专利名称：变向内置阀式冲击气缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及气动技术及阀门技术领域，具体的是涉及一种变向内置阀式冲击气缸。
背景技术：
目前工业生产中，冲击气缸被广泛用于如下料、冲孔、破碎、拆装、振打、弯曲成型等各种作业，由于传统冲击气缸的蓄能腔和后腔直接由喷口导通，不能有效的控制各腔内的气体流通，一个工作循环下来不仅耗气量大而且存在频率较低等问题。传统的冲击气缸有普通型、快排型和压紧活塞型三种类型。如图1所示，普通型冲击气缸主要由缸筒103、密封活塞105、后盖113、中盖104及前盖107组成，中盖104和密封活塞105将缸筒103分成蓄能腔109、后腔111及前腔112 ；冲击气缸工作时密封活塞 105上的密封垫封住喷口 110，后盖113上的蓄能腔进气口 101为蓄能腔109蓄气，当蓄能腔109压力达到一定大小时就会推动密封活塞105及活塞杆108完成冲击，当密封活塞105 达到行程末端时前腔进排气口 106开始进气，后腔排气小孔102开始泄气驱使密封活塞105 回程完成一个冲击循环。文献1中公开的快排式冲击气缸是在普通冲击气缸的基础上加上快排机构组成，对于提高冲击频率起到一定的作用，但是由于其结构复杂，可靠性差，现已很少应用。压紧活塞式冲击气缸是在气缸内部有一个压紧活塞和一个施加打击力的打击柱塞。由于采用了这种结构形式，对打击柱塞的加速来说，结构上几乎不存在打击时供气迟缓和背压侧排气阻力大的问题，但是压紧活塞型冲击气缸由于受压缩空气压力的限制，冲击能不宜搞的过大，而且存在耗气量大，结构复杂，可靠性低等问题。文献1冲击气缸的特点和应用.锻压技术.1978年01期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术而提出一种耗气量少，频率更高的变向内置阀式冲击气缸。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为变向内置阀式冲击气缸，其特征在于包括有缸筒、密封活塞、上中盖、下中盖和内置阀，上中盖、下中盖和密封活塞将缸筒分成蓄能腔、前腔和后腔，内置阀设置在上中盖和下中盖之间，能控制后腔排气口和蓄能腔的排气口的通断，蓄能腔的排气口设置在上中盖的一侧而后腔排气口设置在上中盖和下中盖之间的另一侧且与大气相通。按上述方案，所述的内置阀的阀芯设置在上中盖和下中盖之间且与排气口同侧。按上述方案，所述的阀芯的上下移动距离范围在喷口的靠上中盖一侧大小之内。按上述方案，所述的后腔排气口的直径大小与上中盖和下中盖内间距一致或趋于一致。本发明工作原理是系统开始工作前，冲击气缸处于复位状态，内置阀的阀芯将蓄能腔与空气通道隔绝，与此同时密封活塞到达喷口的位置，密封垫将喷口密封；蓄能腔进气口开始向蓄能腔内供气体，当蓄能腔的压力达到气源压力时，令阀芯换向，冲击气缸开始工作，完成一次冲击功能；气缸处于前向行程的末端，外控换向阀换向，为密封活塞回程做准备，外控换向阀换向的同时，内置阀也换向，此时前腔进排气口开始向前腔供气，密封活塞在前腔压缩空气的作用下，回行至极限位置，后腔内的气体由后腔排气小孔和后腔排气口排向大气，完成复位。本发明主要优点在于在普通型冲击气缸的基础上设计双层中盖及中盖之间的内置阀、后腔排气口，既可以有效的减少排气量降低量耗又可以在相同供气压力下提供冲击气缸的工作频率。
图1为普通型冲击气缸的结构示意101蓄能腔进气口、102后腔排气小孔、103缸筒、104中盖、105密封活塞、106前腔进排气口、107前盖、108活塞杆、109蓄能腔、110喷口、111后腔、112前腔；113后盖； 图2为本发明的结构示意1后盖、2缸筒、3蓄能腔、4上中盖、5后腔排气口、6后腔排气小孔、7密封活塞、8前盖、 9活塞杆、10前腔进排气口、11前腔、12密封垫、13后腔、14下中盖、15喷口、16内置阀、17 排气口、18阀芯、19蓄能腔进气口 ；
图3为不同工作阶段的状态图；其中，图3 (a)表示蓄气段一密封活塞退至末端封住喷口阀芯关闭排气口，气源向蓄能腔供气；图3 (b)表示冲击段一阀芯换向打开排气口密封活塞离开喷口，蓄能腔与后腔导通，前腔进排气口开始泄气，气源向蓄能腔供气；图3 (c)表示转折点一活塞行至末端，外控换向阀及内置阀阀芯均开始换向为回程做准备，气源向蓄能腔供气；图3 (d)表示回程段一阀芯换向关闭排气口密封活塞回程，前腔进排气口开始进气，后腔排气口开始排气，气源向蓄能腔供气； 图4为变向内置阀式冲击气缸工作流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。如图2，变向内置阀式冲击气缸，包括有缸筒2、密封活塞7、上中盖4、下中盖14和内置阀16，上中盖4、下中盖14和密封活塞7将缸筒2分成蓄能腔3、前腔11和后腔13，内置阀16设置在上中盖4和下中盖14之间，能控制后腔排气口 5和蓄能腔的排气口 17的通断，蓄能腔的排气口 17设置在上中盖4的一侧而后腔排气口 5设置在上中盖4和下中盖14 之间的另一侧且与大气相通，所述的内置阀16的阀芯18设置在上中盖4和下中盖14之间且与排气口 17同侧，所述的阀芯18的上下移动距离范围在喷口 15的靠上中盖4 一侧大小之内，所述的后腔排气口 5的直径大小与上中盖4和下中盖14内间距一致或趋于一致。参照图2和图3，系统开始工作前，冲击气缸处于复位状态即密封活塞7上的密封垫12封住下中盖14上的喷口 15，内置阀16的阀芯18关闭上中盖4上的排气口 17，气源经由后盖1上的蓄能腔进气口 19向蓄能腔3供气。当蓄能腔3的压力达到气源压力时，令阀芯18换向，当密封活塞7两侧压力达到平衡时，密封活塞7离开喷口 15，此时蓄能腔3与后腔13导通，前盖8上的前腔进排气口 10开始排气，冲击气缸开始工作，完成一次冲击功能。气缸处于前向行程的末端，外控换向阀换向，为密封活塞7回程做准备，外控换向阀换向的同时，内置阀16的阀芯18也换向。此时，前腔进排气口 10开始进气驱使密封活塞7 回程，前腔11的压缩空气经由内置阀16提供的后腔排气口 5和后腔排气小孔6直接排向大气，蓄能腔3定容充气，为下一次冲击过程蓄能，密封活塞7在前腔压缩空气的作用下，回行至极限位置，完成复位。整个冲击过程密封活塞7在缸筒2内完成，当活塞杆9复位后， 重复上述流程，整个工作流程参照图4所示。
权利要求
1.变向内置阀式冲击气缸，其特征在于包括有缸筒(2)、密封活塞(7)、上中盖(4)、下中盖(14)和内置阀(16)，上中盖(4)、下中盖(14)和密封活塞(7)将缸筒(2)分成蓄能腔 (3)、前腔(11)和后腔(13)，内置阀(16)设置在上中盖(4)和下中盖(14)之间，能控制后腔排气口(5)和蓄能腔(3)的排气口(17)的通断，蓄能腔(3)的排气口(17)设置在上中盖(4) 的一侧而后腔排气口(5)设置在上中盖(4)和下中盖(14)之间的另一侧且与大气相通。
2.按权利要求1所述的变向内置阀式冲击气缸，其特征在于所述的内置阀(16)的阀芯 (18)设置在上中盖(4)和下中盖(14)之间且与排气口(17)同侧。
3.按权利要求1或2所述的变向内置阀式冲击气缸，其特征在于所述的阀芯(18)的上下移动距离范围在喷口(15)的靠上中盖(4) 一侧大小之内。
4.按权利要求1或2所述的变向内置阀式冲击气缸，其特征在于所述的后腔排气口 (5)的直径大小与上中盖(4)和下中盖(14)内间距一致或趋于一致。
全文摘要
本发明涉及气动技术及阀门技术领域，具体的是涉及一种变向内置阀式冲击气缸，包括有缸筒、密封活塞、上中盖、下中盖和内置阀，上中盖、下中盖和密封活塞将缸筒分成蓄能腔、前腔和后腔，内置阀设置在上中盖和下中盖之间，能控制后腔排气口和蓄能腔的排气口的通断，蓄能腔的排气口设置在上中盖的一侧而后腔排气口设置在上中盖和下中盖之间的另一侧且与大气相通。本发明主要优点在于在普通型冲击气缸的基础上设计双层中盖及中盖之间的内置阀、后腔排气口，既可以有效的减少排气量降低量耗又可以在相同供气压力下提供冲击气缸的工作频率。
文档编号F15B15/20GK102367825SQ201110345279
公开日2012年3月7日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者喻九阳, 常跃, 徐建民, 易国英, 王成刚, 盖超会, 谢小恒, 郑小涛 申请人:武汉工程大学