一种顺序动作的多级气缸

摘要

一种顺序动作的多级气缸，气缸盖上钻有孔，用于进气或排气，一级气缸体通过螺钉与气缸盖连接在一起，一级气缸体的一端设有台阶，以控制一级活塞的行程，一级气缸体靠近台阶的地方开有槽，以便组成气路；一级气缸体的一端钻有孔，用于进气或排气；一级活塞上的一侧开有通孔，孔内装有带杆的单向阀b，一级活塞上沿径向开有孔，在活塞轴线方向开有通孔，通孔内装有单向阀a，径向孔与轴向孔在轴线处交会，一级活塞上开有L型孔，与二级气缸体上的孔相连；二级气缸体、三级气缸体与一级气缸体的结构相同；本发明所述的顺序动作的多级气缸可以控制气缸按顺序动作，且气路不会互相影响，可以实现对多级气缸的精确定位。适用于不能使用电信号的防火防爆、要求体积小、行程长、行程精确控制的场合，具有很好的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及一种顺序动作的多级气缸，属于机械设计与制造领 域。

背景技术

气缸作为工业控制的执行器件，在物料推送、直线进给等场合 应用十分普遍，特别是在防火、防爆的场合用气缸作为执行器具有 无可比拟的优势。目前广泛使用的是单级气缸，即气缸只有一个气 缸体、一个活塞和一个活塞杆，由于单级气缸的有效行程与其长度 成正比，故这种气缸不适和长行程控制的场合。多级气缸可以缩小 气缸的体积，同时能够提供较长的控制行程。目前在用的多级气缸 存在着气路互相影响、在伸出和缩回时各级气缸不能按顺序动作、 无法精确控制行程的缺点。

针对以上所述，为了控制多级气缸的各级活塞的动作顺序，本 发明提出了一种顺序动作的多级气缸。该多级气缸能够逐级地伸出 或缩回，并能根据控制要求停止在任何位置，且结构简单、制造容 易。

发明内容

本发明的目的是提供一种顺序动作的多级气缸，该多级气缸由 气缸体、活塞和阀门等组成。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，

一种顺序动作的多级气缸，该气缸包括气缸盖1、一级气缸体2、 一级活塞3、二级气缸体4、二级活塞5、三级气缸体6、三级活塞7、 活塞杆8、单向阀a9、带杆单向阀b10、单向阀c11、带杆单向阀d12； 气缸盖1上钻有孔，用于进气或排气，一级气缸体2通过螺钉与气缸 盖1连接在一起，一级气缸体2的一端设有台阶，以控制一级活塞3的 行程，一级气缸体2靠近台阶的地方开有槽，以便组成气路；一级气 缸体2的一端钻有孔，用于进气或排气；一级活塞3上的一侧开有通 孔，孔内装有带杆的单向阀b10，一级活塞3上沿径向开有孔，在活 塞轴线方向开有通孔，通孔内装有单向阀a9，径向孔与轴向孔在轴线 处交会，一级活塞3上开有L型孔，与二级气缸体4上的孔相连；一级 活塞3与二级气缸体4通过螺钉连接在一起；二级气缸体4的一端设有 台阶，以控制二级活塞5的行程，二级气缸体4靠近台阶的地方开有 槽，以便组成气路，二级气缸体4的一端在台阶处沿径向钻孔，并沿 气缸体壁钻有孔，该孔与一级活塞3上的孔相连；二级活塞5上的一 侧开有通孔，孔内装有带杆的单向阀d12，二级活塞5上沿径向开有 孔，在活塞轴线方向开有通孔，通孔内装有单向阀c11，径向孔与轴 向孔在轴线处交会，二级活塞5上开有L型孔，与三级气缸体6上的孔 相连；二级活塞5与三级气缸体6通过螺钉连接在一起；三级气缸体6 的一端设有台阶，以控制三级活塞7的行程，三级气缸体6靠近台阶 的地方开有槽，以便组成气路，三级气缸体6的一端在台阶处沿径向 钻孔，并沿气缸体壁钻有孔，该孔与二级活塞5上的孔相连。

单向阀a9和单向阀c11包括盖板b18、弹簧b19和阀球b20，如图8 所示，所述阀球b20一侧通过弹簧b19与盖板b18相连，通过单向阀a9 和单向阀c11的气体只能单向流通。

带杆单向阀b10和带杆单向阀d12包括单向阀阀杆13、密封圈14、 阀球a15、弹簧a16和盖板a17，如图7所示，阀球a15一侧通过弹簧a16 与盖板a17相连；阀球a15另一侧与单向阀阀杆13相连，所述单向阀阀 杆13与一级活塞3的孔壁处安装有密封圈14。

阀球a15右侧的气体不能进入阀球a15左侧，但当单向阀阀杆13 被顶住向右运行时，阀球a15两侧则会连通，如果阀球a15是处于关闭 位置，当阀球a15左侧进气时，因作用在阀球a15上的面积大于作用的 单向阀阀杆13上的面积，故此时阀杆13和阀球a15也会向右运行，带 杆单向阀b10和带杆单向阀d12打开。

当需要气缸前进时，压缩空气从孔P处进入腔室A，由于单向阀 a9只能从右侧向左侧接通，所以此时A腔室的压缩空气将推动一级活 塞3向右运动，腔室B与腔室B'是连通的，腔室B的气体通过孔T流出， 此时第一级气缸开始伸出。当一级活塞3向右运动到极限位置时，A 腔室的压缩空气将经过槽I，径向孔H流入C腔室，由于单向阀b10的 气体只能从左向右接通，D腔室的气体将经过孔M、单向阀b10流入B 腔室，并从B腔室经孔T流出，此时二级活塞5向右运动，第二级气缸 开始伸出。当二级活塞5向右运动到极限位置时，C腔室的压缩空气 将经过槽K、径向孔J流入E腔室，由于单向阀d12的气体只能从左向 右接通，F腔室的气体将经过孔N、单向阀d12流入D腔室，D腔室的 气体经过孔M、单向阀b10流入B腔室，并从B腔室经孔T流出，此时 三级活塞7向右运动，第三级气缸开始伸出，当三级活塞7向右运行 到极限位置时，活塞杆8停止运行。

当需要气缸后退时，压缩空气从孔T处进入腔室B，推动一级活 塞3向左运动，腔室A的气体通过孔P排出，此时第一级气缸开始缩回。 当一级活塞3向左运动到极限位置时，单向阀b10将会碰到气缸盖1， 单向阀b10被顶开，B腔室的气体通过单向阀b10、孔M进入腔室D， 推动二级活塞5向左运动，腔室C的空气经过单向阀a9进入腔室A，并 由腔室A经过孔P排出，此时二级气缸开始缩回。当二级活塞5缩回到 极限位置时，单向阀d12被顶开，D腔室的气体通过单向阀d12、孔N 进入腔室F，推动三级活塞7向左运动，腔室E的空气经过单向阀c11 进入腔室C，再经过单向阀a9进入腔室A，并由腔室A经过孔P排出， 此时三级气缸开始缩回。当活塞7向左运行到极限位置时，气缸缩回 到位。

当需要气缸停止运动时，孔P和T同时关闭，则气缸处于停止位 置。

本发明具有的有益效果如下。

本发明所述的顺序动作的多级气缸可以控制气缸按顺序动作， 且气路不会互相影响，可以实现对多级气缸的精确定位。

本发明适用于不能使用电信号的防火防爆、要求体积小、行程 长、行程精确控制的场合，具有很好的应用前景。

附图说明

图1是顺序动作的多级气缸的结构原理图；

图2是顺序动作的多级气缸一级气缸伸出示意图；

图3是顺序动作的多级气缸一级二级气缸伸出示意图；

图4是顺序动作的多级气缸一级二级三级气缸伸出示意图；

图5是顺序动作的多级气缸一级气缸缩回示意图；

图6是顺序动作的多级气缸一级二级气缸缩回示意图；

图7是顺序动作的多级气缸带杆单向阀结构示意图；

图8是顺序动作的多级气缸单向阀结构示意图；

图中：1、气缸盖，2、一级气缸体，3、一级活塞，4、二级气 缸体，5、二级活塞，6、三级气缸体，7、三级活塞，8、活塞杆，9、 单向阀a，10、带杆单向阀b，11、单向阀c，12、带杆单向阀d，13、 单向阀阀杆，14、密封圈，15、阀球a，16、弹簧a，17、盖板a，18、 盖板b，19、弹簧b，20、阀球b。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1是顺序动作的多级气缸的结构原理图，多级气缸包括气缸盖 1、一级气缸体2、一级活塞3、二级气缸体4、二级活塞5、三级气缸 体6、三级活塞7、活塞杆8、单向阀a9、带杆单向阀b10、单向阀c11、 带杆单向阀d12。

如图1所示，当需要气缸伸出时，将孔P接进气管，将孔T接排气 孔，压缩空气进入腔室A，腔室B与孔T相连，压缩空气将推动一级 活塞3向右运动，由于单向阀a9的存在，压缩空气无法经过腔室A进 入腔室C，此时只有一级活塞3相对一级气缸体2运动，当一级活塞3 向右运行到极限位置时，如图2所示。此时，腔室A的压缩空气将经 过槽I、孔H进入腔室C，腔室D的气体通过孔M、带杆单向阀b10进入 腔室B，并经孔T排出，此时二级活塞5向右运动，当二级活塞5向右 运行到极限位置时，如图3所示。此时，腔室C的压缩空气将经过槽K、 孔J进入腔室E，腔室F的气体通过孔N、带杆单向阀d12进入腔室D， 再右孔M、带杆单向阀b10进入腔室B，并经孔T排出，此时三级活塞 7向右运动，当三级活塞7向右运行到极限位置时，如图4所示，此时 气缸完全伸出。

如图4所示，当需要气缸缩回时，将孔T接进气管，将孔P接排气 孔，压缩空气进入腔室B，腔室A与孔P相连，压缩空气将推动一级活 塞3向左运动，由于单向阀a9的存在，压缩空气无法经过腔室B进入 腔室D，此时只有一级活塞3相对一级气缸体2运动，当一级活塞3向 右运行到极限位置时，如图5所示。此时，带杆单向阀b10将因阀杆 被顶出而打开，腔室B的压缩空气将经过带杆单向阀b10、孔M进入 腔室D，腔室C的气体顶开单向阀a9进入腔室A，经孔P排出，此时， 此时二级活塞5向左运动，当二级活塞5向右运行到极限位置时，如 图6所示。此时，带杆单向阀d12将因阀杆被顶出而打开，腔室D的压 缩空气将经过带杆单向阀d12、孔N进入腔室F，腔室E的气体顶开单 向阀c11进入腔室C，腔室C的气体顶开单向阀a9进入腔室A，此时三 级活塞7向左运动，当三级活塞7向左运行到极限位置时，又回到如 图1所示的状态，此时气缸完全缩回。

当多级气缸需要停止时，只需要将孔P和孔T同时堵住，活塞杆8 便可停止运动，从而可以实现精确定位。

以上所述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明 进行限制。在本发明的设计思想和权利要求的保护范围内，对本发 明做出任何修改或改变，均应视为本发明的保护范围。