[发明专利]带有气浮轴承的无摩擦气缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种气缸，尤其涉及一种带有气浮轴承的无摩擦气缸。

背景技术

气缸的摩擦力产生于接触摩擦，具体为橡胶密封圈与气缸筒之间的摩擦以及活塞杆与防尘圈之间的摩擦。

为了减小摩擦力，一种周知的方法是通过提高气缸的加工精度、采用特殊润滑脂以及使用摩擦系数小的材料来减小气缸的摩擦力。这种传统的低摩气缸是在普通气缸的基础上通过提高接触表面的光滑度、改善润滑条件来降低摩擦力。这种传统的方法在一定程度上减小了气缸的摩擦力，但存在加工困难、成本高、维护困难且寿命短的缺陷。

另外一种周知的方法采用了间隙密封和滚珠导向套等新技术。这种新型低摩擦气缸通过采用间隙密封大大降低了活塞杆与端盖之间的摩擦力，活塞与缸筒之间还应用了滚珠导向套，利用滚珠支撑也有效地降低了摩擦力。该新型低摩擦缸在匀速性、高低压摩擦、高速以及高频方面都有所突破，然而也同样存在一些缺陷，比如对径向负载敏感，结构复杂、加工制造难度大，价格昂贵。

还有一种周知的膜片式低摩擦气缸。这种是一种采用隔膜囊作密封的执行器，不漏气无需润滑，摩擦力也小。活塞和气缸内壁之间有一层彼此连接的隔膜囊，两者之间不产生直接接触，且活塞杆前端采用直线滚珠轴承，极大地降低了气缸的摩擦力。虽然这种气缸有许多优势，但是由于膜片结构的限制，其气缸行程一般不是很大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种带有气浮轴承的无摩擦气缸，该无摩擦气缸不仅解决了现有低摩擦气缸所具有的结构复杂、加工维护困难、径向负载敏感等缺陷，而且还具有大行程、超低摩擦力的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带有气浮轴承的无摩擦气缸，该气缸带有一个活塞和一个内部带有气流通道的活塞杆，二者通过一个带有球铰结构的活塞接头相连，活塞与气缸筒之间存在一定的间隙，可将压缩空气经节流孔提供给所述间隙，其特征在于，所述活塞杆的前端由气浮轴承支撑，后端通过活塞连接头与活塞相连。

进一步地，所述活塞是依据气浮轴承的原理设计的，其内中空，周向分布有节流孔以使活塞内腔中的压缩空气能够流向间隙形成高压气膜以支撑活塞。

进一步地，沿活塞周向分布一定数量的节流孔，并且均匀分布，节流孔的末端设有均压腔。

进一步地，沿活塞周向分布的节流孔在活塞的轴向上有几排，并且对称分布。

进一步地，连接活塞与活塞杆的活塞接头是带有球铰的，以保证活塞与活塞杆可以存在一定的偏心。

进一步地，活塞杆是中空的，其内部的气流通道与活塞内腔通过软管连通。

进一步地，压缩空气从轴承进气口通入，并经过气流通道和软管进入活塞内腔,实现供气。

本发明的有益效果是，本发明大大降低了气缸的摩擦力，能实现较大行程，无需润滑和密封，能够承受一定范围内的径向力，结构简单，维护方便。

附图说明

图1是根据本发明制成的无摩擦气缸的透视图；

图2是气缸可移动部分剖面图；

图3是气浮轴承局部剖面图；

图4是实例1的活塞截面简图；

图5是实例1的活塞气浮原理图；

图6是实例2的活塞截面简图；

图7是实例2的活塞气浮原理图；

图8是活塞杆的截图剖视图；

图中，1、气流通道，2、活塞杆，3、活塞接头，4、活塞，5、间隙，6、节流孔，7、气浮轴承，8、气缸筒，9、软管，10、活塞内腔，11、轴承进气口，12、均压腔，13、气管接头，14、气管接头，15、气缸进气口，16、气缸进气口，17、气浮轴承进气口，18、前端盖，19、后端盖，20、固定部分，21、移动部分，22、连接杆，23、球铰，24、挡板，25、后缓冲头，26、弹性挡圈，27、密封圈，28、缓冲密封圈。

具体实施方式