[发明专利]无空气呼吸孔的单作用柱塞缸、作动模块及模块化装置在审

专利信息
申请号: 201810908118.2 申请日: 2018-08-10
公开(公告)号: CN108691846A 公开(公告)日: 2018-10-23
发明(设计)人: 高新新;蒋晔;吴建友;魏山虎 申请(专利权)人: 苏州劳灵精密机械有限公司;苏州普来可瑞机电技术有限公司
主分类号: F15B15/14 分类号: F15B15/14;F15B13/04;F15B11/16
代理公司: 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 代理人: 孙仿卫;陈婷婷
地址: 215006 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 弹簧座 柱塞孔 柱塞 空气呼吸孔 单作用柱塞缸 容纳孔 模块化装置 复位弹簧 动模块 弹簧 单作用活塞式 滑动密封配合 孔径小于弹簧 气缸液压 使用寿命 杂质异物 动密封 后端部 活塞杆 柱塞缸 穿出 杆腔 固设 吸入 粉尘 收容 摩擦
【说明书】:

发明公开了一种无空气呼吸孔的单作用柱塞缸、作动模块及模块化装置,其中一种无空气呼吸孔的单作用柱塞缸,包括运动部分和固定部分运动部分包括柱塞、固设于柱塞后端部的弹簧座,以及套装于柱塞外部的复位弹簧;固定部分上具有柱塞孔,以及位于柱塞孔后的弹簧‑弹簧座容纳孔,柱塞孔的孔径小于弹簧‑弹簧座容纳孔的孔径,柱塞向前穿出柱塞孔,且柱塞与柱塞孔之间滑动密封配合,复位弹簧、弹簧座及柱塞的后部收容于弹簧‑弹簧座容纳孔中。该柱塞缸不存在现有单作用活塞式气缸液压缸由于存在空气呼吸孔,而导致空气中的粉尘等杂质异物吸入有杆腔,并进入动密封摩擦副,显著影响使用寿命的问题,以及因活塞杆直径小而导致刚性差的问题。

技术领域

本发明涉及一种无空气呼吸孔的单作用柱塞缸、作动模块及模块化装置。

背景技术

气缸与液压缸,是流体传动领域广泛使用的执行元件,有单作用与双作用之分。依靠弹簧复位的单作用缸,由于只需要一个压力流体进排孔与一条外部管路,安装调整极为方便,因而应用极为广泛。

但是,现有的单作用缸基本上都是活塞缸。由于活塞上密封圈的存在,造成推力缸必须在活塞有杆腔设置空气呼吸孔,以使得活塞来回运动时,活塞有杆腔的空气能够自由排出与吸入。但是,空气呼吸孔的存在,必然导致空气中的粉尘等杂质异物吸入活塞有杆腔,并进入活塞外圆与缸体内孔之间的动密封摩擦副,这无疑会显著缩短缸的使用寿命。而在单作用活塞缸的活塞杆上,必须套装复位弹簧,因而造成活塞杆较细,刚性较差。这对于小直径缸、特别是微小直径缸来说,是根本无法克服的技术缺陷。此外,现有的单作用活塞推力缸上,与流体进排管路的管接头适配的螺纹孔,必须设置在最后端或侧面最后端。这一结构方面的刚性制约,使得现有的单作用活塞缸,根本无法满足现代制造业柔性化、个性化定制的发展需求。

目前,所有的气缸液压缸,都是具有完整功能的执行元件。所谓完整功能,是指该气缸液压缸不仅具有核心的作动功能 ,而且具有辅助的与流体进排管路管接头适配的螺纹孔及内部流体通道。具体表现在结构方面,是所有的气缸液压缸,都具有前、后端盖,与流体进排管路管接头适配的螺纹孔设于前、后端盖或缸体上。如单作用推力缸的管接头螺纹适配孔,只能设于活塞最后端或侧面最后端。然而,在绝大多数应用场合中,使用者所需要的仅仅是核心的作动部分,辅助的流体进排管路管接头适配的螺纹孔,完全可以设于气缸液压缸所安装的相关机器上。因此,现有的具有完整功能的气缸液压缸,在辅助功能方面存在实质性冗余,毫无必要地推高了制造成本。

现代机械设计的一个重要发展方向是模块化,因为模块化能够满足大批量、低成本、个性化定制的要求。但是,模块化设计目前仅能适用于比较复杂的机械产品的设计,越是简单的产品,越难以进行模块化设计。而像气缸液压缸这样的产品,往往只有几个零件,是故,目前尚未出现模块化的气缸液压缸。

此外,还有一个被业内人士长期忽视的技术问题,即现有的气缸液压缸的核心作动部分即活塞-活塞杆机器导向部分,是可以通用于液压传动与气压传动的。但是,由于气缸液压缸的流体进排管路管接头适配的螺纹孔,因密封要求不同而造成气管与油管管接头螺纹孔标准不同,这就进一步造成同一个规格的现有气缸液压缸,是不能通用的。例如,所有的液压缸不能用于气压传动,反之亦然。这显然不能够适应现代制造业对流体传动元件提出通用化、柔性化、模块化、大批量、低成本、个性化定制的要求。用“作茧自缚”来形容现有完整功能气缸液压缸上面的管接头适配螺纹孔,可能是最为恰当的了。

为了简化外部管路且缩短方向控制阀到气缸液压缸作动腔之间的距离,近一时期出现了控制元件与执行元件集成化的趋势,目前已有的是缸阀集成,即将方向控制阀的阀体固联在气缸或液压缸的端盖或缸体上。这一种集成设计,对于大中型缸来说难度是不大的。但是,对于微小型缸来说就绝无可能了,因为微小型缸的缸体,比方向控制阀的阀体还要小。因此,运用逆向思维,将传统的缸阀集成颠倒为阀缸集成,并创新设计出控制执行元件集成化的微小型阀缸集成元件,也是微电子制造等行业对流体传动元件提出的迫切而现实的要求。

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