[发明专利]自动直线往复式气缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种气缸，特别涉及一种做往复直线运动的气缸。

背景技术

众所周知，活塞直线往复运动式气缸是以压缩空气为能源，将压缩空气能量转为机械能量，在气动系统中用作往复运动的执行元件，气缸的作用是克服负载带动元件运动。

现有技术中的气缸主要有单作用气缸和双作用气缸两种，这种气缸均控制其活塞运动的气阀相互独立。单作用气缸在气缸的一侧进气，活塞靠设置在气缸另一侧的弹簧推力复位，在向气缸充气状体下不能实现活塞的自动往复运动；双作用气缸，需要不停的转换气缸的进排气方向，才能实现活塞的往复运动，操作过程复杂。

因此，采用这两种形式的气缸驱动元件做往复直线运动时，通常都需要和专门的自动控制系统连接才能实现，造成气缸系统结构复杂，制造成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自动直线往复式气缸，其在不需要其它控制系统的条件下能自动实现气缸活塞的往复直线运动，从而能简化气缸系统结构，降低成本，以解决现有气缸存在的缺陷。

本发明自动直线往复式气缸，包括缸筒、设置于缸筒中的活塞和与活塞连接的活塞杆，所述活塞的前端设置有与缸筒密封配合的第一密封圈、所述活塞的后端设置有与缸筒密封配合的第二密封圈，且第一密封圈的直径小于第二密封圈的直径，位于第一密封圈和第二密封之间的活塞与缸筒间的间隙为第一气腔，位于活塞前端和缸筒之间的空间为第二气腔，位于活塞后端和缸筒之间的空间为第三气腔；

所述缸筒上设置有与第一气腔连通的进气孔和与第二气腔连通的出气孔，第一气腔的前、后端方向与活塞的前、后端方向一致；

所述活塞上设置有沿其轴向贯通的阀芯孔和连通第一气腔与阀芯孔的第一通气孔，阀芯孔中设置有与其沿轴向滑动配合的阀芯；

所述阀芯上还设置有与阀芯孔密封配合的第三密封圈、第四密封圈和第五密封圈，所述第三密封圈、第四密封圈和第五密封圈从阀芯前端向阀芯后端依次排列，阀芯的前、后端方向与活塞的前、后端方向一致；所述阀芯上还设置有与第三气腔连通的盲孔、与第二气腔连通的第二通气孔和与盲孔连通的第三通气孔；所述第三密封圈位于第二通气孔和第三通气孔之间，所述第三通气孔位于第三密封圈和第四密封圈之间；

所述阀芯孔的孔壁上设置有环形通气槽，所述环形通气槽位于第二气腔和第一通气孔之间的孔壁上；

还包括定位阀芯在阀芯孔中位置的阀芯定位装置和推动阀芯沿阀芯孔轴向移动的阀芯换向装置；

在第四密封圈与环形通气槽和第一通气孔之间的阀芯孔段密封配合状态下，所述第三密封圈和环形通气槽相对，所述第三气腔依次通过盲孔、第三通气孔、环形通气槽和第二通气孔与第二气腔连通，所述第一通气孔与第二气腔和第三气腔封隔；

在第三密封圈与第二气腔和环形通气槽之间的阀芯孔段密封配合状态下，所述第四密封圈和环形通气槽相对，所述第三气腔依次通过盲孔、第三通气孔、环形通气槽和第一通气孔与第一气腔连通。               

进一步，所述阀芯定位装置包括设置在阀芯前端、且端部位于第二气腔中的第一换向弹簧和设置于阀芯后端、且端部位于第三气腔中的第二换向弹簧。

进一步，所述阀芯定位装置包括钢球、斜面定位套和复位弹簧，所述阀芯上并列设置有两条钢球定位环槽，所述活塞上设置有与斜面定位套滑动配合的导向凹槽，钢球一部分位于钢球定位环槽中、钢球的另一部分位于导向凹槽中，所述复位弹簧位于导向环槽中并顶在斜面定位套上，所述斜面定位套的斜面在复位弹簧作用下压在钢球上，所述钢球定位环槽的槽深小于钢球的半径，所述导向凹槽的槽深大于钢球的直径，所述两条钢球定位槽的中心距等于阀芯换向时的轴向移动距离。

本发明的有益效果：本发明自动直线往复式气缸，其通过设置在活塞上的阀芯、阀芯定位装置和阀芯换向装置来控制第一气腔、第二气腔和第三气腔之间的连通关系，实现了在连续向气缸充气状态和不用其它控制设备的情况下，活塞的自动往复直线运动，气缸结构简单、体积小、制造成本低，能耗低。

附图说明

图1为本发明自动直线往复式气缸的第一种阀芯换向到位状态示意图；

图2为本发明自动直线往复式气缸的第二种阀芯换向到位状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。