[发明专利]阀缸集成元件、活塞缸作动模块及模块化流体传动装置

说明书

本发明公开了一种阀缸集成元件、活塞缸作动模块及模块化流体传动装置，其中活塞缸作动模块，包括通孔接口元件、活塞及活塞杆，所述通孔接口元件上具有活塞孔，其前端开设有活塞杆孔，所述活塞置于所述活塞孔内并与其滑动密封配合，所述活塞杆穿过所述活塞杆孔并与其滑动配合，所述活塞将所述活塞孔的孔腔分隔为有杆腔与无杆腔，所述通孔接口元件的后端具有能够安装至其他固定部件上的固定通孔接口。该活塞缸作动模块可加载在换向阀的阀体上而构成阀缸集成元件，还可以与相关机器的固定本体固联而形成流体传动装置，还可以多位共同加载在固定本体上而形成模块化多位联动流体传动装置，其在简化结构的条件下实现了模块化设计，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及气缸、液压缸领域，主要涉及一种阀缸集成元件、活塞缸作动模块及模块化流体传动装置。

背景技术

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。

目前，所有的流体传动装置，都是把完整功能的气缸液压缸，安装固定到相关机器上来实现的。然而，在绝大多数应用场合中，使用者并不需要完整功能的气缸液压缸，而仅仅需要其核心的作动部分与接口元件。这就为流体传动装置的模块化提供了机遇，因为模块化能够满足通用化、柔性化、大批量、低成本、个性化定制的要求。

微小型缸还存在一个长期悬而未决的技术问题，即在缸径受限制的情况下，如何得到较大的输出力。现有的技术解决措施，是直接提高系统压力，或采用增压装置，如各种气液增压、气气增压、液液增压装置。但是，上述技术措施的成本太高了！

液压缸与气缸还有一个重要的应用场合，即多缸联动均压。现有的多缸联动均压装置是在一个固定本体上设有多个接口，每一个接口上固定安装一个具有完整功能的缸，这种情况比使用单作用缸所造成的浪费更大。因为现有的多缸联动均压装置所采用的都是完整功能、螺纹接口的缸，辅助功能冗余过多。而联动均压装置在技术功能方面所需要的，是相对简单的多位联动均压，而不是结构复杂、体积较大的多缸联动均压。

附图1是现有的一种垂直板式联接双作用液压缸及其安装到相关机器上形成的一种液压传动装置。这一液压传动装置具有下述缺点：

（1）液压缸存在毫无必要的后端盖5’及相关的静密封圈16’，不仅存在功能冗余，徒劳地增加制造成本，而且轴向尺寸大；

（2）相关机器的固定本体2’上，2个油管管接头螺纹适配孔的位置是固定的，没有回旋余地，灵活性差，无法满足柔性化、个性化定制的要求。

图2是现有的4缸联动均压液压传动装置，其工作原理是：螺栓通过4个固定安装孔1”，将固定本体2”固联在相关的工作机器上，固定本体2”设有油管管接头螺纹适配孔4”；4套具有完整功能的螺纹夹紧缸，以螺纹缸体8”的外螺纹接口，分别安装在固定本体2”相应的螺纹接口孔中，各个螺纹夹紧缸的油管管接头螺纹适配孔5”，通过活塞后腔6”与固定本体的内部流体通道3”而联通。

工作过程时，压力液体通过固定本体2”上的油管管接头螺纹适配孔4”，经过内部流体通道3”，再经过各个螺纹缸体的油管管接头螺纹适配孔5”，同时进入各个缸的活塞后腔6”，推动活塞9”-活塞杆10”克服低刚度压缩弹簧11”的作用力，向右运动夹紧各个工件12”。此时，各个活塞的前腔，通过各自的螺纹缸体上的空气呼吸孔13”，与大气相通。