一种稳定性好的气液增压缸的制作方法

1.本实用新型涉及驱动设备技术领域，尤其涉及一种稳定性好的气液增压缸。


背景技术：

2.气液增压缸，是结合气缸和油缸这两者的优点而设计生产出来的一种驱动设备，具有动作速度快、传动稳定、缸体结构精简、出力调整容易、能耗低、软着陆不损工件、易于安装、占用空间小、故障少、寿命长、噪音低等优势，现已广泛应用于压铆机等各类需要较大压力的加工设备中。目前，现有的气液增压缸包括依次串连的第一气压缸、液压缸和第二气压缸，第二气压缸用于增压，使气液增压缸能输出更大压力。参照图1所示，现有的第二气压缸a1大都是采用单段长弹簧式设计，即第二气压缸内部设置一段长弹簧a11，由于弹簧越长，弹簧的劲度系数越小，即弹簧所能提供的弹力也越小，所以第二气压缸输出的压力也越小，且由于弹簧越长，弹簧自身越发容易产生摆动，稳定性越差，所以现有的气液增压缸在高速运转中极易受到第二气压缸内部的弹簧摆动的干扰而出现运行不稳定的状况，运行稳定性较差，加工效果不佳；另一方面，现有的第二气压缸内部未设置针对储油活塞a12的限位结构，导致储油活塞在长期高速运转中容易出现越位，即无法控制储油活塞a12的行程，干扰了气液增压缸的正常运行，可能对加工造成不利影响，用户体验不佳。
3.因此，现有技术存在缺陷，需要改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的部分或全部不足，提供一种稳定性好的气液增压缸。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种稳定性好的气液增压缸，包括从下至上依次串连的第一气压缸、液压缸和第二气压缸，所述第二气压缸包括第二端盖、第二缸筒、增压活塞、增压杆、连接器、第一弹簧、第二弹簧、限位器和储油活塞；所述第二缸筒的一端与所述第二端盖相连，所述第二缸筒的另一端与所述液压缸相连，所述增压活塞可活动设置在所述第二缸筒内，所述增压活塞、第二缸筒和第二端盖共同围成一个增压气腔；所述增压杆的一端连接在所述增压活塞上，所述增压杆的另一端设置在所述第二缸筒内，所述增压杆随所述增压活塞运动而同向运动；所述连接器和储油活塞依次设置在所述增压杆上，所述储油活塞随所述增压杆运动而同向运动，所述储油活塞起到一个储油的作用；所述第二缸筒于所述连接器与所述储油活塞之间设有所述限位器，通过所述限位器实现对储油活塞的行程控制；所述第一弹簧的一端与所述增压活塞相连，所述第一弹簧的另一端与所述连接器相连，于所述增压活塞与所述连接器之间提供一个弹力；所述第二弹簧的一端与所述储油活塞相连，所述第二弹簧的另一端与所述连接器相连，于所述连接器与所述储油活塞之间提供一个弹力。
7.进一步地，所述第一气压缸包括第一端盖、第一缸筒、快进活塞和活塞杆，所述液压缸包括液压缸筒和隔离器；所述隔离器的一端与所述第二缸筒的一端相连，所述隔离器
的另一端与所述液压缸筒的一端相连，且所述隔离器对应所述增压杆的位置上开设有隔离孔，所述隔离孔用于供增压杆活动以及供液压油流通；所述第一缸筒的一端与所述液压缸筒的另一端相连，所述第一缸筒的另一端与所述第一端盖相连，所述快进活塞可活动设置在所述第一缸筒内，所述活塞杆穿设在所述快进活塞上，所述活塞杆随所述快进活塞运动而同向运动，且所述活塞杆的一端穿出所述第一缸筒并可活动设置在所述液压缸筒内，所述活塞杆的另一端穿出所述第一端盖；所述第二缸筒、储油活塞、增压杆、隔离器、液压缸筒和活塞杆共同围成一个增压液腔，所述增压液腔内预先灌注有液压油；所述液压缸筒、活塞杆、快进活塞、第一缸筒共同围成一个快压气腔，所述液压缸筒上分别设有第一气管接头和第二气管接头，所述第二端盖上设有增压气路，所述第一气管接头的一端连通气源，所述第一气管接头的另一端连通所述快压气腔，所述第二气管接头的一端连通所述快压气腔，所述第二气管接头的另一端连通所述增压气路，所述增压气路还连通所述增压气腔；所述第一缸筒、快进活塞、活塞杆、第一端盖共同围成一个复位气腔，所述第一端盖上分别设有第三气管接头和第四气管接头，所述第三气管接头的一端连通气源，所述第三气管接头的另一端连通所述复位气腔，所述第四气管接头的一端连通所述复位气腔，所述第四气管接头的另一端连通所述增压气路。
8.进一步地，所述增压气路包括气控阀、第一气管和第二气管；所述气控阀的上部设有第一接头，所述气控阀通过第一接头连接在所述第二端盖上，且所述第二端盖上还设有配合所述增压气路使用且连通所述增压气腔的增压气道，所述气控阀通过第一接头连通所述增压气道；所述气控阀的下部分别设有第二接头和消音器，所述第一气管的一端与所述第二接头连通，所述第一气管的另一端与所述第二气管接头连通，所述消音器用于供气控阀排气；所述气控阀的右侧设有第三接头，所述第二气管的一端与所述第三接头连通，所述第二气管的另一端与所述第四气管接头连通。
9.进一步地，所述增压活塞上至少套设有两个气封，起到一个密封防漏气的作用。
10.进一步地，所述隔离器为高低压隔离圈，起到一个隔离高压和低压的作用。
11.进一步地，所述液压缸筒内至少设有两个油封，通过至少两个油封构成多重密封以防止漏油，且所述活塞杆开设有增压孔，所述增压孔用于减轻油封的负荷。
12.进一步地，所述液压缸筒于所述油封下方还至少设有两个气封，且所述快进活塞上依次套设有两个以上气封，起到一个密封防漏气的作用。
13.进一步地，所述液压缸筒于自身内的任意两个气封之间还设有耐磨带。
14.进一步地，所述第一端盖内设有配合所述活塞杆使用的气封，起到一个密封防漏气的作用。
15.采用上述方案，本实用新型具有以下有益效果：
16.1、本实用新型的设计，取代了传统的长弹簧设计，提供的弹力更大，能输出更大的压力，同时缩短了复位所需的时间，从而能够缩短生产周期以提高效率，且通过连接器对第一弹簧和第二弹簧起到一个引导作用，极大减轻了弹簧的摆动，提升了结构的稳定性，有效减轻气液增压缸在高速运转中因弹簧摆动而受到的干扰，运行稳定性更高，加工效果好；
17.2、优选方案中限位器的应用，实现对储油活塞的行程控制，保证储油活塞在长期高速运转中不会发生越位，输出更加稳定，保障了气液增压缸的正常运行，提升了用户体验；
18.3、优选方案中以快压气腔内的高压气体作为增压气腔的气源，快速预压动作和冲压动作的实现仅需一个外部气源，精简了结构，还降低了成本；
19.4、优选方案中液压缸筒内设置多个油封的设计，实现多重密封，能有效防止漏油，并通过在活塞杆上设置增压孔的设计，减轻了油封的负荷，使油封更耐用，设计精巧，值得社会大力推广。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为现有技术中气液增压缸的第二气压缸的结构示意图；
22.图2为本实用新型提供的一种稳定性好的气液增压缸的立体结构图；
23.图3为本实用新型提供的一种稳定性好的气液增压缸的主视图；
24.图4为图3中a-a视角的剖面视图；
25.图5本实用新型提供的一种稳定性好的气液增压缸的侧视图；
26.图6为图5中b-b视角的剖面视图。
27.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
32.参照图2至图6所示，本实用新型提供一种稳定性好的气液增压缸，包括从下至上
依次串连的第一气压缸1、液压缸2和第二气压缸3；所述第一气压缸1的上部与所述液压缸2的下部相连，所述第一气压缸1与所述液压缸2共同围成快压气腔，所述液压缸2上设有第一气管接头5，所述第一气管接头5的一端连通气源，所述第一气管接头5的另一端连通所述快压气腔，加工时气源提供的高压气体经第一气管接头5输入快压气腔内，使第一气压缸1的输出轴下压，从而完成快速预压动作；所述液压缸2的上部与所述第二气压缸3的下部相连，所述液压缸2、第二气压缸3、第一气压缸1共同围成增压液腔，所述增压液腔内预先灌注有液压油；所述第二气压缸3自身围成增压气腔，所述第二气压缸3上设有增压气路4，且所述液压缸2于所述第一气管接头5上方还设有第二气管接头6，所述第二气管接头6的一端连通所述快压气腔，所述第二气管接头6的另一端连通所述增压气路4，所述增压气路4还连通所述增压气腔，当第一气压缸1完成快速预压动作后，气源无法使第一气压缸1的输出轴继续下压，即快压气腔达到平衡状态，随着气源继续提供高压气体，快压气腔内的高压气体依次经第二气管接头6和增压气路4输入增压气腔内，使第二气压缸3向增压液腔施加一个压力，从而使增压液腔内的液压油向第一气压缸1施加压力，起到一个增压的作用，进而使第一气压缸1的输出轴在气源的作用下及液压油施加的压力的叠加作用下进一步下压，从而完成冲压动作；所述第一气压缸1自身围成复位气腔，所述第一气压缸1上分别设有第三气管接头7和第四气管接头8，所述第三气管接头7的一端连通气源，所述第三气管接头7的另一端连通所述复位气腔，复位时气源提供的高压气体经第三气管接头7输入复位气腔内，使第一气压缸1的输出轴上升，从而完成复位动作，所述第四气管接头8的一端连通所述复位气腔，所述第四气管接头8的另一端连通所述增压气路4，当第一气缸的输出轴下压时，复位气腔内的高压气体经第四气管接头8进入增压气路4中。
33.所述第一气压缸1包括第一端盖11、第一缸筒12、快进活塞13和活塞杆14，所述液压缸2包括液压缸筒21和隔离器22，所述第二气压缸3包括第二端盖31、第二缸筒32、增压活塞33、增压杆35、连接器36、第一弹簧37、第二弹簧38、限位器39和储油活塞30；所述第二缸筒32优选采用圆柱状中空结构，所述第二缸筒32的上部与所述第二端盖31的下部相连，所述第二端盖31上设有所述增压气路4，且所述第二端盖31上还设有配合所述增压气路4使用的增压气道，所述增压气道的一端连通所述增压气路4，所述增压气道的另一端连通所述增压气腔，从而经增压气路4输入的高压气体通过增压气道能输送到增压气腔内；所述增压活塞33于所述第二端盖31下方可上下活动设置在所述第二缸筒32内，所述增压活塞33、第二缸筒32和第二端盖31共同围成所述增压气腔，为避免增压气腔漏气，所述增压活塞33从上至下依次套设有第一气封331和第二气封332，通过第一气封331和第二气封332起到一个密封的作用，能有效防止增压气腔漏气；所述增压杆35的上部连接在所述增压活塞33上，所述增压杆35的下部设置在所述第二缸筒32内，所述增压杆35随所述增压活塞33运动而同向运动；所述连接器36和储油活塞30从上至下依次设置在所述增压杆35上，且所述增压杆35的下部向下穿出所述储油活塞30，所述储油活塞30随所述增压杆35运动而同向运动，所述储油活塞30起到一个储油的作用，能有效防止液压缸2内的液压油向上渗透；所述限位器39于所述连接器36下方且于所述储油活塞30上方设置在所述第二缸筒32内，所述限位器39用于对储油活塞30起到一个限制行程的作用，通过限位器39实现对储油活塞30的行程控制，能有效防止储油活塞30越位，保障了气液增压缸的正常工作，具体的，所述限位器39优选为卡簧；所述第一弹簧37的一端与所述增压活塞33相连，所述第一弹簧37的另一端与所述连接
器36相连，于所述增压活塞33与所述连接器36之间提供一个弹力；所述第二弹簧38的一端与所述储油活塞30相连，所述第二弹簧38的另一端与所述连接器36相连，于所述连接器36与所述储油活塞30之间提供一个弹力；所述液压缸筒21优选采用圆柱状中空结构，所述隔离器22的上部与所述第二缸筒32的下部相连，所述隔离器22的下部与所述液压缸筒21的上部相连，且所述隔离器22对应所述增压杆35的位置上开设有贯通的隔离孔，所述隔离孔用于供增压杆35活动以及供液压油流通，具体的，所述隔离器22优选采用高低压隔离圈，能够起到一个隔离高压和低压的作用；所述第一缸筒12优选采用圆柱状中空结构，所述第一缸筒12的上部与所述液压缸筒21的下部相连，所述快进活塞13可上下活动设置在所述第一缸筒12内，所述第一端盖11于所述快进活塞13下方连接在所述第一缸筒12的下部上，所述活塞杆14穿设在所述快进活塞13上，所述活塞杆14随所述快进活塞13运动而同向运动，且所述活塞杆14的上部向上穿出所述第一缸筒12并可上下活动设置在所述液压缸筒21内，所述活塞杆14的下部向下穿出所述第一端盖11；所述第二缸筒32、储油活塞30、增压杆35、隔离器22、液压缸筒21和活塞杆14共同围成所述增压液腔，为避免增压液腔漏油，所述液压缸筒21的下部内从上至下依次设有第一油封211和第二油封212，安装时将活塞杆14从液压缸筒21上方从上往下依次插入液压缸筒21、第一油封211、第二油封212、第一缸筒12、快进活塞13和第一端盖11完成安装，即活塞杆14的一端依次穿出第一油封211、第二油封212、液压缸筒21、快进活塞13、第一缸筒12和第一端盖11，使用时通过第一油封211和第二油封212防止液压油从活塞杆14与液压缸筒21之间的缝隙渗出，即通过第一油封211和第二油封212构成多重密封，起到多重密封的作用，有效防止漏油现象的发生，同时，为了减轻第一油封211和第二油封212的负荷，所述活塞杆14的顶部向下开设有一个增压孔141，油封效果好；所述液压缸筒21、活塞杆14、快进活塞13、第一缸筒12共同围成所述快压气腔，且所述液压缸筒21上从上至下依次设有所述第一气管接头5和第二气管接头6，为避免快压气腔漏气，所述液压缸筒21于所述第二油封212下方从上至下还依次设有第三气封213、耐磨带214和第四气封215，且所述快进活塞13从上至下依次套设有第五气封131和第六气封132，使用时通过第三气封213和第四气封215防止高压气体从活塞杆14与液压缸筒21之间的缝隙向上渗，并通过第五气封131和第六气封132防止高压气体从快进活塞13与第一缸筒12之间的缝隙向下渗，起到一个密封的作用；所述第一缸筒12、快进活塞13、活塞杆14、第一端盖11共同围成所述复位气腔，且所述第一端盖11上分别设有所述第三气管接头7和第四气管接头8，为避免复位气腔漏气，所述第一端盖11内设有配合所述活塞杆14使用的第七气封111，使用时通过所述第七气封111防止高压气体从活塞杆14与第一端盖11之间的缝隙向下渗，起到一个密封的作用，有效防止漏气现象的发生。
34.所述增压气路4包括气控阀41、第一气管42和第二气管43，所述气控阀41的上部设有第一接头411，所述气控阀41通过第一接头411连接在所述第二端盖31上，且所述气控阀41还通过第一接头411连通所述增压气道，从而使气控阀41能够连通增压气腔，所述气控阀41的下部分别设有第二接头412和消音器413，所述第一气管42的一端与所述第二接头412连通，所述第一气管42的另一端与所述第二气管接头6连通，从而使气控阀41能够连通快压气腔，所述消音器413用于供气控阀41排气，所述气控阀41的右侧设有第三接头414，所述第二气管43的一端与所述第三接头414连通，所述第二气管43的另一端与所述第四气管接头8连通，从而使气控阀41能够连通快压气腔。
35.本实用新型工作过程及原理如下：当需要气液增压缸的输出轴下压时，与第一气管接头5连通的气源输出高压气体，该高压气体输入快压气腔内，使快进活塞13带动活塞杆14向下运动，由于快进活塞13向下运动会挤压复位气腔内的高压气体，使复位气腔内的高压气体经第四气管接头8、第二气管43和第三接头414输入气控阀41，使气控阀41的第二接头412和消音器413封闭，从而使第一接头411与第三接头414相连通，随着快进活塞13继续向下运动，复位气腔内的高压气体依次经第四气管接头8、第二气管43、第三接头414、气控阀41、第一接头411和增压气道输入增压气腔，直至完成快速预压动作；完成快速预压动作后，随着与第一气管接头5连通的气源继续输出高压气体，快压气腔内的高压气体依次经第二气管接头6、第一气管42和第二接头412输入气控阀41，使气控阀41的消音器413和第三接头414封闭，从而使第一接头411与第二接头412连通，进而使快压气腔内的高压气体依次经第二气管接头6、第一气管42、第二接头412、气控阀41、第一接头411和增压气道输入增压气腔，导致增压气腔内的气压越来越大，增压活塞33在气压的作用下带动增压杆35向下运动，储油活塞30随增压杆35运动而同向运动，此时，第一弹簧37和第一弹簧37均被压缩，由于储油活塞30向下运动会挤压增压液腔内的液压油，导致液压油的压力增大，使得液压油对活塞杆14施加压力，从而使活塞杆14同时受到高压气体的压力作用和液压油的压力作用，两个压力叠加的力使得活塞杆14进一步下压，从而完成冲压动作。
36.当需要气液增压缸的输出轴复位时，与第三气管接头7连通的气源输出高压气体，该高压气体输入复位气腔内，使快进活塞13带动活塞杆14向上运动，由于快进活塞13向上运动会挤压快压气腔内的高压气体，使快压气腔内的高压气体经第二气管接头6、第一气管42和第二接头412输入气控阀41，使气控阀41的第三接头414封闭，从而通过消音器413排出快压气腔内的高压气体，同时，增压活塞33受第一弹簧37和第二弹簧38的弹力作用向上运动复位，使增压气腔内的高压气体依次经增压气道、第一接头411、气控阀41、消音器413排出，随着高压气体继续输入复位气腔内，快进活塞13继续向上运动带动活塞杆14复位，直至活塞杆14恢复初始位置，从而完成气液增压缸的复位。
37.值得一提的是，第一弹簧37、连接器36和第二弹簧38的应用，取代了传统的长弹簧设计，提供的弹力更大，能输出更大的压力，同时缩短了复位所需的时间，从而能够缩短生产周期以提高效率，且通过连接器36对第一弹簧37和第二弹簧38起到一个引导作用，极大减轻了弹簧的摆动，提升了结构的稳定性，有效减轻气液增压缸在高速运转中因弹簧摆动而受到的干扰，运行稳定性更高，加工效果好。
38.另一方面，限位器39的应用，实现对储油活塞30的行程控制，保证储油活塞30在长期高速运转中不会发生越位，输出更加稳定，保障了气液增压缸的正常运行，提升了用户体验。
39.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
40.1、本实用新型的设计，取代了传统的长弹簧设计，提供的弹力更大，能输出更大的压力，同时缩短了复位所需的时间，从而能够缩短生产周期以提高效率，且通过连接器对第一弹簧和第二弹簧起到一个引导作用，极大减轻了弹簧的摆动，提升了结构的稳定性，有效减轻气液增压缸在高速运转中因弹簧摆动而受到的干扰，运行稳定性更高，加工效果好；
41.2、优选方案中限位器的应用，实现对储油活塞的行程控制，保证储油活塞在长期高速运转中不会发生越位，输出更加稳定，保障了气液增压缸的正常运行，提升了用户体
验；
42.3、优选方案中以快压气腔内的高压气体作为增压气腔的气源，快速预压动作和冲压动作的实现仅需一个外部气源，精简了结构，还降低了成本；
43.4、优选方案中液压缸筒内设置多个油封的设计，实现多重密封，能有效防止漏油，并通过在活塞杆上设置增压孔的设计，减轻了油封的负荷，使油封更耐用，设计精巧，值得社会大力推广。
44.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。