专利名称:一种气动元件的制作方法
一种气动元件组成的气动控制系统广泛应用于自动控制中。
目前国内外气动控制系统中使用的气动元件均采用密封圈以防泄漏。但气动元件使用密封圈后，摩擦阻力较大，易影响灵敏度和高频跟踪性能，易产生爬行，定位精度不高。例如由气缸体密封圈和单(或双)的活塞杆活塞(活塞内仍用密封圈)组成的气动缸在起动时，气缸的推力P1A1＞P2A2＋F＋L(其中P1A2作用在气腔活塞A1端面的力；P2A2作用在排气腔活塞面积A2上的力；F摩擦阻力；L负载)时，气缸才能起动。从而可以看出摩擦阻力越大，气缸体的灵敏度越高。
为解决上述问题，近几年来各国均在改善密封圈的结构和材料。日本在83年国际仪表会仪上提出顺序阀操作和微处理器控制气缸位移量，并用O型密封圈，减少摩擦阻力，从而提高气动活塞的位置控制精度。但O型密封圈摩擦阻力仍很大(比无密封圈)，另外O型密封圈易产生扭转使O型密封圈很快磨损降低密封效果，所以目前很少使用。
本实用新型的目的就在于提供一种即能防止内泄漏又能减小摩擦阻力的气动元件。
本实用新型的气动元件取消了活塞上防止内泄漏密封圈。根据应用气动元件允许有外泄漏，不允许有内泄漏的原则，应用射流原理设计成如图1所示的结构。这种气动元件其特征在于活塞中取消了密封圈，在活塞杆上开有一中心孔〔9〕，在活塞体上开有环形隔离槽〔7〕和带附壁角的环槽〔8〕，其中带附壁角的环形槽〔8〕和位于两环槽〔8〕之间的环形隔离槽中各开了一与中心孔相通的通气孔〔10〕。其目的在于将内泄漏气引为外泄漏，防止高压气流串到低压腔室中。
为形成附壁涡流，以便产生压力屏障。活塞上每对带附壁角环槽上上的附壁角α方向相反，其12°＜α＜15°。此外环形隔离槽上的通气孔所在位置和带附壁角环槽上的通气孔相差90°。
单活槽杆活塞除具备上述特征外，在单活塞杆的头腔边活塞端部有一个与带附壁角环槽相通的储气室〔12〕。其作用是当头腔进气时将活塞与气缸之间配合间隙中高压气引入气室，增加作用在活塞上的推力。本实用新型和原有气动元件相比由于采用了防内泄漏的结构，从而取消了密封圈，消除了因密封圈产生的摩擦阻力，提高了灵敏度和定位精度。上述结构原理也可使用在其它气动元件，如气动阀上。
本实用新型具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1单活塞杆气缸结构示意图1、缸体盖； 2、缸体； 3、密封圈； 4、O型密封圈。
图2双活塞杆活塞结构示意图5、活塞杆； 6、活塞； 7、环型隔离槽；8、具有附壁角的环槽； 9、中心孔； 10、通气孔；
11、附壁角。
图3单活塞杆活塞结构示意图12、储气室。
实施例一、材料选择应选择强度高，耐磨损，重量轻的材料。
气缸体选用硬铝进行阳极化处理。活塞杆和活塞体材料选用轴承钢，淬火处理，活塞表面镀硫化钼以减少摩擦系数并起润滑作用。也可选用摩擦系数小的聚四氟乙烯高强度耐磨塑料。
二、工艺气缸体车外圆→钻孔→粗车内孔→(精密车床)半精车内外圆→车螺纹→精车内外圆→粗磨内圆→精磨内圆→阳极化处理→与活塞研配。
活塞粗车→钻孔→半精车→车倒角，开一带附壁角的环槽和隔离槽→精车→粗磨→精磨→真空热处理→与气缸体研配。
权利要求
1.一种气动元件组成的气动控制系统广泛应用于自动控制中，这种气动元件主要是由气缸体、密封圈、单(或双)的活塞杆活塞组成，本实用新型的特征在于a、单(或双)的活塞杆活塞中采用了无密封圈的活塞，b、在活塞杆[5]上开有一中心孔[9]，c、活塞体上开有环形隔离槽[7]和带附壁角的环槽[8]，d、带附壁角的环槽[8]和位于两环槽之间的环形隔离槽中各开了一与中心孔[9]相通气孔[10]。
2.根据权利要求
1所述的气动元件，其特征在于活塞上每对带附壁角环槽上的附壁角α方向相反，其12°＜α＜15°。
3.根据权利要求
1所述的气动元件，其特征在于环形隔离槽上的通气孔所在位置和带附壁角环槽上的通气孔相差90。
4.根据权利要求
1所述的气动元件，其特征在于单活塞杆的头腔边活塞端部有一与带附壁角环槽相通的储气室〔12〕。
专利摘要
一种气动元件组成的气动控制系统广泛应用于自动控制中。这种气动元件中单(或双)的活塞杆活塞中取消了密封圈，在活塞杆上开有一中心孔，活塞体上开有环形隔离槽和带附壁角的环槽，带附壁角的环槽和位于两环槽之间的环形隔离槽中各开了一与中心孔相通的通气孔，以便将内泄漏变为外泄漏。本实用新型由于采用了防内泄漏结构，从而消除了因密封圈而产生的摩擦阻力，提高了气动元件的灵敏度和定位精度。
文档编号G05D16/10GK87209506SQ87209506
公开日1988年4月13日 申请日期1987年6月27日
发明者郑延芳, 章侠来, 杨爱东 申请人:北京工业大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan