专利名称：单筒双向双速作动筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气压或液压作动力源的单筒双向双速作动筒，可用于“一行程两速”往复运动的机械传动场合，特别适合于高中档汽车车门的开启与关闭，属于机械、交通运输技术领域。
通常的作动筒都是单筒双向单速，也就是活塞在缸筒内的一个全行程运动，运行速度是不变的。本申请涉及的作动筒是活塞或活塞杆在缸筒中运动，一个全行程由两种速度构成，且其运行速度都可实现在允许范围内任意调节。
与本申请最为相关的一种单筒双向双速气压作动筒，是用于客运汽车上的气动门泵(
图1)，它由左端盖1、右端盖2、气缸筒3、活塞4、缓冲杆5、活塞杆6和进排气导管7等组成，缓冲杆5位于活塞4的两边并和活塞4、活塞杆6固连为一体，在左、右端盖1、2上对应的分别设置了缓冲阻尼腔8。在活塞4的一个行程中，当缓冲杆5未进入缓冲阻尼腔8中前，气缸筒3中的气体排出通过端盖中心的缓冲阻尼腔8中的排气气路排出，而当缓冲杆5进入端盖缓冲阻尼腔8中时，气缸筒中的气体只能从端盖内端面设置的缓冲孔9排出，从而实现“一行程两速”。缓冲阻尼腔中的排气孔径和缓冲孔的排气孔径通气量都可通过调节螺钉调节。
这种气压作动筒，其进气单向阀是由端盖内端面14、内端面上的园槽15、单向阀孔13、异形环状胶圈16、压簧17、压圈18组成。自然状况或气缸内有压力时，胶圈16受压簧17压力压封住园槽15，使单向阀孔13内气体不能流通。而当通过单向阀孔13向气缸筒内送入压力气体时，气流压迫胶圈16克服压簧17的弹力，打开压封，顺利形成气流。这种单向阀结构主要通过压簧17和胶圈16动作实现气压的单向导通和截止，其密封面积较大，容易造成密封截止不严，产生小量漏气；胶圈、压簧长期使用易变形，稳定性较差，寿命有限，灵敏度不高。另外，这种结构的作动筒，单向阀结构复杂，零件多，加工成本高，一旦有故障，检查、维修不便。
本申请的目的在于提供一种具有高灵敏度、密封可靠的单向阀门结构的单筒双向双速作动筒，提高作动筒的可靠性、平稳性和使用寿命。
实现以上目的的技术方案是本实用新型的单筒双向双速作动筒，包含有左端盖、右端盖、缸筒、活塞、活塞杆和进排气导管，活塞的两边有和活塞杆连为一体的缓冲柱塞，左、右端盖中有对应的柱状缓冲腔，设置在左、右端盖中的进排气气路分别和缓冲腔、缓冲调节孔(阀)和单向进气阀相连通，本实用新型的特征在于位于端盖内端面中的单向进气阀(活门)由一个通过光滑锥面连接的同轴心而不同孔径的两个园柱孔构成活门体、置于大孔中的直径比大孔小而比小孔大的光滑园球和阻挡园球从大孔中掉出的挡杆组成。
单向活门大园柱孔一边和端盖的内端面垂直相接，并直接和缸筒内腔敞开相通。作动筒水平放置的自然状态下，园球依靠自重下落在大园柱孔下壁上，不直接密封活门体园柱小孔。当缸筒中空气由于活塞运动压缩产生压力，气体便从单向活门排出流动，由于压力差使园球随气流运动而冲向单向活门的锥孔，园球表面和锥孔表面接触形成线(或面)密封，堵塞单向阀孔孔道中的小孔，迅速截止气体流动排出。当单向活门孔道中小孔内有气体压力时，单向活门中的园球迅速掉落，气体通道完全畅通。以上两种状态实现单向活门的单向导通或单向截止。为使单向活门能密封可靠，园球和活门的锥孔表面应光滑、归整，其活门体和园球应选用软硬配合恰当的材料，园球可用比活门体硬的材料或软的材料。如活门体为铝材，园球可用钢球或橡胶球。
本结构的单筒双向双速作动筒既适合于水平使用，也适合于竖直使用。
本结构的单筒双向双速作动筒既可用气压作动力源，也可用液压作动力源。
和现有技术相比，本单筒双向双速作动筒采用的单向进气活门结构，大大简化了泵内单向阀系统的结构，降低了成本；由于球和锥面的配合密封，而且球和锥面材料软硬搭配适当，密封的可靠性大大提高；这种配合，反复啮合，密封更好，不产生磨损、老化、变形问题，工作更稳定，寿命明显提高；单向阀门是作动筒中的运动部件，是动作漏气造成气动门泵失效的主要部位，新的单向活门可大大减少气动门泵因单向阀门泄漏而造成的维修。
以下结合具体实施例进一步描述。
图1、现有技术的气动门泵图2、气动门泵的端盖内端面视图图3、沿端盖上两个调节孔轴线的剖面图4、单筒双向双速作动筒图5、单筒双向双速作动筒的端盖内端面视图图6、端盖上两个调节孔轴线剖面。
附图4、5、6所示的单筒双向双速作动筒由气压传动，包括有左端盖1、右端盖2、缸筒3、活塞4、缓冲柱塞5、活塞杆6和进排气导管7。缓冲柱塞5位于活塞4的两边，其直径大于活塞杆6的直径，并与活塞4和活塞杆6固连在一起，左、右端盖中的柱状缓冲腔8和其对应。设置在左、右端盖中的进排气导管7分别通过气路导管(孔)25、26、27和缓冲腔8、缓冲调节孔(阀)11、单向进气活门相连通。
端盖外形呈正方形(如图5)，端盖内端面14的中心有缓冲腔孔8(对右端盖2来说，也是活塞杆6的导孔)，一定半径处有一凸起的园环28，在园环28的两个下陷29、30处设置有单向活门(孔22)和缓冲排气孔9，当活塞运行到和端盖端面接触时，活塞侧面不直接封堵单向活门口(孔22)和缓冲排气孔9。凸起园环28的设置对进气和缓冲排气时的气流平稳流动，作动筒速度平稳转换有较好的作用。
设置在端盖内端面中的单向进气活门，由大园柱孔22、小园柱孔20、两者的连接锥面21构成活门体。在大园柱孔22中有园球24，在大园柱孔22中靠近端盖内端面14边缘的地方镶嵌一挡杆23，小园柱孔20直接和进排气导管7相通，它们共同组成单向活门。当从位于端盖上的导管7通入压力气体时，气流进入小园柱孔20，从大园柱孔22进缸筒，不受任何阻碍，而当缸筒内有压力要排出气体时，由于气流形成的压力差，使园球24移动，立即封堵在锥面孔个，从而截止了气体的流通。
每个端盖上部和侧面(就视图的相对位置而言)分别设置有进排气导管7和调节“一行程两速”的调节阀(孔)11、12，它们的轴线均在一个平面内，通过气路导管(孔)25、26、27相通。
左、右端盖1、2的内端园柱面和缸筒3的端部内孔通过柱面连接，缸筒3的长度精确定位左右端面的距离(精确限定作动筒的行程)，并通过4根拉杆31把端盖、缸筒固连为一个整体。
左端盖的左端部和活塞杆6的右端部，均设置了万向接头32，通过它们固定作动筒和连接负载，以使作动筒在传动中能始终处于受力平稳的运行状态。
在使用中，动力源传送的压力气体，由进排气导管7通过单向进气活门畅通进入作动筒中，推动活塞4运动，并迅速截止排气边的单向活门。当缓冲阻塞5未进入缓冲腔8前，缸筒3内部和缓冲腔8是畅开连通的，缸筒3中的气体主要是通过缓冲腔8从孔25到导管7排出，活塞杆6带动负载，形成一个行程中的第一速度。而当缓冲阻塞5端部进入缓冲腔8后，缸筒3的内部和缓冲腔8之间被密封圈隔挡，气体不能直接流通，此时气体由缓冲孔9进入，并被缓冲调节阀11调节，通过孔26进入缓冲腔8，然后被排出，由于排气孔径被调小，使活塞杆6的运行速度降低，形成在一个行程中的第二速度。这样实现作动筒以两个不同的速度带动负载运行。反行程时，同样道理也可在一个行程中以两个速度运行。在两个往复行程中，4个速度均可根据需要在一定范围内通过调节阀11、12给予调节。
权利要求1.单筒双向双速作动筒，包含有左端盖、右端盖、缸筒、活塞、活塞杆和进排气导管，活塞的两边有和活塞杆连为一体的缓冲柱塞，左、右端盖中有对应的柱状缓冲腔，设置在左、右端盖中的进排气气路分别和缓冲腔、缓冲调节孔和单向进气阀相连通，本实用新型的特征在于位于端盖内端面中的单向进气阀由一个通过光滑锥面连接的同轴心而不同孔径的两个园柱孔构成活门体、置于大孔中的直径比大孔小而比小孔大的光滑园球和阻挡园球从大孔中掉出的挡杆组成。
2.如权利要求1所述的单筒双向双速作动筒，其特征在于端盖内端面14有一凸起的园环28，单向活门孔22和缓冲调节孔9位于该凸起园环28的下凹29、30处，且在同一园周上。
3.如权利要求2所述的单筒双向双速作动筒，其特征在于端盖中的两个调节孔11、12和气路导管7的轴线在同一个平面上。
4.如权利要求3所述的单筒双向双速作动筒，其特征在于左、右端盖1、2和缸筒3通过柱面连接，并通过4根拉杆31连接。
5.如权利要求4所述的单筒双向双速作动筒，其特征在于作动筒两端都装置有万向接头32。
专利摘要本实用新型的单筒双向双速作动筒,适合于“一行程两速”往复运动的机械传动场合。可用于高中档客运汽车车门的开启与关闭。单筒双向双速作动筒采用单向活门结构,并对内部气路通道和有关结构改进,使结构简化,作动筒的密封可靠性和工作灵敏性大大提高,不产生磨损,运行更平稳,寿命明显延长,并可减少使用中的检查维修。
文档编号E05C17/00GK2393977SQ98204938
公开日2000年8月30日 申请日期1998年6月10日 优先权日1998年6月10日
发明者宋秦宝, 顾再新 申请人:西安飞机工业(集团)有限责任公司