可调行程的阻尼气缸的制作方法

本发明涉及液压和气缸技术领域，具体涉及一种气缸内置液压阻尼机构以控制阻尼拉杆伸出速度并设有行程调节机构的可调行程的阻尼气缸。

背景技术：

传统的气缸和液压阻尼器作为独立的装置，是标准件，液压阻尼器因结构复杂，不带可调整的限位机构，并且是受压力状态下才能工作，和气缸组合使用时，大都需要另设支架、导向机构等才能运行，并且虽然传统的气缸可以设置最终行程限位，但组合使用时占用空间较大，结构较为复杂，使用较为不便。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种集合了阻尼机构和行程调节机构的的可调行程的阻尼气缸。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：一种可调行程的阻尼气缸，包括气缸本体，所述气缸本体内穿设有阻尼机构，所述阻尼机构上连接有设于气缸本体内的气缸活塞，所述阻尼机构随气缸活塞的运动而运动，阻尼机构包括阻尼拉杆，所述阻尼拉杆连接有行程调节机构以实现阻尼机构行程的可调节。

进一步的，所述阻尼机构包括环设于阻尼拉杆外周的阻尼外管、安装在阻尼拉杆端部的阻尼活塞，阻尼活塞上设有油道，阻尼外管内腔在阻尼活塞分隔下形成位于阻尼活塞上端的液压缸上腔和位于阻尼活塞下端的液压缸下腔，液压缸上腔和液压缸下腔内均充满液压油，油道连通液压缸上腔和液压缸下腔以形成液压阻尼力限制阻尼活塞运动；所述阻尼外管与气缸活塞连接并在气缸活塞带动下上下活动，所述阻尼活塞设于阻尼外管内，所述阻尼拉杆、阻尼外管均同轴活动套设于气缸本体内，阻尼外管的下端设有阻尼外管盖，阻尼外管与阻尼外管盖连接使阻尼外管内部形成密封空间，气缸活塞运动的同时带动阻尼外管运动，阻尼活塞保持不动，因阻尼外管运动带动阻尼活塞挤压液压油，从而形成阻尼力。

进一步的，为了保证阻尼机构工作的稳定性、可靠性，在工作方向提供充足的阻尼力，非工作方向时能快速回油；所述阻尼拉杆的一端成螺杆状并拧合在阻尼活塞的内螺纹孔里，所述油道包括设于阻尼活塞内的单向油道，所述单向油道与阻尼拉杆底部压迫装有单向阀弹簧和单向阀弹珠，所述单向阀弹簧和单向阀弹珠配合作用使单向油道只能单向导通，具体为单向阀弹簧一端安装于阻尼拉杆内，所述单向阀弹珠一端与单向油道的上端面接触，单向阀弹珠的另一端与单向阀弹簧接触并受单向阀弹簧弹力作用以封堵单向油道，当油压大于单向弹簧的弹力时单向油道导通，阻尼活塞内位于单向油道旁设有一小孔为下油道，所述下油道的孔径小于单向油道的孔径，阻尼活塞内倾斜设有与单向油道和下油道相通的上油道，所述阻尼活塞的上部成圆环状并设有一扁位用于安装时套入扳手；所述阻尼活塞上设有密封圈，阻尼活塞上开设有用于安装密封圈的密封槽。

进一步的，为了控制阻尼活塞向上的极限位置；所述阻尼外管的内壁上设有当阻尼活塞相对阻尼外管向上进行轴向运动时用以限位阻尼活塞移动位置的限位挡圈。

进一步的，为了使阻尼外管内部形成密封腔且保证液压的稳定；所述阻尼外管内位于阻尼活塞的上方设有可根据油压进行浮动的油封，所述阻尼外管的上端面与气缸活塞之间存在间隙形成气压平衡槽，所述气缸活塞上设有与气压平衡槽连接的用于连通阻尼外管内部与气缸本体内部以平衡油封上部气压的气压平衡孔。

进一步的，为了实现阻尼拉杆工作行程的可调节，可根据需要设置工作行程的大小，通过行程调节螺母在阻尼拉杆上的螺旋运动来改变工作行程；所述行程调节机构包括穿设于气缸本体上部的台阶轴状的空行程限位套，空行程限位套的上端螺接调节固定螺盖，空行程限位套内沿轴心线设有台阶孔，位于下端的台阶孔螺接法兰台阶状的限位杆内螺盖，所述限位杆内螺盖沿轴心线设有同轴通孔，所述限位杆内螺盖的上端面设有内密封圈并拧合安装在空行程限位套上；所述调节固定螺盖与空行程限位套之间套装有行程调节螺母，行程调节螺母为法兰螺母，调节固定螺盖上设有法兰，调节固定螺盖的下端面紧压着空行程限位套的上端面，行程调节螺母的法兰夹在调节固定螺盖的法兰与空行程限位套的上端面之间，行程调节螺母与调节固定螺盖为间隙配合以使行程调节螺母能自由转动；所述阻尼拉杆滑动穿过限位杆内螺盖内的同轴通孔以及空行程限位套内的台阶孔进而与行程调节螺母拧合安装，所述行程调节螺母与阻尼拉杆连接组成的整体可以在空行程限位套孔内自由转动。

进一步的，为了实现阻尼拉杆空行程的可调节，通过改变空行程调整垫块的数量或者高度来达成目的；所述空行程限位套的外周沿轴向依次活动套设有多块用于限位空行程长度的空行程调整垫块和空行程缓冲垫。

进一步的，为了将行程调节螺母牢固安装在阻尼拉杆上；所述阻尼拉杆上位于行程调节螺母的上方螺接有行程并紧螺母。

进一步的，为了推动气缸活塞运动，改变气缸活塞运动速度进而调整阻尼机构工作速度；所述气缸本体上设有第一进出气口、第二进出气口，所述第一进出气口、第二进出气口上分别设置有用于调节气体进出流量大小的调节阀接头A、调节阀接头B，所述气缸本体上设置有用于控制调节阀接头A、调节阀接头B的磁性感应开关C、磁性感应开关D，所述气缸活塞上设置有用于触发导通磁性感应开关C或磁性感应开关D的气缸磁环，以便于依靠气缸活塞的运动来闭合磁性感应开关C、磁性感应开关D。

进一步的，当第一进出气口进气，第二进出气口排气，气缸活塞向下运动的同时带动阻尼机构运动，第二进出气口进气，第一进出气口排气，气缸活塞向上运动的同时带动阻尼机构运动。

进一步的，为了保证装置的密封性，所述气缸本体包括缸体、分别安装于缸体两端的气缸盖，所述气缸盖与缸体的接触面上分别设置有密封圈，所述气缸盖上与空行程限位套的接触面上分别设置有密封圈，所述气缸活塞上与缸体的接触面上设置有密封圈，阻尼活塞上与阻尼拉杆的接触面上设置有限位钢丝圈，阻尼活塞上与阻尼外管的接触面上设置有密封圈，限位杆内螺盖上与阻尼拉杆的接触面上同样设置有内密封圈。

较之现有技术而言，本发明具有以下优点：

(1)本发明在气缸伸缩运动时，利用内置在阻尼拉杆上的阻尼机构与阻尼拉杆同轴的特点，使拉力阻尼作用时能产生稳定而不偏离传动中心的阻尼力以保证传动的稳定性。

(2)本发明通过调节安装在第一进出气口、第二进出气口上的调节阀接头A、调节阀接头B，控制气缸在单位时间里的进排气量大小，在阻尼机构起作用的工作行程内，能调节控制阻尼拉杆伸出的速度。

(3)本发明通过行程调节机构，控制气缸空行程运行时阻尼拉杆快速伸出的长度与工作行程时较慢速伸出的长度，行程调节机构的联动特点使气缸在工作时实现空行程阻尼拉杆快速伸出，到达空行程限位点后，自动进入工作行程，到达工作行程可调整位置的限位点后，阻尼拉杆能快速缩回至初始状况。

(4)本发明相较于采用传统的气缸和液压阻尼器组合使用的装置，结构更加简单，体积小，不需另设支架和导向机构等。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是经气缸空行程和工作行程限位调整后停留在初始位置时的结构示意图；

图3是气缸空行程运行到位工作行程还没开始时的结构示意图；

图4是气缸工作行程运行到位时的结构示意图；

图5是阻尼活塞与阻尼拉杆的连接示意图；

图6是阻尼活塞的半剖结构示意图。

图中：

1-气缸本体；101-调节阀接头A；102-磁性感应开关C；103-磁性感应开关D；104-调节阀接头B；105-气缸磁环；106-气缸盖；107-气缸盖缓冲垫；110-气缸活塞；111-密封圈；112-气压平衡孔；120-气缸上腔；121-气缸下腔；

2-阻尼机构；201-油封；202-阻尼拉杆；210-阻尼外管；211-限位挡圈；220-阻尼活塞；221-单向阀弹簧；222-单向阀弹珠；223-密封圈；224-限位钢丝圈；225-单向油道；226-下油道；227-上油道；230-阻尼外管盖；231-外管盖密封圈；240-液压缸上腔；241-液压缸下腔；

3-行程调节机构；301-行程调节螺母；302-行程并紧螺母；310-空行程限位套；311-空行程调整垫块；312-空行程缓冲垫；313-调节固定螺盖；314-内密封圈；315-限位杆内螺盖。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明内容进行详细说明：

如图1～6所示，一种可调行程的阻尼气缸，包括气缸本体1、调节阀接头A 101、调节阀接头B 104、气缸磁环105、气缸盖106、气缸盖缓冲垫107以及装在这些零件上的配件等和因控制需要配置的磁性感应开关102、磁性感应开关103，以上所有零件的安装方法为现有安装方法，这里不再详细进行说明；

还包括穿设于气缸本体1内的阻尼机构2、连接着阻尼机构2的气缸活塞110以及穿设于上端的气缸盖106中央孔中的行程调节机构3，并且，阻尼机构2中的阻尼拉杆202穿过行程调节系统3中的空行程限位套310，并通过调节固定螺盖313和行程调节螺母301与空行程限位套310接连在一起。

在本实施例中，所述气缸本体1的内壁、阻尼外管210的外壁以及气缸活塞110的下端面之间形成气缸下腔121，气缸本体1的内壁、阻尼拉杆202的外壁以及气缸活塞110上端面之间形成气缸上腔120，阻尼外管210的内壁、阻尼拉杆202的外壁以及阻尼活塞220上端面之间形成液压缸上腔240，阻尼外管210的内壁、以及阻尼活塞220下端面之间形成液压缸下腔241，所述气缸本体1的上部、气缸本体1的下部分别设有使气缸上腔120、气缸下腔121分别与外界连通以进出气的第一进出气口、第二进出气口，所述阻尼活塞220上设置有连通液压缸上腔240与液压缸下腔241的油道。

在本实施例中，所述阻尼机构2包括阻尼外管210，所述阻尼外管210上端的外螺纹拧合安装在气缸活塞110的内螺纹孔中，阻尼外管210的上端面有一小槽，通过气缸活塞110内螺纹根部与阻尼外管210端部之间的间隙形成的气压平衡槽，与气缸活塞110上的气压平衡孔112相通，起到平衡油封201上部气压的作用。

在本实施例中，阻尼外管210内设有限位挡圈211卡装在阻尼外管210的内壁槽中以便于限位阻尼活塞220；阻尼外管210的内部上方套装有油封201；所述阻尼活塞220的密封槽上套装有密封圈223。

在本实施例中，所述阻尼外管210内的阻尼拉杆202的下端成螺杆状，拧合在阻尼活塞220的内螺纹孔里，阻尼拉杆202与阻尼活塞220之间设置有限位钢丝圈224，阻尼活塞220中央有单向油道225与阻尼拉杆202底部压迫装有单向阀弹簧221和单向阀弹珠222，单向油道225旁有一孔槽为下油道226，阻尼活塞220侧向有上油道227，能与单向油道225和下油道226相通，上油道227、单向油道225和下油道226组成油道，阻尼活塞220上部成圆环状设有一扁位，方便安装时扳手套入使用，也和油道一样能通过液压油；阻尼拉杆202的上端成螺杆状，头部有一扁位，方便安装调整时扳手套入拧动，阻尼拉杆202穿过油封201和装在气缸活塞110上的密封圈111的中心孔，与行程调节系统3相连。

在本实施例中，安装使用时，将油封201推至碰到限位挡圈211的上端面，阻尼活塞220推至碰到限位挡圈211的下端面，把阻尼外管210位置翻转，让能装阻尼外管盖230的一端朝上，注满液压油，把套装有外管盖密封圈231的阻尼外管盖230，密封拧合在阻尼外管210的内螺纹里，阻尼外管210与阻尼外管盖230连成一个整体后，外形和作用与传统的阻尼拉杆202没有差异；因阻尼拉杆202连着阻尼活塞220只要开始向下推动，阻尼拉杆202就有一段始终处在液压缸上腔240内，造成液压缸上腔240的截面积比液压缸下腔241的截面积小，并且这两个腔与外部空气隔绝还充满了液压油，液压油流动过程中体积始终不变，所以，阻尼活塞220不管停留在什么位置，油封201都会自动滑行至液压缸上下腔合计的总体积不变的位置上，推动阻尼拉杆202，使连着的阻尼活塞220前进至下端面碰到阻尼外管盖230的上端面时，油封201滑行至最高处，油封201上端面设计为不露出阻尼外管210的顶部。

在本实施例中，所述行程调节机构3包括穿设于上端的气缸盖106中央孔中的台阶轴状的空行程限位套310，空行程限位套310的上端较小直径位置为外螺纹，空行程限位套310沿轴心线设有同心台阶孔，位于下端的台阶孔的大直径位置设有内螺纹；限位杆内螺盖315中心有同轴通孔，限位杆内螺盖315的外形为法兰台阶状，外周设有螺纹，螺纹端面压着内密封圈314拧合在空行程限位套310上；行程调节螺母301是个法兰螺母，调节固定螺盖313套着行程调节螺母301的法兰拧合在空行程限位套310的外螺纹上，调节固定螺盖313的下端面紧压着空行程限位套310的台阶端面，行程调节螺母301的法兰端夹在中间，和调节固定螺盖313是间隙配合，装后能自由转动。阻尼机构2中的阻尼拉杆202滑动穿过限位杆内螺盖315和空行程限位套310的中心孔，再拧合穿过行程调节螺母301和行程并紧螺母302，这两个螺母并紧后，与阻尼拉杆202及连着的零件成为一个整体，可以在空行程限位套310孔内自由转动；空行程限位套310的外径上，滑动串装有空行程缓冲垫312和若干块因空行程的长度限位需要而叠在一起起限位作用的空行程调整垫块311，位置处于夹在气缸盖106和调节固定螺盖313之间。

在本实施例中，所述的气缸活塞110与传统气缸活塞的结构原理并无不同，其不同之处在于：气缸活塞110中央有台阶状孔的一端有能容下限位杆内螺盖315法兰的位置，即在气缸回位时，气缸活塞110的上端面能碰到起缓冲作用的气缸盖缓冲垫107；气缸活塞110的内孔中部设有密封槽和密封圈111，阻尼拉杆202中段滑动穿过密封圈111，方便对阻尼外管内的液压油进行密封；

具体实施过程：启动前，将气缸连接气源、电源、控制机构和外部件。

操作设定阻尼拉杆空行程工作的长度：如图2所示，把气缸活塞110设置停留在最上端即初始位置，磁性感应开关102调整到能感应得到安装在气缸活塞110上的气缸磁环105的位置；通过预先设置空行程调整垫块311的高度，即按所需的高度放置不同厚度的空行程调整垫块311和空行程缓冲垫312叠在一起，相当于在初始位置，设置了调整固定螺盖313下平面和空行程缓冲垫312上平面的距离，以实现阻尼拉杆空行程工作长度的调节。

操作调整液压阻尼工作行程的长度：拧松行程并紧螺母302，预先把阻尼拉杆202拧至所需要的高度，即调整阻尼活塞220的上平面到限位挡圈211下平面的距离，为了不让阻尼拉杆202走位，调整后再拧紧行程并紧螺母302，此时磁性感应开关103也要相应调整到气缸磁环105能感应得到的地方。

开始使用，启动开关，调节阀接头A 101进气，调节阀接头B 104排气，气缸活塞110前后腔因形成气压差带动阻尼外管210及连接在一起的阻尼外管盖230和外管盖密封圈231快速向下移动；阻尼活塞220因连接着或间接连接着阻尼拉杆202、单向阀弹簧221、单向阀弹珠222、密封圈223、行程调节螺母301、行程并紧螺母302，调节固定螺盖313、空行程限位套310、限位杆内螺盖315和内密封圈314，因套在阻尼活塞220上面的密封圈223和阻尼外管210存在摩擦阻力，以上零件也随着阻尼外管210一起快速向下移动。

当调节固定螺盖313碰到空行程缓冲垫312时，受空行程缓冲垫312和空行程调整垫块311的限制，阻尼活塞220及连在一起的零件停止前进；如图3所示，此时，气缸活塞110继续带动阻尼外管210下行，因阻尼活塞220保持不动，造成液压缸上腔240的液压油受压通过阻尼活塞220的上油道227和下油道226进入液压缸下腔241；单向阀弹簧221压迫着单向阀弹珠222顶住单向油道225，因液压油流向和弹簧弹力方向一致，单向油道225受单向阀作用处于关闭，不通过液压油；下油道226的孔径设定较小，液压油通过时受阻，减缓了阻尼外管210的前行速度，阻尼气缸进入工作行程的液压阻尼状态。

因液压缸上腔240的截面积比液压缸下腔241的截面积小，并且这两个腔充满了液压油，液压油流动过程中体积始终不变，在隔绝大气的环境下这两个腔的总体积也就不变，所以，阻尼外管210下行时油封201会自动下行且始终保持处在液压缸上、下腔合计的总体积不变的位置上，由于油封201上部有平衡气压的通道，油封201上下滑动都不受气压影响。

因阻尼油孔大小不变，预先调整调节阀接头A 101和调节阀接头B 104可调进排气孔的大小，可控制气缸在单位时间里的进排气量大小，使阻尼外管210前行时克服阻尼力变得可快或慢一点，从而达到了在一定的范围内和在阻尼情况下调整了阻尼拉杆202伸出的速度，即达到调整工作行程快慢的目的。

运动时，阻尼外管210带着卡在管孔内壁槽中的限位挡圈211前行，直至限位挡圈211下平面碰到阻尼活塞220的上平面，受阻停止前行，液压阻尼工作行程结束，如图4所示，此时，磁性感应开关103感应到气缸磁环105并起作用，联动外部控制电器，气缸开始回位；

回位时，外部控制的装置使调节阀接头B 104进气至气缸下腔121，气缸上腔120的空气从调节阀接头A 101排气，所以，气缸下腔121的气压比气缸上腔120的气压大，使气缸活塞110带着连接的零件快速向初始位置方向回位；同样因套在阻尼活塞220上面的密封圈223和阻尼外管210存在的摩擦阻力，连着或间接连着阻尼活塞220的零件也随着阻尼外管210一起快速向初始位置方向回位。

当与阻尼活塞220间接相连的限位杆内螺盖315触碰到安装在气缸盖106上的气缸盖缓冲垫107时，受阻停止回位，气缸活塞110带着连在一起的阻尼外管210等零件继续向初始位置方向回位，液压缸下腔241的液压油受压一部分沿着原通道返回液压缸上腔240，因这时候的液压油流向和单向阀弹簧221弹力方向相反，单向阀弹簧221弹力设计较小，液压油压力足够打开顶住单向油道225的单向阀弹珠222，所以，大部分液压油从单向油道225通过上油道227进入液压缸上腔240，油封201和下行时同样的原理也自动回位，直至行程结束，磁性感应开关102感应到气缸磁环105并起作用，联动外部控制电器，进气停止，液压阻尼气缸一个运行周期结束。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。