带调速功能的回转驱动装置

技术领域

本发明涉及一种回转驱动装置，具体涉及一种带调速功能的回转驱动装置。

背景技术

现有回转驱动装置或摆动气缸都是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。其往复运动普遍采用排气节流调速的方式，通过单个节流阀控制当前回路排气端的速度，以实现单向运动的调速。在部分需要较精准调速的运用工况时，其速度调整较为不便，对操作人员经验提出较高的要求，影响其工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种能快速精准调速、调整方法简单的回转驱动装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：带调速功能的回转驱动装置，包括主缸体、活塞组件、传动组件、调速组件、前端盖组件、后端盖组件、机械锁组件、接头组件和辅助联锁组件；所述活塞组件为两组，分别装配于主缸体两端的腔体内，所述传动组件安装于主缸体内，所述两组活塞组件固定在传动组件的传动齿条两端，所述前端盖组件、后端盖组件与主缸体相连接，所述机械锁组件安装于主缸体上，并与传动组件相连，所述接头组件为两组，分别安装于主缸体上，并与主缸体进气口或排气口相连，所述辅助联锁组件安装于主缸体上，并与传动组件相连；所述调速组件包括排气单向阀组件Ⅰ、进气单向阀组件Ⅰ、排气单向阀组件Ⅱ和进气单向阀组件Ⅱ，均固定安装在主缸体上，所述排气单向阀组件Ⅰ、进气单向阀组件Ⅰ与进气管路或排气管路相连，所述排气单向阀组件Ⅱ和进气单向阀组件Ⅱ与排气管路或进气管路相连，以实现对各自通路的调速及单向导通功能。

进一步，所述活塞组件由活塞座、缓冲活塞、导向带、Y形圈和O形圈组成，所述活塞组件外缘通过Y形圈与腔体密封，通过O形圈与传动齿条密封。

进一步，所述传动组件由传动齿条、齿轮、传动轴、法兰盘和连接轴组成，所述传动轴通过平键与齿轮和连接轴相连接，所述连接轴装配于法兰盘内部，通过法兰轴承实现转动，法兰盘两端设有挡圈，防止连接轴的轴向运动；所述传动组件装配于主缸体内，通过螺钉固定，其中齿轮与主缸体腔体中部的传动齿条进行啮合，以此实现，活塞的直线往复运动通过齿条、齿轮传递，转换成连接轴的回转往复运行。

进一步，所述机械锁组件由锁体、钢球、球座、调整座和弹簧组成，所述钢球通过球座装配于锁体底部，所述调整座装配于锁体上部，调整弹簧的压缩量，传递力给钢球，所述锁体顶部设有防松螺钉。所述机械锁组件装配于主缸体上，通过钢球卡于传动齿条的凹槽内，传动齿条在往复运动的起始位置设有两个凹槽，当传动齿条运行至设定位置时，机械锁组件钢球卡于其中，通过弹簧力防止因车辆振动产生的误操作，其弹簧力可调。

进一步，所述接头组件由空心螺管、连接头和O形圈组成，所述空心螺管装配于连接头中，所述连接头两端通过O形圈实现密封。所述接头组件通过空心螺管装配于主缸体上，所述空心螺管内设有气道，与主缸体进气口相连。

进一步，所述辅助联锁组件由安装座、凸轮和触头盒组成，所述触头盒通过螺钉固定在安装座上，所述凸轮通过平键与传动轴相连，所述安装座通过螺钉固定在主缸体上。传动轴的回转运动将带动凸轮进行转动，凸轮上设有凹槽，可在设定位置实现触头盒的通断。

进一步，所述进气单向阀组件Ⅰ、进气单向阀组件Ⅱ都由单向阀体、螺塞、阀嘴、限位座、活门、弹簧座、弹簧、节流阀芯、六角螺母、第一O形圈、第二O形圈、第三O形圈组成；所述限位座压装于螺塞端部，所述弹簧座压装于活门内部，并连同弹簧一起装配于螺塞内，所述弹簧座方向朝里，共同组成螺塞部分；所述阀嘴压装于单向阀体内部，上述螺塞部分装配于单向阀体端部，所述阀嘴与弹簧座接触，所述弹簧座可在螺塞内部上下运动，以实现阀嘴处压缩空气的通断；所述节流阀芯装配于单向阀体上部，通过节流阀芯的锥端与单向阀体的配合间隙来调节气道的空气流速，已实现对单向运动的调速；所述进气单向阀组件Ⅰ、进气单向阀组件Ⅱ由第一O形圈、第二O形圈、第三O形圈进行密封，所述节流阀芯端部设有六角螺母，调整后进行锁定。

进一步，所述排气单向阀组件Ⅰ、排气单向阀组件Ⅱ都由单向阀体、螺塞、阀嘴、限位座、活门、弹簧座、弹簧、节流阀芯、六角螺母、第一O形圈、第二O形圈、第三O形圈组成；所述阀嘴压装于螺塞端部；所述弹簧座压装于活门内部，并连同弹簧一起装配于螺塞内，所述弹簧座方向朝外，共同组成螺塞部分；所述限位座压装于单向阀体内部，上述螺塞部分装配于单向阀体端部，所述阀嘴与弹簧座接触，所述弹簧座可在螺塞内部上下运动，以实现阀嘴处压缩空气的通断；所述节流阀芯装配于单向阀体上部，通过节流阀芯的锥端与单向阀体的配合间隙来调节气道的空气流速，已实现对单向运动的调速；所述排气单向阀组件Ⅰ、排气单向阀组件Ⅱ由第一O形圈、第二O形圈、第三O形圈进行密封，所述节流阀芯端部设有六角螺母，调整后进行锁定。

本发明的有益效果：

现有回转驱动装置或摆动气缸普遍采用排气节流的调速方式，通过安装在端盖上的节流阀芯控制回路的空气流速以实现调速功能，本发明提供的一种带调速功能的回转驱动装置，在活塞往复运动的两路气道中都分别设有进气单向阀组件和排气单向阀组件，形成新的带调速功能的回转驱动装置，其进气单向阀组件和排气单向阀组件采用模块化设计，利用不同的装配方向实现进气和排气功能，能对单个回路实施进气和排气同时调节，调整更为灵敏、便捷，提供一种能快速精准调速、调整方法简单的方案。

附图说明

图1 为本发明带调速功能的回转驱动装置实施例的主视图；

图2 为图1所示实施例的俯视图；

图3 为图1所示实施例的内部结构示意图；

图4 为图1所示实施例的调速组件结构示意图；

图5 为图1所示实施例的进气单向阀组件Ⅰ主视图；

图6 为图1所示实施例的进气单向阀组件Ⅰ结构示意图；

图7 为图1所示实施例的排气单向阀组件Ⅰ主视图；

图8 为图1所示实施例的排气单向阀组件Ⅰ结构示意图；

图中：1.后端盖组件，2.调速组件，3.主缸体，4.接头组件，5.前端盖组件，6.辅助联锁组件，7.传动组件，8.机械锁组件，9.活塞组件，10.排气单向阀组件Ⅰ，11.进气单向阀组件Ⅰ，12.排气单向阀组件Ⅱ，13.进气单向阀组件Ⅱ，14.六角螺母，15. 第一O形圈，16.单向阀体，17.节流阀芯，18. 第二O形圈，19.阀嘴，20.弹簧座，21.活门，22.弹簧，23.限位座，24.螺塞，25. 第三O形圈。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例

参照图1-图4，本实施例包括主缸体3、活塞组件9、传动组件7、调速组件2、前端盖组件5、后端盖组件1、机械锁组件8、接头组件4和辅助联锁组件6；

所述活塞组件9为两组，分别装配于主缸体两端的腔体内，所述传动组件7安装于主缸体3内，所述两组活塞组件9通过螺钉固定在传动组件的传动齿条两端，所述前端盖组件5、后端盖组件1与主缸体3相连接，所述机械锁组件8安装于主缸体3上，并与传动组件7相连，所述接头组件4为两组，分别安装于主缸体3上，并与主缸体3进气口或排气口相连，所述辅助联锁组件6安装于主缸体3上，并与传动组件7相连；所述调速组件2包括排气单向阀组件Ⅰ10、进气单向阀组件Ⅰ11、排气单向阀组件Ⅱ12和进气单向阀组件Ⅱ13，均固定安装在主缸体3上，所述排气单向阀组件Ⅰ10、进气单向阀组件Ⅰ11与进气管路或排气管路相连，所述排气单向阀组件Ⅱ12和进气单向阀组件Ⅱ13与排气管路或进气管路相连，以实现对各自通路的调速及单向导通功能。

本实施例中，所述活塞组件9由活塞座、缓冲活塞、导向带、Y形圈和O形圈组成，所述活塞组件外缘通过Y形圈与腔体密封，螺钉处通过O形圈与传动齿条密封。

本实施例中，所述传动组件7由传动齿条、齿轮、传动轴、法兰盘和连接轴组成，所述传动轴通过平键与齿轮和连接轴相连接，所述连接轴装配于法兰盘内部，通过法兰轴承实现转动，法兰盘两端设有挡圈，防止连接轴的轴向运动；所述传动组件装配于主缸体内，通过螺钉固定，其中齿轮与主缸体腔体中部的传动齿条进行啮合，以此实现，活塞的直线往复运动通过齿条、齿轮传递，转换成连接轴的回转往复运行。

本实施例中，所述机械锁组件8由锁体、钢球、球座、调整座和弹簧组成，所述钢球通过球座装配于锁体底部，所述调整座装配于锁体上部，调整弹簧的压缩量，传递力给钢球，所述锁体顶部设有防松螺钉。

所述机械锁组件8装配于主缸体上，通过钢球卡于传动齿条的凹槽内，传动齿条在往复运动的起始位置设有两个凹槽，当传动齿条运行至设定位置时，机械锁组件钢球卡于其中，通过弹簧力防止因车辆振动产生的误操作，其弹簧力可调。

本实施例中，所述接头组件4由空心螺管、连接头和O形圈组成，所述空心螺管装配于连接头中，所述连接头两端通过O形圈实现密封。

所述接头组件4通过空心螺管装配于主缸体上，所述空心螺管内设有气道，与主缸体进气口相连。

本实施例中，所述辅助联锁组件6由安装座、凸轮和触头盒组成，所述触头盒通过螺钉固定在安装座上，所述凸轮通过平键与传动轴相连，所述安装座通过螺钉固定在主缸体上。传动轴的回转运动将带动凸轮进行转动，凸轮上设有凹槽，可在设定位置实现触头盒的通断。触头盒通断的电信号将传递给列车控制系统，用以判断该装置当前的状态。

参照图5-图6，所述进气单向阀组件Ⅰ11、进气单向阀组件Ⅱ13都由单向阀体16、螺塞24、阀嘴19、限位座23、活门21、弹簧座20、弹簧22、节流阀芯17、六角螺母14、第一O形圈15、第二O形圈18、第三O形圈25组成；所述限位座23压装于螺塞24端部，所述弹簧座20压装于活门21内部，并连同弹簧22一起装配于螺塞24内，所述弹簧座20方向朝里，共同组成螺塞部分；所述阀嘴19压装于单向阀体16内部，上述螺塞部分装配于单向阀体16端部，所述阀嘴19与弹簧座20接触，所述弹簧座20可在螺塞24内部上下运动，以实现阀嘴19处压缩空气的通断；所述节流阀芯17装配于单向阀体16上部，通过节流阀芯17的锥端与单向阀体16的配合间隙来调节气道的空气流速，已实现对单向运动的调速；所述进气单向阀组件Ⅰ11、进气单向阀组件Ⅱ13由第一O形圈15、第二O形圈18、第三O形圈25进行密封，所述节流阀芯17端部设有六角螺母14，调整后进行锁定。

参照图7-图8，所述排气单向阀组件Ⅰ10、排气单向阀组件Ⅱ12都由单向阀体16、螺塞24、阀嘴19、限位座23、活门21、弹簧座20、弹簧22、节流阀芯17、六角螺母14、第一O形圈15、第二O形圈18、第三O形圈25组成；所述阀嘴19压装于螺塞24端部；所述弹簧座20压装于活门21内部，并连同弹簧22一起装配于螺塞24内，所述弹簧座20方向朝外，共同组成螺塞部分；所述限位座23压装于单向阀体16内部，上述螺塞部分装配于单向阀体16端部，所述阀嘴19与弹簧座20接触，所述弹簧座20可在螺塞24内部上下运动，以实现阀嘴19处压缩空气的通断；所述节流阀芯17装配于单向阀体16上部，通过节流阀芯17的锥端与单向阀体16的配合间隙来调节气道的空气流速，已实现对单向运动的调速；所述排气单向阀组件Ⅰ10、排气单向阀组件Ⅱ12由第一O形圈15、第二O形圈18、第三O形圈25进行密封，所述节流阀芯17端部设有六角螺母14，调整后进行锁定。

所述排气单向阀组件Ⅰ10、进气单向阀组件Ⅰ11、排气单向阀组件Ⅱ12、进气单向阀组件Ⅱ13通过巧妙设计，相同的零部件经不同的装配方向实现进气和排气功能。

本实施例提供的一种带调速功能的回转驱动装置，在活塞往复运动的两路气道中都分别设有进气单向阀组件和排气单向阀组件，形成新型的带调速功能的回转驱动装置，以实现快速精准调速、调整方法简单的功能。其进气单向阀组件和排气单向阀组件采用模块化设计，利用不同的装配方向实现进气和排气功能。

工作原理：

1）工作位进气

压缩空气从接头组件4（工作位进气口）进入主缸体3，经主缸体内部管路至工作位端；此时内部管路一分为二，分成两路进入排气单向阀组件Ⅰ10和进气单向阀组件Ⅰ11。

由于单向阀的设计，两路中仅有进气单向阀组件Ⅰ11可导通，压缩空气通过单向阀体16中部进入进气单向阀组件Ⅰ11中，经节流阀芯17进行速度控制，气体通过阀嘴19，推开弹簧座20（初始状态为阀嘴19与弹簧座20紧贴密封），实现气体导通。

两路中排气单向阀组件Ⅰ10不导通，压缩空气通过单向阀体16中部进入排气单向阀组件Ⅰ10中，经节流阀芯17进行速度控制，气体通过限位座23，压紧弹簧座20与阀嘴19的密封，实现气体不导通。

进一步，压缩空气继续由进气单向阀组件Ⅰ11进入主缸体3的工作位腔，推动活塞组件9向右运动，由于齿轮齿条的啮合，活塞的向右直线运动转换成输出轴的逆时针转动。

与此同时，主缸体3的接地位腔活塞向右运动过程中，排出的压缩空气通过排气单向阀组件Ⅱ12进行速度控制并排出，同理，进气单向阀组件Ⅱ13实现不导通。

整个单向运动过程中，压缩空气经进气单向阀组件Ⅰ11和排气单向阀组件Ⅱ12进行双边调速，相比传统回转气缸的排气节流调速更加精准可控，调节效率大大提升。

2）接地位进气

压缩空气从接头组件4（接地位进气口）进入主缸体3，经主缸体内部管路至接地位端；此时内部管路一分为二，分成两路进入排气单向阀组件Ⅱ12、进气单向阀组件Ⅱ13。

由于单向阀的设计，两路中仅有进气单向阀组件Ⅱ13可导通，压缩空气通过单向阀体16中部进入进气单向阀组件Ⅱ13中，经节流阀芯17进行速度控制，气体通过阀嘴19，推开弹簧座20（初始状态为阀嘴19与弹簧座20紧贴密封），实现气体导通。

两路中排气单向阀组件Ⅱ12不导通，压缩空气通过单向阀体16中部进入排气单向阀组件Ⅱ12中，经节流阀芯17进行速度控制，气体通过限位座23，压紧弹簧座20与阀嘴19的密封，实现气体不导通。

进一步，压缩空气继续由进气单向阀组件Ⅱ13进入主缸体3的接地位腔，推动活塞组件9向左运动，由于齿轮齿条的啮合，活塞的向左直线运动转换成输出轴的顺时针转动。

与此同时，主缸体3的工作位腔活塞向左运动过程中，排出的压缩空气通过排气单向阀组件Ⅰ10进行速度控制并排出，同理，进气单向阀组件Ⅰ11实现不导通。

整个单向运动过程中，压缩空气经进气单向阀组件Ⅱ13和排气单向阀组件Ⅰ10进行双边调速，相比传统回转气缸的排气节流调速更加精准可控，调节效率大大提升。