本發(fā)明涉及氣缸領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字氣缸。

背景技術(shù)：

氣缸是一種氣動執(zhí)行裝置。圖1示出了一種典型的氣缸，用于帶動閥體3'的閥芯31'沿軸向運(yùn)動，其包括底端封閉的缸筒21'、一端伸入缸筒21'內(nèi)的活塞桿22'、固定在活塞桿22'的前述一端上的活塞23'以及具有中通內(nèi)腔的定位座24'，缸筒21'和定位座24'共同構(gòu)成氣缸體，閥體3'的閥芯31'一端固定在定位座24'的內(nèi)腔中。此外，定位座24'的內(nèi)壁與閥芯31'之間設(shè)有對中彈簧25'，對中彈簧25'的兩側(cè)分別設(shè)有開口墊27'，定位座24'的端部與閥芯31'之間設(shè)有擋圈26'。其中，活塞22'與缸筒21'的底端之間形成第一氣腔Q1'，活塞22'與定位座24'之間形成第二氣腔Q2'，缸體上設(shè)有分別與第一、第二氣腔Q1'、

Q2'連通的第一、第二通氣孔，該第一、第二通氣孔分別與第一、第二氣閥11'、12'連通，且氣閥11'、12'由單個開關(guān)信號控制。

由圖1可知，現(xiàn)有氣缸中只有一個活塞桿和一個活塞，閥芯只能工作在一個行程，即最大行程。當(dāng)油缸4'在啟動和任意位置停止時，由于與油缸聯(lián)接的運(yùn)動部件存在配合間隙，會產(chǎn)生強(qiáng)烈撞擊，從而將產(chǎn)生很大的噪音。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種數(shù)字氣缸，以使與其連接的閥芯可以精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)中間行程定位，從而實(shí)現(xiàn)柔性啟動和柔性停止，消除噪音。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種數(shù)字氣缸，用于帶動一閥體的閥芯沿軸向運(yùn)動，其包括底端封閉的第一缸筒、一端伸入所述第一缸筒內(nèi)的第一活塞桿、固定在所述第一活塞桿的所述一端上的第一活塞、以及具有中通內(nèi)腔的定位座，且所述閥芯的一端固定在所述定位座的內(nèi)腔中，所述數(shù)字氣缸還包括第二缸筒、第二活塞桿和第二活塞；

所述第二缸筒固定連接在所述第一缸筒與所述定位座之間并與所述第一缸筒和所述定位座一同構(gòu)成氣缸體，所述第二缸筒的內(nèi)壁形成臺階孔，所述臺階孔的孔徑最小部分鄰近所述第一缸筒且其內(nèi)壁緊貼所述第一活塞桿的外壁；

所述第二活塞桿同軸地固定連接在所述第一活塞桿與所述閥芯之間，并且包括小直徑段和大直徑段，所述大直徑段的外壁緊貼所述定位座的內(nèi)壁；

所述第二活塞套設(shè)在所述第二活塞桿的所述小直徑段上，且其外壁緊貼所述氣缸體的內(nèi)壁；

其中，所述第一活塞與所述第一缸筒的底端之間形成第一氣腔，所述第二缸筒與所述第一活塞之間形成第二氣腔，所述第二缸筒與所述第二活塞之間形成第三氣腔，所述第二活塞與所述定位座之間形成第四氣腔，所述缸體上設(shè)有分別與所述第一、第二、第三和第四氣腔連通的第一、第二、第三和第四通氣孔。

進(jìn)一步地，所述氣缸包括分別與所述第一、第二、第三和第四通氣孔連通的第一、第二、第三和第四氣閥。

進(jìn)一步地，所述第一、第二、第三和第四氣閥與一控制器連接。

進(jìn)一步地，所述控制器為PLC。

進(jìn)一步地，所述第一、第二、第三、第四氣閥的進(jìn)氣口連通。

進(jìn)一步地，所述定位座的內(nèi)壁與所述閥芯之間設(shè)有對中彈簧。

進(jìn)一步地，所述對中彈簧的兩側(cè)分別設(shè)有開口墊。

進(jìn)一步地，所述定位座的端部與所述閥芯之間設(shè)有擋圈。

進(jìn)一步地，所述第一活塞的外壁上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有密封圈。

進(jìn)一步地，所述第二活塞的外壁和內(nèi)壁上分別設(shè)有凹口，所述凹口設(shè)有密封圈。

通過采用上述方案，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明通過增設(shè)第二缸筒、第二活塞桿和第二活塞，使得閥芯可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的中間行程定位，從而使油缸能夠柔性啟動和柔性停止，消除了啟動和停止時的噪音。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)典型氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明數(shù)字氣缸在原始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明數(shù)字氣缸在閥芯定位于中間行程時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明數(shù)字氣缸在閥芯定位于最大行程時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中的第一缸筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中的第一活塞桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中的第一活塞的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中的定位座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明中的第二缸筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明中的第二活塞桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明中的第二活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。

圖2-11示出了本發(fā)明數(shù)字氣缸的一個實(shí)施例。如圖所示，本發(fā)明的數(shù)字氣缸包括底端封閉的第一缸筒21、一端伸入第一缸筒21內(nèi)的第一活塞桿22、固定在第一活塞桿22的前述一端上的第一活塞23、以及具有中通內(nèi)腔的定位座24，其中閥體3的閥芯31一端固定在定位座24的內(nèi)腔中。除此之外，本發(fā)明還增設(shè)了第二缸筒28、第二活塞桿29和第二活塞210。

其中，第二缸筒28固定連接在第一缸筒21與定位座24之間并與第一缸筒21和定位座24配合構(gòu)成氣缸體，第二缸筒28的內(nèi)壁形成臺階孔，臺階孔的孔徑最小部分鄰近第一缸筒21且其內(nèi)壁緊貼第一活塞桿22的外壁。第二活塞桿29同軸地固定連接在第一活塞桿22與閥芯31之間，并且包括小直徑段和大直徑段，其大直徑段的外壁緊貼定位座24的內(nèi)壁。第二活塞210套設(shè)在第二活塞桿29的小直徑段上，且其外壁緊貼第二缸筒28的內(nèi)徑最大部分的內(nèi)壁。另外，定位座24的內(nèi)壁與閥芯31之間設(shè)有對中彈簧25，對中彈簧25的兩側(cè)分別設(shè)有開口墊27，定位座24的端部與閥芯31之間設(shè)有擋圈26，第一活塞23的外壁上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有密封圈，第二活塞210的外壁和內(nèi)壁上分別設(shè)有凹口，凹口屆設(shè)有密封圈。

再次參閱圖2，本發(fā)明中的第一活塞23與第一缸筒21的底端之間形成第一氣腔Q1，第二缸筒28的內(nèi)徑最小部分與第一活塞23之間形成第二氣腔Q2，第二缸筒28的內(nèi)徑最小部分8與第二活塞210之間形成第三氣腔Q3，第二活塞210與定位座24之間形成第四氣腔Q4，缸體上設(shè)有分別與第一、第二、第三和第四氣腔Q1～Q4連通的第一、第二、第三、第四通氣孔。這些通氣孔分別與第一、第二、第三、第四氣閥11～14的出氣口連通，氣閥11～14在此共用一個進(jìn)氣口15。在本發(fā)明中，氣閥11～14的開關(guān)動作由一控制器(如PLC)輸出的數(shù)字信號控制，因此相對于單個開關(guān)信號更精確。

本發(fā)明數(shù)字氣缸的工作原理如下：

啟動時，第三氣閥13中的電磁鐵通電，壓縮空氣經(jīng)進(jìn)入口15進(jìn)入Q3腔，推動第二活塞210沿第二活塞桿29滑移1～9mm(具體值出廠設(shè)定)，以頂住第二活塞桿29的大直徑段的端面，推動與第二活塞桿29連接的閥芯31軸向運(yùn)動，移動固定距離后，第二活塞210頂住定位座24停止，此時閥芯31定位在中間行程，液壓油一路由X口進(jìn)入M口，另一路由X口通過閥芯31上開的節(jié)流凹槽K進(jìn)入Z口，形成自X總路分兩條支路流向M口和Z口的流路，從而小流量的液壓油將從M口支路進(jìn)入油缸4，消除液壓間隙和機(jī)械間隙，降低噪音，剩余流量的液壓油從Z口支路流回油箱。待消除噪音后，第一氣閥11中的電磁鐵通電,壓縮空氣由進(jìn)氣口15進(jìn)入Q1腔，推動第一活塞23，第一活塞23帶動第一活塞桿22移動，直至帶動第二活塞桿29、閥芯31到達(dá)死點(diǎn)位置，此時閥芯31定位在最大行程，處于全開狀態(tài)。液壓油將從X口全部流到M口，Z口完全關(guān)閉，系統(tǒng)大流量滿負(fù)荷運(yùn)行。其中，第一氣閥11與第三氣閥13之間的通電間隔時間由PLC精準(zhǔn)控制，時長間隔一般約為0.2秒，視現(xiàn)場噪音大小而定，噪聲大間隔時間長，噪聲小間隔時間短。

停止時，第一氣閥11中的電磁鐵首先斷電，Q1腔中的空氣排出，Q3腔中的空氣保持，閥芯31在對中彈簧25的作用下停止在第二活塞210的固定位置，液壓油又形成從X口到Z口和M口的兩條支路形式，小流量供油補(bǔ)償機(jī)械間隙和液壓間隙，消除噪聲。待系統(tǒng)平穩(wěn)后第三氣閥13中的電磁鐵斷電，閥芯31回到原始位置，X口到M口的油路完全閘死，執(zhí)行裝置停止工作。應(yīng)該理解，N口接油缸的另一端口，由于油缸是往復(fù)運(yùn)動的，M口出油，N口必然回油，所以第一氣閥11斷電，第三氣閥13通電時，N口回油通過閥芯31上開的節(jié)流凹槽L回到T口，氣閥A、C全部斷電時，N口回油到T口閉死。由于單向閥32的作用，液壓油只能從X口流出，而不能向X口回流。

當(dāng)閥體3通過N口出油時，操作過程與通過M口出油類似：啟動時，首先第四氣閥14通電，然后第二氣閥12通電；停止時，首先第二氣閥12斷電，然后第四氣閥14斷電，工作原理與前述原理一致，此處不再贅述。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。