專利名稱：一種帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于帶動(dòng)各種機(jī)械的無活塞桿磁耦合三軸氣缸，尤其涉及一種帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)、可在行程的終端使活塞平滑地減速并止動(dòng)的磁耦合三軸氣缸。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的無活塞桿磁耦合三軸氣缸通常包括用非磁性材料做成的圓形氣缸管， 封閉其兩端的一對(duì)氣缸端蓋，在上述氣缸管內(nèi)氣密地移動(dòng)的活塞，可沿氣缸管外表面移動(dòng)從而用于帶動(dòng)機(jī)械部件的滑動(dòng)體以及在上述活塞和滑動(dòng)體上所設(shè)的用于相互磁耦合連接的磁性部件；這種氣缸利用從設(shè)在端蓋上的氣孔供給的壓縮空氣使活塞移動(dòng)，再由上述磁性部件之間的吸引力使滑動(dòng)體與活塞同時(shí)移動(dòng)。但現(xiàn)有技術(shù)的磁耦合三軸氣缸通常不具備緩沖功能，僅僅靠外部的緩沖器緩沖，如美國(guó)專利US4744287公開的無桿氣缸專利；有的雖然設(shè)置了緩沖結(jié)構(gòu)，但其緩沖裝置為固定結(jié)構(gòu)，不能根據(jù)工作需要調(diào)節(jié)緩沖的大小，因此其使用范圍受到很大的影響。這些主要依靠外部緩沖器的氣缸，在高負(fù)載高速運(yùn)行中，前后端蓋受沖擊較大，氣缸容易損壞，使用壽命不長(zhǎng)。公開號(hào)為CN1105108A的專利文件公開了一種具有速度控制機(jī)構(gòu)的無活塞桿氣缸，在缸體端部配設(shè)有中空緩沖件，緩沖件可插入活塞的中空部?jī)?nèi)，在緩沖件上形成有正弦函數(shù)槽，該緩沖件系由在中空軸的外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)自如地嵌合套筒而構(gòu)成，在中空軸的外面形成有正弦函數(shù)槽，在套筒上形成有縱向孔，可通過改變套筒與中空軸之間的角度來調(diào)整正弦函數(shù)槽的開口量。當(dāng)活塞進(jìn)入沖程終端區(qū)域后，缸體端部的中空緩沖件插入活塞中空部?jī)?nèi)，排出空氣因經(jīng)過中空部與正弦函數(shù)槽之間而得到調(diào)整，活塞的移動(dòng)速度便慢慢減緩。相反，當(dāng)活塞處在沖程初端時(shí)，也因流入空氣受到調(diào)整而使中空活塞慢慢加速。這種結(jié)構(gòu)通過改變緩沖件的位置，和改變緩沖件外周的空氣流量來調(diào)整活塞加速或減速的時(shí)機(jī)以及加減速的大小。但該結(jié)構(gòu)存在很大的缺點(diǎn)，由于緩沖件插入活塞的中空部?jī)?nèi)，受到結(jié)構(gòu)的限制，緩沖件只能制作成細(xì)長(zhǎng)的管狀結(jié)構(gòu)，且每次活塞移動(dòng)時(shí)緩沖件需要插入活塞的中空部，因此在活塞高速運(yùn)動(dòng)時(shí)很容易損壞。另外，這種結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，生產(chǎn)成本也很高。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的磁耦合三軸氣缸結(jié)構(gòu)中僅靠?jī)筛鶎?dǎo)桿將氣缸兩端的端蓋拉緊來壓住中間的氣缸管，如日本專利特開平9-273506公開的無桿氣缸，日本專利特開平10-184608公開的磁耦式無桿氣缸及美國(guó)專利US6205906B1公開的無桿氣缸均采用這種結(jié)構(gòu)，而高速運(yùn)動(dòng)的氣缸工作時(shí)間長(zhǎng)了導(dǎo)桿螺絲可能會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)情況，因此這種結(jié)構(gòu)存在著嚴(yán)重的安全隱患，工作時(shí)的可靠性不能保證。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的磁耦合三軸氣缸缺少可調(diào)緩沖機(jī)構(gòu)，使用范圍小、使用壽命短的問題而提供一種具有可調(diào)式緩沖功能、適用范圍廣、使用壽命長(zhǎng)的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸。本實(shí)用新型的另一目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的磁耦合三軸氣缸存在安全隱患、可靠性差的問題而提供一種安全可靠的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸。[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，包括氣缸缸管及設(shè)置在缸管兩側(cè)的導(dǎo)桿、設(shè)置在缸管內(nèi)的活塞及設(shè)置在缸管外的滑動(dòng)體，活塞與滑動(dòng)體上均設(shè)有磁性部件且通過磁耦合連接，所述的缸管兩端與氣缸端蓋的連接處設(shè)有圓筒形結(jié)構(gòu)的緩沖端蓋，缸管與緩沖端蓋之間通過螺紋連接，緩沖端蓋的中空部分為緩沖腔，緩沖腔的底部設(shè)有主氣孔，緩沖腔通過主氣孔與設(shè)置在氣缸端蓋上的主氣路連通，緩沖腔的腔壁上設(shè)有軸向貫穿緩沖端蓋的緩沖氣孔，緩沖氣孔的一端位于缸管內(nèi)，另一端與設(shè)置在氣缸端蓋上的緩沖氣路連通，緩沖氣路與主氣路連通，緩沖氣路上設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘；所述活塞的中部為磁性部件，活塞的兩頭設(shè)有緩沖頭，緩沖腔內(nèi)靠近緩沖腔開口的位置設(shè)有彈性結(jié)構(gòu)的緩沖密封環(huán)，緩沖頭包括圓臺(tái)狀的前緩沖頭及圓柱狀的后緩沖頭，所述緩沖密封環(huán)的最小內(nèi)徑大于所述前緩沖頭的端部外徑且小于所述后緩沖頭的外徑。在氣缸缸管兩端與氣缸端蓋的連接處設(shè)置圓筒形結(jié)構(gòu)的緩沖端蓋，缸管與緩沖端蓋之間通過螺紋連接，這樣，氣缸的缸管、活塞及緩沖端蓋構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立、完整的結(jié)構(gòu)， 這樣，活塞在缸管內(nèi)運(yùn)動(dòng)對(duì)氣缸端蓋的沖擊相對(duì)較小，即使缸管兩側(cè)的導(dǎo)桿鎖緊螺絲松動(dòng)， 也不會(huì)出現(xiàn)安全事故，客戶使用時(shí)更安全更可靠。在緩沖端蓋上設(shè)置緩沖腔，緩沖腔除通過底部的主氣孔與主氣路連通外，緩沖腔的腔壁上還設(shè)有緩沖氣孔，緩沖氣孔通過氣缸端蓋上的緩沖氣路、調(diào)節(jié)螺釘連通主氣路；同時(shí)，在活塞的兩頭設(shè)置緩沖頭，緩沖腔內(nèi)設(shè)置彈性結(jié)構(gòu)的緩沖密封環(huán)，這樣，當(dāng)活塞移動(dòng)接近終點(diǎn)時(shí)，活塞上的緩沖頭與緩沖腔內(nèi)設(shè)置的緩沖密封環(huán)接觸，緩沖腔與活塞所在的缸管內(nèi)腔隔開，緩沖腔內(nèi)的氣體可以通過主氣孔流出，而缸管內(nèi)腔的空氣只能通過緩沖氣孔、緩沖氣路流出，由于緩沖氣路上設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)緩沖氣路的通氣流量，當(dāng)緩沖氣路關(guān)閉時(shí)，缸管內(nèi)的空氣無法流出，在活塞向行程終點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，缸管內(nèi)的空氣受活塞壓力而壓縮，同時(shí)壓縮空氣給活塞以反推力，起到活塞減速及減緩活塞沖擊力的緩沖作用，另外，壓縮空氣的反推力在活塞運(yùn)動(dòng)反向時(shí)可以推動(dòng)活塞前進(jìn)，從而節(jié)約能源。通過調(diào)節(jié)螺釘，可以改變緩沖氣路的通流量大小，從而調(diào)節(jié)這種緩沖作用的大小，當(dāng)緩沖氣路完全開啟時(shí)，這種緩沖作用最小或者沒有緩沖作用。這樣，使用者可以根據(jù)不同的工況調(diào)節(jié)緩沖的大小，以滿足不同的工作條件對(duì)磁耦合三軸氣缸的要求，擴(kuò)大磁耦合三軸氣缸適用范圍。除此以外，本實(shí)用新型設(shè)置在活塞兩端的緩沖頭由圓臺(tái)狀的前緩沖頭及圓柱狀的后緩沖頭組成，而緩沖密封環(huán)的最小內(nèi)徑大于前緩沖頭的端部外徑且小于后緩沖頭的外徑，這樣的結(jié)構(gòu)在前緩沖頭的端部進(jìn)入緩沖密封環(huán)內(nèi)到緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間完全接觸這一時(shí)段內(nèi)，圓臺(tái)狀的前緩沖頭結(jié)構(gòu)同樣也可以起到緩沖作用， 當(dāng)前緩沖頭的端部剛進(jìn)入緩沖密封環(huán)內(nèi)時(shí)，由于前緩沖頭的端部外徑小于緩沖密封環(huán)的內(nèi)徑，因此，前緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間還存在氣流通道，這一氣流通道使得緩沖腔內(nèi)的空氣與缸管內(nèi)的空氣可以在一定程度上相互流通，當(dāng)緩沖氣路關(guān)閉時(shí)，缸管內(nèi)的空氣可通過這一通道進(jìn)入緩沖腔內(nèi)，從主氣孔流出；隨著活塞向緩沖端蓋方向不斷的移動(dòng)，這一氣流通道由大變小，當(dāng)緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間完全接觸時(shí)，這一通道完全關(guān)閉，緩沖腔與缸管內(nèi)腔之間完全隔開，這一通道的存在使得緩沖腔與缸管內(nèi)腔之間的氣流通道的關(guān)閉有一個(gè)緩沖過程，而這一緩沖過程是在緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間的氣流通道關(guān)閉前進(jìn)行的，因此對(duì)活塞起到了預(yù)緩沖的作用，增加了活塞的預(yù)緩沖過程及總的緩沖時(shí)間，提高了緩沖效果。這樣，活塞在不斷的緩沖作用下動(dòng)能迅速下降，可以實(shí)現(xiàn)在對(duì)氣缸端蓋較小的沖擊下使活塞的動(dòng)能減小至零，起到非?？煽康谋Ｗo(hù)作用，大大減少活塞的沖擊力，延長(zhǎng)氣缸的使用壽命。同理，在活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓臺(tái)狀的前緩沖頭結(jié)構(gòu)可以使前緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間的氣流通道提前開啟，這樣可以減少缸管內(nèi)腔處于低壓狀態(tài)的時(shí)間，降低能耗。作為優(yōu)選，后緩沖頭與磁性部件的連接處設(shè)有擋環(huán)，擋環(huán)靠近后緩沖頭的一側(cè)設(shè)有緩沖墊。設(shè)置在擋環(huán)靠近后緩沖頭的一側(cè)的彈性緩沖墊可以起到最后的保護(hù)作用，它可以將活塞的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，避免活塞直接沖擊端蓋。作為優(yōu)選，前緩沖頭與后緩沖頭的長(zhǎng)度比為1比1. 3至1比2. 5，前緩沖頭的錐度為1比3. 7至1比4. 9。前緩沖頭與后緩沖頭的長(zhǎng)度比決定了活塞預(yù)緩沖時(shí)間與活塞的緩沖時(shí)間比，前緩沖頭的錐度大小決定了活塞預(yù)緩沖過程的變化速率。前緩沖頭與后緩沖頭的長(zhǎng)度比為1比1. 3至1比2. 5及前緩沖頭的錐度為1比3. 7至1比4. 9是合理的選擇。作為優(yōu)選，所述的緩沖密封環(huán)上靠近緩沖腔開口的一側(cè)設(shè)有向緩沖腔內(nèi)及緩沖腔開口處突出的密封唇，密封唇的內(nèi)徑大于前緩沖頭的端部外徑且小于后緩沖頭的外徑。在緩沖密封環(huán)上靠近緩沖腔開口的一側(cè)設(shè)置向緩沖腔內(nèi)及緩沖腔開口處突出的密封唇，由于密封唇結(jié)構(gòu)較薄，因此彈性較好，同時(shí)密封唇的懸空端向緩沖腔的軸心線及開口方向斜向突出，這樣的結(jié)構(gòu)使緩沖密封環(huán)與緩沖頭之間既能順利密封又能及時(shí)開啟，可以提高緩沖密封環(huán)與緩沖頭之間密封與開啟過程的轉(zhuǎn)換速度。作為優(yōu)選，所述的氣缸端蓋上設(shè)有與緩沖端蓋相適配的緩沖端蓋安裝腔，緩沖端蓋的外側(cè)壁與氣缸端蓋之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)桿的兩端與氣缸端蓋之間螺紋連接。緩沖端蓋安裝腔用于安裝緩沖端蓋，導(dǎo)桿用于安置滑動(dòng)體并通過螺紋將帶有活塞、緩沖端蓋的氣缸體壓緊在兩個(gè)氣缸端蓋之間。作為優(yōu)選，前緩沖頭的端部設(shè)有彈簧腔，彈簧腔內(nèi)設(shè)有緩沖彈簧，所述的緩沖彈簧為3至5個(gè)，同軸套疊設(shè)置，相鄰兩個(gè)緩沖彈簧的旋向相反；靠近軸心位置的緩沖彈簧的自由長(zhǎng)度大于其外側(cè)的緩沖彈簧，靠近軸心位置的緩沖彈簧的彈簧絲直徑小于其外側(cè)的緩沖彈簧。在前緩沖頭的端部設(shè)置緩沖彈簧，可以進(jìn)一步起到緩沖作用，它可以將活塞的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，避免活塞直接沖擊端蓋。靠近軸心位置的緩沖彈簧的自由長(zhǎng)度大于其外側(cè)的緩沖彈簧且彈簧絲直徑小于其外側(cè)的緩沖彈簧，這樣，彈簧與緩沖腔底部接觸時(shí)，最先接觸的是靠近軸心位置、彈簧絲直徑較小的緩沖彈簧，然后再逐個(gè)接觸外側(cè)彈簧絲直徑較大的彈簧，這樣可以起到逐步緩沖的作用，可以減少?zèng)_擊力，提高氣缸的使用壽命。作為另一種可選方案，緩沖腔的底部及與其相對(duì)的前緩沖頭端部均凸設(shè)有緩沖磁鐵，緩沖磁鐵呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，緩沖腔底部的緩沖磁鐵與前緩沖頭端部的緩沖磁鐵其相對(duì)面具有相同的極性。這種方案的抗沖擊原理是利用同極性磁鐵的排斥力來抵消活塞的沖擊力， 從而達(dá)到緩沖的目的，采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)的磁鐵主要是避開在緩沖腔底部的主氣孔。作為優(yōu)選，主氣孔的橫截面積大于緩沖氣孔及緩沖氣路的橫截面積，主氣孔的橫截面積與緩沖氣孔的橫截面積比為2比1至4比1。本實(shí)用新型的有益效果是它有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)的磁耦合三軸氣缸缺少可調(diào)緩沖機(jī)構(gòu)，使用范圍小、使用壽命短的問題，也解決了現(xiàn)有技術(shù)的磁耦合三軸氣缸存在安全隱患、可靠性差的問題，本實(shí)用新型的磁耦合三軸氣缸具有可調(diào)式緩沖功能、適用范圍廣、 使用壽命長(zhǎng)且安全可靠，具有很高的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的一種局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的另一種局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2的一種局部結(jié)構(gòu)剖視圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3的另一種局部結(jié)構(gòu)剖視圖；圖6是本實(shí)用新型緩沖密封環(huán)的一種剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.缸管，2.氣缸端蓋，3.緩沖端蓋，4.緩沖腔，5.主氣孔，6.主氣路， 7.緩沖氣孔，8.緩沖氣路，9.調(diào)節(jié)螺釘，10.磁性部件，11.緩沖頭，12.緩沖密封環(huán)， 13.前緩沖頭，14.后緩沖頭，15.擋環(huán)，16.緩沖墊，17.密封唇18.導(dǎo)桿，19.彈簧腔， 20.緩沖彈簧，21.緩沖磁鐵，22.活塞，23.滑動(dòng)體。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1在圖1、圖2、圖3所示的實(shí)施例1中，一種帶有可調(diào)緩式?jīng)_機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，包括氣缸缸管及對(duì)稱設(shè)置在缸管兩側(cè)的導(dǎo)桿18、設(shè)置在缸管內(nèi)的活塞22及設(shè)置在缸管外的滑動(dòng)體23，活塞與滑動(dòng)體上均設(shè)有磁性部件10且通過磁耦合連接，所述的缸管1兩端與氣缸端蓋2的連接處對(duì)稱設(shè)有圓筒形結(jié)構(gòu)的緩沖端蓋3，氣缸端蓋上設(shè)有與緩沖端蓋相適配的緩沖端蓋安裝腔，緩沖端蓋安置在緩沖端蓋安裝腔內(nèi)，緩沖端蓋的外側(cè)壁與氣缸端蓋之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)桿18的兩端與氣缸端蓋之間通過螺紋連接固定。氣缸的缸管兩端設(shè)有內(nèi)螺紋，緩沖端蓋上相應(yīng)的設(shè)有外螺紋，氣缸的缸管與緩沖端蓋之間通過螺紋連接固定。圓筒形結(jié)構(gòu)的緩沖端蓋其中空部分為緩沖腔4，緩沖腔的底部設(shè)有主氣孔5，緩沖腔通過主氣孔與設(shè)置在氣缸端蓋上的主氣路6連通，緩沖腔的腔壁上設(shè)有軸向貫穿緩沖端蓋的緩沖氣孔7，緩沖氣孔的一端位于缸管內(nèi)，另一端與設(shè)置在氣缸端蓋上的緩沖氣路8連通，緩沖氣路與主氣路連通，緩沖氣路的橫截面積與緩沖氣孔的橫截面積相同，主氣孔的橫截面積大于緩沖氣孔及緩沖氣路的橫截面積，主氣孔的橫截面積與緩沖氣孔的橫截面積比為3比1。緩沖氣路上設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘9 ；所述活塞的中部為磁性部件10，活塞的兩頭對(duì)稱設(shè)有緩沖頭11，緩沖頭的外徑略小于緩沖腔的內(nèi)徑，緩沖腔內(nèi)靠近緩沖腔開口的位置設(shè)有彈性結(jié)構(gòu)的緩沖密封環(huán)12。緩沖頭包括圓臺(tái)狀的前緩沖頭13及圓柱狀的后緩沖頭14，前緩沖頭與后緩沖頭的長(zhǎng)度比為1比1. 9，前緩沖頭的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)錐度為1比4. 1。所述緩沖密封環(huán)上靠近緩沖腔開口的一側(cè)設(shè)有向緩沖腔內(nèi)及緩沖腔開口處突出的密封唇17 (見圖6)，密封唇的內(nèi)徑大于前緩沖頭的端部外徑且小于后緩沖頭的外徑，后緩沖頭與磁性部件的連接處設(shè)有擋環(huán)15，擋環(huán)靠近后緩沖頭的一側(cè)設(shè)有彈性結(jié)構(gòu)的緩沖墊16。實(shí)施例2實(shí)施例2的前緩沖頭端部設(shè)有彈簧腔19，彈簧腔內(nèi)設(shè)有緩沖彈簧20，所述的緩沖彈簧為3個(gè)，同軸套疊設(shè)置，彈簧的一端與彈簧腔的底部固定，另一端懸空，相鄰兩個(gè)緩沖彈簧的旋向相反，靠近軸心位置的緩沖彈簧的自由長(zhǎng)度大于其外側(cè)的緩沖彈簧，靠近軸心位置的緩沖彈簧的彈簧絲直徑小于其外側(cè)的緩沖彈簧(見圖4)，主氣孔的橫截面積與緩沖氣孔的橫截面積比為2比1，前緩沖頭與后緩沖頭的長(zhǎng)度比為1比1. 3，前緩沖頭的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)錐度為1比3. 7，其余和實(shí)施例1相同。實(shí)施例3實(shí)施例3的緩沖腔的底部及與其相對(duì)的前緩沖頭端部均凸設(shè)有緩沖磁鐵21，緩沖磁鐵呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，緩沖腔底部的緩沖磁鐵與前緩沖頭端部的緩沖磁鐵其相對(duì)面具有相同的極性(見圖5)，主氣孔的橫截面積與緩沖氣孔的橫截面積比為4比1，前緩沖頭與后緩沖頭的長(zhǎng)度比為1比2. 5，前緩沖頭的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)錐度為1比4. 9，其余和實(shí)施例1相同。本實(shí)用新型帶有可調(diào)緩式?jīng)_機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸工作時(shí)，氣缸端蓋上的主氣路與氣源連接，活塞在壓縮空氣的作用下在缸管內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過磁耦合帶動(dòng)滑動(dòng)體作同步運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)接近兩端的終點(diǎn)時(shí)，活塞上的緩沖頭進(jìn)入緩沖腔，并與緩沖腔內(nèi)設(shè)置的緩沖密封環(huán)接觸，緩沖腔與活塞所在的缸管內(nèi)腔隔開，緩沖腔內(nèi)的氣體可以通過主氣孔流出， 而缸管內(nèi)腔的空氣只能通過緩沖氣孔、緩沖氣路流出，由于緩沖氣路上設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)緩沖氣路的通氣流量，當(dāng)緩沖氣路關(guān)閉時(shí)，缸管內(nèi)的空氣無法流出，在活塞向行程終點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，缸管內(nèi)的空氣受活塞壓力而壓縮，同時(shí)壓縮空氣給活塞以反推力，起到活塞減速及減緩活塞沖擊力的緩沖作用，另外，壓縮空氣的反推力在活塞運(yùn)動(dòng)反向時(shí)可以推動(dòng)活塞前進(jìn)，從而節(jié)約能源。通過調(diào)節(jié)螺釘，可以改變緩沖氣路的通流量大小，從而調(diào)節(jié)這種緩沖作用的大小，當(dāng)緩沖氣路完全開啟時(shí)，這種緩沖作用最小或者沒有緩沖作用。這樣， 使用者可以根據(jù)不同的工況調(diào)節(jié)緩沖的大小，以滿足不同的工作條件對(duì)磁耦合三軸氣缸的要求，擴(kuò)大磁耦合三軸氣缸適用范圍。另外，本實(shí)用新型設(shè)置在活塞兩端的緩沖頭由圓臺(tái)狀的前緩沖頭及圓柱狀的后緩沖頭組成，而緩沖密封環(huán)的最小內(nèi)徑大于前緩沖頭的端部外徑且小于后緩沖頭的外徑，這樣的結(jié)構(gòu)在前緩沖頭的端部進(jìn)入緩沖密封環(huán)內(nèi)到緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間完全接觸這一時(shí)段內(nèi)，圓臺(tái)狀的前緩沖頭結(jié)構(gòu)同樣也可以起到緩沖作用，當(dāng)前緩沖頭的端部剛進(jìn)入緩沖密封環(huán)內(nèi)時(shí)，由于前緩沖頭的端部外徑小于緩沖密封環(huán)的內(nèi)徑， 因此，前緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間還存在氣流通道，這一氣流通道使得緩沖腔內(nèi)的空氣與缸管內(nèi)的空氣可以在一定程度上相互流通，當(dāng)緩沖氣路關(guān)閉時(shí)，缸管內(nèi)的空氣可通過這一通道進(jìn)入緩沖腔內(nèi)，從主氣孔流出；隨著活塞向緩沖端蓋方向不斷的移動(dòng)，這一氣流通道由大變小，當(dāng)緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間完全接觸時(shí)，這一通道完全關(guān)閉，緩沖腔與缸管內(nèi)腔之間完全隔開，這一通道的存在使得緩沖腔與缸管內(nèi)腔之間的氣流通道的關(guān)閉有一個(gè)緩沖過程，而這一緩沖過程是在緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間的氣流通道關(guān)閉前進(jìn)行的，因此對(duì)活塞起到了預(yù)緩沖的作用，增加了活塞的預(yù)緩沖過程及總的緩沖時(shí)間，提高了緩沖效果。這樣， 活塞在不斷的緩沖作用下動(dòng)能迅速下降，可以實(shí)現(xiàn)在對(duì)氣缸端蓋較小的沖擊下使活塞的動(dòng)能減小至零，起到非?？煽康谋Ｗo(hù)作用，大大減少活塞的沖擊力，延長(zhǎng)氣缸的使用壽命。同理，在活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓臺(tái)狀的前緩沖頭結(jié)構(gòu)可以使前緩沖頭與緩沖密封環(huán)之間的氣流通道提前開啟，這樣可以減少缸管內(nèi)腔處于低壓狀態(tài)的時(shí)間，降低能耗。
權(quán)利要求1.一種帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，包括氣缸缸管及設(shè)置在缸管兩側(cè)的導(dǎo)桿、設(shè)置在缸管內(nèi)的活塞及設(shè)置在缸管外的滑動(dòng)體，活塞與滑動(dòng)體上均設(shè)有磁性部件且通過磁耦合連接，其特征是所述的缸管(1)兩端與氣缸端蓋(2)的連接處設(shè)有圓筒形結(jié)構(gòu)的緩沖端蓋(3)，缸管與緩沖端蓋之間通過螺紋連接，緩沖端蓋的中空部分為緩沖腔(4)， 緩沖腔的底部設(shè)有主氣孔(5)，緩沖腔通過主氣孔與設(shè)置在氣缸端蓋上的主氣路(6)連通， 緩沖腔的腔壁上設(shè)有軸向貫穿緩沖端蓋的緩沖氣孔(7)，緩沖氣孔的一端位于缸管內(nèi)，另一端與設(shè)置在氣缸端蓋上的緩沖氣路(8)連通，緩沖氣路與主氣路連通，緩沖氣路上設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘(9);所述活塞的中部為磁性部件(10)，活塞的兩頭設(shè)有緩沖頭(11)，緩沖腔內(nèi)靠近緩沖腔開口的位置設(shè)有彈性結(jié)構(gòu)的緩沖密封環(huán)(12)，緩沖頭包括圓臺(tái)狀的前緩沖頭(13)及圓柱狀的后緩沖頭(14)，所述緩沖密封環(huán)的最小內(nèi)徑大于所述前緩沖頭的端部外徑且小于所述后緩沖頭的外徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，其特征在于所述后緩沖頭與磁性部件的連接處設(shè)有擋環(huán)(15)，擋環(huán)靠近后緩沖頭的一側(cè)設(shè)有緩沖墊(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，其特征在于所述的前緩沖頭與后緩沖頭的長(zhǎng)度比為1比1. 3至1比2. 5，前緩沖頭的錐度為1比3. 7至1比 4. 9。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，其特征在于所述的緩沖密封環(huán)上靠近緩沖腔開口的一側(cè)設(shè)有向緩沖腔內(nèi)及緩沖腔開口處突出的密封唇 (17)，密封唇的內(nèi)徑大于前緩沖頭的端部外徑且小于后緩沖頭的外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，其特征在于所述的氣缸端蓋上設(shè)有與緩沖端蓋相適配的緩沖端蓋安裝腔，緩沖端蓋的外側(cè)壁與氣缸端蓋之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)桿(18)的兩端與氣缸端蓋之間螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸， 其特征在于前緩沖頭的端部設(shè)有彈簧腔(19)，彈簧腔內(nèi)設(shè)有緩沖彈簧(20)，所述的緩沖彈簧為3至5個(gè)，同軸套疊設(shè)置，相鄰兩個(gè)緩沖彈簧的旋向相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，其特征在于靠近軸心位置的緩沖彈簧的自由長(zhǎng)度大于其外側(cè)的緩沖彈簧，靠近軸心位置的緩沖彈簧的彈簧絲直徑小于其外側(cè)的緩沖彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，其特征在于緩沖腔的底部及與其相對(duì)的前緩沖頭端部均凸設(shè)有緩沖磁鐵(21)，緩沖磁鐵呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，緩沖腔底部的緩沖磁鐵與前緩沖頭端部的緩沖磁鐵其相對(duì)面具有相同的極性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，其特征在于主氣孔的橫截面積大于緩沖氣孔及緩沖氣路的橫截面積，主氣孔的橫截面積與緩沖氣孔的橫截面積比為2比1至4比1。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，其特征在于主氣孔的橫截面積大于緩沖氣孔及緩沖氣路的橫截面積，主氣孔的橫截面積與緩沖氣孔的橫截面積比為2比1至4比1。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種帶有可調(diào)式緩沖機(jī)構(gòu)的磁耦合三軸氣缸，氣缸缸管兩端與氣缸端蓋的連接處設(shè)有帶緩沖腔的緩沖端蓋，缸管與緩沖端蓋之間通過螺紋連接，緩沖端蓋的緩沖腔的底部設(shè)有連通主氣路的主氣孔，緩沖腔的腔壁上設(shè)有軸向貫穿緩沖端蓋的緩沖氣孔，緩沖氣孔通過緩沖氣路與主氣路連通，緩沖氣路上設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘；活塞的兩頭設(shè)有緩沖頭，緩沖腔內(nèi)設(shè)有緩沖密封環(huán)，緩沖頭包括圓臺(tái)狀的前緩沖頭及圓柱狀的后緩沖頭。它有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)的磁耦合三軸氣缸使用范圍小、使用壽命短及安全性、可靠性差的問題，具有很高的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F15B15/08GK202125483SQ20112019197
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者王世忠 申請(qǐng)人:寧波亞德客自動(dòng)化工業(yè)有限公司