锁紧气缸的制作方法

1.本实用新型属于气缸生产技术领域，具体涉及一种锁紧气缸。


背景技术：

2.气缸是一种气动执行元件，采用压缩气体驱动活塞在活塞腔内往复移动，再由活塞带动活塞杆驱动负载往复运动。
3.在气缸工作中，有些工况需要对活塞杆进行抱死，用于限定活塞杆和活塞的进一步移动。例如，常用的锁紧气缸中，常采用斜板方式，在工作中，通过倾斜的锁紧环锁紧活塞杆。但是，该结构的锁紧位置上，锁紧环与活塞杆直径上接触为两点，接触面积小，锁紧力受限。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本实用新型提出了一种锁紧气缸。该锁紧气缸结构简单，运作顺畅，在锁紧过程中，锁紧套可以施加周向的环力到活塞杆上，锁紧效果好。
5.根据本实用新型，提供了一种锁紧气缸，包括：
6.筒状的第一缸体，
7.密封式设置在所述第一缸体的第一端的第一端盖，
8.密封式设置在所述第一缸体的第二端的第二端盖，所述第二端盖与所述第一端盖和所述第一缸体形成锁紧腔，
9.活塞杆，所述活塞杆动密封式穿过所述第二端盖和所述第一端盖，
10.套接在所述活塞杆的外壁上并位于所述锁紧腔内的锁紧套，所述锁紧套具有筒状的本体和由所述本体向第一端方向延伸出的弹性爪，所述本体与所述活塞杆间隙式连接，
11.套接在所述锁紧套外壁上并位于所述锁紧腔内的限定环，所述限定环与所述锁紧套轴向滑动式连接以用于限定所述弹性爪径向压接到所述活塞杆上，
12.驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述限定环轴向移动，
13.其中，在从第二端到第一端方向上，所述限定环爬坡式与所述锁紧套斜面配合。
14.在一个实施例中，所述锁紧套具有径向延伸的第一套接部、径向延伸的第二套接部和设置在所述第一套接部和所述第二套接部之间的倾斜连接部，其中，在所述第一套接部上设置有周向间隔的隔缝，该所述隔缝轴向延伸到所述倾斜连接部处用于形成所述弹性爪，所述倾斜连接部用于与所述限定环斜面配合。
15.在一个实施例中，所述倾斜连接部的倾斜角度为45-60度，并且，所述限定环的内壁与所述倾斜连接部匹配。
16.在一个实施例中，所述锁紧套由弹性钢制成。
17.在一个实施例中，所述隔缝的周向尺寸为1-3毫米，所述弹性爪的数量构造为在周向均匀分布的八到二十个。
18.在一个实施例中，所述驱动组件包括：
19.套接在所述活塞杆的外壁上并位于所述锁紧腔内的解锁活塞，所述解锁活塞位于所述限定环的第一端，
20.用于设置在所述第一端盖上第一连通孔，所述第一连通孔的一端用于接受外界压缩气而另一端朝向所述解锁活塞的第一端面，
21.设置在所述限定环的第二端的用于促动所述限定环向第一端移动的弹性复位件。
22.在一个实施例中，在所述解锁活塞与所述活塞杆之间设置有套接在所述活塞杆的外壁上的限位套，所述限位套的第二端面与所述第一套接部相对设置且两者之间有用于所述弹性爪运动的空间。
23.在一个实施例中，所述弹性复位件为轴向两端分别插接到所述限定环与所述第二端盖上的弹簧。
24.在一个实施例中，还包括位于所述第二端盖的第二端的第二缸体，设置在所述第二缸体的第二端的第三端盖，所述第三端盖与所述第二缸体和所述第二端盖形成活塞腔，在所述活塞腔内设置有活塞，所述活塞的第一端面连接所述活塞杆，在所述第二端盖上设置有第二连通孔，在所述第三端盖上设置有第三连通孔，所述第二连通孔与外界压缩气连接且开口处朝向所述活塞的第一端面，所述第三连通孔与外界压缩气连接且开口处朝向所述活塞的第二端面。
25.在一个实施例中，在所述限定环和所述锁紧套的斜面配合的配合面上设置耐磨层。
26.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该锁紧气缸结构简单，运作顺畅，在锁紧过程中，锁紧套可以施加周向的环力到活塞杆上，锁紧效果好。
附图说明
27.下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述，在图中：
28.图1显示了根据本实用新型的一个实施例的锁紧气缸；
29.图2显示了根据本实用新型的一个实施例的锁紧套的立体图；
30.图3显示了根据本实用新型的一个实施例的锁紧套的第一端面图；
31.图4显示了根据本实用新型的一个实施例的锁紧套的轴侧图；
32.图5显示了根据本实用新型的一个实施例的锁紧套的轴向截面图的部分。
33.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
35.本实用新型的实施例提出了一种锁紧气缸100。如图1所示，锁紧气缸100包括第一缸体1、第二缸体2、第一端盖3、第二端盖4、第三端盖5、活塞6和活塞杆7。其中，第一缸体1为筒状。第一端盖3密封式设置在第一缸体1的第一端(与图1中左端一致)开口处，用于进行盖
合密封作用。第二端盖4密封式设置在第一缸体1的第二端(与图1中右端一致)开口处，用于进行盖合密封作用。同时，第二端盖4与第一端盖3和第一缸体1形成锁紧腔8。第二缸体2设置在第二端盖4的第二端，并且两者为密封式连接。第二缸体2本身为筒状，且第二端密封式设置第三端盖5。第三端盖5与第二缸体2和第二端盖4形成活塞腔9。活塞6设置在活塞腔9内。活塞6的第一端面连接活塞杆7。活塞杆7的第一端依次动密封式穿过第二端盖4和第一端盖3，向第一端盖3的第一端外延伸。
36.根据本技术，锁紧气缸100还包括锁紧套10、限定环11和驱动组件。其中，锁紧套10套接在活塞杆7的外壁上，并位于锁紧腔8内。具体地，如图2到4所示，锁紧套10具有筒状的本体101和由本体101向第一端方向延伸出的弹性爪102。本体101与活塞杆7间隙式连接。限定环11套接在锁紧套10外壁上，并位于锁紧腔8内。限定环11与锁紧套10轴向滑动式连接，以用于限定弹性爪102径向压接到活塞杆7上。结构上，限定环11与锁紧套10斜面配合。在从第二端运动到第一端方向上，限定环11进行爬坡，用于径向上抵紧弹性爪102，促动弹性爪102径向收缩以对活塞杆7形成周向的环抱式夹持锁紧。驱动组件用于驱动限定环11轴向移动，从而实现限定环11促动锁紧套10锁紧或者解锁。
37.具体地，如图2到5所示，锁紧套10具有第一套接部103、径向延伸的第二套接部104和倾斜连接部105。其中，第一套接部103和第二套接部104均为径向具有一定尺寸的圆环。倾斜连接部105设置在第一套接部103和第二套接部104之间，自身为锥筒状，用于起到连接作用，并形成用于与限定环11斜面配合的倾斜面。其中，第一套接部103的径向尺寸大于第二套接部104的径向尺寸，用于实现倾斜连接部105第一端外径大于第二端外径。在第一套接部103上设置隔缝106。隔缝106轴向延伸至倾斜连接部105处。优选地，隔缝106为多个，并周向上间隔分布，用于在两个相邻的隔缝106之间形成弹性爪102。而第二套接部104用于形成主体101。
38.在一个优选的实施例中，倾斜连接部105的倾斜角度(指倾斜连接部105的延伸方向与轴向所形成的夹角)为45-60度，例如，50度。可以理解地，限定环11的内壁与倾斜连接部105匹配。这种设置可以有效避免限定环11自锁，保证限定环11能沿着锁紧套10平稳滑动，进而起到锁紧或解锁的作用。
39.在一个优选的实施例中，隔缝106的宽度，也就是隔缝106在周向的尺寸为1-3毫米。弹性爪102的数量为八到二十个，例如，十个，并在周向均匀分布。上述设置可以保证弹性爪102的有效工作。当然，隔缝106的周向尺寸以及隔缝106的数量并不限于上述，还可以根据实际需要进行调整。
40.驱动组件包括解锁活塞12、第一连通孔13和弹性复位件14。其中，解锁活塞12套接在活塞杆7的外壁上，并位于锁紧腔8内。解锁活塞12位于限定环11的第一端，并与限定环11相对式分布。第一连通孔13设置在第一端盖3上。第一连通孔13的一端用于接受外界压缩气连通而另一端朝向解锁活塞12的第一端面。在工作中，可以为第一连通孔13接上压缩气体，气体通过第一连通孔13后作用到解锁活塞12上，促动解锁活塞12向第二端方向移动，进而推动限定环11向第二端方向移动，解锁限定环11对锁紧套10的限定，进一步解锁锁紧套10对活塞杆7的限定，此时活塞杆7的轴向位置并没有锁定。弹性复位件14设置在限定环11的第二端，用于促动限定环11向第一端方向移动，进而爬坡式套接到弹性爪102上，以用于径向上限定弹性爪102上并保证弹性抓102径向抵接活塞杆7上，以抱紧活塞杆7，限定活塞杆7
的轴向位置。优选地，弹性复位件14为轴向两端分别插接到限定环11与第二端盖4上的弹簧。也就是，在限定环11与第二端盖4上均开设有轴向延伸的环形槽111。弹簧的两端放入到环形槽111内，并于环形槽111的槽底抵接。这种结构简单，易于实现。
41.在一个实施例中，在解锁活塞12与活塞杆7之间设置有套接在活塞杆7的外壁上的限位套15。限位套15的第二端面与第一套接部103相对设置且两者之间有用于弹性爪102运动的空间。也就是说，限位套15在轴向上临近锁紧套10，以限定锁紧套10在活塞杆7轴向上的位置，避免锁紧套10在活塞杆7的轴向上晃动。同时，该限位套15不能抵接到锁紧套10，用于保证锁紧套10的弹性爪102在解锁或锁定时具有运动空间。
42.在一个实施例中，在限定环11和锁紧套10的斜面配合的配合面上设置耐磨层(图中未示出)。也就是说，在限定环11的内壁上设置有耐磨层。或者在锁紧套10的外壁上设置有耐磨层。当然，也可以在限定环11的内壁上以及锁紧套10的外壁上均设置有耐磨层。通过设置耐磨层可以提高两者之间的耐磨效果，避免过渡磨损，保证使用寿命。
43.另外，在第二端盖3上设置有第二连通孔31，同时，在第三端盖5上设置有第三连通孔51。第二连通孔31和第三连通孔51均连通外界气源，用于输送促动活塞6运动的压缩气。而第二连通孔31和第三连通孔51分别朝向活塞6的第一端和第二端，以用于在轴向的两个方向驱动活塞6运动。
44.在本技术中，在第一端盖3与第一缸体1之间设置有密封件16。可以理解地，为了保证密封，在其它需要密封的地方，例如第二端盖4与第一缸体1之间也设置有密封件16。而在第二缸体2与第二端盖4和第三端盖5之间也均设置有密封件16。另外，活塞6与第二缸体2之间也需要设置密封件16。以及，解锁活塞12与第一缸体1和限位套15之间也均设置有密封件。当然，在第一端盖3、第二端盖4和限位套15与活塞杆7之间也均设置有密封件16。根据设置位置不同，所起的作用不同，密封件16可以为动密封，也可以为静密封，而具体的设置方式是本领域技术人员可以预见，在此不再赘述。
45.下面根据图1到5详细描述锁紧气缸100的工作原理。
46.在第一种工况下，通过第二连通孔31向活塞腔9内充气，气体作用到活塞6上，促动活塞6向第二端方向移动。活塞6的移动，带动活塞杆7也向第二端方向移动。而通过第三连通孔51向活塞腔9内充气，气体作用到活塞6上，促动活塞6向第一端方向移动。活塞6的移动，带动活塞杆7也向第一端方向移动。则通过第二连通孔31和第三连通孔51交替通压缩气，可以促动活塞6进行轴向的往复运动，进而带动活塞杆7进行轴向往复运动。在活塞6进行往复运动过程中，为了保证锁紧套10不对活塞杆7产生夹持运动，需要通过第一连通孔13向锁紧腔8通入压缩气。气体作用到解锁活塞12上，促动解锁活塞12向第二端方向运动。解锁活塞12推动限定环11向第二端方向移动，解锁限定环11对锁紧套10的限定。此时，弹性爪102在自身弹性下间隙式设置到活塞杆7上，则锁紧套10对活塞杆7并不构成限定，可以保证活塞杆7顺利地轴向运动。在限定环11向第二端方向移动过程中，压缩复位弹性件14，用于积蓄弹性势能。
47.在第二种工况下，需要使得活塞6停下。则停止向第二连通孔31、第三连通孔51和第一连通孔13内通入压缩气体。气体断停后，在弹性复位件14的作用下，限定环11向第一端方向移动，进而爬坡式套接到弹性爪102上，由于弹性抓102与限定环11斜面配合，则限定环11促动弹性爪102运动并保证弹性抓102径向抵接活塞杆7上，以抱紧活塞杆7，限定活塞杆7
的轴向位置，进而活塞6的轴向位置也被限定。
48.本技术的锁紧气缸100可以在任意位置进行锁紧，行程上不受限制；同时，弹性爪102在周向上对活塞杆7进行环抱，增加了接触面积，保证活塞杆7快速响应锁紧操作，并具有稳定且均匀的锁紧力，保证锁紧效果；另外，该结构的锁紧气缸100结构紧凑，制作容易，成本低。
49.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和/或修改，根据本实用新型的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。