專利名稱：活塞氣道氣動沖擊機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氣動機械和氣動工具中的氣動沖擊機構(gòu)；它適用于氣鏟、氣鎬、氣動鑿巖機等機械。
目前廣泛使用的氣動工具如氣鏟、氣鎬、氣動鑿巖機等的氣動沖擊機構(gòu)大致應(yīng)分兩種類型，第一類型是缸壁供氣配氣閥配氣控制活塞運動的氣動沖擊機構(gòu)，第二類型是采用雙氣路無閥配氣，即活塞自行配氣式氣動沖擊機構(gòu)。參見


圖1所示，這是第一類型中的一種氣動沖擊機構(gòu)活塞沖程運動原理圖；圖2是其活塞回程運動原理圖；整個工作原理如下，見
圖1，當(dāng)操縱閥轉(zhuǎn)至機器的運動位置時，壓氣從操縱閥孔道(1)，經(jīng)柄體氣室(2)，棘輪孔道(3)，閥柜孔道(4)，環(huán)形氣室(5)和配氣閥前端閥套孔(6)，進(jìn)入缸體后腔推動活塞前進(jìn)，開始沖擊行程。當(dāng)活塞前端面(A)越過排氣孔后，缸體前腔余氣受活塞壓縮，形成氣墊，并氣壓逐漸升高。經(jīng)過回程氣道，前腔被壓縮了的余氣來到配氣閥的后部氣室(7)，于是氣室(7)的氣壓隨著活塞繼續(xù)向前運動也逐漸增高，有推配氣閥前移的趨勢。當(dāng)活塞后端面(B)越過排氣口后，缸體后腔便聯(lián)通消音罩與外界空間大氣相通，氣壓驟然下降。與此同時，配氣閥兩側(cè)出現(xiàn)壓差，于是配氣閥被推向前移，與前蓋靠合，切斷了通往缸體后腔的氣路，此刻活塞沖擊釬子，結(jié)束沖程運動，開始回程。見圖2，如上所述，當(dāng)配氣閥前移與前蓋靠合后，切斷了壓氣通往缸體后腔的氣路，壓氣經(jīng)閥的外圓與閥柜的間隙、氣室(7)和回程孔道，進(jìn)入缸體前腔，推動活塞后移，開始回程運動。當(dāng)活塞后端面(B)越過排氣口缸體后腔余氣受活塞壓縮形成氣墊并氣壓逐漸增高，壓迫配氣閥的前端。隨著活塞的繼續(xù)后移，氣墊也有推動配氣閥向后移的趨勢，當(dāng)活塞前端面(A)越過排氣口后，缸體前腔便聯(lián)通消音罩與外界空間大氣相通，氣壓驟然下降，通過回程氣道也使氣室(7)的氣壓驟然下降，使配氣閥兩側(cè)出現(xiàn)壓差，于是配氣閥被推向后移，與閥柜靠合，切斷了通往缸體前腔的氣路，打開通往缸體后腔的氣路，此刻活塞回到缸體后腔盡頭，結(jié)束了回程運動，又將開始沖程。如此往復(fù)循環(huán)使機器連續(xù)工作。參見圖3所示，這是第二類型中的一種氣動沖擊機構(gòu)活塞沖程原理圖；圖4是其活塞回程運動原理圖；整個工作原理如下見圖3，壓縮空氣從操縱閥孔道通過氣路進(jìn)入氣缸中活塞大頭后腔(1)推動活塞前進(jìn)，開始沖擊行程。當(dāng)活塞行進(jìn)到活塞的配氣圓柱面(2)經(jīng)過閥體(3)的沖程進(jìn)氣口，到進(jìn)氣口被完全堵住時，便切斷了壓縮空氣向活塞大頭后腔(1)的供氣，這時主要依靠已充入氣缸內(nèi)的壓縮空氣膨脹作功，推動活塞繼續(xù)向前運動。當(dāng)活塞大頭端面(A)通過排氣口(C)時，活塞大頭后腔(1)與大氣相通，腔內(nèi)廢氣從排氣口(C)逸出，活塞依靠慣性繼續(xù)向前運動，閥體(3)的回程進(jìn)氣口逐漸打開，直到?jīng)_擊釬子，結(jié)束沖程運動，開始回程。見圖4，如上所述，當(dāng)活塞沖擊釬子回跳后，壓縮空氣經(jīng)回程進(jìn)氣口正在通入活塞大頭前腔(4)，推動活塞后移，當(dāng)活塞的配氣圓柱面(2)通過閥體(3)的回程進(jìn)氣口，到封閉該進(jìn)氣口，這時通過活塞大頭前腔(4)的壓縮空氣被切斷，活塞依靠已充入氣缸內(nèi)的壓縮空氣膨脹作功，繼續(xù)向后移動，當(dāng)活塞大頭端面(B)通過排氣口(C)時，活塞大頭前腔(4)與大氣接通，腔內(nèi)廢氣從排氣口(C)逸出，活塞依靠慣性繼續(xù)后移直至回程終結(jié)。這樣活塞運動完成了一個往復(fù)循環(huán)緊接著開始下一個循環(huán)……。
上述
背景技術(shù)：
中第一種沖擊機構(gòu)其不足之處在于(1)活塞的換向是依靠配氣閥前后移動控制，由于外界負(fù)荷的變化或氣壓的波動將嚴(yán)重影響配氣閥運動的靈敏度從而影響機械的使用性能。(2)構(gòu)成沖擊機構(gòu)的零件多且各零件的加工精度要求高使制造本增加。(3)由于回程氣道設(shè)計在氣缸上使氣缸重量增加，造型復(fù)雜，加工成本增加。
第二種沖擊機構(gòu)其不足之處在于(1)構(gòu)成沖擊機構(gòu)的零件多且形狀復(fù)雜，制造成本高。(2)由于活塞有三段外圓柱面需與三個零件的內(nèi)圓柱面精密配合才能保證活塞往復(fù)運動的靈活性、氣密性，這樣就形成需要保證活塞三段外圓柱面的同軸度及其余三個零件本身加工及裝配后需要保證有較高的同軸度，這樣要保證相當(dāng)高的精度是不容易的且加工成本較高。(3)由于回程氣道設(shè)計在氣缸上使氣缸重量增加，造型復(fù)雜，加工成本增加。
再參見圖5，這是專利ZL95200498.4所述活塞自行配氣式氣動沖擊機構(gòu)的活塞回程工作原理圖，其工作原理與的第二類型氣動沖擊機構(gòu)基本相同其區(qū)別在于設(shè)計一條活塞腹腔氣道作為回程氣道取代氣缸上設(shè)有回程氣道的結(jié)構(gòu)使氣缸造型簡單、重量減輕、加工量減少降低生產(chǎn)成本。但是前述的第二種沖擊機構(gòu)所存在的不足之處的第一條和第二條依然存在。
本實用新型的目的是為了克服上述背景技術(shù)中的不足之處，采用新型的活塞氣道結(jié)構(gòu)，以減少組成氣動沖擊機構(gòu)的零件數(shù)量和提高組成零件的加工工藝性能，使制造精度易保證，從而提高整個機構(gòu)的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能。
本實用新型的技術(shù)方案如下活塞(1)裝在氣缸(2)中，活塞外圓柱面與氣缸內(nèi)圓柱面組成精密動配合；在氣缸后端裝有密封蓋(3)，前端裝有釬子(4)裝配后的機構(gòu)在氣缸中構(gòu)成(A)、(B)兩腔；活塞上設(shè)計有(a)、(b)氣道分別于(A)、(B)腔相溝通，氣缸上設(shè)計有進(jìn)氣通道(I)、排氣通道(O)，活塞(1)在氣缸(2)中所處的軸向位置決定活塞氣道(a)、(b)與進(jìn)氣通道(I)的通閉狀態(tài)，也決定氣腔(A)經(jīng)活塞氣道(a)與排氣通道(O)，氣腔(B)與排氣通道(O)的通閉狀態(tài)；利用進(jìn)氣通道(I)與活塞氣道(a)、(b)的通閉配合，排氣通道(O)與氣腔(A)、(B)的通閉配合交替向(A)、(B)兩腔定時定量供氣來控制活塞(1)的來回運動方向及行程。
下面請結(jié)合圖6和圖7對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)敘述請見圖6，這是本實用新型活塞沖程工作原理圖；壓縮空氣從進(jìn)氣通道(I)經(jīng)活塞氣道(a)進(jìn)入氣腔(A)推動活塞前進(jìn)，開始沖擊行程。當(dāng)活塞行進(jìn)到活塞氣道(a)與進(jìn)氣通道(I)完全隔絕時，停止向氣腔(A)供氣，活塞依靠慣性及已充入氣腔(A)的壓縮空氣膨脹作功，推動活塞繼續(xù)向前運動，當(dāng)活塞氣道(a)與排氣通道(O)接通時，氣腔(A)排氣，活塞依靠慣性繼續(xù)向前，活塞氣道(b)與進(jìn)氣通道(I)逐漸接通，直至沖擊釬子，結(jié)束沖程運動，開始回程。見圖7，這是活塞回程工作的原理圖，如上所述活塞沖擊釬子回跳后，壓縮空氣經(jīng)活塞氣道(b)進(jìn)入氣腔(B)，推動活塞后移，當(dāng)活塞運動到活塞氣道(b)與進(jìn)氣通道(I)完全隔絕時，停止向氣腔(B)供氣，活塞依靠慣性及已充入氣腔(B)的壓縮空氣膨脹作功，推動活塞繼續(xù)后移，當(dāng)活塞前端面(K)經(jīng)過排氣通道(O)，氣腔(B)與排氣通道(O)接通，氣腔(B)排氣，活塞依靠慣性繼續(xù)后移，活塞氣道(a)與進(jìn)氣通道(I)逐漸接通，壓縮空氣通入氣腔(A)產(chǎn)生推力，使活塞作減速運動至速度為零結(jié)束回程運動，這樣活塞就完成一次工作循環(huán)緊接著開始下一循環(huán)……。
本實用新型與背景技術(shù)對比有如下優(yōu)點(1)組成整個沖擊機構(gòu)的零件數(shù)量減少，降低了生產(chǎn)成本，同時減輕了機器的重量，便于操作使用，減輕操作的勞動強度，利于推廣氣動工具的應(yīng)用。
(2)本實用新型采用獨特的活塞氣道結(jié)構(gòu)，使整個機構(gòu)中只有活塞外圓柱面與氣缸內(nèi)圓柱面構(gòu)成精密動配合，零件的加工工藝性好，精度易保證，使整個機構(gòu)故障率低、壽命長。
權(quán)利要求1.活塞氣道氣動沖擊機構(gòu)是以壓縮空氣為動力推動活塞在氣缸中往復(fù)運動形成沖擊動作的機構(gòu)；其特征是活塞(1)外圓柱面與氣缸(2)內(nèi)圓柱面組成精密動配合，活塞(1)裝配在氣缸(2)中把氣缸(2)分為兩個氣腔(A)和(B)、活塞(1)結(jié)構(gòu)上有氣道(a)、(b)，活塞氣道(a)與氣腔(A)相通，活塞氣道(b)與氣腔(B)相通，氣缸(2)結(jié)構(gòu)上有進(jìn)氣通道(I)，排氣通道(O)，活塞(1)在氣缸(2)中所處的軸向位置決定活塞氣道(a)、(b)與進(jìn)氣通道(I)的通閉狀態(tài)，也決定氣腔(A)經(jīng)活塞氣道(a)與排氣通道(O)、氣腔(B)與排氣通道(O)的通閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的活塞氣道氣動沖擊機構(gòu)其特征是當(dāng)進(jìn)氣通道(I)與活塞氣道(b)接通時，氣腔(B)與排氣通道(a)閉合，壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣通道(I)、活塞氣道(b)進(jìn)入氣腔(B)，由此產(chǎn)生對活塞(1)回程方向的推動力；當(dāng)進(jìn)氣通道(I)與活塞氣道(a)接通時，氣腔(A)與排氣通道閉合，壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣通道(I)、活塞氣道(a)進(jìn)入氣腔(A)，由此產(chǎn)生對活塞(1)沖程方向的推動力；利用進(jìn)氣通道(I)與活塞氣道(a)、(b)的通閉配合，排氣通道(O)與氣腔(A)、(B)的通閉配合來控制活塞(1)來回運動的方向和行程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞氣道(a)、(b)其特征是指在活塞(1)本身結(jié)構(gòu)上加工有能溝通活塞端面與活塞軸向特定位置的外圓柱面的一個或一組孔、槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的進(jìn)氣通道(I)其特征是指在氣缸(2)結(jié)構(gòu)上加工有能溝通壓縮空氣與氣缸軸向特定位置的內(nèi)圓柱面的一個或一組孔、槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的排氣通道(O)其特征是指在氣缸(2)結(jié)構(gòu)上加工有能溝道外界大氣與氣缸軸向特定位置的內(nèi)圓柱面的一個或一組孔、槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣腔(A)，其特征是機構(gòu)裝配完成后，由活塞(1)把氣缸(2)分出一段通過活塞氣道(a)只能與進(jìn)氣通道(I)或排氣通道(O)接通的空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣腔(B)其特征是機構(gòu)裝配完成后，由活塞(1)把氣缸(2)分出一段只能通過活塞氣道(b)與進(jìn)氣通道(I)接通或可直接與排氣通道(O)接通而與其它隔絕的空間。
專利摘要一種活塞氣道氣動沖擊機構(gòu),可應(yīng)用于氣鎬、氣鏟、氣動搗固機、氣動鑿巖機等氣動機械。這種氣動沖擊機構(gòu)采用活塞氣道結(jié)構(gòu),依靠活塞氣道與進(jìn)排氣通道的通斷配合來控制活塞往復(fù)運動;克服了采用缸壁供氣、配氣閥配氣氣動沖擊機構(gòu)所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件多、重量重、加工精度要求高等缺點,本實用新型的優(yōu)點是零件少、加工工藝性好、精度易保證、工作可靠性高、成本低。
文檔編號B23B45/00GK2311330SQ9624521
公開日1999年3月24日 申請日期1996年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月10日
發(fā)明者翁金瑞 申請人:翁金瑞