專利名稱：流體傳動(dòng)放大縮小裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種流體傳動(dòng)放大縮小裝置。
長期以來，人們利用某些流體的不可壓縮性，根據(jù)帕斯卡定律，設(shè)計(jì)制造出可使所施加的“運(yùn)動(dòng)”速度產(chǎn)生變化的裝置。然而，這些裝置的作用是通過該運(yùn)動(dòng)速度的減小，使作用于這些裝置產(chǎn)生較大的力，從而完成提升重物的功能。其中千斤頂便是典型的結(jié)構(gòu)。這些裝置是不能作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)加以應(yīng)用的，當(dāng)然也就更不可能提高傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的精度，現(xiàn)有的傳動(dòng)裝置除去用剛體元件組成的裝置外，也存在各種氣動(dòng)裝置或者液壓裝置。例如增速增壓油缸。然而，這些裝置均需要?dú)鈩?dòng)源或液壓源，并且需要配置這些流體介質(zhì)的進(jìn)出裝置，因此，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，利用某些流體的不可壓縮性，根據(jù)帕斯卡定律設(shè)計(jì)出一種傳動(dòng)裝置，該裝置用于傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的放大或縮小。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在一個(gè)缸體兩側(cè)分別配置可在缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的大活塞和小活塞，兩個(gè)活塞之間充滿不可壓縮的流體。同時(shí)在缸體內(nèi)配置使其中一個(gè)活塞復(fù)位的彈簧?；钊\(yùn)動(dòng)時(shí)，流體不會(huì)溢出缸外。
該裝置的工作原理是設(shè)大活塞的半徑為R，小活塞的半徑為r；若大活塞在缸體向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離為L時(shí)，缸體大腔減小的容積為V1＝πR2L；同時(shí)，小活塞向外運(yùn)動(dòng)，其距離為l，缸體小腔增加的容積為V2＝πr2l。由于流體的不可壓縮性，V1必然與V2相等，即πR2L＝πr2l。這樣，小活塞向外運(yùn)動(dòng)的距離l＝ (R2L)/(r2) 現(xiàn)設(shè) (R2)/(r2) ＝10，L＝1，則l＝10。也就是說，大活塞移動(dòng)1個(gè)長度單位，小活塞移動(dòng)10個(gè)長度單位；反之，小活塞移動(dòng)10個(gè)長度單位，大活塞移動(dòng)1個(gè)長度單位。這樣，該裝置就可以對(duì)所傳遞的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行放大或縮小。
本實(shí)用新型能夠?qū)⑺f的缸體配置大活塞的部分與缸體配置小活塞的部分根據(jù)需要呈某一角度配置，這樣該裝置不僅可以放大或縮小所傳遞的運(yùn)動(dòng)，還可以改變運(yùn)動(dòng)的方向。
本實(shí)用新型也可以將缸體配置大活塞的部分與缸體配置小活塞的部分用柔性流體介質(zhì)管相連，以便輸入和輸出運(yùn)動(dòng)件可放置在隨意所需的位置，適應(yīng)特定場(chǎng)合的需要。
本實(shí)用新型還能夠?qū)⒏左w與和流體接觸的大活塞端面相對(duì)的一端制成密閉端，大活塞沿其軸向配置流體通腔，并在該通腔與缸體密閉端相對(duì)的一側(cè)配置小活塞，小活塞與所說缸體密閉端所形成的空間充滿流體介質(zhì)，并在該空間內(nèi)配置使小活塞復(fù)位的彈簧。這樣可使大小活塞在同一軸線上運(yùn)動(dòng)并且運(yùn)動(dòng)的方向相反。
本實(shí)用新型還能夠這樣實(shí)現(xiàn)采用若干個(gè)缸體分別與若干個(gè)活塞相配，這些活塞的直徑依次遞減，所說的缸體按內(nèi)腔直徑大小遞減兩兩用柔性流體介質(zhì)軟管首尾相接，并在該裝置運(yùn)動(dòng)的輸出端的缸體內(nèi)腔中配置使該腔內(nèi)活塞復(fù)位的彈簧。這樣，不僅使輸入和輸出運(yùn)動(dòng)件放置于所需要的位置，而且可獲很大的傳動(dòng)速比。
由于本實(shí)用新型所提供的裝置利用流體介質(zhì)在缸體中面積比的變化來獲得大小活塞運(yùn)動(dòng)的較大速比，因此可以應(yīng)用這種裝置將各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)放大或縮小。該裝置為機(jī)構(gòu)傳動(dòng)增添了一種新方式?？蓮V泛應(yīng)用于測(cè)量裝置、進(jìn)給裝置、微調(diào)裝置、傳動(dòng)裝置、定位裝置、鑿巖機(jī)的減震手把和緩沖裝置、以及醫(yī)用靜脈注射機(jī)中，根據(jù)需要還可以擴(kuò)大到其它所需要的領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述


圖1是第一實(shí)施例的剖面圖圖2是第二實(shí)施例的剖面圖圖3是第三實(shí)施例的剖面圖圖4是第四實(shí)施例的剖面圖實(shí)施例1
圖1所示，缸體9具有兩個(gè)相通的內(nèi)腔。大內(nèi)腔與大活塞2相配合，小內(nèi)腔與小活塞7相配合。缸體9的兩個(gè)端面分別裝有端蓋3和端蓋11。大活塞2上裝有活塞桿1，該桿通過端蓋3向缸體外伸出；小活塞7上裝有活塞桿8，該桿通過端蓋11向外伸出。缸體9的內(nèi)腔與兩個(gè)活塞端面之間形成密封的腔體，該腔體內(nèi)充滿流體介質(zhì)6，所說的大內(nèi)腔中裝有復(fù)位彈簧5，以便作用于大活塞2上的力撤消后使該活塞復(fù)位。缸體9開有工藝孔16，在裝配大活塞2和小活塞7時(shí)，殘存于內(nèi)腔中的氣體由該孔中排出。裝配好后，該工藝孔用絲堵密封。當(dāng)大活塞2向腔體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，腔體內(nèi)的流體介質(zhì)推動(dòng)小活塞7向腔體外運(yùn)動(dòng)。如前所述，設(shè)大活塞2運(yùn)動(dòng)距離為L，則小活塞7運(yùn)動(dòng)距離l＝ (R2)/(r2) L。這樣，小活塞7運(yùn)動(dòng)的速度是大活塞運(yùn)動(dòng)速度的 (R2)/(r2) 倍。如果小活塞7的運(yùn)動(dòng)為主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，則大活塞2的運(yùn)動(dòng)速度是小活塞7運(yùn)動(dòng)速度的 (r2)/(R2) 倍。這種運(yùn)動(dòng)的特性，可使該裝置在各種技術(shù)領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用。
實(shí)施例2圖2所示的實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與
圖1所示的實(shí)施例基本相同，其區(qū)別主要在于缸體9分為兩部分9－1和9－2。這兩個(gè)部分成90°配置，并且為螺紋連接，9－1和9－2之間由密封墊12密封。本實(shí)施例的缸體9－2部分的端面不需要安裝端蓋，以便簡化結(jié)構(gòu)，其密封由活塞桿8和其配合面共同完成。該實(shí)施例可使大小活塞在垂直方向上運(yùn)動(dòng)。也可根據(jù)需要配置為其它角度。
實(shí)施例3圖3所示實(shí)施例是圖2所示實(shí)施例的改進(jìn)。缸體9分成9－1和9－2兩部分，兩部分之間用柔性流體介質(zhì)管13相連。大活塞2的復(fù)位彈簧5配置于活塞桿1的一側(cè)，當(dāng)小活塞7的外力撤消后，大活塞2可自動(dòng)復(fù)位。大活塞與缸體9－1部分內(nèi)腔可由密封環(huán)14密封。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，不僅可使大活塞2和小活塞7可成任意角度方向上運(yùn)動(dòng)，而且還可使該裝置的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)件和從動(dòng)運(yùn)動(dòng)件放置任意所需的位置上。這個(gè)實(shí)施例特別實(shí)用于進(jìn)給裝置上提高運(yùn)動(dòng)的精度。以機(jī)床進(jìn)給裝置為例，活塞桿1與刀架相連，小活塞7與機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)相連。設(shè)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給1個(gè)長度單位，刀架的進(jìn)給量僅為 (r2)/(R2) 個(gè)長度單位，可大大提高機(jī)床的工作精度。
實(shí)施例4圖4所示的實(shí)施例可使大活塞2和小活塞7的運(yùn)動(dòng)方向相反，并且使其運(yùn)動(dòng)沿同一軸線進(jìn)行。具體結(jié)構(gòu)如圖所示。缸體9的一端是密閉的，其內(nèi)腔17與大活塞2相配合。缸體9與密閉端相對(duì)的端面裝有端蓋3，該端面與端蓋3之間由密封墊4密封?；钊麠U1與大活塞2制成一體并沿其軸線配置一內(nèi)腔用以與小活塞7相配合。該活塞桿1端面上裝有端蓋11并且該端面與端蓋11由密封墊18密封。大活塞2的活塞桿1通過端蓋3向外延伸。小活塞7上裝有活塞桿8，該桿通過端蓋11向外伸出。大活塞內(nèi)腔充滿不可壓縮的流體介質(zhì)，例如液壓油，并在該腔內(nèi)配置使小活塞7復(fù)位的彈簧5。大活塞2和小活塞7上分別裝有密封環(huán)14和15。
以上敘述了本實(shí)用新型的四個(gè)實(shí)施例，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不受上述實(shí)施例的限制。凡屬本實(shí)用新型構(gòu)思范圍之內(nèi)的變化型或改進(jìn)型的裝置，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種流體傳動(dòng)放大縮小裝置，其特征在于該裝置具有一個(gè)缸體9，缸體9中的大內(nèi)腔配置大活塞2，小內(nèi)腔配置小活塞7，其中一個(gè)內(nèi)腔具有一個(gè)使該內(nèi)腔中活塞復(fù)位的彈簧5，大活塞2和小活塞7之間充滿流體介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于缸體9配置大活塞2一側(cè)的端面配置端蓋3，活塞桿1與大活塞2剛性連接，并通過端蓋3向外延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于缸體9配置小活塞7一側(cè)的端面配置端蓋11，活塞桿8與小活塞7剛性連接，并通過端蓋11向外延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于缸體9分為9－1和9－2兩個(gè)部分，9－1部分配置大活塞2，9－2部分配置小活塞7，所說的缸體9－1部分和9－2部分可以成角度地配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于缸體9分為9－1和9－2兩個(gè)部分，9－1部分配置大活塞2，9－2部分配置小活塞7，所說的缸體9－1部分和9－2部分可以成角度地配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于配置小活塞7的缸體9－2部分剛性連接于配置大活塞2的缸體9－1部分上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于配置小活塞7的缸體9－2部分剛性連接于配置大活塞2的缸體9－1部分上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于缸體的9－1部分和9－2部分用柔性流體介質(zhì)管相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于缸體的9－1部分和9－2部分之間用柔性流體介質(zhì)管相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于大活塞2上裝有密封環(huán)14。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于缸體9與和流體接觸的大活塞2端面相對(duì)的一端為封閉，大活塞2沿其軸向配置通腔17，該通腔17一直延伸至活塞桿1的外端面并與缸體9密閉端相對(duì)的一側(cè)配置小活塞7，小活塞7端面與所說缸體9的密封端所形成的空間充滿流體介質(zhì)，并在該空間內(nèi)配置使小活塞7，復(fù)位的彈簧5。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于小活塞2具有與其連成一體的活塞桿8，該活塞桿通過與活塞桿1的端面相配合的端蓋11向外延伸，活塞桿1的端面與端蓋11之間由密封墊18密封，大活塞2上裝有密封環(huán)14，小活塞上裝有密封環(huán)15。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于每個(gè)缸體的內(nèi)腔配置一個(gè)活塞，所說的缸體內(nèi)腔按其直徑遞減兩兩用柔性流體介質(zhì)管首尾相連，并在該裝置運(yùn)動(dòng)的輸出端的缸體內(nèi)腔配置使該內(nèi)腔中活塞復(fù)位的彈簧。
專利摘要本實(shí)用新型是利用某些流體的不可壓縮性，根據(jù)帕斯卡定律設(shè)計(jì)出的一種新型傳動(dòng)裝置。其主要結(jié)構(gòu)是缸體內(nèi)腔的兩側(cè)分別配置一個(gè)大活塞和一個(gè)小活塞，兩個(gè)活塞之間充滿流體介質(zhì)，并在該缸體內(nèi)腔安裝使其中一個(gè)活塞復(fù)位的彈簧。該裝置可獲得所需的運(yùn)動(dòng)的速度變化，從而將所傳遞的運(yùn)動(dòng)放大或縮小，可廣泛應(yīng)用于各個(gè)不同的技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F15B15/14GK2090896SQ9120333
公開日1991年12月18日 申請(qǐng)日期1991年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月9日
發(fā)明者李卓婭, 馮衛(wèi)軍 申請(qǐng)人:李卓婭, 馮衛(wèi)軍