一种气-液增压缸的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种气?液增压缸，包括依次密封连接的前端盖、工作缸缸体、液压缸缸体、注油中盖、气缸缸体和后端盖，前端盖上设有回程进气通道，后端盖上设有与气缸缸体连通的增压进气通道，气缸缸体内设有增压活塞杆增压活塞杆上套设有复位弹簧，液压缸缸体上设有快速进气通道，所述液压缸缸体包括多个液压缸体单元，每个液压缸体单元之间设有缓冲中盖，注油中盖和缓冲中盖内设有与增压活塞杆配合的通孔，通孔内套设有液压密封圈。采用了多重密封，有效降低了冲压过程中缓冲中盖内密封圈两侧液体的压力差，使密封圈更耐用，即使其中一个密封圈失效，还有其他密封圈，延长整体增压缸的使用时间，增加其稳定性。
【专利说明】
一种气-液増压缸
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种气-液增压缸。
【背景技术】
[0002]气-液增压缸广泛应用于冲压设备等需要较大推力的场合中，气-液增压缸的工作过程一般为预压、增压和回程，由于气-液缸的结构限制，现有的气-液增压缸一般存在以下问题:I)使用寿命短，漏油;2)随着使用时间延长，冲压力不稳定;3)高压液体与低压液体间采用单密封圈密封，载荷过大。
[0003]同时，由于工厂普遍迫切需求提高增压缸工作效率而盲目增大工作气源压力，这样会使缸内密封圈承受过大负荷，长期工作后极易出现漏油、工作活塞杆打出无力等故障问题，大大缩短了整个增压缸的使用寿命，为正常生产埋下安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种气-液增压缸，采用了多重密封，有效降低了冲压过程中缓冲中盖内密封圈两侧液体的压力差，使密封圈更耐用，即使其中一个密封圈失效，还有其他密封圈，延长整体增压缸的使用时间，增加其稳定性。
[0005 ]本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种气-液增压缸，包括依次密封连接的前端盖、工作缸缸体、液压缸缸体、注油中盖、气缸缸体和后端盖，前端盖上设有回程进气通道，后端盖上设有与气缸缸体连通的增压进气通道，气缸缸体内设有增压活塞杆增压活塞杆上套设有复位弹簧，工作缸缸体内设有工作活塞杆，工作活塞杆一端与液压缸缸体密封配合，工作活塞杆的另一端密封穿过前端盖，液压缸缸体上设有快速进气通道，所述液压缸缸体包括多个液压缸体单元，每个液压缸体单元之间设有缓冲中盖，注油中盖和缓冲中盖内设有与增压活塞杆配合的通孔，通孔内套设有液压密封圈。
[0007]接上述技术方案，所述液压缸体单元个数为2个，一个液压缸体单元为高压液压缸体，另一个液压缸体单元为中压液压缸体，高压液压缸体的一端与工作缸缸体连接，高压液压缸体的另一端与缓冲中盖连接，中压液压缸体的一端与缓冲中盖连接，中压液压缸体的另一端与气压缸缸体连接。
[0008]接上述技术方案，缓冲中盖的侧壁上设有第一缓冲通道，第一缓冲通道内设有第一单向阀，液体可以从中压液压缸体向高压液压缸体流动，反向截止。
[0009]接上述技术方案，注油中盖的侧壁上设有第二缓冲通道，缓冲通道内设有第二单向阀，液体可以从气缸缸体方向流向液压缸缸体方向流，反向截止。
[0010]接上述技术方案，注油中盖的外壁上还设有进液通道，进液通道的出口与第二缓冲通道连通，注油后通道闭死。
[0011]接上述技术方案，气缸缸体内设有气-液转换中盖，增压活塞杆穿过气-液转换中盖，气-液转换中盖有液压缸缸体内的液压油与复位弹簧限位，气-液转换中盖于气缸缸体内滑动。
[0012]接上述技术方案，所述工作活塞杆靠近后端盖一侧的端面上设有空腔，所述空腔正对增压活塞杆，用于容纳增压时前伸的增压活塞杆，所述工作活塞杆上设有凸缘，活塞杆上凸缘的两侧分别套有与工作缸缸体配合的胶垫。
[0013]接上述技术方案，所述气-液增压缸上设有包括二位五通阀和二位三通阀的气路系统，所述二位五通阀的三个接口通过管道分别与回程进气通道、快速进气通道以及气源连通，二位五通阀的其余接口与大气连通，所述二位五通阀有两种机位，一种是气源与回程进气通道连通并且快速进气通道与大气连通，另一种是气源与快速进气通道连通并且回程进气通道与大气连通;所述二位三通阀的接口通过管道分别与快速进气通道、增压进气通道以及大气连通，所述二位三通阀有两种机位，一种是快速进气通道与增压进气通道连通，另一种是增压进气通道与大气连通，回程进气通道以及快速进气通道通过管道分别与二位三通阀的控制端连接，所述回程进气通道与二位三通阀的控制端连接的管道上设有单向节流阀。
[0014]本发明具有以下有益效果:
[0015]1、在增压过程中，气体推动增压活塞杆前进，增压活塞杆依次通过注油中盖内密封圈和缓冲中盖内的密封圈，从而推动工作活塞杆继续前进完成冲压，采用了多重密封，有效降低了冲压过程中缓冲中盖内密封圈两侧液体的压力差，使密封圈更耐用，即使其中一个密封圈失效，还有其他密封圈，而注油中盖内的密封圈起到密封保险作用，即使所有缓冲中盖内的密封圈失效，增压缸依旧能保证正常压力输出，正常工作，从而延长整体增压缸的使用时间，增加其稳定性。
[0016]2、通过第一单向阀和第二单向阀的设置，防止增压活塞杆回程过快而导致液压缸缸体中液体产生负压从而对缓冲中盖内的密封圈和注油中盖内的密封圈造成损伤，此时液体经单向阀从后端盖流向前端盖方向。
[0017]3、工作活塞杆由气体推动缓慢接触到工件过程中，气-液转换中盖由液体推动随工作活塞杆一起向前推进，而此时增压活塞杆并未下压，有效防止了因容积扩大而产生的负压，结构简单，操作方便。
【附图说明】
[0018]图1是本发明实施例中气-液增压缸的结构示意图；
[0019]图2是图1中K的局部放大图；
[0020]图3是图1中M的局部放大图；
[0021 ]图4是本发明实施例中的气路简化图；
[0022]图中，1-回程进气通道，2-进液通道，3-增压进气通道，4-后端盖，5-增压活塞杆，6-气缸缸体，7-复位弹簧，8-气-液转换中盖，9-注油中盖，I O-中压液压缸体，11-缓冲中盖，12-工作活塞杆，13-高压液压缸体，14-工作缸缸体，15-前端盖，16-胶垫，17-第一液压密封圈，18-第一单向阀，19-第二液压密封圈，20-第二单向阀，21-二位五通阀，22-二位三通阀，23-单向节流阀，24-快速进气通道，25-第一缓冲通道，26-第二缓冲通道。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0024]参照图1?图3所示，本发明提供的一个实施例中的气-液增压缸，包括依次密封连接的前端盖15、工作缸缸体14、液压缸缸体、注油中盖9、气缸缸体6和后端盖4，前端盖15上设有回程进气通道I，后端盖4上设有与气缸缸体6连通的增压进气通道3，气缸缸体6内设有增压活塞杆5，增压活塞杆5上套设有复位弹簧7，工作缸缸体14内设有工作活塞杆12，工作活塞杆12 一端与液压缸缸体密封配合，工作活塞杆12的另一端密封穿过前端盖15，液压缸缸体上设有快速进气通道24，其特征在于，所述液压缸缸体包括多个液压缸体单元，每个液压缸体单元之间设有缓冲中盖11，缓冲中盖11内设有与增压活塞杆5配合的第一通孔，第一通孔内套设有第一液压密封圈17，注油中盖9内设有与增压活塞杆5配合的第二通孔，第二通孔内套设有第二液压密封圈19;在增压过程中，气体推动增压活塞杆5前进，增压活塞杆5依次通过注油中盖9内密封圈和缓冲中盖11内的密封圈，从而推动工作活塞杆12继续前进完成冲压，采用了多重密封，有效降低了冲压过程中缓冲中盖11内密封圈两侧液体的压力差，使密封圈更耐用，即使其中一个密封圈失效，还有其他密封圈，而注油中盖9内的密封圈起到密封保险作用，即使所有缓冲中盖11内的密封圈失效，增压缸依旧能保证正常压力输出，正常工作，从而延长整体增压缸的使用时间，增加其稳定性。
[0025]进一步地，所述液压缸体单元个数为2个，一个液压缸体单元为高压液压缸体13，另一个液压缸体单元为中压液压缸体1，高压液压缸体13的一端与工作缸缸体14连接，高压液压缸体13的另一端与缓冲中盖11连接，中压液压缸体1的一端与缓冲中盖11连接，中压液压缸体10的另一端与气压缸缸体连接;在增压过程中，气体推动增压活塞杆5前进，增压活塞杆5先通过注油中盖9内密封圈达到中压液压缸体10，而后通过缓冲中盖11内密封圈达到高压液压缸体13，从而推动工作活塞杆12继续前进完成冲压，采用了双重密封，有效降低了冲压过程中缓冲中盖11内密封圈两侧液体的压力差，使密封圈更耐用，即使因使用时间过长而导致缓冲中盖11内的密封圈失效，此时相当于高压液压缸体13与中压液压缸体1始终联通，而注油中盖9内密封圈起到双重密封保险作用，即使缓冲中盖11内密封圈失效，增压缸依旧能保证正常压力输出，正常工作，从而延长整体增压缸的使用时间，增加其稳定性。
[0026]进一步地，如图2所示，缓冲中盖11的侧壁上设有第一缓冲通道25，第一缓冲通道25内设有第一单向阀18，液体可以从中压液压缸体1向高压液压缸体13流动，反向截止;当工作活塞杆12到达工作位置，增压活塞杆5进入高压液压缸体13时防止高压液体向中压液压缸体10泄漏；回程过程中，第一单向阀18关闭，复位弹簧7推动增压活塞杆5快速返回原位，防止增压活塞杆5回程过快而导致高压液压缸体13中液体产生负压从而对缓冲中盖11内密封圈造成损伤，此时液体经单向阀从中压液压缸体1流向高压液压缸体13。
[0027]进一步地，如图3所示，注油中盖9的侧壁上设有第二缓冲通道26，缓冲通道内设有第二单向阀20，液体可以从气缸缸体6方向流向液压缸缸体方向流，反向截止；当工作活塞杆12到达工作位置，增压活塞杆5进入液压缸缸体时防止高压液体向气-液转换中盖8泄漏，回程过程中，第二单向阀20关闭，复位弹簧7推动增压活塞杆5快速返回原位，为防止增压活塞杆5回程过快而导致液压缸缸体内液体产生负压从而对注油中盖9内密封圈造成损伤，此时液体经单向阀从气-液转换中盖8流向液压缸缸体。
[0028]进一步地，注油中盖9的外壁上还设有进液通道2，进液通道2的出口与第二缓冲通道26连通，进液通道2用于注油放气，注油后通道闭死。
[0029]进一步地，气缸缸体6内设有气-液转换中盖8，增压活塞杆5穿过气-液转换中盖8，气-液转换中盖8有液压缸缸体内的液压油与复位弹簧7限位，气-液转换中盖8于气缸缸体6内滑动;工作活塞杆12由气体推动缓慢接触到工件过程中，气-液转换中盖8由液体推动随工作活塞杆12—起向前推进，而此时增压活塞杆5并未下压，有效防止了因容积扩大而产生的负压，结构简单，操作方便。
[0030]进一步地，所述工作活塞杆12靠近后端盖4一侧的端面上设有空腔，所述空腔正对增压活塞杆5，用于容纳增压时前伸的增压活塞杆5，所述工作活塞杆12上设有凸缘，活塞杆上凸缘的两侧分别套有与工作缸缸体14配合的胶垫16。
[0031]进一步地，如图4所示，所述气-液增压缸上设有包括二位五通阀21和二位三通阀22的气路系统，所述二位五通阀21的三个接口通过管道分别与回程进气通道1、快速进气通道24以及气源连通，二位五通阀21的其余接口与大气连通，所述二位五通阀21有两种机位，一种是气源与回程进气通道I连通并且快速进气通道24与大气连通，另一种是气源与快速进气通道24连通并且回程进气通道I与大气连通;所述二位三通阀22的接口通过管道分别与快速进气通道24、增压进气通道3以及大气连通，所述二位三通阀22有两种机位，一种是快速进气通道24与增压进气通道3连通，另一种是增压进气通道3与大气连通，回程进气通道I以及快速进气通道24通过管道分别与二位三通阀22的控制端连接。
[0032]进一步地，所述回程进气通道I与二位三通阀22的控制端连接的管道上设有单向节流阀23。
[0033]本发明的工作原理:
[0034]工作活塞杆12快进过程中，由于快速进气通道24设在高压液压缸体13的侧壁，高压液压缸体13的内壁通过工作活塞杆12密封，所以当快速进气通道24充气时，气源可以直接推动工作活塞杆12前伸直到接触待加工工件，而后二位三通阀22打开，增压活塞杆5下压依次通过注油中盖9、中压液压缸体10、缓冲中盖11达到高压液压缸体13，从而达到增压目的使高压液体推动工作活塞杆12完成冲压，本发明的增压方式既快速又平稳;在增压过程中，后端盖4内的增压进气孔3进气并推动增压活塞杆5向前运动，在相同压力的情况下，增压活塞杆5可输出数倍于从增压进气通道3进入的气体推动压强，通过推动高压液体平稳的推动工作活塞杆12，从而达到增压效果，同时，复位弹簧7具有使增压活塞杆5复位的作用；本发明结构简单，操作方便，设置双重密封保险，有效延长增压缸使用寿命，如图1所示，在本实施例中，所述气缸缸体6与中压液压缸体1之间设有注油中盖9，注油中盖9中设有第二单向阀20，液体可以从气缸缸体6方向D向中压液压缸体1方向C流动，反向截止，所述注油中盖9中设有进液通道2E，注油后通道闭死，所述注油中盖9与缓冲中盖11之间设有中压液压缸体10，所述中压液压缸体10与高压液压缸体13之间设有缓冲中盖11，缓冲中盖11中设有缓冲单向阀18，液体可以从中压液压缸体1方向B流向高压液压缸体13方向A，反向截止，所述气-液转换中盖8由液体及与增压杆5连接的复位弹簧7限位，所述气-液转换中盖8在气缸缸体6内滑动。
[0035]本发明的气路系统主要是完成快速贴近工件行程、二位三通阀22保压及冲压完毕后的快速回程，其组合形式可以有很多种，现在给出如下一种实施例:
[0036]如图4所示，所述气路系统包括二位五通阀21和二位三通阀22，所述二位五通阀21的三个接口通过管道分别与回程进气通道1、快速进气通道24以及气源连通，二位五通阀21的其余接口与大气连通，所述二位五通阀21有两种机位，一种是气源与回程进气通道I连通并且快速进气通道24与大气连通，另一种是气源与快速进气通道24连通并且回程进气通道I与大气连通;所述二位三通阀22的接口通过管道分别与快速进气通道24、增压进气通道3以及大气连通，所述二位三通阀22有两种机位，一种是快速进气通道24与增压进气通道3连通，另一种是增压进气通道3与大气连通，回程进气通道I以及快速进气通道24通过管道分别与二位三通阀22的控制端连接，所述回程进气通道I与二位三通阀22的控制端连接的管道上设有单向节流阀23(用于保持二位三通阀Π端压力，当工作活塞杆12快进直到贴紧工件，工作腔内气体压力将很快趋近气源压力，气体通过管路到达二位三通阀22的I端，此时该二位三通阀22两端同为气源压力，而该阀阀芯I端面积大于Π端，故此时二位三通阀22打开)。
[0037]本发明的工作步骤是:
[0038]I)准备行程:二位五通阀21的机位是气源与回程进气通道I连通并且快速进气通道24与大气连通，气源气体通过二位五通阀21通进入回程进气通道I，将工作活塞12稳定在初始位置。同时回程进气通道I内的气体通过气路进入二位三通阀22的Π端，使增压进气通道3与大气连通。
[0039]2)快进行程:二位五通阀21的机位是气源与快速进气通道24连通并且回程进气通道I与大气连通，气源气体推动工作活塞12直至接触待加工零件，同时快速进气通道24内的气体通过管路到达二位三通阀22的Π端，并于二位三通阀22的Π端保持气源压力。
[0040]3)增力行程;工作杆12接触到加工零件后，工作缸缸体14内容积恒定，内部气压很快趋近于气源气压，此时二位三通阀22切换机位，快速进气通道24与增压进气通道3连通，快速进气通道24内的气体进入增压进气通道3，将增压活塞杆5下压以达到增压的目的。
[0041]4)返回行程:增压进气通道3与大气连通，气源与回程进气通道I连通并且快速进气通道24与大气连通，气源气体从回程进气通道I进入使工作塞活杆回到初始位置，复位弹簧7使增压活塞5返回初始位置。
[0042]以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种气-液增压缸，包括依次密封连接的前端盖、工作缸缸体、液压缸缸体、注油中盖、气缸缸体和后端盖，前端盖上设有回程进气通道，后端盖上设有与气缸缸体连通的增压进气通道，气缸缸体内设有增压活塞杆增压活塞杆上套设有复位弹簧，工作缸缸体内设有工作活塞杆，工作活塞杆一端与液压缸缸体密封配合，工作活塞杆的另一端密封穿过前端盖，液压缸缸体上设有快速进气通道，其特征在于，所述液压缸缸体包括多个液压缸体单元，每个液压缸体单元之间设有缓冲中盖，注油中盖和缓冲中盖内设有与增压活塞杆配合的通孔，通孔内套设有液压密封圈。2.根据权利要求1所述的气-液增压缸，其特征在于，所述液压缸体单元个数为2个，一个液压缸体单元为高压液压缸体，另一个液压缸体单元为中压液压缸体，高压液压缸体的一端与工作缸缸体连接，高压液压缸体的另一端与缓冲中盖连接，中压液压缸体的一端与缓冲中盖连接，中压液压缸体的另一端与气压缸缸体连接。3.根据权利要求2所述的气-液增压缸，其特征在于，缓冲中盖的侧壁上设有第一缓冲通道，第一缓冲通道内设有第一单向阀，液体可以从中压液压缸体向高压液压缸体流动，反向截止。4.根据权利要求1所述的气-液增压缸，其特征在于，注油中盖的侧壁上设有第二缓冲通道，缓冲通道内设有第二单向阀，液体可以从气缸缸体方向流向液压缸缸体方向流，反向截止。5.根据权利要求4所述的气-液增压缸，其特征在于，注油中盖的外壁上还设有进液通道，进液通道的出口与第二缓冲通道连通，注油后通道闭死。6.根据权利要求1所述的气-液增压缸，其特征在于，气缸缸体内设有气-液转换中盖，增压活塞杆穿过气-液转换中盖，气-液转换中盖有液压缸缸体内的液压油与复位弹簧限位，气-液转换中盖于气缸缸体内滑动。7.根据权利要求1所述的气-液增压缸，其特征在于，所述工作活塞杆靠近后端盖一侧的端面上设有空腔，所述空腔正对增压活塞杆，用于容纳增压时前伸的增压活塞杆，所述工作活塞杆上设有凸缘，活塞杆上凸缘的两侧分别套有与工作缸缸体配合的胶垫。8.根据权利要求1所述的气-液增压缸，其特征在于，所述气-液增压缸上设有包括二位五通阀和二位三通阀的气路系统，所述二位五通阀的三个接口通过管道分别与回程进气通道、快速进气通道以及气源连通，二位五通阀的其余接口与大气连通，所述二位五通阀有两种机位，一种是气源与回程进气通道连通并且快速进气通道与大气连通，另一种是气源与快速进气通道连通并且回程进气通道与大气连通;所述二位三通阀的接口通过管道分别与快速进气通道、增压进气通道以及大气连通，所述二位三通阀有两种机位，一种是快速进气通道与增压进气通道连通，另一种是增压进气通道与大气连通，回程进气通道以及快速进气通道通过管道分别与二位三通阀的控制端连接，所述回程进气通道与二位三通阀的控制端连接的管道上设有单向节流阀。
【文档编号】F15B15/22GK105952698SQ201610440098
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】盖超会, 张红卫, 何琼
【申请人】武汉软件工程职业学院