一种气控组件及冲击气缸的制作方法

1.本发明涉及气动技术领域，特别涉及一种气控组件及冲击气缸。


背景技术：

2.冲击气缸是一种应用于需要提供瞬间冲击力的特殊气动设备。一般冲击气缸主要应用在凿岩工具、破碎镐、冲击钻等工具中，作为主要配件使用。目前冲击气缸大多是采用电磁阀控制，来实现往复冲击的动作。而在工作环境比较恶劣的条件下，例如多粉尘或潮湿的环境中，容易使电磁阀受到损坏进而影响冲击气缸的工作，电磁阀本身还存在使用寿命短的缺点。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种气控组件及冲击气缸，能够适应恶劣的工作环境，同时还具有使用寿命长的优点。
4.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
5.一种气控组件，包括阀体、阀盖和阀芯；
6.所述阀体具有圆柱的腔体，所述腔体的轴线沿竖直方向延伸，并且在所述阀体的顶端形成开口，所述阀盖覆盖所述开口，并密封连接在所述阀体上；
7.所述阀芯的外廓形状为与所述腔体相匹配的圆柱形，在所述阀芯的侧壁上设置有第一凹陷槽和第二凹陷槽，所述第一凹陷槽和所述第二凹陷槽均为沿所述阀芯周向延伸的圆环形，在沿所述阀芯的轴向上所述第一凹陷槽和所述第二凹陷槽自上而下间隔设置，所述阀芯设置在所述腔体中，并且轴线与所述腔体的轴线重合，以使所述第一凹陷槽和第二凹陷槽分别与所述腔体的侧壁形成相互隔离的第一通道和第二通道；
8.在所述腔体的轴向上，所述阀芯的长度小于所述腔体的长度，以使所述阀芯的顶端与所述阀盖之间形成第一驱动空间，所述阀芯的底端与所述腔体的底壁之间形成第二驱动空间；
9.在所述腔体的侧壁上与所述第一驱动空间相对应的位置设置有第一控制孔，外部气体能够通过所述第一控制孔进入到所述第一驱动空间中，以驱动所述阀芯沿所述腔体的轴线从靠近所述阀盖的第一位置朝向远离所述阀盖的第二位置运动；
10.在所述腔体的侧壁上与所述第二驱动空间相对应的位置设置有第二控制孔，外部气体能够通过所述第二控制孔进入到所述第二驱动空间中，以驱动所述阀芯沿所述腔体的轴线从所述第二位置朝向所述第一位置运动；
11.在所述腔体的侧壁上还设置有进气孔、第一通孔和第二通孔，当所述阀芯运动至所述第二位置时，所述第二通孔与所述第二凹陷槽相对应，所述进气孔和所述第一通孔均与所述第一凹陷槽相对应，以使外部气体能够从所述进气孔进入所述腔体，并流经所述第一通道后从所述第一通孔排出；
12.当所述阀芯运动至所述第一位置时，所述第一通孔与所述第一凹陷槽相对应，所
述进气孔和所述第二通孔均与所述第二凹陷槽相对应，以使外部气体能够从所述进气孔进入所述腔体，并流经所述第二通道后从所述第二通孔排出。
13.较优地，在所述腔体的侧壁上还设置有第三通孔；
14.当所述阀芯运动至所述第一位置时，所述第三通孔与所述第一凹陷槽相对应，以使从所述第一通孔进入腔体的气体能够流经所述第一通道并从所述第三通孔排出。
15.较优地，在所述腔体的侧壁上还设置有第四通孔；
16.当所述阀芯运动至所述第二位置时，所述第四通孔与所述第一凹陷槽相对应，以使从所述第二通孔进入腔体的气体能够流经所述第二通道并从所述第四通孔排出。
17.较优地，还包括驱动杆；
18.在所述阀盖上设置轴线与所述腔体轴线重合的第五通孔，所述驱动杆穿设在所述第五通孔中，能够在所述第五通孔内沿所述第五通孔的轴向运动，所述驱动杆的底端抵接在所述阀芯，顶端位于所述第五通孔之外并处于自由状态。
19.较优地，还包括第一密封圈；
20.所述第一密封圈套设在所述驱动杆上，并位于所述第五通孔中，用以密封所述驱动杆和所述第五通孔内壁之间的间隙。
21.较优地，在所述第五通孔的内壁上设置有沿所述第五通孔周向延伸的第一环形槽，所述第一密封圈位于所述第一环形槽之内。
22.一种冲击气缸，包括：储气缸、隔板、活塞缸、端盖、活塞、活塞杆和以上任意技术特征的气控组件；
23.所述储气缸为中空的筒状体，并且两端分别为具有第一开口的第一开口端和具有第二开口的第二开口端，所述活塞缸为中空的筒状体，并且两端分别为具有第三开口的第三开口端和具有第四开口的第四开口端；
24.所述储气缸和所述活塞缸的轴线重合，所述隔板位于所述储气缸和所述活塞缸之间，所述储气缸的所述第二开口端固定连接在所述隔板上，以使所述隔板能够覆盖所述第二开口，所述活塞缸的所述第三开口端固定连接在所述隔板上，以使所述隔板能够覆盖所述第三开口；
25.所述气控组件的所述阀体固定连接在所述第一开口端，并覆盖所述第一开口，所述阀体上的所述第一通孔与所述第一开口相对应，以使所述阀体内的气体能够通过所述第一通孔进入所述储气缸的内腔中；
26.所述端盖固定连接在所述第四开口端，并覆盖所述第四开口，在所述隔板上设置有轴线与所述活塞缸的轴线重合的第六通孔，在所述端盖上设置有轴线与所述活塞缸的轴线重合的第七通孔；
27.所述活塞设置在所述活塞缸之内，在垂直于所述活塞缸轴线的截面上，所述活塞的形状与所述活塞缸内腔的形状相匹配，所述活塞具有轴线与所述活塞缸轴线重合的第八通孔，所述活塞通过所述第八通孔套设在所述活塞杆上，并与所述活塞杆固定连接，所述活塞杆从所述活塞面对所述隔板的一侧伸出的部分为第一杆体，从所述活塞面对所述端盖板的一侧伸出的部分为第二杆体，所述第二杆体穿设在所述第七通孔中；
28.当所述气控组件中的所述阀芯运动至所述第二位置时，外部气体能够从所述进气孔进入所述腔体后，通过所述第一通孔进入所述储气缸的内腔中，并通过所述第六通孔作
用在所述活塞面对所述隔板的端面上，以驱动所述活塞带动所述活塞杆从第三位置朝向第四位置运动；
29.当所述活塞位于所述第三位置时，所述活塞抵接在所述隔板上，并且所述第一杆体伸入到所述第六通孔之中，当所述活塞位于所述第四位置时，所述活塞抵接在所述端盖上，并且所述第一杆体从所述第六通孔中脱出；
30.在所述端盖与所述活塞缸内腔对应的表面上设置有第九通孔，所述第二通孔连接至所述第九通孔，当所述气控组件中的所述阀芯运动至所述第一位置时，外部气体能够从所述进气孔进入所述腔体后，从所述第二通孔流向所述第九通孔，通过所述第九通孔进入所述活塞缸的内腔并作用在所述活塞面向所述端盖的端面上，以驱动所述活塞带动所述活塞杆从所述第四位置向所述第三位置运动。
31.较优地，还包括连通管；
32.在所述隔板上设置有第十通孔，所述活塞缸的内腔通过所述第十通孔与所述储气缸的内腔连通，所述第二控制孔设置在与所述第一开口相对应的位置，所述连通管位于所述储气缸的内腔之中，并且两端分别连接在所述第十通孔和所述第二控制孔上，以使所述活塞缸内腔中的气体能够依次通过所述第十通孔、所述连通管和所述第二控制孔进入所述第二驱动空间内，当所述活塞位于所述第三位置时，所述活塞能够覆盖所述第十通孔。
33.较优地，在所述腔体的侧壁上还设置有第三通孔；
34.当所述阀芯运动至所述第一位置时，所述第三通孔与所述第一凹陷槽相对应，以使所述活塞能够驱动所述储气缸内腔中的气体依次流经所述第一通孔、所述第一通道并从所述第三通孔排出。
35.较优地，在所述腔体的侧壁上还设置有第四通孔；
36.当所述阀芯运动至所述第二位置时，所述第四通孔与所述第一凹陷槽相对应，以使所述活塞能够驱动所述活塞缸内腔中的气体依次流经第九通孔、第二通孔、第二通道并从所述第四通孔排出。
37.本发明的气控组件通过采用当所述阀芯运动至所述第二位置时，所述第二通孔与所述第二凹陷槽相对应，所述进气孔和所述第一通孔均与所述第一凹陷槽相对应，以使外部气体能够从所述进气孔进入所述腔体，并流经所述第一通道后从所述第一通孔排出。当所述阀芯运动至所述第一位置时，所述第一通孔与所述第一凹陷槽相对应，所述进气孔和所述第二通孔均与所述第二凹陷槽相对应，以使外部气体能够从所述进气孔进入所述腔体，并流经所述第二通道后从所述第二通孔排出的技术方案，能够适应恶劣的工作环境，同时还具有使用寿命长的优点。
附图说明
38.图1为实施例一中的气控组件(阀芯位于第一位置)结构示意图；
39.图2为实施例一中的气控组件(阀芯位于第二位置)结构示意图；
40.图3为实施例二中的冲击气缸(活塞位于第三位置)结构示意图；
41.图4为实施例二中的冲击气缸(活塞位于第四位置)结构示意图。
42.图中：1-阀体；2-阀盖；3-阀芯；4-腔体；5-第一通道；6-第二通道；7-第一驱动空间；8-第二驱动空间；9-第一控制孔；10-第二控制孔；11-进气孔；12-第一通孔；13-第二通
孔；14-第三通孔；15-第四通孔；16-驱动杆；17-第五通孔；18-第一密封圈；19-第一环形槽；20-第二密封圈；21-第二环形槽；22-第三密封圈；23-第三环形槽；24-第四密封圈；25-第四环形槽；26-储气缸；27-隔板；28-活塞缸；29-端盖；30-活塞；31-活塞杆；32-第六通孔；33-第七通孔；34-第八通孔；35-第九通孔；36-连通管；37-第十通孔；38-第五密封圈；39-第五环形槽；40-直线轴承；41-滑套；42-第六密封圈；43-第六环形槽；44-第一杆体；45-第二杆体。
具体实施方式
43.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的气控组件及冲击气缸进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
44.实施例一
45.如图1、2所示，一种气控组件，包括阀体1、阀盖2和阀芯3。阀体1具有圆柱的腔体4，腔体4的轴线沿竖直方向延伸，并且在阀体1的顶端形成开口(图未示出)，阀盖2覆盖开口，并密封连接在阀体1上。阀芯3的外廓形状为与腔体4相匹配的圆柱形，在阀芯3的侧壁上设置有第一凹陷槽(图未示出)和第二凹陷槽(图未示出)，第一凹陷槽和第二凹陷槽均为沿阀芯3轴向延伸的圆环形，在沿阀芯3的轴向上第一凹陷槽和第二凹陷槽自上而下间隔设置，阀芯3设置在腔体4中，并且轴线与腔体4的轴线重合，以使第一凹陷槽和第二凹陷槽分别与腔体4的侧壁形成相互隔离的第一通道5和第二通道6。在腔体4的轴向上，阀芯3的长度小于腔体4的长度，以使阀芯3的顶端与阀盖2之间形成第一驱动空间7，阀芯3的底端与腔体4的底壁之间形成第二驱动空间8。在腔体4的侧壁上与第一驱动空间7相对应的位置设置有第一控制孔9，外部气体能够通过第一控制孔9进入到第一驱动空间7中，以驱动阀芯3沿腔体4的轴线从靠近阀盖2的第一位置朝向远离阀盖2的第二位置运动。在腔体4的侧壁上与第二驱动空间8相对应的位置设置有第二控制孔10，外部气体能够通过第二控制孔10进入到第二驱动空间8中，以驱动阀芯3沿腔体4的轴线从第二位置朝向第一位置运动。在腔体4的侧壁上还设置有进气孔11、第一通孔12和第二通孔13，当阀芯3运动至第二位置时，第二通孔13与第二凹陷槽相对应，进气孔11和第一通孔12均与第一凹陷槽相对应，以使外部气体能够从进气孔11进入腔体4，并流经第一通道5后从第一通孔12排出。当阀芯3运动至第一位置时，第一通孔12与第一凹陷槽相对应，进气孔11和第二通孔13均与第二凹陷槽相对应，以使外部气体能够从进气孔11进入腔体4，并流经第二通道6后从第二通孔13排出。
46.在实际工作中，可以通过将外部气体交错通过第一控制孔9和第二控制孔10分别进入第一驱动空间7和第二驱动空间8中，实现阀芯3在第一位置和第二位置之间的往复运动。在对该气控组件进行使用时，可以将第一通孔12和第二通孔13分别连接在外部的两个工作气路上，以使阀芯3在第一位置和第二位置之间的往复运动时，该气控组件能够相两个工作气路交替提供气流。例如将该气控组件应用于气缸的控制时，可以将两个工作气路分别连接至气缸活塞的两个相背的端面上，以在气缸活塞的两个相背的端面交替产生气压，进而驱动气缸活塞做往复运动。采用这样的技术方案能够使该气控组件适应恶劣的工作环境，同时还具有使用寿命长的优点。
47.需要说明的是，在实际制作中，可以如图1、2中所示，包括第二密封圈20，第二密封
圈20套设在阀芯3上，并且位于第一凹陷槽和第二凹陷槽之间，以在该位置密封阀芯3的外壁和腔体4的内壁之间的间隙，这样能够防止第一通道5和第二通道6之间出现窜气的现象出现。为了保证第二密封圈20与阀芯3之间相对稳定，可如图中所示，在阀芯3的外壁上设置沿周向延伸的第二环形槽21，在沿阀芯3的轴线延伸方向，第二环形槽21位于第一凹陷槽和第二凹陷槽之间，第二密封圈20设置在第二环形槽21之内。
48.同样原理，为了防止第一通道5和第一驱动空间7出现窜气的现象，可以如图1、2中所示，包括第三密封圈22，第三密封圈22套设在阀芯3上，并且在沿阀芯3的轴线延伸方向上，第三密封圈22位于第一凹陷槽和阀芯3靠近阀盖2的一端之间，以在该位置密封阀芯3的外壁和腔体4的内壁之间的间隙。为了保证第三密封圈22与阀芯3之间相对稳定，可如图中所示在阀芯3的外壁上设置沿周向延伸的第三环形槽23，在沿阀芯3的轴线延伸方向，第三环形槽23位于第一凹陷槽和阀芯3靠近阀盖2的一端之间，第三密封圈22设置在第三环形槽23之内。
49.为了防止第二通道6和第二驱动空间8出现窜气的现象，可以如图1、2中所示，包括第四密封圈24，第四密封圈24套设在阀芯3上，并且在沿阀芯3的轴线延伸方向上，第四密封圈23位于第二凹陷槽和阀芯3远离阀盖2的一端之间，以在该位置密封阀芯3的外壁和腔体4的内壁之间的间隙。为了保证第四密封圈24与阀芯3之间相对稳定，可如图中所示在阀芯3的外壁上设置沿周向延伸的第四环形槽25，在沿阀芯3的轴线延伸方向，第四环形槽25位于第一凹陷槽和阀芯3靠近阀盖2的一端之间，第四密封圈24设置在第四环形槽25之内。
50.进一步地，如图1、2所示，在腔体4的侧壁上还设置有第三通孔14。当阀芯3运动至第一位置时，第三通孔14与第一凹陷槽相对应，以使从第一通孔12进入腔体4的气体能够流经第一通道5并从第三通孔14排出。在腔体4的侧壁上还设置有第四通孔15。当阀芯3运动至第二位置时，第四通孔15与第一凹陷槽相对应，以使从第二通孔13进入腔体4的气体能够流经第二通道6并从第四通孔15排出。
51.作为一种可实施方式，如图1、2所示，还包括驱动杆16，在阀盖2上设置轴线与腔体4轴线重合的第五通孔17，驱动杆16穿设在第五通孔17中，能够在第五通孔17内沿第五通孔17的轴向运动，驱动杆16的底端抵接在阀芯3，顶端位于第五通孔17之外并处于自由状态。采用这样的技术方案，操作人员可以通过按压驱动杆16来驱动阀芯3从第一位置朝向第二位置运动，实现了该气孔装置的手动操作。
52.进一步地，如图1、2所示，还包括第一密封圈18，第一密封圈18套设在驱动杆16上，并位于第五通孔17中，用以密封驱动杆16和第五通孔17内壁之间的间隙。为了保证第一密封圈18与第五通孔17的内壁之间相对稳定，可如图中所示，在第五通孔17的内壁上设置有沿第五通孔17周向延伸的第一环形槽19，第一密封圈18位于第一环形槽19之内。
53.实施例二
54.如图3、4所示，一种冲击气缸，包括：储气缸26、隔板27、活塞缸28、端盖29、活塞30、活塞杆31和实施例一种所描述的气控组件(图未示出)。储气缸26为中空的筒状体，并且两端分别为具有第一开口(图未示出)的第一开口端(图未示出)和具有第二开口(图未示出)的第二开口端(图未示出)，活塞缸28为中空的筒状体，并且两端分别为具有第三开口(图未示出)的第三开口端(图未示出)和具有第四开口(图未示出)的第四开口端(图未示出)。图中所示的储气缸26的左端为第一开口端，右端为第二开口端，活塞缸28的左端为第三开口
端，右端为第四开口端。
55.储气缸26和活塞缸28的轴线重合，隔板27位于储气缸26和活塞缸28之间，储气缸26的第二开口端固定连接在隔板27上，以使隔板27能够覆盖第二开口，活塞缸28的第三开口端固定连接在隔板27上，以使隔板27能够覆盖第三开口。气控组件的阀体1固定连接在第一开口端，并覆盖第一开口，阀体1上的第一通孔12与第一开口相对应，以使阀体1内的气体能够通过第一通孔12进入储气缸26的内腔中。端盖29固定连接在第四开口端，并覆盖第四开口，在隔板27上设置有轴线与活塞缸28的轴线重合的第六通孔32，在端盖29上设置有轴线与活塞缸28的轴线重合的第七通孔33。活塞30设置在活塞缸28之内，在垂直于活塞缸28轴线的截面上，活塞30的形状与活塞缸28内腔的形状相匹配，活塞30具有轴线与活塞缸28轴线重合的第八通孔34，活塞30通过第八通孔34套设在活塞杆31上，并与活塞杆31固定连接，活塞杆31从活塞30面对隔板27的一侧伸出的部分为第一杆体44，从活塞30面对端盖29板的一侧伸出的部分为第二杆体45，第二杆体45穿设在第七通孔33中。当气控组件中的阀芯3运动至第二位置时，外部气体能够从进气孔11进入腔体4后，通过第一通孔12进入储气缸26的内腔中，并通过第六通孔32作用在活塞30面对隔板27的端面上，以驱动活塞30带动活塞杆31从第三位置朝向第四位置运动。当活塞30位于第三位置时，活塞30抵接在隔板27上，并且第一杆体44伸入到第六通孔32之中，当活塞30位于第四位置时，活塞30抵接在端盖29上，并且第一杆体44从第六通孔32中脱出。在端盖29与活塞缸28内腔对应的表面上设置有第九通孔35，第二通孔13连接至第九通孔35，当气控组件中的阀芯3运动至第一位置时，外部气体能够从进气孔11进入腔体4后，从第二通孔13流向第九通孔35，通过第九通孔35进入活塞缸28的内腔并作用在活塞30面向端盖29的端面上，以驱动活塞30带动活塞杆31从第四位置向第三位置运动。
56.采用这样的技术方案可以依靠阀芯3在第一位置和第二位置往复运动来驱动活塞30带动活塞杆31在第三位置和第四外置之间作直线往复运动，由于阀体1依次通过储气缸26和隔板27固定连接在活塞缸28上，使该冲击气缸的设计更加紧凑。
57.进一步地，如图3、4所示，还包括连通管36。在隔板27上设置有第十通孔37，活塞缸28的内腔通过第十通孔37与储气缸26的内腔连通，第二控制孔10设置在与第一开口相对应的位置，连通管36位于储气缸26的内腔之中，并且两端分别连接在第十通孔37和第二控制孔10上，以使活塞缸28内腔中的气体能够依次通过第十通孔37、连通管36和第二控制孔10进入第二驱动空间8内，当活塞30位于第三位置时，活塞30能够覆盖第十通孔37。也就是说当活塞30位于第三位置时，第十通孔37处于关闭状态，此时活塞缸28内腔中的气体不能通过第十通孔37进入到第二驱动空间8中，当活塞30位于第四位置时，第十通孔37处于打开状态，此时活塞缸28内腔中的气体能够通过第十通孔37进入到第二驱动空间8中。
58.在实际制作时，可以如图3、4中所示，包括第五密封圈38，第五密封圈38位于第七通孔33之内，并套设在第二杆体45上，用以密封第二杆体45和第七通孔33内壁之间的间隙，这样能够防止活塞缸28内腔中的气体从第七通孔33渗出。为了保证第五密封圈38与第七通孔33内壁之间的稳定，可如图中所示，在第七通孔33的内壁上设置沿周向延伸的第五环形槽39，第五密封圈38设置在第五环形槽39之内。同时如图中所示，还可以包括直线轴承40，直线轴承40设置在第七通孔33中第二杆体45穿设在直线轴承40中，这样能够保证第二杆体45在第七通孔33中顺畅运动。
59.活塞30和活塞杆31之间的连接方式可以如图3、4中所示，在活塞30上的第八通孔34的内壁上设置内螺纹，在活塞杆31上设置与该内螺纹匹配的外螺纹，以使活塞20螺纹连接在活塞杆31上。
60.作为一种可实施方式。如图3、4中所示，还包括滑套41。滑套41套设在第一杆体44上，当活塞30位于第三位置时，滑套41连同第一杆体44一起伸入到第六通孔32中，当活塞30从第三位置向第四位置运动时，滑套41连通第一杆体44一起从第六通孔32中脱出，进一步地，如图中所示还包括第六密封圈42，第六密封圈42设置在第六通孔32之内，当活塞30位于第三位置时，第六密封圈42套设在滑套41，以密封滑套41的外壁和第六通孔32内壁之间的间隙。为了保证第六密封圈42与第六通孔32内壁之间的稳定，可如图中所示，在第六通孔32的内壁上设置沿周向延伸的第六环形槽43，第六密封圈42设置在第六环形槽43之内。需要说明的是当活塞30位于第三位置时，滑套41和第一杆体44均位于第六通孔32之内，此时外部气体能够从进气孔11进入腔体4后，通过第一通孔12进入储气缸26的内腔中，直接作用在第一杆体44远离活塞30一端的端面上，以驱动活塞杆31或活塞30从第三位置朝向第四位置运动。
61.进一步地，如图3、4所示，在腔体4的侧壁上还设置有第三通孔14。当阀芯3运动至第一位置时，第三通孔14与第一凹陷槽相对应，以使活塞30能够驱动储气缸26内腔中的气体依次流经第一通孔12、第一通道5并从第三通孔14排出。这样能够防止储气缸26内腔中的气体因排不出去，而阻碍活塞30从第四位置朝向第三位置运动。
62.进一步地，如图3、4所示，在腔体4的侧壁上还设置有第四通孔15；
63.当阀芯3运动至第二位置时，第四通孔15与第一凹陷槽相对应，以使活塞30能够驱动活塞缸28内腔中的气体依次流经第九通孔35、第二通孔13、第二通道6并从第四通孔15排出。这样能够防止活塞缸28内腔中的气体因排不出去，而阻碍活塞30从第三位置朝向第四位置运动。
64.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。