一种气压缸的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械领域，具体为一种气压缸。
【背景技术】
[0002]气压缸是将气压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的气压执行元件，其具有结构简单、工作可靠的特点。
[0003]图4中给出了一般气压缸的简化结构剖视图。其包括一个缸体、活塞、轴杆，缸体的一端设置有开口，开口呈T型槽，T型槽分为宽部、窄部，开口形成气室。其中，窄部与活塞相配合，宽部与轴杆相配合。缸体上还设置有与宽部相连的开孔，开孔延伸至缸体外。
[0004]该气压缸的作用方式如下:1)将空气打入气压缸的气室中时，增大的气压可驱动活塞与轴杆运动；2)反之，当轴杆受到外力作用时，轴杆推动活塞向气室中移动，气室与外界的气压差将提供该轴杆回复的反作用力。然而，无论该气压缸是以何种方式应用，均需于该气室中充入有一预定气压的气体，从而达到特定的功效。
[0005]目前，市面上所见的气压缸均需由外界藉由气泵将空气打入气室中。因此，若使用环境不允许接用电源，或不便携带电池时，即无法将空气充入气压缸中，进而限制了气压缸的应用范围。若该气压缸采用手动打气筒打入空气，则存在使用不便，操作繁琐的问题。
[0006]因此，目前迫切需要一种新的气压缸以有效解决上述问题。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的发明目的在于:针对在某些环境下，不允许接用电源，或不便携带电池，无法将空气充入气压缸中，而采用手动打气筒打入空气，操作繁琐，导致现有气压缸使用不便的问题，提供一种气压缸。本实用新型能够实现自然力储能，同时通过采用第三腔体作为缸体的缓压腔，可有效吸收气压缸储能时T型运动件两端(在气室外)产生的压差。将本实用新型用于深海领域，其能够实现利用自然力储能，为深海设备的移动提供新的动力。本实用新型设计巧妙，结构简单，易于加工制造，制造成本较低，使用方便，适用范围广，具有较好的应用前景。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0009]一种气压缸，包括缸体、T型运动件，所述T型运动件包括活塞、与活塞相连的轴杆，所述轴杆的截面积大于活塞的截面积；
[0010]所述缸体内分别设置有与活塞相配合的第一腔体、与轴杆相配合的第二腔体，所述第一腔体与第二腔体连通，所述腔体内还设置有若干个与第二腔体连通的第三腔体。
[0011]所述第三腔体为至少一个。
[0012]所述轴杆的截面积为活塞截面积的η倍，所述η大于I。
[0013]所述活塞、轴杆分别呈柱状或条状。
[0014]所述第三腔体呈柱状、条状或圆环状。
[0015]所述活塞与轴杆之间采用固定连接或活动连接。
[0016]所述活塞与轴杆之间采用螺纹连接。
[0017]还包括设置在活塞上且与第一腔体配合的密封圈。
[0018]还包括设置在轴杆上且与第二腔体配合的密封圈。
[0019]针对前述问题，本实用新型提供一种气压缸。其包括缸体、T型运动件，T型运动件包括活塞、与活塞相连的轴杆，轴杆的截面积大于活塞的截面积。同时，缸体内分别设置有第一腔体、第二腔体，第一腔体与活塞相配，第二腔体与轴杆相配合，第一腔体、第二腔体相连呈T型且与T型运动件相配合。同时，腔体内还设置有与第二腔体连通的第三腔体。本实用新型中，在缸体中分别设置第一、第二、第三共计三个腔体，轴杆大端面积为活塞小端面积的η倍，活塞穿过第二腔体并与第一腔体滑动连接。在本实用新型的T型运动件压缩时，轴杆在第二腔体内滑动，此时，第二腔体与轴杆相互配合，在第二腔体内会形成一个小型的腔体(简称第四腔体)，第四腔体与第三腔体连通，由于第三腔体的体积远远大于此时形成的第四腔体的体积，第四腔体内的气体被压进第三腔体中，避免由于压缩活塞导致的第四腔体内气压的影响，故第四腔体可视为真空。假设第一腔体内的气SP1，气缸外压为P2，活塞的端面积为Α，轴杆的端面积为ηΑ，则有P1A=P2UA),故有P1=IiP2,即气缸内压是气缸外压的η倍，从而实现利用自然力储能。同时，通过采用第三腔体作为缸体的缓压腔，可有效吸收气压缸储能时T型运动件两端(在气室外)产生的压差。
[0020]我国载人潜水器蛟龙号成功突破7000米，创造了我国载人深潜新纪录，但其需要依靠电力带动螺旋桨在7000米深的海域移动。假设该载人潜水器携带本实用新型的气压缸，并且气压缸直接与海水接触，在陆平面时，本实用新型的气压缸内部气压是大气压的η倍，但在7000米的海域内，那么本实用新型的气压缸内部的气压将是70n (MPa)，此时，本实用新型的气压缸就可为螺旋桨提供动力，实现潜水器在7000米海域移动，实现利用自然力储能。
[0021]轴杆的截面积为活塞截面积的η倍，η大于1，活塞、轴杆分别呈柱状或条状，第三腔体呈柱状、条状或圆环状，活塞与轴杆之间采用固定连接或活动连接，活塞与轴杆之间采用螺纹连接。进一步，还包括设置在活塞上与第一腔体配合的密封圈、设置在轴杆上与第二腔体配合的密封圈。通过设置密封圈，能够有效保证缸体与活塞、轴杆之间具有良好的密封，有效保证气压缸的性能。
[0022]综上，本实用新型的气压缸实现了利用自然力储能，可运用到深海等领域，通过气压缸缸体内部的缓压腔，可以吸收气压缸储能时T型运动件两端(在气室外)产生的压差。本实用新型设计巧妙，结构简单，易于加工制造，制造成本较低，使用方便，适用范围广，具有较好的应用前景。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构示意图。
[0024]图2为本实用新型中缸体的结构示意图。
[0025]图3为本实用新型中T型运动件的结构示意图。
[0026]图4为现有气压缸的简化结构剖视图。
[0027]图中标记:1为缸体，2为活塞，3为轴杆，4为第一腔体，5为第二腔体，6为第三腔体，7为密封圈，8为T型槽，9为开孔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0029]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]实施例1
[0031]如图所示，本实用新型包括缸体、活塞、与活塞相连的轴杆，活塞与轴杆相连构成T型运动件，轴杆的截面积为活塞截面积的η倍，η大于I。缸体内分别设置有第一腔体、第二腔体、第三腔体，第一腔体与活塞相配合，第二腔体与轴杆相配合，第三腔体与第二腔体连通。同时，活塞上设置有与第一腔体配合的密封圈，轴杆上设置有与第二腔体配合的密封圈。
[0032]本实用新型中，活塞的面积为Α，轴杆的端面积为ηΑ，假设第一腔体内的气压P1，气缸外压为Ρ2。在活塞压缩第一腔体时，轴杆在第二腔体内与缸体之间形成一个小型的腔体，记为第四腔体，第四腔体与第三腔体连通，由于第三腔体的体积远远大于此时形成的第四腔体的体积，第四腔体内的气体被压进第三腔体中，避免由于压缩活塞导致的第四腔体内气压的影响，故第四腔体可视为真空。由于T型运动件两端的压力相等，即有P1A=P2 (ηΑ),故有P1=IiP2,即气缸内压是气缸外压的η倍，从而实现利用自然力储能。同时，通过采用第三腔体作为缸体的缓压腔，可有效吸收气压缸储能时T型运动件两端(在气室外)产生的压差。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种气压缸，其特征在于，包括缸体、T型运动件，所述T型运动件包括活塞、与活塞相连的轴杆，所述轴杆的截面积大于活塞的截面积； 所述缸体内分别设置有与活塞相配合的第一腔体、与轴杆相配合的第二腔体，所述第一腔体与第二腔体连通，所述腔体内还设置有若干个与第二腔体连通的第三腔体。
2.根据权利要求1所述气压缸，其特征在于，所述第三腔体为至少一个。
3.根据权利要求1所述气压缸，其特征在于，所述轴杆的截面积为活塞截面积的η倍，所述η大于I。
4.根据权利要求1所述气压缸，其特征在于，所述活塞、轴杆分别呈柱状或条状。
5.根据权利要求1所述气压缸，其特征在于，所述第三腔体呈柱状、条状或圆环状。
6.根据权利要求1所述气压缸，其特征在于，所述活塞与轴杆之间采用固定连接或活动连接。
7.根据权利要求1所述气压缸，其特征在于，所述活塞与轴杆之间采用螺纹连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述气压缸，其特征在于，还包括设置在活塞上且与第一腔体配合的密封圈。
9.根据权利要求1-7任一项所述气压缸，其特征在于，还包括设置在轴杆上且与第二腔体配合的密封圈。
10.根据权利要求8所述气压缸，其特征在于，还包括设置在轴杆上且与第二腔体配合的密封圈。
【专利摘要】本实用新型公开了一种气压缸，目的在于解决在某些环境下，不允许接用电源，或不便携带电池，无法将空气充入气压缸中，而采用手动打气筒打入空气，操作繁琐，导致现有气压缸使用不便的问题。其包括缸体、T型运动件，T型运动件包括活塞、与活塞相连的轴杆，轴杆的截面积大于活塞的截面积。本实用新型能够实现自然力储能，同时通过采用第三腔体作为缸体的缓压腔，可有效吸收气压缸储能时T型运动件两端（在气室外）产生的压差。将本实用新型用于深海领域，其能够实现利用自然力储能，为深海设备的移动提供新的动力。本实用新型设计巧妙，结构简单，易于加工制造，制造成本较低，使用方便，适用范围广，具有较好的应用前景。
【IPC分类】F15B1-02, F15B15-08
【公开号】CN204533026
【申请号】CN201520028904
【发明人】蒋刚, 留沧海, 卢晴勤, 钟翔伟, 彭国勋, 唐开强, 刘佳生, 陈明亮, 艾攀华, 曾琦, 程乾
【申请人】西南科技大学, 蒋刚
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月16日