一種保壓推拉缸及其應(yīng)用的夾緊裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種保壓推拉缸，包括油缸及固定在油缸端部的氮氣缸，油缸的側(cè)壁開設(shè)有與油缸的有桿腔連通的進(jìn)油孔，氮氣缸的活塞桿與所述油缸的無桿腔連通，所述氮氣缸上設(shè)有與所述氮氣缸的無桿腔連通的進(jìn)氣孔。同時還提供一種夾緊裝置，包括固定座連接桿、壓桿和所述保壓推拉缸，所述保壓推拉缸垂直固定在所述固定座上，所述連接桿的頭部鉸接在所述固定座上，所述連接桿的尾部鉸接在所述壓桿的中部，所述保壓推拉缸的輸出軸鉸接在所述壓桿的尾部，所述壓桿的頭部與所述固定座的上表面之間形成用于放置工件的放置部。本發(fā)明保壓推拉缸及其應(yīng)用的夾緊裝置，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，運行穩(wěn)定，輸出力大，安全可靠，節(jié)約能源且無污染。
【專利說明】—種保壓推拉缸及其應(yīng)用的夾緊裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工裝夾具，特別涉及一種保壓推拉缸及其應(yīng)用的夾緊裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)領(lǐng)域?qū)A緊器的要求越來越高，既要求夾緊器滿足機械結(jié)構(gòu)的各種需求，又要求夾緊器元件的小型化和高性能?，F(xiàn)有技術(shù)中使用的常規(guī)夾緊器元件，如單動夾緊器(液壓或氣壓夾緊，彈簧力松開)、雙動夾緊器(液壓或氣壓夾緊，彈簧力松開)和液壓松開彈簧夾緊等，目前，世界各國各行業(yè)用的夾緊器以氣壓和液壓為主。氣壓夾緊器的夾緊力小，液壓夾緊器在工作時需要不停的補充動力，浪費能源，彈簧夾緊器是靠彈簧力夾緊。彈簧夾緊器產(chǎn)生的彈性力隨著壓縮量的增加成正比增加而不能在工作過程中保持恒定壓力，且伸縮行程小，很多的工藝需要恒定的夾緊力。常規(guī)夾緊器元件給工藝設(shè)計要求帶來了非常大的影響和限制，特別是保壓夾具對夾緊器的保壓功能要求極高，普通的夾緊器不能滿足工藝需求，導(dǎo)致直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和效率，造成生產(chǎn)成本大幅提高。如果能研究出一種自身不需要附加外部動力源，但卻可以提供出恒定動力實現(xiàn)推拉功能的裝置，就可以解決上述的問題；如果能研究出一種高壓密封氮氣彈簧就可以設(shè)計出滿足上述要求的實現(xiàn)推拉功能的裝置。
[0003]氮氣是一種惰性氣體，無毒、無腐蝕、不燃燒，工作安全可靠，但是氮氣的密度非常小，氮氣彈簧內(nèi)部壓力增加，密封氮氣的密封件負(fù)荷壓力增大，和外部大氣壓的壓差增大，氮氣在高溫高壓下的密封是一個非常難解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，制造成本高，氮氣系統(tǒng)控制也很不穩(wěn)定，溫度變化的控制問題也比較難解決，同時隨著高速運動，潤滑性能下降。在本【技術(shù)領(lǐng)域】，這些技術(shù)問題一直困擾著技術(shù)研發(fā)人員。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]【I】要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種運行穩(wěn)定，輸出力大，安全可靠的保壓推拉缸及其應(yīng)用的夾緊裝置。
[0006]【2】解決問題的技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明提供一種保壓推拉缸，包括油缸及固定在所述油缸端部的氮氣缸，所述油缸的側(cè)壁開設(shè)有與所述油缸的有桿腔連通的進(jìn)油孔，所述氮氣缸的活塞桿與所述油缸的無桿腔連通，所述氮氣缸上設(shè)有與所述氮氣缸的無桿腔連通的進(jìn)氣孔；
[0008]所述油缸包括油缸缸體14、油缸活塞體I及油缸活塞桿101，所述油缸缸體14內(nèi)成型有上工作腔，所述油缸活塞體I滑配在所述上作腔內(nèi)并將所述上工作腔隔成油缸有桿腔140和油缸無桿腔141，所述油缸缸體14的側(cè)壁開設(shè)有與所述油缸有桿腔140連通的進(jìn)油孔3，所述油缸缸體14的側(cè)壁開設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，所述油缸缸體14的側(cè)壁開設(shè)有與油缸無桿腔141連通的排氣孔，所述油缸活塞桿101穿過所述油缸缸體14的端部并與所述油缸活塞體I剛性連接；
[0009]所述氮氣缸包括氮氣缸體10、氮氣活塞體501和氮氣活塞桿502，所述氮氣缸體10內(nèi)成型有下工作腔，所述氮氣活塞體501滑配在所述下工作腔內(nèi)并將所述下工作腔隔成氮氣有桿腔1001和氮氣無桿腔1002，所述氮氣活塞桿502固定在所述氮氣活塞體501上，且所述氮氣活塞桿502穿過所述氮氣缸體的端部后延伸至所述油缸無桿腔內(nèi)，所述氮氣缸體10上設(shè)有與所述氮氣無桿腔1002連通的進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔上設(shè)有單向閥。
[0010]進(jìn)一步的，所述上工作腔和所述下工作腔為階梯孔，所述油缸活塞體和所述氮氣活塞體滑配在所述階梯孔的大孔內(nèi)，所述油缸活塞桿和所述氮氣活塞桿滑配在所述階梯孔的小孔內(nèi)，且所述下工作腔的小孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向環(huán)8。
[0011]進(jìn)一步的，所述油缸缸體I的端部與所述油缸活塞桿之間設(shè)有油缸防塵圈2。
[0012]進(jìn)一步的，所述油缸缸體的尾部開設(shè)有安裝腔，所述氮氣缸體的頭部密封固定在所述安裝腔內(nèi)。
[0013]進(jìn)一步的，所述氮氣缸體的尾端密封連接有氮氣缸端蓋11，所述進(jìn)氣孔開設(shè)在所述氮氣缸端蓋上。
[0014]進(jìn)一步的，所述氮氣活塞體的端面向內(nèi)凹形成氣腔503，所述氣腔503延伸至所述氮氣活塞桿內(nèi)，且所述氣腔503的開口朝向所述氮氣無桿腔1002。
[0015]進(jìn)一步的，所述氮氣活塞體與所述氮氣活塞桿一體成型。
[0016]同時，本發(fā)明還提供一種夾緊裝置，其包括固定座15、連接桿16、壓桿17和所述保壓推拉缸，所述保壓推拉缸垂直固定在所述固定座15上，所述連接桿16的頭部鉸接在所述固定座15上，所述連接桿16的尾部鉸接在所述壓桿17的中部，所述保壓推拉缸的輸出軸鉸接在所述壓桿17的尾部，所述壓桿17的頭部與所述固定座15的上表面之間形成用于放置工件的放置部。
[0017]進(jìn)一步的，所述壓桿17與所述保壓推拉缸輸出軸的鉸點的水平高度小于所述壓桿與所述連接桿16的鉸點的水平高度。
[0018]【3】有益效果
[0019]本發(fā)明保壓推拉缸及其應(yīng)用的夾緊裝置，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，運行穩(wěn)定，輸出力大，安全可靠，節(jié)約能源且無污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明保壓推拉缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明保壓推拉缸的油缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明保壓推拉缸的氮氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明保壓推拉缸的夾緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明實施例。
[0025]本發(fā)明提供一種保壓推拉缸，參閱圖1，其發(fā)明點在于，包括油缸及固定在油缸端部的氮氣缸，在油缸的側(cè)壁開設(shè)有與油缸的有桿腔(有桿的一端)連通的進(jìn)油孔，氮氣缸的活塞桿與油缸的無桿腔(無桿的一端)連通，在氮氣缸上設(shè)有與氮氣缸的無桿腔連通的進(jìn)氣孔，在該進(jìn)氣孔上設(shè)有單向閥，使氮氣缸內(nèi)形成一個高壓密封腔，并具有壓縮功能，氮氣缸的活塞桿可以延伸至油缸的無桿腔內(nèi)，通過油缸的進(jìn)油、出油來控制油缸活塞桿的伸出、縮回。
[0026]以下對各個部件進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0027]參閱圖2，油缸包括油缸缸體14、油缸活塞體I及油缸活塞桿101，油缸缸體14內(nèi)成型有上工作腔，油缸活塞體I滑配在上作腔內(nèi)并將該上工作腔隔成油缸有桿腔(有桿的一端)140和油缸無桿腔(無桿的一端)141,在油缸缸體14的側(cè)壁開設(shè)有與油缸有桿腔140連通的進(jìn)油孔3，油缸缸體14的側(cè)壁開設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，控制流量，進(jìn)而控制油缸活塞桿101的速度；油缸缸體14的側(cè)壁開設(shè)有與油缸無桿腔141連通的排氣孔，利于安全；油缸活塞桿101穿過油缸缸體14的端部并與油缸活塞體I剛性連接；本實施例中，該上工作腔為階梯孔，油缸活塞體滑配在階梯孔的大孔內(nèi)，且在油缸活塞體側(cè)壁設(shè)有油封，使油缸無桿腔和油缸有桿腔實現(xiàn)密封隔離；油缸活塞桿滑配在階梯孔的小孔內(nèi)，在該小孔內(nèi)也設(shè)有油封，避免液壓油泄露；為了避免灰塵等異物影響，在油缸缸體I的端部與油缸活塞桿之間設(shè)有油缸防塵圈2 ;為了便于安裝，提高安裝精度和穩(wěn)定性，在油缸缸體的尾部開設(shè)有安裝腔，在安裝腔的內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，氮氣缸體的頭部設(shè)有外螺紋，且其通過油封密封固定在該安裝腔內(nèi)。
[0028]以上各部件之間通過油封密封連接。
[0029]參閱圖3，氮氣缸包括氮氣缸體10、氮氣活塞體501和氮氣活塞桿502，在氮氣缸體10內(nèi)成型有下工作腔，氮氣活塞體501滑配在該下工作腔內(nèi)并將下工作腔隔成氮氣有桿腔1001和氮氣無桿腔1002，氮氣活塞桿502固定在氮氣活塞體501上，且氮氣活塞桿502穿過氮氣缸體的端部后延伸至油缸無桿腔內(nèi)，在氮氣缸體10上設(shè)有與氮氣無桿腔1002連通的進(jìn)氣孔；本實施例中，該下工作腔為階梯孔，氮氣活塞體滑配在該階梯孔的大孔內(nèi)，且在氮氣活塞體側(cè)壁設(shè)有油封，使氮氣無桿腔和氮氣有桿腔實現(xiàn)密封隔離；氮氣活塞桿滑配在階梯孔的小孔內(nèi)，在該小孔內(nèi)也設(shè)有油封，避免泄露；同時，為了提高導(dǎo)向性，在下工作腔的小孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向環(huán)8，該導(dǎo)向環(huán)的內(nèi)壁與氮氣活塞桿的側(cè)壁相互配合實現(xiàn)導(dǎo)向；為了便于加工，在氮氣缸體的尾端密封連接有氮氣缸端蓋11，進(jìn)氣孔開設(shè)在該氮氣缸端蓋上，同時在進(jìn)氣孔上設(shè)有單向閥13，提高了整體穩(wěn)定性；為了提高輸出力和輸出穩(wěn)定性，氮氣活塞體的端面向內(nèi)凹形成氣腔503，該氣腔503繼續(xù)延伸至氮氣活塞桿內(nèi)，氣腔503的開口朝向所述氮氣無桿腔1002，從而增大了與氮氣的接觸面積，從而能輸出更大和更穩(wěn)定的力；為了便于加工，同時節(jié)省生產(chǎn)成本，氮氣活塞體與氮氣活塞桿可以一體成型。
[0030]以上各部件之間通過油封密封連接。
[0031]以下對該保壓推拉缸的工作原理做進(jìn)一步說明:
[0032]工作前,將氮氣充入氮氣缸,在高壓氮氣作用下,氮氣缸活塞向上運動，由于具有單向閥，使用氮氣缸內(nèi)形成一個密封的高壓腔，起到一個氮氣彈簧的作用；工作時，油缸的有桿腔進(jìn)油，在高壓油的作用下，油缸活塞體克服氮氣活塞桿向上的推力，使油缸活塞和氮氣活塞向下運動，從而使作為終端輸出的油缸活塞桿回縮；油缸的有桿腔回油，在高壓氮氣的推動下，氮氣活塞向上運動并推動活塞向上運動，從而使作為終端輸出的油缸活塞桿伸出。氮氣缸的整體彈力可通過氮氣的充入量來調(diào)節(jié)。
[0033]同時，本發(fā)明還提供一種夾緊裝置，參閱圖4，其包括固定座15、連接桿16、壓桿17和保壓推拉缸，保壓推拉缸垂直固定在固定座15上，連接桿16的頭部鉸接在固定座15的鉸座上，連接桿16的尾部鉸接在壓桿17的中部，保壓推拉缸的輸出軸鉸接在壓桿17的尾部，從而形成杠桿原理，在壓桿17的頭部與固定座15的上表面之間形成用于放置工件的放置部；為了達(dá)到更好的夾緊效果，本實施例中的，壓桿17與保壓推拉缸輸出軸的鉸點的水平高度小于壓桿與連接桿16的鉸點的水平高度，即壓桿17的尾部向下折彎。
[0034]以下對該夾緊裝置的工作原理做簡要說明；
[0035]夾緊時，將工件放置于放置部上，即位于壓桿頭部與固定座之間，回油，在氮氣缸的作用下，使用保壓推拉缸的輸出軸向上頂出，由于杠桿原理，壓桿的頭部向下壓并將工件夾緊在壓桿與固定座之間，即可在無動力的作用下保持夾緊狀態(tài)，從而加工工件，節(jié)約了大量的能源；加工完成后，通油，使用保壓推拉缸的輸出軸向下回收，由于杠桿原理，壓桿的頭部向上運動并將工件松開。
[0036]本發(fā)明保壓推拉缸及其應(yīng)用的夾緊裝置，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，運行穩(wěn)定，輸出力大，安全可靠，節(jié)約能源且無污染。
【權(quán)利要求】
1.一種保壓推拉缸，其特征在于:包括油缸及固定在所述油缸端部的氮氣缸，所述油缸的側(cè)壁開設(shè)有與所述油缸的有桿腔連通的進(jìn)油孔，所述氮氣缸的活塞桿與所述油缸的無桿腔連通，所述氮氣缸上設(shè)有與所述氮氣缸的無桿腔連通的進(jìn)氣孔； 所述油缸包括油缸缸體(14)、油缸活塞體(1)及油缸活塞桿(101)，所述油缸缸體(14)內(nèi)成型有上工作腔，所述油缸活塞體(1)滑配在所述上作腔內(nèi)并將所述上工作腔隔成油缸有桿腔(140)和油缸無桿腔(141)，所述油缸缸體(14)的側(cè)壁開設(shè)有與所述油缸有桿腔(140)連通的進(jìn)油孔(3)，所述油缸缸體(14)的側(cè)壁開設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，所述油缸缸體(14)的側(cè)壁開設(shè)有與油缸無桿腔(141)連通的排氣孔，所述油缸活塞桿(101)穿過所述油缸缸體(14)的端部并與所述油缸活塞體(1)剛性連接； 所述氮氣缸包括氮氣缸體(10)、氮氣活塞體(501)和氮氣活塞桿(502)，所述氮氣缸體(10)內(nèi)成型有下工作腔，所述氮氣活塞體(501)滑配在所述下工作腔內(nèi)并將所述下工作腔隔成氮氣有桿腔(1001)和氮氣無桿腔(1002)，所述氮氣活塞桿(502)固定在所述氮氣活塞體(501)上，且所述氮氣活塞桿(502)穿過所述氮氣缸體的端部后延伸至所述油缸無桿腔內(nèi)，所述氮氣缸體(10)上設(shè)有與所述氮氣無桿腔(1002)連通的進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔上設(shè)有單向閥。
2.如權(quán)利要求1所述的保壓推拉缸，其特征在于:所述上工作腔和所述下工作腔為階梯孔，所述油缸活塞體和所述氮氣活塞體滑配在所述階梯孔的大孔內(nèi)，所述油缸活塞桿和所述氮氣活塞桿滑配在所述階梯孔的小孔內(nèi)，且所述下工作腔的小孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向環(huán)(8)。
3.如權(quán)利要求1所述的保壓推拉缸，其特征在于:所述油缸缸體(1)的端部與所述油缸活塞桿之間設(shè)有油缸防塵圈(2)。
4.如權(quán)利要求1所述的保壓推拉缸，其特征在于:所述油缸缸體的尾部開設(shè)有安裝腔，所述氮氣缸體的頭部密封固定在所述安裝腔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的保壓推拉缸，其特征在于:所述氮氣缸體的尾端密封連接有氮氣缸端蓋(11)，所述進(jìn)氣孔開設(shè)在所述氮氣缸端蓋上。
6.如權(quán)利要求1所述的保壓推拉缸，其特征在于:所述氮氣活塞體的端面向內(nèi)凹形成氣腔(503)，所述氣腔(503)延伸至所述氮氣活塞桿內(nèi)，且所述氣腔(503)的開口朝向所述氮氣無桿腔(1002)。
7.如權(quán)利要求1所述的保壓推拉缸，其特征在于:所述氮氣活塞體與所述氮氣活塞桿一體成型。
8.一種使用如權(quán)利要求1所述的保壓推拉缸的夾緊裝置，其特征在于:包括固定座(15)、連接桿(16)、壓桿(17)和所述保壓推拉缸，所述保壓推拉缸垂直固定在所述固定座(15)上，所述連接桿(16)的頭部鉸接在所述固定座(15)上，所述連接桿(16)的尾部鉸接在所述壓桿(17)的中部，所述保壓推拉缸的輸出軸鉸接在所述壓桿(17)的尾部，所述壓桿(17)的頭部與所述固定座(15)的上表面之間形成用于放置工件的放置部。
9.如權(quán)利要求8所述的夾緊裝置，其特征在于:所述壓桿(17)與所述保壓推拉缸輸出軸的鉸點的水平高度小于所述壓桿與所述連接桿(16)的鉸點的水平高度。
【文檔編號】F15B15/20GK104481964SQ201410669010
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】姜雨, 田朋, 劉東哲, 孔祥政, 魏長云 申請人:大連光洋科技集團有限公司