右导向杆18的左端分别与缸体3相连，每个右导向杆18的右端分别设有右定位螺帽19或右定位螺母，右定位螺帽19或右定位螺母的左端面与右弹簧座15的右端面相配合。右压力弹簧14通常处于预压紧状态。

作为本发明的改进，上述缸体3的侧壁上的左右两侧分别设有磁性开关10，以便于能够精确控制左活塞杆1、右活塞杆2的运动位置，左弹簧座5的边缘附近环绕地设有2-6个圆形的左导向定位孔，左导向杆8的横截面为圆形，左导向杆8的数量与左导向定位孔的数量相等；右弹簧座15的边缘附近环绕地设有2-6个圆形的右导向定位孔，右导向杆18的横截面为圆形，右导向杆18的数量与右导向定位孔的数量相等。

作为本发明的进一步改进，上述每个左导向杆8的右端分别通过螺纹连接与缸体3相连，每个右导向杆18的左端分别通过螺纹连接与缸体3相连。螺纹连接的设计可用于调整左弹簧座5、右弹簧座15相对于缸体3的位置，并可调整左压力弹簧4、右压力弹簧14的预紧力，以进一步提高左活塞杆1、右活塞杆2的回位精度。

作为本发明的进一步改进，上述缸体3外侧壁的中部设有铰接支座11。铰接支座11可让缸体3以铰接支座11的轴线为中心做摆动运动。

作为本发明的进一步改进，上述左弹簧座5的右端面的中部具有圆柱形的左凸台，左压力弹簧4的左侧部分套装在左弹簧座5的左凸台上，左弹簧座5的左端面的中部具有左沉孔12，左螺母7可进入左沉孔12内；右弹簧座15的左端面的中部具有圆柱形的右凸台，右压力弹簧14的右侧部分套装在右弹簧座15的右凸台上，右弹簧座15的右端面的中部具有右沉孔13，右螺母17可进入右沉孔13内；所述左端盖20的左端设有左凸缘，左压力弹簧4的右侧部分套装在左端盖20的左凸缘上，右端盖21的右端设有右凸缘，右压力弹簧14的左侧部分套装在右端盖21的右凸缘上。上述设计可让整个装置更加稳定的工作，不易出现故障。

作为本发明的进一步改进，当左活塞杆1和右活塞杆2处于没有伸出的中位时，左压力弹簧4和右压力弹簧14的共同作用，让左螺母7的右端面与左沉孔12内的底部和右螺母17与右沉孔13内的底部保持大致相等的间隙。上述设计可让整个装置更加稳定的工作，左活塞杆1和右活塞杆2的运动精度更高。

作为本发明的进一步改进，上述左螺母7的右端面与左沉孔12内的底部间隙为0.05-0.15mm，右螺母17与右沉孔13内的底部的间隙为0.05-0.15mm。上述设计可进一步提高左活塞杆1和右活塞杆2的运动精度，减小运行时的振动、冲击和噪声。

作为本发明的进一步改进，上述左螺母7的右端面与左沉孔12内的底部间隙为0.1mm，右螺母17与右沉孔13内的底部的间隙为0.1mm，左弹簧座5为方形，左弹簧座5边缘的四角分别设有1个圆形的左导向定位孔；右弹簧座15为方形，右弹簧座15边缘的四角分别设有1个圆形的右导向定位孔，上述右活塞杆2的右端采用螺纹连接旋装有拉臂接头22。拉臂接头22的左端有螺纹孔，拉臂接头2一方面将右螺母17锁紧，另一方面可与需要驱动的部件连接，为保证拉臂接头22与需要驱动的部件连接的准确，可在右螺母17和拉臂接头22间加调整垫。上述设计可进一步提高左活塞杆1和右活塞杆2的运动精度，进一步减小运行时的振动、冲击和噪声。

本发明的自动精确回中位双伸杆气缸在使用时，当左活塞杆1在右工作腔的压力气体的作用下向左运动伸出左弹簧座5时，右活塞杆2的外露部分拉着右弹簧座15一起向左运动并压缩右压力弹簧14，然后收缩进入缸体3内，左弹簧座5和左压力弹簧4保持不动，当缸体3内右工作腔的压力气体被释放后，右压力弹簧14向右推动右弹簧座15和右活塞杆2的外端向右运动，直至左活塞杆1和右活塞杆2精确地回位到中位。当右活塞杆2在左工作腔的压力气体的作用下向右运动伸出右弹簧座15时，左活塞杆1的外露部分拉着左弹簧座5一起向右运动并压缩左压力弹簧4，然后收缩进入缸体3内，右弹簧座15和右压力弹簧14保持不动，当缸体3内左工作腔的压力气体被释放后，左压力弹簧4向左推动左弹簧座5和左活塞杆1的外端向左运动，直至左活塞杆1和右活塞杆2精确地回位到中位。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.自动精确回中位双伸杆气缸，包括活塞、左活塞杆(1)、右活塞杆(2)和缸体(3)，缸体(3)的左端设有左端盖(20)，缸体(3)的右端设有右端盖(21)，其特征在于：所述左活塞杆(1)上套装有左压力弹簧(4)，左压力弹簧(4)的右端顶在所述左端盖(20)的左端，左压力弹簧(4)的左端顶在左弹簧座(5)的右端，左弹簧座(5)的中部设有左通孔(6)，左通孔(6)的直径大于左活塞杆(1)的直径，所述左活塞杆(1)穿过左通孔(6)，左活塞杆(1)的左端设有一个以上的左螺母(7)，位于右端的左螺母(7)的右端面与左弹簧座(5)的左端面相配合，左弹簧座(5)的边缘附近环绕地设有多个左导向定位孔，左弹簧座(5)上的每个左导向定位孔分别采用间隙配合插装有一个左导向杆(8)，每个左导向杆(8)的轴线分别位于左右水平方向，每个左导向杆(8)的右端分别与所述缸体(3)相连，每个左导向杆(8)的左端分别设有左定位螺帽(9)或左定位螺母，左定位螺帽(9)或左定位螺母的右端面与左弹簧座(5)的左端面相配合；

所述右活塞杆(2)上套装有右压力弹簧(14)，右压力弹簧(14)的左端顶在所述右端盖(21)的右端，右压力弹簧(14)的右端顶在右弹簧座(15)的左端，右弹簧座(15)的中部设有右通孔(16)，右通孔(16)的直径大于右活塞杆(2)的直径，所述右活塞杆(2)穿过右通孔(16)，右活塞杆(2)的右端设有一个以上的右螺母(17)，位于左端的右螺母(17)的左端面与右弹簧座(15)的右端面相配合，右弹簧座(15)的边缘附近环绕地设有多个右导向定位孔，右弹簧座(15)上的每个右导向定位孔分别采用间隙配合插装有一个右导向杆(18)，每个右导向杆(18)的轴线分别位于左右水平方向，每个右导向杆(18)的左端分别与所述缸体(3)相连，每个右导向杆(18)的右端分别设有右定位螺帽(19)或右定位螺母，右定位螺帽(19)或右定位螺母的左端面与右弹簧座(15)的右端面相配合。

2.根据权利要求1所述的自动精确回中位双伸杆气缸，其特征在于：所述缸体(3)的侧壁上的左右两侧分别设有磁性开关(10)，所述左弹簧座(5)的边缘附近环绕地设有2-6个圆形的左导向定位孔，所述左导向杆(8)的横截面为圆形，左导向杆(8)的数量与左导向定位孔的数量相等；所述右弹簧座(15)的边缘附近环绕地设有2-6个圆形的右导向定位孔，所述右导向杆(18)的横截面为圆形，右导向杆(18)的数量与右导向定位孔的数量相等。

3.根据权利要求2所述的自动精确回中位双伸杆气缸，其特征在于：每个所述左导向杆(8)的右端分别通过螺纹连接与所述缸体(3)相连，每个右导向杆(18)的左端分别通过螺纹连接与所述缸体(3)相连。

4.根据权利要求3所述的自动精确回中位双伸杆气缸，其特征在于：所述缸体(3)外侧壁的中部设有铰接支座(11)。

5.根据权利要求4所述的自动精确回中位双伸杆气缸，其特征在于：所述左弹簧座(5)的右端面的中部具有圆柱形的左凸台，所述左压力弹簧(4)的左侧部分套装在左弹簧座(5)的左凸台上，左弹簧座(5)的左端面的中部具有左沉孔(12)，所述左螺母(7)可进入左沉孔(12)内；所述右弹簧座(15)的左端面的中部具有圆柱形的右凸台，所述右压力弹簧(14)的右侧部分套装在右弹簧座(15)的右凸台上，右弹簧座(15)的右端面的中部具有右沉孔(13)，所述右螺母(17)可进入右沉孔(13)内；所述左端盖(20)的左端设有左凸缘，所述左压力弹簧(4)的右侧部分套装在左端盖(20)的左凸缘上，所述右端盖(21)的右端设有右凸缘，所述右压力弹簧(14)的左侧部分套装在右端盖(21)的右凸缘上。

6.根据权利要求5所述的自动精确回中位双伸杆气缸，其特征在于：当所述左活塞杆(1)和所述右活塞杆(2)处于没有伸出的中位时，左压力弹簧(4)和右压力弹簧(14)的共同作用，让左螺母(7)的右端面与左沉孔(12)内的底部和右螺母(17)与右沉孔(13)内的底部保持大致相等的间隙。

7.根据权利要求6所述的自动精确回中位双伸杆气缸，其特征在于：所述左螺母(7)的右端面与左沉孔(12)内的底部间隙为0.05-0.15mm，所述右螺母(17)与右沉孔(13)内的底部的间隙为0.05-0.15mm。

8.根据权利要求7所述的自动精确回中位双伸杆气缸，其特征在于：所述左螺母(7)的右端面与左沉孔(12)内的底部间隙为0.1mm，所述右螺母(17)与右沉孔(13)内的底部的间隙为0.1mm，所述左弹簧座(5)为方形，左弹簧座(5)边缘的四角分别设有1个圆形的左导向定位孔；所述右弹簧座(15)为方形，右弹簧座(15)边缘的四角分别设有1个圆形的右导向定位孔，所述右活塞杆(2)的右端采用螺纹连接旋装有拉臂接头(22)。