一种行程可调气缸的制作方法

1.本技术涉及气缸技术领域，尤其涉及一种行程可调气缸。


背景技术：

2.一般的压紧气缸中，活塞杆的伸出行程和缩回行程是相同的，即活塞杆从起始位置伸出后，缩回时也只能缩回到起始位置，对于伸出行程和缩回行程不相等的工况，则无法满足。
3.目前的行程可调气缸，只能在气缸工作前调整气缸的行程，而在气缸工作过程中，活塞杆的伸出行程和缩回行程仍是相同的，并无法实现在工作过程中调整伸出行程和缩回行程，以适应伸出行程和缩回行程不相等的工况。
4.因此，需要提供一种伸出行程和缩回行程可分别调整的行程可调气缸。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于克服现有技术中气缸伸出行程始终等于缩回行程的不足，提供一种伸出行程和缩回行程可分别调整的行程可调气缸。
6.本技术的技术方案提供一种行程可调气缸，包括工作气缸和可调活塞组件；
7.所述可调活塞组件可伸缩地安装在所述工作气缸的后端，所述可调活塞组件至少部分伸入所述工作气缸中；
8.所述可调活塞组件包括可调活塞杆和与所述可调活塞杆连接的可调活塞，所述可调活塞的后侧设置有气腔；
9.所述气腔上开设有第一气孔，所述第一气孔作用在所述可调活塞的后表面。
10.进一步地，还包括用于限制所述可调活塞组件伸缩行程的限位件；
11.所述限位件可轴向活动地连接在所述可调活塞组件的后端或者所述工作气缸的后端。
12.进一步地，所述工作气缸的后端连接有调节筒；
13.所述可调活塞安装在所述可调活塞杆的后端，所述可调活塞位于所述调节筒内，所述可调活塞杆的前端伸入到所述工作气缸中；
14.所述可调活塞和所述调节筒之间形成所述气腔，所述第一气孔设置在所述调节筒的后端。
15.进一步地，所述工作气缸的外周面后端设置有安装台阶，所述调节筒的前端设置有连接环；
16.所述连接环连接到所述安装台阶上，所述连接环和所述安装台阶之间设置有密封圈。
17.进一步地，所述可调活塞安装在所述可调活塞杆的前端，所述可调活塞伸入所述工作气缸内，所述可调活塞杆的后端从所述工作气缸的后端伸出；
18.所述可调活塞杆的后端安装有限位手柄；
19.所述气腔形成在所述可调活塞和所述工作气缸之间，所述第一气孔设置在所述工作气缸的后端。
20.进一步地，所述限位手柄可轴向活动地安装在所述可调活塞杆的后端。
21.进一步地，所述可调活塞杆包括主体和连接在所述主体后端的安装柱，所述安装柱的直径小于所述主体的直径；
22.所述限位手柄呈筒状，所述限位手柄的内壁前端设置有安装槽，所述安装柱插入所述限位手柄中，所述安装槽与所述主体的外壁螺纹连接。
23.进一步地，所述工作气缸包括前缸筒、后缸筒、前端盖、中间端盖、后端盖、前活塞杆、前活塞、后活塞杆和后活塞；
24.所述前端盖安装在所述前缸筒的前端，所述中间端盖安装在所述前缸筒和所述后缸筒之间，所述后端盖安装在所述后缸筒的后端；
25.所述前活塞和至少部分所述前活塞杆位于所述前缸筒中；
26.所述后活塞和至少部分所述后活塞杆位于所述后缸筒中；
27.所述前端盖上设有第二气孔，所述第二气孔作用在所述前活塞的前表面；
28.所述中间端盖上设有第三气孔和第四气孔，所述第三气孔作用在所述前活塞的后表面，所述第四气孔作用在所述后活塞的前表面；
29.所述可调活塞组件或所述后端盖上设有第五气孔，所述第五气孔作用在所述后活塞的后表面；
30.所述前活塞杆与所述后活塞杆之间通过螺旋限位件来插接连接，并且所述前活塞杆用于前后伸缩和绕轴线转动；
31.所述后活塞杆上设有周向限位件，所述后活塞杆用于前后伸缩。
32.进一步地，所述螺旋限位件包括螺旋槽和导向销；
33.所述前活塞杆的后端连接所述前活塞；
34.所述后活塞杆的后端连接所述后活塞；
35.所述后活塞杆的前端穿过所述前活塞，并插入到所述前活塞杆中，所述前活塞杆上开设有两条所述螺旋槽，所述导向销穿过所述后活塞杆后两端插入分别插入到两条所述螺旋槽中；
36.当所述后活塞杆的轴向自由度被限制时，所述后活塞杆沿所述螺旋槽转动。
37.进一步地，所述周向限位件包括直线槽和销轴；
38.所述直线槽开设在所述前活塞杆上，所述销轴设置在所述前端盖的内壁上，所述销轴插入到所述直线槽中；或者
39.所述直线槽开设在所述前端盖的内壁上，所述销轴设置在所述前活塞杆上，所述销轴插入到所述直线槽中。
40.采用上述技术方案后，具有如下有益效果：
41.本技术中可调活塞组件部分伸入工作气缸中，通过可调活塞组件的伸缩改变可调活塞组件伸入工作气缸中的长度，能够调整工作气缸中的可伸缩行程，从而改变工作气缸的伸缩行程；
42.可调活塞组件相对于缸筒的伸缩通过向第一气孔通气控制，能够在工作气缸工作过程中调节，从而实现工作活塞的伸出行程不等于缩回行程的工况。
附图说明
43.参见附图，本技术的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中：
44.图1是本技术实施例一中行程可调气缸的内部结构示意图；
45.图2是本技术实施例一中行程可调气缸的初始位的剖视图；
46.图3是本技术实施例一中行程可调气缸的调整位的剖视图；
47.图4是本技术实施例一中行程可调气缸的伸出位的剖视图；
48.图5是本技术实施例一中行程可调气缸的旋转位的剖视图；
49.图6是图5中a-a的剖视图；
50.图7是本技术实施例一中行程可调气缸的压紧位的剖视图；
51.图8是本技术实施例一中行程可调气缸的回伸位的剖视图；
52.图9是本技术实施例一中行程可调气缸的回转位的剖视图；
53.图10是本技术实施例一中行程可调气缸的复位的剖视图；
54.图11是本技术实施例一中行程可调气缸的局部剖视图；
55.图12是本技术实施例二中行程可调气缸的初始位的剖视图；
56.图13是本技术实施例二中行程可调气缸的调整位的剖视图；
57.图14是本技术实施例二中行程可调气缸的局部剖视图。
具体实施方式
58.下面结合附图来进一步说明本技术的具体实施方式。
59.容易理解，根据本技术的技术方案，在不变更本技术实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本技术的全部或视为对申请技术方案的限定或限制。
60.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
61.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述属于在本技术中的具体含义。
62.实施例一：
63.本技术实施例中的行程可调气缸，如图1-11所示，包括工作气缸和可调活塞组件6；
64.可调活塞组件6可伸缩地安装在工作气缸的后端，可调活塞组件6至少部分伸入工作气缸中；
65.可调活塞组件6包括可调活塞杆61和与可调活塞杆61连接的可调活塞62，可调活塞62的后侧设置有气腔63；
66.气腔63上开设有第一气孔64，第一气孔64作用在可调活塞62的后表面。
67.本技术实施例的行程可调气缸通过在工作气缸后端设置可调活塞组件6，可调活塞组件6同样采用气动控制，调整可调活塞组件6伸入工作气缸的长度，能够调整工作气缸的伸出行程和/或缩回行程，能够实现工作气缸的伸出行程和缩回行程不相等的工况，并且，在不启用可调活塞组件6时，本技术实施例的行程可调气缸也可作为伸出行程等于缩回行程的可调气缸使用。
68.本实施例的工作气缸包括前缸筒01、后缸筒02、前端盖03、中间端盖04、后端盖05、前活塞杆06、前活塞07、后活塞杆08和后活塞09；
69.前端盖03安装在前缸筒01的前端，中间端盖04安装在前缸筒01和后缸筒02之间，后端盖05安装在后缸筒02的后端；
70.前活塞07和至少部分前活塞杆06位于前缸筒01中；
71.后活塞09和至少部分后活塞杆08位于后缸筒02中；
72.前端盖03上设有第二气孔031，第二气孔031作用在前活塞07的前表面；
73.中间端盖04上设有第三气孔041和第四气孔042，第三气孔041作用在前活塞07的后表面，第四气孔042作用在后活塞09的前表面；
74.可调活塞组件6的可调活塞杆61上设有第五气孔051，第五气孔051作用在后活塞09的后表面；
75.前活塞杆06与后活塞杆08之间通过螺旋限位件来插接连接，并且前活塞杆06用于前后伸缩和绕轴线转动；
76.后活塞杆08上设有周向限位件，后活塞杆08用于前后伸缩。
77.具体来说，如图1所示，螺旋限位件包括螺旋槽061和导向销081；
78.前活塞杆06的后端连接前活塞07；
79.后活塞杆08的后端连接后活塞09；
80.后活塞杆08的前端穿过前活塞07，并插入到前活塞杆06中，前活塞杆06上开设有两条螺旋槽061，导向销081穿过后活塞杆08后两端插入分别插入到两条螺旋槽061中；
81.当后活塞杆08的轴向自由度被限制时，后活塞杆08沿螺旋槽061转动。
82.周向限位件(图未示)包括直线槽和销轴；
83.可选地，直线槽开设在前活塞杆06上，销轴设置在前端盖03的内壁上，销轴插入到直线槽中；或者
84.直线槽开设在前端盖03的内壁上，销轴设置在前活塞杆06上，销轴插入到直线槽中。
85.直线槽沿工作气缸的轴向设置，通过直线槽和销轴的配合，限制前活塞杆06的周向自由度。
86.行程可调气缸还包括用于限制可调活塞组件6伸缩行程的限位件；本实施例限位件设置为连接在可调活塞杆后端的限位手柄8；
87.具体来说，可调活塞62安装在可调活塞杆61的前端，可调活塞62位于后缸筒02中，可调活塞杆61的后端从后端盖05中朝向后方伸出。
88.限位手柄8安装在可调活塞杆61的后端，气腔63形成在可调活塞62和后端盖05之间，第一气孔64设置在后端盖05上。
89.可调活塞62位于后缸筒02内，可调活塞62的外周面与后缸筒02的内壁紧密贴合，通过向第一气孔64给气能够驱动可调活塞62带动可调活塞杆61和限位手柄8向前伸出，直至限位手柄8抵触到第二端盖3的后表面，可调活塞62伸入到后缸筒02中，缩短了后活塞09的活动行程。
90.限位手柄8安装在可调活塞杆61轴向上的位置，限制了可调活塞杆61的伸缩行程，限位手柄8的安装位置越靠后，可调活塞组件6的伸缩行程越长，工作气缸的伸出行程和缩回行程的差值则越大。
91.进一步地，限位手柄8可轴向活动地安装在可调活塞杆61的后端。可调活塞杆61的后端，通过调节限位手柄8相对于可调活塞杆61在轴向上的位置，调整可调活塞组价6的伸缩行程，能够根据实际工作需求改变工作气缸的伸出行程和缩回行程的差值，扩大行程可调气缸的适用范围。
92.具体来说，如图11所示，可调活塞杆61包括主体611和连接在主体611后端的安装柱612，安装柱612的直径小于主体611的直径；
93.限位手柄8呈筒状，限位手柄8的内壁前端设置有安装槽81，安装柱612插入限位手柄8中，安装槽81与主体611的外壁螺纹连接。
94.本实施例通过转动限位手柄8可调整限位手柄8与可调活塞杆61的相对位置，限位手柄8的调节范围取决于安装槽81的深度，当安装槽81的后端抵触到可调活塞杆61的主体611的后端时，限位手柄8位于可调范围内的最前端。
95.本技术实施例中的工作气缸为伸出旋转压紧气缸，其具有伸出-旋转-回缩-回伸-回转-复位等工作状态，配合可调活塞组件，能够调整其伸出行程和/或缩回行程。
96.作为一个示例，本技术实施例的行程可调气缸至少包括如下状态：
97.初始位：如图2所示，可调活塞组件6、前活塞杆06和后活塞杆08都处于缩回状态，可调活塞62抵触在后端盖05上，后活塞09抵触在可调活塞62上，前活塞07抵触在中间端盖04上。
98.调整位：如图3所示，在初始位下，转动限位手柄8调整可调活塞组件6的伸缩行程之后，向第一气孔64供气，推动可调活塞62向前伸出直至限位手柄8抵触到后端盖05，可调活塞62伸出的同时推动后活塞09和后活塞杆08伸出，此时导向销081位于螺旋槽061的最前端，则后活塞杆08同步推动前活塞杆06和前活塞07向前伸出。之后在伸出位、旋转位、压紧位、回伸位、回转位、复位状态下，第一气孔64一直保持供气，并且第一气孔64的供气压力大于其他气孔的供气压力。
99.伸出位：如图4所示，可调活塞6伸出后，向第五气孔051供气，推动后活塞09和后活塞杆08伸出，直至后活塞09抵触到中间端盖04，后活塞杆08伸出的同时带动前活塞杆06和前活塞07同步向前伸出。
100.旋转位：如图5、6所示，伸出位状态下，停止向第五气孔051供气，向第三气孔041供气，驱动前活塞07和前活塞杆06向前伸出，此时后活塞杆08已达到伸出极限，而前活塞杆06的周向自由度受到周向限位件的限制，因此随着前活塞杆06向前伸出，驱动后活塞杆08沿螺旋槽061发生周向转动。
101.压紧位：如图7所示，旋转位状态下，停止向第三气孔041供气，向第四气孔042供气，驱动后活塞09和后活塞杆08向后缩回，直至后活塞09抵触到可调活塞62。此时导向销081位于螺旋槽061的最后端，则后活塞杆08同步推动前活塞杆06和前活塞07向后缩回。
102.回伸位：如图8所示，压紧位状态下，停止向第四气孔042供气，向第三气孔041供气，驱动前活塞07和前活塞杆06向前伸出，直至前活塞07抵触到前端盖03。压紧位状态下，后活塞09处于缩回状态，因此在前活塞杆06伸出的同时，由于导向销081的联动，前活塞杆06带动后活塞杆08和后活塞09向前伸出，直至后活塞09抵触到中间端盖04。
103.回转位：如图9所示，回伸位状态下，停止向第三气孔041供气，之后先向第五气孔051供气，再向第二气孔031供气，较佳地，保持第五气孔051的供气压力大于第二气孔031。此时后活塞09在第五气孔051的供气压力下，无法向后缩回；随着第二气孔031的供气，驱动前活塞07和前活塞杆08向后缩回，此时导向销081位于螺旋槽061的后端，并且后活塞杆08的轴向自由度被限制，则随着前活塞杆08向后缩回，驱动后活塞杆08沿螺旋槽061发生周向回转。
104.复位：如图10所示，回转位状态下，停止向第五气孔051供气，保持第二气孔031供气，则解除对后活塞杆08的轴向自由度的限制，在第二气孔031的供气压力下，前活塞09和前活塞杆08向后缩回，同时推动后活塞杆08和后活塞09向后缩回，直至后活塞09抵触到可调活塞62上，则实现行程可调气缸的复位。
105.本技术实施例中的行程可调气缸在能够实现前后伸缩和旋转运动的分布步动作的基础上，通过设置可调活塞组件，还实现了伸缩行程可调、以及伸出行程不等于缩回行程的工况。
106.需要说明的是，上述行程可调气缸的作动方式仅为一个示例，根据需要，可以改变供气方式，使行程可调气缸以其他作动方式工作。
107.实施例二：
108.本技术实施例中的行程可调气缸，如图12-14所示，其中工作气缸除了第五气孔051的位置不同之外，其余结构均与实施例一中工作气缸的结构相同，在此不再赘述。
109.本技术实施例中，第五气孔051设置在后端盖05上，第五气孔051作用在后活塞09的后表面。
110.本技术实施例中限位件设置为连接在工作气缸的后端盖05后方的调节筒7；
111.可调活塞62安装在可调活塞杆61的后端，可调活塞62位于调节筒7内，可调活塞杆61的前端伸入到后缸筒02中；
112.气腔63形成在可调活塞62和调节筒7之间，第一气孔64设置在调节筒7的后端。
113.其中，调节筒7内设有空腔，调节筒7安装在后端盖05后端将空腔密封，可调活塞62的外周面和调节筒7的内壁紧密贴合，可调活塞杆7穿过后端盖05朝向缸筒1内延伸。
114.通过向第一气孔64给气使气腔63内气压增大，从而驱动可调活塞62在调节筒7内沿轴向朝向前端滑动，带动可调活塞杆7伸入后缸筒02内。
115.调节筒7内空腔起到了限制可调活塞组件6伸缩行程的作用，调节筒7内空腔的长度越长，可调活塞组件6的伸缩行程越长，工作气缸的伸出行程和缩回行程的差值则越大。
116.可选地，限位件(调节筒7)可轴向活动地连接在工作气缸的后端盖05的后端。通过控制调节筒7相对于后端盖05的轴向活动，调整调节筒7内空腔的长度，从而改变可调活塞
组件6的伸缩行程，能够根据实际工作需求改变工作气缸的伸出行程和缩回行程的差值，使行程可调气缸的适用范围更广泛。
117.进一步地，如图14所示，后端盖05的外周面后端设置有安装台阶052，调节筒7的前端设置有连接环71；
118.连接环71连接到安装台阶052上，连接环71和安装台阶052之间设置有密封圈(图未示)。
119.具体来说，安装台阶052设置在后端盖05的外周面后端，连接环71安装到安装台阶052上后，使后端盖05和调节筒7的外周面保持平齐，提高了行程可调气缸的结构整体性。
120.连接环71和安装台阶052之间设置密封圈用于密封调节筒7内的腔体，实现良好的密封作用。
121.连接环71和安装台阶052可以采用螺纹连接、嵌套连接等方式进行连接。较佳地，在保持密封的情况下，连接环71和安装台阶052通过螺纹连接，还能通过旋转调节筒7调节其内部空腔的长度，从而调整可调活塞组件6的伸缩行程。
122.与实施例一中的工作气缸相同，本实施例中的工作气缸为伸出旋转压紧气缸，其具有伸出-旋转-回缩-回伸-回转-复位等工作状态，配合可调活塞组件，能够调整其伸出行程和/或缩回行程。
123.作为一个示例，本技术实施例的行程可调气缸的状态包括初始位、调整位、伸出位、旋转位、压紧位、回伸位、回转位、复位：
124.初始位：如图12所示，可调活塞组件6、前活塞杆06和后活塞杆08都处于缩回状态，可调活塞62抵触在调节筒7上，后活塞09抵触在后端盖05上，前活塞07抵触在中间端盖04上。
125.调整位：如图13所示，在初始位状态下，向第一气孔64供气，推动可调活塞62向前伸出直至可调活塞62抵触到后端盖05，可调活塞62伸出的同时可调活塞杆61推动后活塞09和后活塞杆08伸出，此时导向销081位于螺旋槽061的最前端，则后活塞杆08同步推动前活塞杆06和前活塞07向前伸出。之后在伸出位、旋转位、压紧位、回伸位、回转位、复位状态下，第一气孔64一直保持供气，并且第一气孔64的供气压力大于其他气孔的供气压力。
126.之后伸出位、旋转位、压紧位、回伸位、回转位、复位状态，工作气缸的作动过程参见实施例一，在此不再赘述。
127.本技术实施例中的行程可调气缸在能够实现前后伸缩和旋转运动的分布动作的基础上，通过设置可调活塞组件，还实现了伸缩行程可调、以及伸出行程不等于缩回行程的工况。
128.以上所述的仅是本技术的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，将分别公开在不同的实施例中的技术方案适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内，在本技术原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本技术的保护范围。