一种高稳定性双联气缸

技术领域

本申请涉及气缸技术领域，尤其是涉及一种高稳定性双联气缸。

背景技术

气缸是指引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。双轴气缸是气缸中的一种，又名双杆气缸、双活塞气缸等等。双联气缸的不回转精度高，活塞杆端挠度小，具有两倍输出力，适用于精确导向的场合。另外，气缸两端有两组进、排气口供实际需求选用。双联气缸本体除轴向外，其余各面均有安装孔位，为客户提供多种安装固定方式。基于上述优点，双联气缸被广泛应用于各个领域。

目前，双联气缸在使用的过程中会存在一些问题。请参阅图1所示，气缸左端是顶板4，气缸的右端的两个缸腔是通过一个通孔100相互连通的，那么在对右端进行充气的过程中，由于双联气缸在使用过程中充入的是高速流动的气体，那么气体总会先进入到其中一个缸腔，会先对这个缸腔中的活塞施加推力。另一个缸腔内的活塞受到的推力，总会相对滞后一些。同理，在对左端充气时也是有一个缸腔的活塞先受力。这个滞后的时间是很短的，但是由于双联气缸在整个工作有效期内，往往会往复运动成千上万次，这种滞后性会导致其中一个活塞杆总会先对顶板施加推力，这会使顶板4容易发生断裂。

为此，急需解决现有问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种高稳定性双联气缸，以解决双联气缸充气过程中其中一个活塞杆相对滞后，容易使顶板断裂的问题。

本申请提供的一种高稳定性双联气缸采用如下的技术方案，包括：

第一缸体，所述第一缸体开设有第一腔，所述第一缸体内设有第一活塞杆和第一活塞，所述第一活塞滑动设置在第一腔内，将所述第一腔分为第一气室和第二气室，所述第一活塞和所述第一活塞杆连接，所述第一活塞杆远离所述第一活塞的一端从所述第一缸体侧壁穿出；

第二缸体，所述第二缸体开设有第二腔，所述第二缸体内设有第二活塞杆和第二活塞，所述第二活塞滑动设置在第二腔内，将所述第二腔分为第三气室和第四气室，所述第二活塞和所述第二活塞杆连接，所述第二活塞杆远离所述第二活塞的一端从所述第二缸体侧壁穿出；

所述第二缸体与所述第一缸体固定连接并形成缸体，所述缸体开设有三通管腔，所述三通管腔位于所述第一活塞和所述第二活塞的一侧，具有第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与外部连通，所述第二端口与所述第一腔连通，所述第三端口与所述第二腔连通；

顶板，所述第一活塞杆、所述第二活塞杆位于所述缸体外的端部为连接端，所述顶板与所述连接端连接。

通过采用上述技术方案，气体进入三通管腔的主气路后，同时进入分别通往第一腔和第二腔的分支气路，从而达到一个同时进气的目的，进而解决了双联气缸充气过程中其中一个活塞杆滞后的问题，进而达到了双联气缸充气过程中两个活塞杆同步进给，避免顶板断裂的效果。

可选的，所述缸体远离所述连接端的一端为第一端盖，所述第一端盖设有所述三通管腔。

通过采用上述技术方案，在第一端盖上开设三通管腔，达到了在最短行程内同步两个活塞杆的进给动作的效果。

可选的，所述缸体靠近所述连接端的一端为第二端盖，所述第二端盖设有所述三通管腔，所述三通管腔与外界连通的一端避让所述第一活塞杆或所述第二活塞杆设置。

通过采用上述技术方案，从而达到了在解决双联气缸充气过程中其中一个活塞杆滞后的同时，对活塞杆避位的问题。在第二端盖上开设类似第一端盖的三通管腔，需要单独留出厚度为管径直径大小的额外空间，这相较于在第二端盖上开设避位的三通管腔是比较冗余，并且不节约装配空间。

可选的，所述第一活塞杆与所述第一活塞螺纹连接，所述第二活塞杆与所述第二活塞螺纹连接，所述第一活塞和所述第二活塞上设置有滑块，所述缸体上开设有滑槽，所述滑块与所述滑槽滑动配合，所述第一活塞杆和所述第二活塞杆上设置有紧固件，所述紧固件用于紧固第一活塞与第二活塞杆之间的螺纹连接和第二活塞与第二活塞杆之间的螺纹连接。

通过采用上述技术方案，将第一活塞和第一活塞杆，第二活塞和第二活塞杆通过螺纹可拆卸连接，可以达到在活塞往复运动磨损破坏的时候，对活塞进行更换的目的。在活塞杆上设计与缸体内滑槽配合的滑块，达到限位的目的。同时设置紧固组件，进一步加强活塞与活塞杆的连接强度。

可选的，所述紧固件包括：

套环，所述套环固定套设在所述第一活塞杆和所述第二活塞杆；

叶片，所述叶片设置在所述套环上，所述叶片具有受力面，当所述套环靠近所述三通管腔时，所述受力面面向所述三通管腔，以被所述三通管腔通入的气体推动，带动所述套环转动，使所述第一活塞杆与所述第一活塞、所述第二活塞杆与所述第二活塞拧紧。

通过采用上述技术方案，在对气缸进行充气的一瞬间时，这个风能是很大的，充气时会带动叶片轻微转动，叶片带动套环轻微转动，套环带动活塞杆轻微转动，再通过合理设计螺纹的进给方向，进而可以达到利用进气的风能紧固活塞与活塞杆螺纹连接的目的。

可选的，所述叶片单向转动安装于所述套环上，所述叶片朝背对所述第二活塞的方向转动，所述三通管腔的第二端口和第三端口位于所述缸体的端盖，所述叶片与所述第一活塞杆、所述第二活塞杆的轴向交错设置在所述套环上。

通过采用上述技术方案，避免叶片受力带动套环反转，防止活塞杆与活塞的连接强度降低。

可选的，所述叶片单向转动安装于所述套环上，所述叶片朝背对所述第二活塞的方向转动，所述三通管腔的第二端口和第三端口位于所述缸体的侧壁，当所述套环靠近所述三通管腔时，所述受力面与对应的所述三通管腔的出气方向相垂直。

通过采用上述技术方案，由于叶片与三通管腔的出气方向相垂直，叶片靠近三通管腔时，与气流接触的面积最大，可最大限度的利用了气流的推力，使三通管腔注入的气流更容易地带动叶片转动。

可选的，所述紧固件还包括扭转弹簧，所述扭转弹簧分别与叶片和套环固定连接。

通过采用上述技术方案，叶片受力较小时，叶片可在扭转弹簧的弹性作用下复位，从而达到了更好的利用进气的风能紧固活塞与活塞杆螺纹连接的目的。

可选的，所述顶板和所述缸体之间设置有调节螺钉，所述调节螺钉固定连接在所述第一端盖上，所述调节螺钉与所述顶板之间设置有缓冲垫，所述缓冲垫与所述调节螺钉粘性连接。

通过采用上述技术方案，设置调节螺钉可以控制气缸的行程，但是气缸在充气与放气时，顶板会频繁撞击调节螺钉，缓冲垫的设置，可减少撞击对顶板产生的破坏，从而达到了在控制气缸行程的同时延长双联气缸使用寿命的目的。

所述紧固件还包括缓冲环，所述缓冲环套设在所述第一活塞杆和所述第二活塞杆上，所述缓冲环与所述套环抵接。

通过采用上述技术方案，套环的往复运动频繁撞击缸体内壁，缓冲环可对套环和缸体的撞击起到缓冲作用，实现了延长双联气缸的使用寿命的效果。

可选的，所述第一活塞和所述第二活塞端部固定连接有第一磁片，所述缸体位于所述第一气室和所述第三气室的内壁上设置有与所述第一磁片相斥的第二磁片。

通过采用上述技术方案，设置磁性相斥的第一磁片和第二磁片可以在充气时对活塞提供一个反作用力，避免高速气体使活塞发生高速滑动而撞击缸体，对缸体造成破坏，从而达到了在控制气缸行程的同时增强双联气缸使用寿命的目的。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置第一缸体、第二缸体和顶板，并在缸体上开设三通管腔，实现了双联气缸充气过程中两个活塞杆同步进给，进而达到了避免顶板断裂的效果；

2.通过在第二端盖上设置避位的三通管腔，从而达到了在最短行程内，解决两个活塞杆进给不同步和对活塞杆避位问题；

3.通过设置套环、叶片和扭转弹簧，进而达到了利用进气的风能紧固活塞与活塞杆之间螺纹连接的目的；

4.通过设置调节螺钉、缓冲垫和缓冲环，进而达到了利用调节螺钉控制气缸行程的同时，增强双联气缸使用寿命的目的；

5.通过设置不同类型的叶片和三通管腔，进而实现更好的利用风能紧固活塞与活塞杆之间螺纹连接的效果；

6.通过设置第一磁片和第二磁片，进而预防了双联气缸充气过程中出现暴冲现象的目的。

附图说明

图1是现有技术的整体结构示意图；

图2是本申请实施例1的半剖结构示意图；

图3是本申请实施例1的局部剖视结构示意图；

图4是本申请实施例1的叶片等零件结构示意图；

图5是本申请实施例2的半剖结构示意图

图6是本申请实施例2的叶片等零件结构示意图；

图7是本申请实施例3的半剖结构示意图；

图8是本申请实施例3的叶片等零件结构示意图。

图中，1、第一缸体；11、第一活塞杆；111、滑块；12、第一活塞；13、第一气室；14、第二气室；2、第二缸体；21、第二活塞杆；22、第二活塞；23、第三气室；24、第四气室；3、三通管腔；31、第一端口；32、第二端口；33、第三端口；4、顶板；5、第一端盖；51、密封垫片；6、第二端盖；7、紧固件；71、套环；72、叶片；721、受力面；73、扭转弹簧；74、缓冲环；8、调节螺钉；81、缓冲垫；9、第一磁片；10、第二磁片。

具体实施方式

以下结合附图2-附图8，对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

一种高稳定性双联气缸，参照图2和图3，包括：第一缸体1；第二缸体2；顶板4；第一端盖5；第二端盖6；紧固件7；调节螺钉8。

参照图2，第一缸体1开设有第一腔，并设置有第一活塞杆11和第一活塞12，二者通过螺纹连接在一起，其中第一活塞12滑动设置在第一腔内将第一腔分为第一气室13和第二气室14。第一活塞杆11的左端从第一缸体1左侧壁穿出。第二缸体2开设有第二腔，内设有第二活塞杆21和第二活塞22，二者通过螺纹连接在一起，并且第二活塞22滑动设置在第二腔内，第二活塞22将第二腔分为第三气室23和第四气室24。第二活塞杆21的左端从第二缸体2左侧壁穿出。第二缸体2与第一缸体1固定连接并形成缸体，缸体上开设有三通管腔3，三通管腔3位于第一活塞12和第二活塞22的一侧，具有第一端口31、第二端口32和第三端口33，第一端口31与外部连通，第二端口32与第一腔连通，第三端口33与第二腔连通。

顶板4与第一活塞杆11和第二活塞杆21通过两个六角螺栓螺纹连接。第二缸体2与第一缸体1固定连接并形成缸体。双联气缸在使用过程中充入的气体总会先进入到其中一个缸腔，会先对这个缸腔中的活塞施加推力。另一个缸腔内的活塞受到的推力，总会相对滞后一些。为了解决这种问题，可以在两个缸体上都开设进气口和出气口，利用外部的三通接头实现同时对两个气缸充气。但是这样就需要开设多两个气口，相较于只开设两个气口是很繁琐的，并且还需要提供一个额外的外部三通接头。为此，本方案在缸体上开设三通管腔3，气体进入三通管腔3的第一端口31后，进入分别通往第一腔的第二端口32和通往第二腔的第三端口33，从而达到一个同时进气的目的，解决了上述的问题。

参照图4，第一活塞12和第二活塞22上设置有滑块111，与缸体上开设的滑槽相互滑动配合。将第一活塞12和第一活塞杆11，第二活塞22和第二活塞杆21通过螺纹可拆卸连接，可以达到在活塞往复运动磨损破坏的时候，对活塞进行更换的目的。但是活塞杆通过螺纹安装在活塞上，如果要取出活塞，则需要对活塞的径向转动进行限位。为此，在活塞杆上设计与缸体内滑槽配合的滑块111，达到限位的目的。

参照图2，缸体右端为第一端盖5，第一端盖5设有三通管腔3。如果不在端盖上开设三通管腔3，而在缸体的其它部位开设三通管腔3，一方面会导致气体在缸体内的行程很长，影响充气效率。另一方面在缸体表面上开设管腔会对缸体的结构强度产生影响。上述技术方案，实现了在最短行程内解决双联气缸充气过程中其中一个活塞杆滞后的问题。

参照图2，缸体左端为第二端盖6，第二端盖6同样设有三通管腔3，三通管腔3与外界连通的一端避让第一活塞杆11或第二活塞杆21设置。在对带有活塞杆的缸腔内进行充气时，仅在第二端盖6上开设类似第一端盖5的三通管腔3需要单独留出管径厚度的额外空间，这相较于在第二端盖6上开设避位的三通管腔3是比较冗余，并且不节约装配空间。

参照图2和图4，紧固组件设置在第一活塞杆11和第二活塞杆21上，用于紧固活塞杆与活塞之间的螺纹连接。紧固组件包括套环71、多个叶片72和缓冲环74。套环71固定套设在第一活塞杆11和第二活塞杆21。多个叶片72呈阵列设置在套环71上，叶片72具有受力面721，当套环71靠近三通管腔3时，受力面721面向三通管腔3，以被三通管腔3通入的气体推动，带动套环71转动。

三通管腔3的第二端口32和第三端口33位于缸体的端盖（第一端盖5和第二端盖6），多个叶片72在套环71的周向上间隔布设，叶片72与活塞杆（第一活塞杆11和第二活塞杆21）的轴向呈交错设置，使得叶片72的受力面721侧对着第二端口32或第三端口33。在充气时，套环71靠近三通管腔3，受力面721面向三通管腔3，通过三通管腔3通入气体，受力面721受到气体的推力，带动套环71转动，并带动第一活塞杆11和第二活塞杆21转动，使第一活塞杆11与第一活塞12、第二活塞杆21与第二活塞22拧紧。

放气时，活塞会推动气体往出气口（第一端口31）出气。叶片72的受力面721会受到气体施加的反作用力，叶片72具有与受力面721相对的另一侧面，另一侧面靠近活塞，受力面721一侧的气体相较于另一侧面的气体较多，因此，放气时，叶片72的受力面721受到的反作用力比另一侧面受到的作用力大，使得叶片72所受的力依然带动套环71朝向使活塞杆与活塞拧紧的方向转动。

缓冲环74套设在第一活塞杆11和第二活塞杆21上，同时缓冲环74与套环71抵接。由于活塞杆和活塞是螺纹连接，活塞杆长时间的往复运动，可能会与活塞发生相对转动，导致二者连接松动，影响进给。此外，气缸在充气与放气时，缸体的内壁会频繁撞击套环71，这样会严重影响气缸的使用寿命。为此在第一活塞杆11和第二活塞杆21上设置缓冲环74，这样可以很大程度的减少撞击对缸体产生的破坏。

顶板4和缸体之间设置有调节螺钉8，调节螺钉8固定连接在第二端盖6上，调节螺钉8与顶板4之间设置有缓冲垫81，缓冲垫81与调节螺钉8通过强力胶粘性连接。设置调节螺钉8可以控制气缸的行程，但是气缸在充气与放气时，顶板4会频繁撞击调节螺钉8，这样会严重影响气缸的使用寿命，为此在调节螺钉8与顶板4之间设置有缓冲垫81，可以很大程度的减少撞击对缸体和顶板4产生的破坏，另外，调节螺钉8上的缓冲垫81是很容易破损的，为此将缓冲垫81粘性连接在调节螺钉8上，这样便于后续更换。

密封垫片51设置在第一端盖5、第二端盖6与缸体之间。由于第一端盖5和第二端盖6与缸体连接处存在漏气的可能性，为此在第一端盖5和第二端盖6与缸体之间设置密封垫片51，加强双联气缸整体的密封性。

实施例2

一种高稳定性双联气缸，大部分与实施例1相同，与实施例1的不同之处在于，增加了扭转弹簧73、防噪海绵、第一磁片9和第二磁片10。

参阅图5和图6，叶片72通过转轴转动安装于套环71上，紧固件7还包括扭转弹簧73，扭转弹簧73套设于转轴上，且分别与叶片72、套环71固定连接，使得叶片72相对于套环71单向转动，叶片72相对于套环71的转动方向与套环71的反向旋转方向大致相同，套环71的反向旋转方向为使活塞杆和活塞旋松的方向。

在充气时，由于气体流速很快，气流会吹动叶片72，叶片72与套环71之间不会发生相对转动，叶片72带动套环71一起转动，进而紧固螺纹连接。放气时，为了避免叶片72带动套环71反转，即便叶片72的另一侧面受力带动叶片72反转，叶片72与套环71之间发生相对转动，叶片72也不会带动套环71反转（即活塞杆和活塞旋松的方向），不会影响紧固效果。叶片72受力较小时，叶片72可在扭转弹簧73的弹性作用下复位。

三通管腔3内设置有防噪海绵（图中未展示），防噪海绵与缸体内壁可拆卸连接。设置三通管腔3，虽然解决了双联气缸充气过程中其中一个活塞杆滞后的问题。是但是三通管腔3相较与现有技术的直线的进气口，在放气时会产生较大的噪音。为此在三通管腔3内可拆卸设置防噪海绵，一方面可以起到降低噪音的效果，另一方面防噪海绵还有防尘的效果。

第一活塞12和第二活塞22端部固定连接有第一磁片9，缸体位于第一气室13和第三气室23的内壁上设置有与第一磁片9相斥的第二磁片10。设置磁性相斥的第一磁片9和第二磁片10可以在充气时对活塞提供一个反作用力，避免高速气体使活塞发生高速滑动而撞击缸体，进而达到了防止气缸充气过程中出现暴冲现象的目的。

实施例3

大部分与实施例2相同，与实施例2不同的地方在于：三通管腔3的结构不同；叶片72的设置不同。

参阅图7和图8所示，三通管腔3的第二端口32和第三端口33位于缸体的侧壁，即第一缸体1和第二缸体2连接处，当套环71靠近三通管腔3时，受力面721与对应的三通管腔3的出气方向相垂直。相较于实施例1，因为叶片72是垂直于进气方向的，这样的设计可以在充气时最大限度的利用充气一瞬间带来的风能，紧固活塞杆与活塞的连接。此外，在放气时，活塞往左端运动，叶片72所受到的风力很小。叶片72与出气方向垂直，只有在出气口附近叶片72的受力面721与另一侧面的受力大小不同，使得叶片72可能会相对于套环71发生转动，不会带动套环71转动，可以更好的利用充气一瞬间带来的风能，放气也不会带动活塞杆反转。

本申请实施例的实施原理为：

在对不带活塞杆的一侧充气时，气体从第一端盖5的三通管腔3，通过第一端口31，进入第二端口32和第三端口33，同时进入第一气室13和第三气室23，带动活塞向右进给。在对带有活塞杆的一侧充气时，气体从第二端盖6的避位的三通管腔3同时进入第二气室14和第四气室24，带动活塞向左进给，同时在充气的瞬间，气体会带动套环71上叶片72转动。在对带有活塞杆的一侧放气时，由于叶片72相对于套环71单向转动，也不会带动活塞杆反转。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。