一种多功能演示的气液增压缸教具的制作方法

本发明属于机械装置领域，涉及一种气动与液压技术教具，尤其是一种多功能演示的气液增压缸教具。

背景技术：

在当前教学方面，我国教育一味追求考试成绩，而忽略了学生的动手能力与学习兴趣的培养，在教学过程中缺少实际演示的教学器具，使教学多为乏味的语言描述，尤其对于专业性比较强的学科门类，如液压与气动专业的教学等，在现有技术的应用中，液压与气动技术必不可少，而其中有复杂的，也有简单的，而在课堂上，这些机构、气路及液路的开闭，压力的传导以及机械结构的运行很难再学生的脑海中形成一个比较完整的实物形象，尤其缺少从实际实物出发的专业性质的演示教具，

通过公开专利检索，没有发现涉及气液增压缸教具的文献，本发明申请在教具结构、使用及使用功能上均有较大不同，由此可以验证本发明的创造性及新颖性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能演示的气液增压缸教具，该教具可实现对增压缸内部运行的可视化，可实现增压缸内、外部气路、油路通断的动态演示，可实现实时根据增压缸内部各腔室压力变化调节led灯开闭，强化演示效果，且该教具结构简单、操作方便、成本低廉、适合大范围推广使用，尤其适用于高等院校气动与液压、气动与液压传动等课程的教学。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多功能演示的气液增压缸教具，包括底座、动力部、气路演示板、压力演示板及演示增压缸，所述底座上由演示方向向教具内部依次固装有气路演示板、演示增压缸、压力演示板及动力部，其中气路演示板由透明材质制成；所述演示增压缸为半剖形结构，该演示增压缸包括依次连接的后端盖截面、气缸截面、中盖截面、液压缸截面、快进缸截面及前端盖截面，其中气缸截面内部还滑动安装有气缸活塞杆截面及气液转换中盖截面，液压缸截面及快进缸截面内部还滑动安装有液压缸活塞截面；所述动力部为气缸活塞杆截面、气液转换中盖截面及液压缸活塞杆截面提供演示动力。

而且，所述压力演示板及气路演示板上均制有密集均布的led灯，其中气路演示板上led灯演示的气路图像与演示增压缸的气路输入/输出端相连通。可通过调节压力演示板led灯开闭演示增压缸各个腔体压力变化，并调节气路演示板led灯开闭演示增压缸气控阀工作状态及各气路通断。

而且，所述演示增压缸的气缸截面、液压缸截面及快进缸截面均由透明材质制成，压力演示板上密集均布的led灯向上述三截面区域投射光源。

而且，所述动力部包括滑轨、气缸电机、转换中盖电机及液缸电机，上述三电机均滑动安装在滑轨上；所述气缸截面、液压缸截面及压力演示板中部均制有长孔；所述汽缸电机输出端穿过压力演示板及气缸截面长孔，并与气缸活塞杆截面固定连接，转换中盖电机输出端穿过压力演示板及气缸截面长孔，并与气液转换中盖截面固定连接，液缸电机输出端穿过压力演示板及液压缸截面长孔，并与液压缸活塞杆截面固定连接。

而且，所述气路演示板近演示增压缸一侧设置有电路控制器及位移传感器，其中传感器方向设置为垂直朝向活塞杆。

本发明的优点和经济效果是：

1、本发明通过设置带led演示灯的气路演示板，可使学生直观的看到控制增压缸的各个气路通断及压力大小，以及各气控阀的开闭时间与增压缸冲压动作的关系。

2、本发明通过设置半剖的演示型气液增压缸，可使学生直观看到增压缸各行程时，其内部活塞杆的动作，生动形象的表达了气动与液压传动中，力的传导原理，

3、本发明通过设置带led演示灯的压力演示板，可使学生直观看到增压缸工作时，其内部各腔体的实时压力变化。

4、本发明通过设置电机提供动力带动气缸活塞杆截面、气液转换中盖截面及液压缸活塞杆截面的方式，降低了教学演示的难度及教具的磨损程度，有利于高等院校推广使用。

附图说明

图1为本发明准备行程主视图；

图2为本发明快进行程主视图；

图3为本发明增力行程主视图；

图4为本发明右视图；

图5为本发明准备行程后视图；

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。

一种多功能演示的气液增压缸教具，包括22底座、动力部、2气路演示板、23压力演示板及演示增压缸，所述底座上依次固装有气路演示板、演示增压缸、压力演示板及动力部，其中气路演示板由透明材质制成；所述演示增压缸为半剖形结构，且该演示增压缸包括依次固装的13后端盖截面、15气缸截面、17中盖截面、18液压缸截面、20快进缸截面及21前端盖截面，还包括滑动安装在气缸截面内部的16气液转换中盖截面及14气缸活塞杆截面，及滑动安装在液压缸内部的19液压缸活塞杆截面，所述气缸活塞杆截面滑动穿装在气缸截面内部，液压缸活塞杆截面滑动穿装在快进缸截面及液压缸截面内部；所述气液转换中盖截面及气缸活塞杆截面均由动力部提供动力，在气缸截面内滑动；所述液压缸活塞杆截面由动力部提供动力，在快进缸截面及液压缸截面内滑动。

而且，所述压力演示板及气路演示板上部均制有密集均布的led灯，其中气路演示板上led灯演示的气路图像与演示增压缸的气路输入/输出端相连通。可通过调节压力演示板led灯开闭演示增压缸各个腔体压力变化，并调节气路演示板led灯开闭演示增压缸气控阀工作状态及各气路通断。

而且，所述演示增压缸的气缸截面、液压缸截面及快进缸截面均由透明材质制成；所述压力演示板上密集均布的led灯向上述三截面区域投射光源。

而且，所述动力部包括24滑轨、25气缸电机、26转换中盖电机及27液缸电机，上述三电机均滑动安装在滑轨上；所述气缸截面、液压缸截面及压力演示板中部均制有28长孔；所述汽缸电机输出端穿过压力演示板及气缸截面长孔，并与气缸活塞杆截面固定连接，转换中盖电机输出端穿过压力演示板及气缸截面长孔，并与气液转换中盖截面固定连接，液缸电机输出端穿过压力演示板及液压缸截面长孔，并与液压缸活塞杆截面固定连接。

而且，所述气路演示板近演示增压缸一侧设置有1电路控制器及8位移传感器，其中传感器探头方向设置为垂直朝向活塞杆；所述电路控制器连通动力部、气路演示板、压力演示板及位移传感器。

另外，传感器探头正对液压缸活塞杆，可通过监控活塞杆位移，来控制演示led灯进行开关及开闭调节，以及控制气缸电机、转换中盖电机及液缸电机分步运转，从而根据气缸活塞杆截面、气液转换中盖截面及液压缸活塞杆截面的位移量同步调节压力演示板led灯开闭及光源投射位置，根据上述三截面位移控制气路演示板led灯开关及开闭的调节。

该教具演示流程按照增压缸工作的四个冲程，主要分为四种演示效果：

1)准备行程：

a、动力部：三电机均不启动，此时气缸活塞杆截面、气液转换中盖截面及液压缸活塞杆截面均处于初始位置；

b、压力演示板：快进缸截面近前端盖截面端对应的压力演示板led灯开启，显示此时快进缸下部内为带压气体；

c、气路展示板：led灯开启显示的5二位五通阀、单向调节阀及3、4管路，其中二位五通阀处于初始位置。

2)快进行程：

a、动力部：液缸电机启动，气缸电机及转换中盖电机关闭，此时气缸活塞杆截面及气液转换中盖截面处于初始位置，而液压缸活塞杆截面向前端盖截面快速移动至接近模拟冲压位置；

b、压力演示板：快进缸截面近液压缸截面端对应的压力演示板led灯开启，显示此时快进缸近气缸端内为近气源压力气体；

c、气路展示板：led灯对应4管路7单向阀与11二位三通阀之间管路位置开启，显示该区域保持气源压力，6、8、10管路led灯开启显示通入气源气体，9管路led灯开启显示为近气源压力状态，此时二位五通阀处于工作位置，二位三通阀处于初始位置，二者led灯均均开启。

3)冲压增力行程：

a、动力部：气缸电机、转换中盖电机及液缸电机均启动，使液压缸活塞杆截面、气液转换中盖截面及气缸活塞杆截面均达到模拟冲压位置；

b、压力演示板：对应气缸截面无杆腔无杆腔、快进缸截面近液压缸截面端以及液压缸截面位置的led灯开启，显示为高压状态，气液转换中盖与增压缸中盖截面之间区域led灯关闭，显示该区域为低压状态；

c、气路展示板：3管路led灯关闭显示放气，③管路单向阀与二位三通阀之间管路led灯开启，显示高压，6、8、9、10、12管路led灯开启显示通入气源气体，且气源气体通过⑦管路进入到气缸截面无杆腔中，此时二位五通阀及二位三通阀均处于工作位置，二者对应位置led灯均开启。

4)返回行程：

a、动力部：气缸电机、转换中盖电机及液缸电机均启动，此时气缸活塞杆截面、气液转换中盖截面及液压缸活塞杆截面均处于初始位置；

b、压力演示板：快进缸截面近前端盖截面端对应的压力演示板led灯开启，显示此时快进缸下部内为带压气体；

c、气路展示板：led灯开启显示的二位五通阀、单向调节阀及3、4管路，其中二位五通阀处于初始位置。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。