一种新型多段式气动执行缸的制作方法
【专利摘要】本发明是有关于一种新型多段式气动执行缸，包括：活塞杆、前端盖、缸体、前活塞环、隔套、主活塞环、后活塞环、后端盖、导通块、电磁阀、进气口A1，B1，C1，D1；所述缸体左腔内设置有所述前端盖、所述前活塞环、所述隔套、所述主活塞环、且套设于所述活塞杆上，活塞杆与所述主活塞环通过螺母机构连接为一体；所述缸体右腔内设置有所述后活塞环、所述后端盖；所述缸体左、右腔上方设置有进气口A1，B1，C1，D1；所述缸体一侧上方设置有所述导通块、所述电磁阀、通过螺栓安装于缸体上。通过将气体在缸体及导通块内部流通。再利用气体压强，通过控制缸体内各腔压力平衡来实现气缸活塞杆的直线往复运动。
【专利说明】一种新型多段式气动执行缸
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压气动领域的气动执行缸，特别是涉及一种负责将电磁阀控制通断的进气口导通，并内置执行元件，进而完成执行气缸内活塞杆的往复运动的一种多段式新型气动执行缸。
【背景技术】
[0002]随着技术的进步，越来越多的工程车辆已逐渐将着眼点放在了如何提高车辆的控制精度，如何加强驾驶者的操纵体验等方面，这往往体现在车辆具有更大的驾驶空间，各个部件控制灵活，操纵精度高等方面。而解决这一问题最简单直接的办法就是将以往的机械式操纵改为气动或液动式。
[0003]目前，国内气缸，尤其是应用于工程机械中的换挡助力气缸主要有两种，一是采用单段行程气缸，该气缸易控制，使用精度高，但适用范围比较局限。第二种是多段式气缸。该种气缸适用范围广，但是气体进出不易控制，且由于进气口过多，往往密封性较差，导致防水防尘功能差，使用寿命难以保证。我公司研制开发的新型气动执行缸气路内置，可以很好地密封问题。另外可根据实际需要增加前置防尘罩、上置排气装置等，更好地实现防尘防水等问题。
[0004]由此可见，上述现有的气缸在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构的一种新型多段式气动执行缸，亦成为当前业界极需改进的目标。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，克服现有的气缸存在的缺陷，而提供一种新型结构的一种新型多段式气动执行缸，所要解决的技术问题是使其当电磁阀内有电流输入时阀芯吸合向上运动，实现导通块的下腔与上腔的气体导通，通过各个电磁阀及组合电磁阀的得电与失电最终实现执行缸的档位转换，非常适于实用。
[0006]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种新型多段式气动执行缸通过将气体在缸体及导通块内部流通。再利用气体压强，通过控制缸体内各腔压力平衡来实现气缸活塞杆的直线往复运动，其中包括:活塞杆、前端盖、缸体、前活塞环、隔套、主活塞环、后活塞环、后端盖、导通块、电磁阀、进气口 Al，BI, Cl，Dl ;所述缸体左腔内设置有所述前端盖、所述前活塞环、所述隔套、所述主活塞环、且套设于所述活塞杆上，活塞杆与所述主活塞环通过螺母机构连接为一体；所述缸体右腔内设置有所述后活塞环、所述后端盖；所述缸体左、右腔上方设置有进气口 Al，BI，Cl，Dl ;所述缸体一侧上方设置有所述导通块、所述电磁阀、通过螺栓安装于缸体上。
[0007]本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
[0008]前述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于缸体内腔形状为工字形。
[0009]前述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于进气孔的主气源为E。[0010]前述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于缸体左腔前端设置有进气口 Al、左腔后端设置有进气口 BI，右腔前端设置有进气口 Cl、右腔后端设置有进气口 Dl。
[0011]前述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于前端盖内径设置有两个凹槽通过密封圈、支撑环套设于活塞杆上。
[0012]前述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于前活塞环内径设置有两个凹槽通过密封圈套设于活塞杆上；前活塞环外径设置有两个凹槽通过密封圈、支撑环装设于缸体内径；且该左端面设置有缓冲垫，右端面设置有缓冲垫且紧贴于轴肩处。
[0013]前述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于主活塞环外径设置有两个凹槽通过支撑环、密封圈装设于缸体内径，且该左端面与隔套相邻、右端面与缓冲垫相邻、且通过螺母紧固。
[0014]前述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于后活塞环为阶梯轴，其中:小径处设置有一个凹槽通过支撑环、大径处设置有一个凹槽通过密封圈装设于缸体内径，且该轴肩处设置有密封圈、后活塞环的右端安装有缓冲垫、通过螺钉紧固。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术内容可知，为达到上述目的，本发明提供了一种新型多段式气动执行缸通过将气体在缸体及导通块内部流通，再利用气体压强，通过控制缸体内各腔压力平衡来实现气缸活塞杆的直线往复运动，其中包括:活塞杆、前端盖、缸体、前活塞环、隔套、主活塞环、后活塞环、后端盖、导通块、电磁阀、进气口 Al，BI, Cl，Dl ;所述缸体左腔内设置有所述前端盖、所述前活塞环、所述隔套、所述主活塞环、且套设于所述活塞杆上，活塞杆与所述主活塞环通过螺母机构连接为一体；所述缸体右腔内设置有所述后活塞环、所述后端盖；所述缸体左、右腔上方设置有进气口 Al，BI，Cl，Dl ;所述缸体一侧上方设置有所述导通块、所述电磁阀、通过螺栓安装于缸体上。该气缸分为N、R、FU F2四个档位，其中N档位为气缸安装时的默认初始位置。执行缸工作时，主进气口 E始终与其原相通，通过气缸缸体内部的导通孔保证进气孔A、B、C、D均有气体导入(如图1)。导通块与电磁阀通过螺栓安装在缸体上。当电磁阀内有电流输入时阀芯吸合向上运动，实现导通块的下腔与上腔的气体导通，即进气孔A与进气孔Al之间的导通，最终实现A腔进气。通过各个电磁阀及组合电磁阀的得电与失电最终实现执行缸的档位转换。
[0015]倒挡R为活塞杆全推出状态:电磁阀III有电流输入，进气孔Cl实现上述气路转换机导通，其他进气口密封，此时高压气体推动后平衡活塞向右运动，主活塞环带动隔套、前平衡活塞环及活塞杆一同向左运动，到前平衡活塞环与前端盖接触后到极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆推出到最大行程到达R档位；
[0016]空挡N为活塞杆缩回一个挡位的动作:此时电磁阀1、III有电流输入，进气口 Al、Cl实现上述气路转换及导通进气，其他进气口密封，此时高压气体推动后平衡活塞向左运动，前平衡活塞环带动隔套、前平衡活塞环及活塞杆一同向右运动，到前平衡活塞环与缸体前端盖接触后到极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆向左缩回一段行程，达到N档位；
[0017]前进挡Fl为活塞杆缩回两段行程的一个动作:电磁阀I1、IV有电流输入，进气口B1、D1实现上述气路转换及导通进气，其他进气口密封，此时高压气体推动后平衡活塞向左运动至缸体端后到达极限位置，前平衡活塞环向左运动至与前端盖接触后到达极限位置。而主活塞环则带动活塞杆向右运动，直至与后平衡活塞环接触后到达极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆向左缩回两段行程，达到Fl档位；
[0018]前进挡F2为活塞杆全缩回的一个动作:根据控制手柄输入控制指令，电磁阀II有电流输入，进气口 BI实现如上所述的气路转换及导通进气，其他进气口密封，此时高压气体推动前平衡活塞环向左运动至与前端盖接触后到达极限位置。而主活塞环则带动活塞杆、后平衡活塞向左运动至向右运动，直至与后平衡活塞环与后端盖接触后到达极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆向左全缩回动作，达到F2档位。
[0019]借由上述技术方案，本发明一种新型多段式气动执行缸至少具有下列优点及有益效果:当电磁阀内有电流输入时阀芯吸合向上运动，实现导通块的下腔与上腔的气体导通，通过各个电磁阀及组合电磁阀的得电与失电最终实现执行缸的档位转换。
[0020]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是一种新型多段式气动执行缸气体导入示意图。
[0022]图2是一种新型多段式气动执行缸系统原理主视图。
[0023]图3是一种新型多段式气动执行缸系统原理侧视图。
[0024]1:活塞杆2:前端盖
[0025]3:缸体4:前活塞环
[0026]5:隔套6:主活塞环
[0027]7:后活塞环8:后端盖
[0028]9:导通块10:电磁阀 I，II，III，IV
[0029]A1、B1、C1、D1、E:进气口
[0030]R:倒挡N:空挡
[0031]Fl:前进挡F2:前进挡
【具体实施方式】
[0032]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种新型多段式气动执行缸其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0033]请参阅图1是一种新型多段式气动执行缸气体导入示意图。图2是一种新型多段式气动执行缸系统原理主视图。
[0034]图3是一种新型多段式气动执行缸系统原理侧视图。
[0035]本发明是有关于一种新型多段式气动执行缸通过将气体在缸体及导通块内部流通，再利用气体压强，通过控制缸体内各腔压力平衡来实现气缸活塞杆的直线往复运动，包括:活塞杆1、前端盖2、缸体3、前活塞环4、隔套5、主活塞环6、后活塞环7、后端盖8、导通块9、电磁阀10、进气口 Al，BI，Cl，Dl ；
[0036]所述缸体3左腔内设置有所述前端盖2、所述前活塞环4、所述隔套5、所述主活塞环6、且套设于所述活塞杆I上，活塞杆I与所述主活塞环6通过螺母机构连接为一体；[0037]所述缸体3右腔内设置有所述后活塞环7、所述后端盖8 ；
[0038]所述缸体3左、右腔上方设置有进气口 Al，BI，Cl，Dl ;
[0039]所述缸体3 —侧上方设置有所述导通块9、所述电磁阀10、通过螺栓安装于缸体上。
[0040]本发明采用的是一种利用电磁原理，通过将气体在缸体及导通块内部流通。再利用气体压强，通过控制缸体内各腔压力平衡来实现气缸活塞杆的直线往复运动。
[0041]该气缸分为N、R、F1、F2四个档位，其中N档位为气缸安装时的默认初始位置。执行缸工作时，主进气口 E始终与其原相通，通过气缸缸体3内部的导通孔保证进气孔A、B、C、D均有气体导入(如图1所示)。导通块9与电磁阀10通过螺栓安装在缸体上。当电磁阀10内有电流输入时(如电磁阀I )导通块9吸合向上运动，实现导通块9的下腔与上腔的气体导通，即进气孔A与进气孔Al之间的导通，最终实现A腔进气。通过各个电磁阀及组合电磁阀的得电与失电最终实现执行缸的档位转换。
[0042]根据执行缸工作时排列情况，将对倒挡R、空挡N、前进挡Fl、前进挡F2的工作情况进行逐一说明。如图2、图3所示:
[0043]倒挡R为活塞杆全推出状态:电磁阀III有电流输入，进气孔Cl实现上述气路转换机导通，其他进气口密封，此时高压气体推动后活塞环7向右运动，主活塞环6带动隔套5、前活塞环4及活塞杆I 一同向左运动，到前活塞环4与前端盖2接触后到极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆I推出到最大行程到达R档位；
[0044]空挡N为活塞杆缩回一个挡位的动作:此时电磁阀1、III有电流输入，进气口 Al、Cl实现上述气路转换及导通进气，其他进气口密封，此时高压气体推动后活塞环7向左运动，前活塞环4带动隔套5、前活塞环6及活塞杆I 一同向右运动，到前活塞环4与缸体3、前端盖2接触后到极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆I向左缩回一段行程，达到N档位；
[0045]前进挡Fl为活塞杆缩回两段行程的一个动作:电磁阀I1、IV有电流输入，进气口BUDl实现上述气路转换及导通进气，其他进气口密封，此时高压气体推动后活塞环7向左运动至缸体3、前端盖2后到达极限位置，前活塞环4向左运动至与(前端盖2接触后)到达极限位置。而主活塞环6则带动活塞杆I向右运动，直至与后活塞环接触后到达极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆向左缩回两段行程，达到Fl档位；
[0046]前进挡F2为活塞杆全缩回的一个动作:根据控制手柄输入控制指令，电磁阀II有电流输入，进气口 BI实现如上所述的气路转换及导通进气，其他进气口密封，此时高压气体推动前活塞环4向左运动至与(前端盖2接触后)到达极限位置。而主活塞环6则带动活塞杆1、后活塞环向左运动至向右运动，直至与后活塞环7与后端盖8接触后到达极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆向左全缩回动作，达到F2档位。
[0047]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种新型多段式气动执行缸通过将气体在缸体及导通块内部流通，再利用气体压强，通过控制缸体内各腔压力平衡来实现气缸活塞杆的直线往复运动，其特征在于包括:活塞杆(I)、前端盖(2)、缸体(3)、前活塞环(4)、隔套(5)、主活塞环(6)、后活塞环(7)、后端盖(8)、导通块(9)、电磁阀(10)、进气口(Al)，(BI)，(Cl)，(Dl)； 所述缸体(3)左腔内设置有所述前端盖(2)、所述前活塞环(4)、所述隔套(5)、所述主活塞环(6)、且套设于所述活塞杆(I)上，活塞杆(I)与所述主活塞环(6)通过螺母机构连接为一体； 所述缸体(3)右腔内设置有所述后活塞环(7)、所述后端盖(8); 所述缸体(3)左、右腔上方设置有进气口(Al)，(BI)，(Cl)，(Dl)； 所述缸体(3)—侧上方设置有所述导通块(9)、所述电磁阀(10)、通过螺栓安装于缸体上。
2.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于缸体(3)内腔形状为工字形。
3.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于前端盖(2)内径设置有两个凹槽通过密封圈(22)、支撑环(23)、及端盖(21)套设于活塞杆上。
4.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于前活塞环(4)内径设置有两个凹槽通过密封圈(42)、(45)套设于活塞杆上；前活塞环(4)外径设置有两个凹槽通过密封圈(43)、支撑环(44)装设于缸体(3)内径；且该左端面设置有缓冲垫(41)，右端面设置有缓冲垫(46)且紧贴 于轴肩处。
5.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于主活塞环(6)外径设置有两个凹槽通过支撑环(61)、密封圈(62)装设于缸体(3)内径，且该左端面与隔套(5)相邻、右端面与缓冲垫(63)相邻、且通过螺母(64)紧固。
6.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于后活塞环(7)为阶梯轴，其中:小径处设置有一个凹槽通过支撑环(71)、大径处设置有一个凹槽通过密封圈(73)装设于缸体(3)内径，且该轴肩处设置有密封圈(72)、后活塞环(7)的右端安装有缓冲垫(74)、通过螺钉(75)紧固。
7.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于还设有控制手柄A，控制手柄A与外接输出线束电信连接、且分有四挡R、N、Fl、F2，其中: 倒挡R为活塞杆全推出状态:根据控制手柄输入控制指令，电磁阀(10)有电流输入，阀芯(9)吸合后向上运动，进气口(III)与气源导通并进气，其他进气口密封，此时高压气体推动后活塞环(7)向右运动，主活塞环(6)带动隔套(5)、前活塞环(4)及活塞杆(I) 一同向左运动，到前活塞环(4)与前端盖(2)接触后到极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆(I)推出到最大行程到达R档位。
8.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于所述空挡N为活塞杆缩回一个挡位的动作:根据控制手柄输入控制指令，电磁阀(10)有电流输入，阀芯(9)吸合后向上运动，进气口( I )、(III)与气源导通并进气，其他进气口密封，此时高压气体推动后活塞环(7)向左运动，前活塞环(4)带动隔套(5)、主活塞环(6)及活塞杆(I) 一同向右运动，到前活塞环(4)与缸体(3)、前端 盖(2)接触后到极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆(I)向左缩回一段行程，达到N档位。
9.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于所述前进挡Fl为活塞杆缩回两段行程的一个动作:根据控制手柄输入控制指令，电磁阀(10)有电流输入，阀芯(9)吸合后向上运动，进气口(II)、(IV)与气源导通并进气，其他进气口密封，此时高压气体推动后活塞环(7)向左运动至缸体(3)端后到达极限位置，前活塞环(4)向左运动至与前端盖(2)接触后到达极限位置。而主活塞环(6)则带动活塞杆(I)向右运动，直至与后活塞环(7)接触后到达极限位置。此时缸体内各个腔达到压力平衡，实现活塞杆向左缩回两段行程，达到Fl档位。
10.如权利要求1所述的一种新型电控气动控制系统，其特征在于所述前进挡F2为活塞杆全缩回的一个动作:根据控制手柄输入控制指令，电磁阀(10)有电流输入，阀芯(9)吸合后向上运动，进气口( II)与气源导通并进气，其他进气口密封，此时高压气体推动前活塞环(4)向左运动至与前端盖(2)接触后到达极限位置。而主活塞环(6)则带动活塞杆(I)、后活塞环(7)向左运动至向右运动，直至与后活塞环(7)与后端盖(8)接触后到达极限位置。此时缸体内各个腔 达到压力平衡，实现活塞杆向左全缩回动作，达到F2档位。
【文档编号】F16K31/06GK103883784SQ201210584768
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】杜万庆, 庞媛媛, 杨钧, 杜庆丽, 于美南 申请人:洛阳市黄河软轴控制器股份有限公司