一种气缸

技术领域

本发明涉及气缸技术领域，特别是涉及一种气缸，应用于作为铁路驼峰编组站调速设备的车辆减速器上。

背景技术

车辆减速器(Vehicle retarder)，是在车辆经驼峰溜放的过程中，控制车辆溜放速度的机动工具，是机械化驼峰和点式、点连式自动化驼峰的主要调速工具。车辆减速器是一种依靠两个制动轨夹住铁路车辆的车轮两侧，依靠摩擦实现减速的装置。

目前，作为驼峰编组站调速设备的车辆减速器，其所用的气缸，不具有缓冲功能，容易受到外部振动的影响(例如车辆减速器在进入缓解工作状态时，用于驱动制动轨的气缸的振动很大)，降低气缸的整体使用寿命。

此外，对于车辆减速器的气缸，其中的活塞和活塞杆为焊接结构，气缸在长时间使用后，如果气缸出现漏风问题，该焊接结构不可拆卸，不方便后续的维护。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，能够解决以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种气缸。

为此，本发明提供了一种气缸，其包括活塞组成、前气缸座组成、后气缸座组成和气缸体；

气缸体的前后两端，分别设置有前气缸座组成和后气缸座组成；

气缸体的内腔，设置有活塞组成；

前气缸座组成、气缸体和后气缸座组成，通过多个第一螺栓固定连接在一起；

其中，活塞组成，包括：活塞杆、轴套、活塞、防松盖、第一垫板、第二垫板和锁紧螺母；

活塞杆的前端部，设置有轴套；

活塞杆的后端，纵向贯穿活塞后与锁紧螺母相螺纹固定连接；

活塞上具有纵向贯穿的中心通孔，且在中心通孔的前后两侧设置有环绕分布的第一垫板安装凹槽和第二垫板安装凹槽；

第一垫板安装凹槽和第二垫板安装凹槽中，分别设置有圆环形的第一垫板和第二垫板；

活塞杆的后端，在先后贯穿第一垫板的中心通孔和活塞的中心通孔后，与锁紧螺母相螺纹固定连接；

锁紧螺母的前端，位于第二垫板的中心通孔里面。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种气缸，其设计科学，具有缓冲功能，能够有效降低外部振动对气缸产生的影响(例如车辆减速器在进入缓解工作状态时，用于驱动制动轨的气缸的振动很大)，延长气缸的整体使用寿命，具有重大的实践意义。

此外，本发明的气缸，将活塞和活塞杆设计成可拆卸结构，并设计防松结构，以解决拆卸不方便及活塞和活塞杆间松动问题，降低维护量，方便工作人员对气缸的日常维护，同时，气缸的主要组成部分采用螺栓连接，方便拆卸，由于将气缸设计成可拆卸结构，方便现场的维护，无需专用拆装台即可拆卸。

附图说明

图1为本发明提供的一种气缸的整体轴向剖视图；

图2a为本发明提供的一种气缸中，活塞组成的剖视图；

图2b为本发明提供的一种气缸中，活塞组成的右视图；

图3为本发明提供的一种气缸中，活塞的剖视图；

图4为本发明提供的一种气缸中，前气缸座组成的剖视图；

图5a为本发明提供的一种气缸中，前气缸座的剖视图；

图5b为本发明提供的一种气缸中，前气缸座的侧视图；

图6为本发明提供的一种气缸中，后气缸座组成的剖视图；

图7a为本发明提供的一种气缸中，后气缸座的剖视图；

图7b为本发明提供的一种气缸中，后气缸座的侧视图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1、图2a至图2b、图3至图4、图5a至图5b、图7、图7a至图7b，本发明提供了一种气缸，应用于作为铁路驼峰编组站调速设备的车辆减速器上，该气缸包括：活塞组成100、前气缸座组成200、后气缸座组成300和气缸体400；

气缸体400的前后两端，分别设置有前气缸座组成200和后气缸座组成300；

气缸体400的内腔，设置有活塞组成100；

前气缸座组成200、气缸体400和后气缸座组成300，通过多个(不限于四个)第一螺栓1200固定连接在一起。

在本发明中，具体实现上，气缸体400为中空的结构，且前后两端开口；

在本发明中，参见图2a、图2b所示，活塞组成100，包括：活塞杆101、轴套102、活塞103、防松盖104、第一垫板105、第二垫板106、锁紧螺母107、橡胶垫108、开尾圆锥销109和活塞密封圈110；

其中，活塞杆101的前端部，设置有轴套102；

活塞杆101的后端，纵向(即前后方向)贯穿活塞103后与锁紧螺母107相螺纹固定连接；

具体实现上，活塞103上具有纵向(即前后方向)贯穿的中心通孔，且在中心通孔的前后两侧设置有环绕分布的第一垫板安装凹槽和第二垫板安装凹槽；

第一垫板安装凹槽和第二垫板安装凹槽中，分别设置有圆环形的第一垫板105和第二垫板106；

活塞杆101的后端，在先后贯穿第一垫板105的中心通孔和活塞103的中心通孔后，与锁紧螺母107相螺纹固定连接；

锁紧螺母107的前端，位于第二垫板106的中心通孔里面；

需要说明的是，活塞杆101的后端与锁紧螺纹107对应的位置具有外螺纹，与锁紧螺纹107相连接。

进一步地，活塞103中心通孔的中部径向外侧，环绕地设置有活塞密封圈安装凹槽；

活塞密封圈安装凹槽中，设置有圆环形的活塞密封圈110；

进一步地，活塞杆101的后端部在贯穿通过锁紧螺母107具有的内螺纹孔后，设置有一个开尾圆锥销109；

开尾圆锥销109与锁紧螺母107的后侧端面之间，设置有防松盖104；

防松盖104上，具有用于让活塞杆101的后端部通过的中心通孔；

需要说明的是，防松盖104上的中心通孔，为多边形结构的通孔，例如为正六边形结构的通孔；

进一步地，活塞杆101的后端部，具有径向贯穿分布的开尾圆锥销通孔；

开尾圆锥销通孔中，贯穿设置有开尾圆锥销109。

其中，开尾圆锥销通孔一端(即大孔端)的孔径大于另一端(即小孔端)的孔径，并且两端之间的孔经逐渐变小；

需要说明的是，开尾圆锥销109，从开尾圆锥销通孔的大孔端进入，小孔端穿出。开尾圆锥销109的大头端压紧防松盖104的后侧面(即外侧面)，限制了防松盖104的移动，最后将开尾圆锥销109的尾部按照角度进行分开。

进一步地，防松盖104与锁紧螺母107的后侧端面之间，设置有圆环形的橡胶垫108；

橡胶垫108，套在活塞杆101的后端部径向外侧面上。

需要说明的是，活塞杆101的后端部，为扁形台(即扁台)。防松盖104的中心位置具有的扁孔，套在扁形台上，并与锁紧螺母107的后侧端面相接触。

还需要说明的是，防松盖104的扁孔与活塞杆101上的扁台配合，限制了防松盖104的转动，防松盖104通过多边行结构的中心通孔与锁紧螺母107后端的径向外表面咬合，此时防松盖104限制了锁紧螺母107的松动，

具体实现上，活塞103的径向外侧中部，环绕地设置有支撑环安装凹槽；

支撑环安装凹槽内，设置有环形的支撑环1100；

活塞103的径向外侧前后两端，分别环绕地设置有一个主密封圈1000；

主密封圈1000的径向外表面，与气缸体400的周向内侧壁相接触；

进一步地，主密封圈100为Yx型密封圈，两个主密封圈的唇边分别朝外安装(即设置在两个主密封圈的相背一侧)；

需要说明的是，活塞103上安装的两个主密封圈1000是Yx型密封圈，两个主密封圈1000为背对背安装，即唇边分别向外，并与气缸体400内部进行密封。

具体实现上，活塞杆101的后端，包括从前往后依次分布的第一凸台1011、第二凸台1012、第三凸台1013和第四凸台1014；

其中，第一凸台1011的径向外侧，与第一垫板105的中心内孔相接触；

需要说明的是，第一凸台1011的后端面与活塞103的中心通孔前端径向外侧平面相接触；

第二凸台1012的径向外侧，与活塞103的中心通孔相接触；

第三凸台1013的径向外侧设置的外螺纹，与锁紧螺母107的内螺纹孔相螺纹固定连接；

第四凸台1014是扁形台(即扁台)，位于防松盖104中心位置具有的扁孔中；扁形台的形状大小，与扁孔的形状大小相对应匹配。

综上可知，本发明的活塞组成100，结构设计科学合理，活塞103和活塞杆101的连接为活连接，可拆卸，同时通过防松结构设计，又具有了防松功能，保证了防松效果。

在本发明中，参见图4所示，前气缸座组成200，包括：前气缸座201、第一焊接接头202、第一螺塞203、第一螺堵204、第一密封圈205和第二密封圈206；

其中，前气缸座201的一端，开口设置有中空的第一焊接接头202；

第一焊接接头202的内腔为前过风孔2020，该前过风孔2020与气缸体400的内腔相连通；

第一焊接接头202上，设置有第一螺塞安装螺纹孔；

第一螺塞安装螺纹孔，贯穿第一焊接接头202的腔壁；

第一螺塞安装螺纹孔，与第一螺塞203的螺杆部相螺纹连接；

第一焊接接头202远离的前气缸座201的一端(即外端部)设置有外螺纹，用于连接用于第一风管；

需要说明的是，第一风管的一端与第一焊接接头202相连接，第一风管的另一端与外部风源相连接。

具体实现上，第一螺塞203的螺杆部上，套有第一密封圈205；

第一密封圈205，位于第一螺塞203的螺塞帽与第一螺塞安装螺纹孔之间的位置；

具体实现上，第一焊接接头202为L型的中空结构；通过第一螺塞安装螺纹孔，可以向气缸内部注油(即注入润滑油)。

具体实现上，第一焊接接头202与前气缸座201的顶部垂直设置并进行焊接。

具体实现上，前气缸座201上，设置有纵向(即前后方向)贯穿的中心通孔；

前气缸座201中心通孔内，压装有一个铜套500；

铜套500的内孔，用于贯穿通过活塞组成100中的活塞杆101的前端。

进一步地，前气缸座201中心通孔前端，在靠近铜套500的位置安装有环形的铜套密封圈800；

铜套密封圈800的后侧面与铜套500的前侧面相紧密接触；

活塞组成100中的活塞杆101，贯穿通过铜套密封圈800的内孔；

铜套密封圈800是Qy型密封圈；

铜套密封圈800的唇边朝向后方(即朝向后气缸座组成的方向)；

铜套密封圈800的前侧面，设置有环形的压垫600；

压垫600的前侧面，设置有防尘圈900；

进一步地，防尘圈900是J型防尘圈；

需要说明的是，防尘圈900和压垫600，均具有用于让活塞杆101通过的内孔。

具体实现上，前气缸座201的前端面，设置有压盖700；

压盖700的中心通孔，用于贯穿通过活塞组成中的活塞杆；

压盖700的径向四周，通过多个第二螺栓1300与前气缸座201的前端面固定连接。

具体实现上，前气缸座201内，具有弧形的前过风通道2010；

该前过风通道2010的一端，与第一焊接接头202内的过风孔相连通；

该前过风通道2010的另一端，与气缸体400的内腔相连通；

具体实现上，第一密封圈205和第二密封圈206，均是O形密封圈。

需要说明的是，前气缸座组成200中的风路，可以用于作为位于车辆减速器中气缸的缓解风路。

具体实现上，前气缸座201的后端(即远离活塞组成100中的轴套102的一端)径向外侧，环绕地设置有前气缸座密封圈安装凹槽2011；

前气缸座密封圈安装凹槽2011，设置有环形的前气缸座密封圈1501；

前气缸座201的后端，嵌入到气缸体400的前端开口中；

前气缸座密封圈150，位于气缸体400的前后端开口内侧与前气缸座201的后端径向外侧之间的位置，且与气缸体400的前端开口内侧相紧密接触。

具体实现上，第一焊接接头202的外侧端部，设置有外螺纹；

第一焊接接头202的外侧端部，与第一螺堵204相螺纹连接；

第一焊接接头202的外侧端面，放置有一个第二密封圈206；

第二密封圈206，位于第一螺堵204与第一焊接接头202之间的位置。

需要说明的是，当拆卸第一螺堵204后，第一焊接接头202可以与外部风源上的胶管相连接。

在本发明中，具体实现上，后气缸座组成300，包括：后气缸座301、第二焊接接头302、第二螺塞303、第二螺堵304、第三密封圈305和第四密封圈306；

其中，后气缸座301的一端，开口设置有中空的第二焊接接头302；

第二焊接接头302的内腔为后过风孔3020，该后过风孔与气缸体400的内腔相连通；

第二焊接接头302上，设置有第二螺塞安装螺纹孔；

第二螺塞安装螺纹孔，贯穿第二焊接接头302的腔壁；

第二螺塞安装螺纹孔，与第二螺塞303的螺杆部相螺纹连接；

第二焊接接头302远离的后气缸座301的一端(即外端部)设置有外螺纹，用于连接第二风管；

具体实现上，第二螺塞303的螺杆部上，套有第三密封圈305；

第三密封圈305，位于第二螺塞303的螺塞帽与第二螺塞安装螺纹孔之间的位置；

需要说明的是，第二风管的一端与第二焊接接头302相连接，第二风管的另一端与外部风源相连接。

具体实现上，第二焊接接头302为L型的中空结构；通过第二螺塞安装螺纹孔，可以向气缸内部注油(即注入润滑油)。

具体实现上，第二焊接接头302与后气缸座301的顶部垂直设置并进行焊接。

具体实现上，后气缸座301内，具有弧形的后过风通道3010；

该后过风通道3010的一端，与第二焊接接头203内的过风孔相连通；

该后过风通道3010的另一端，与气缸体400内腔设置的活塞103的后侧面相连通；

具体实现上，第三密封圈305和第四密封圈306，均是O形密封圈。

需要说明的是，后气缸座组成300中的风路，可以用于作为位于车辆减速器中气缸的制动风路。

需要说明的是，本发明的气缸应用于车辆减速器中，用于作为车辆减速器的动力源，气缸与车辆减速器中其他组件的连接方式，为现有技术成熟的公知方式，在此不再赘述。

具体实现上，后气缸座301的前端(即朝向活塞组成100中的轴套102的一端)径向外侧，环绕地设置有后气缸座密封圈安装凹槽3011；

后气缸座密封圈安装凹槽3011内，设置有环形的后气缸座密封圈1502；

后气缸座301的前端(即朝向活塞组成100中的轴套102的一端)，嵌入到气缸体400的后端开口中；

后气缸座密封圈1502，位于气缸体400的后端开口内侧与后气缸座301的前端径向外侧之间的位置，且与气缸体400的后端开口内侧相紧密接触。

具体实现上，后气缸座301的前端，在与活塞组成100中的活塞103相对应的位置，设置有前端开口的、圆柱型的后气缸座空腔3012；

进一步地，后气缸座空腔3012中，可以用于容纳活塞组成100中的锁紧螺母107、橡胶垫108和开尾圆锥销109；

具体实现上，第二焊接接头302的外侧端部，设置有外螺纹；

第二焊接接头302的外侧端部，与第二螺堵304相螺纹连接；

第二焊接接头302的外侧端面，放置有一个第四密封圈306；

第四密封圈306，位于第二螺堵30与第二焊接接头302之间的位置。

需要说明的是，当拆卸第一螺堵204后，第一焊接接头202可以与外部风源上的胶管相连接。

需要说明的是，后气缸座组成300的后气缸座空腔3012与活塞103的后侧端面之间，可以形成一个环形密封结构，该结构为缓冲气室，可以化解气缸在缓解(即执行车辆减速器要求的缓解操作)过程中的冲击，缓解了气缸内活塞组成100的缓冲，避免了活塞组成100由于冲击过大而造成的断裂问题。

在本发明中，具体实现上，前缸座和后气缸座应处于同一个平面上；前气缸座组成200中的铜套500，用于发挥对活塞杆101的支撑作用。

在本发明中，具体实现上，四个第一螺栓1200将前气缸座组成200、后气缸座组成300和气缸体400连接在一起并紧固。

在本发明中，为了保证气缸的内部密封性能，一方面，是活塞103上安装两个Yx型的主密封圈1000，两个主密封圈1000的唇边分别相背设置，保证活塞组成100与气缸体400的密封；另一方面，前气缸座组成200、后气缸座组成300的端部凹槽中，分别设置有O形的前气缸座密封圈1501和后气缸座密封圈1502，保证前气缸座组成200、后气缸座组成300与气缸体400的密封连接。

此外，活塞杆101前端安装的Qy形的铜套密封圈800，保证了活塞杆101在移动过程中的密封性能，最外面的J型的防尘圈(即防尘密封圈)900，可以防止外部的灰尘进入气缸内部。

在本发明中，具体实现上，前气缸座组成200、后气缸座组成300上的第一焊接接头202和第二焊接接头302上都设置了注油孔(即螺塞安装螺纹孔)，方便现场维护注油使用；第一焊接接头202和第二焊接接头302这两个焊接接头的端部为螺纹结构，与外部风源的胶管连接方便并可靠。

在本发明中，具体实现上，前气缸座组成200的前气缸座201上，沿着周向环绕地设置有多个第一螺栓前通孔；

后气缸座组成300的后气缸座301，在与每个第一螺栓前通孔相对应的位置，分别设置有一个第一螺栓后通孔；

气缸体400在与每个第一螺栓前通孔相对应的位置，分别设置有一个第一螺栓气缸通孔；

第一螺栓1200依次穿过位置对应的第一螺栓前通孔、第一螺栓气缸通孔和第一螺栓后通孔后，与一个第一螺母1400的内螺纹孔相螺纹固定连接；

进一步地，第一螺栓1200的螺帽与前气缸座201前端面之间，设置有第一垫圈1700；

第一垫圈1700，套于第一螺栓1200的螺杆径向外侧；

第一螺母1400与后气缸座301的后端面之间，设置有第二垫圈1600；

第二垫圈1600，位于第一螺栓1200的螺杆径向外侧。

在本发明中，具体实现上，前气缸座201的后端，在与活塞组成100中的第一垫板105相对应的位置，设置有第一凸台2013；

第一凸台2013，用于随着活塞103的向前移动，而与活塞103前侧的第一垫板105发生接触，起到缓冲作用；

在本发明中，具体实现上，前气缸座201的后端，在与活塞组成100中活塞103前侧的前端平台1030相对应的位置，设置有第二平台2014；

在本发明中，具体实现上，本发明的气缸，具体应用到现有的铁路驼峰编组站调速设备(即车辆减速器)上的气缸。该气缸的活塞杆用于通过现有技术成熟的联动机构与制动轨相联动连接，通过控制气缸的工作状态，可以使得两个制动轨夹住铁路车辆的车轮两侧，依靠摩擦实现减速。气缸进一步应用的工作原理，为现有车辆减速器上的气缸的公知技术原理，在此不再赘述。

具体实现上，现有的铁路驼峰编组站调速设备(即车辆减速器)是现有技术成熟的铁路设备，例如，本发明的气缸所配套应用的铁路驼峰编组站调速设备(即车辆减速器)可以是天津铁路信号有限公司生产的产品，主要应用在T.JK4-50型和T.JK1-D50型车辆减速器上，气缸是车辆减速器整机中气动执行机构，外部风源通过气缸中活塞杆的伸出，带动机械件动作，最终实现制动轨夹持溜放车辆的车辆，实现车辆减速器的制动动作，反之，气缸活塞杆拉回，制动轨开口打开，实现车辆减速器的缓解动作。

为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明的工作原理。

预先将外部风源通过胶管与气缸的前、后气缸座组成上的焊接接头进行连接。

在本发明中，外部风源为铁路驼峰编组站的总供风设施，一般通过总供风管路对车辆减速器进行供风，是车辆减速器的配套设施，外部风源通过总送风管路将风源送到车辆减速器的附近，并与车辆减速器自身的管路连接，管路上安装带螺纹的胶管，胶管与气缸连接，对气缸进行供风。需要说明的是，外部风源是现有的车辆减速器上的配套风源，其与气缸的具体连接方式以及驱动方式，是现有的车辆减速器已有的成熟设计，在此不再赘述。

一、活塞杆向前移动阶段。

首先，风源通过后气缸座组成300中的风路进入气缸内部，该风路与活塞103的后侧平面接触，风源推动活塞组成100向前移动，当达到气缸的行程时，活塞103前侧的第一垫板105(是橡胶垫板)先与前气缸座201的第一凸台2013接触，起到缓冲作用；其中，活塞杆101在铜套500中滑动，铜套500起到导向作用；

然后，活塞103前侧的前端平台1030与前气缸座201的第二平台2014相接触，此时为硬接触，气缸内的压缩空气通过前气缸座组成200的气路排出，形成了气缸的制动过程。

二、活塞杆向后移动阶段。

风源通过前气缸座组成200的风路进入气缸内部，该风路与活塞103的前侧平面接触，风源推动活塞组成100向后缩回，当达到气缸的行程时，后气缸座组成300的后气缸座空腔3012与活塞103后端中间区域的平面及防松盖104间形成了一个环形气室，活塞103平面与压缩空气相互作用，形成了缓冲，多余的气体通过后气缸座组成300的气路排出，此为气缸的缓解过程。

与此同时，后气缸座301的前端，还与活塞组成中的第二垫板106(是橡胶垫板)发生接触，起到缓冲作用。

在本发明中，后气缸座组成300中，具有带气室缓冲和密封垫缓冲结构(即第二垫板106)的设计。

综上，本发明提供的气缸，解决了活塞组成不容易拆卸的问题，方便了现场的拆卸，降低了现场的维护量。同时，活塞103和活塞杆101具有防松功能，此外，气缸还具有缓冲功能，提高了产品的竞争力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。