專利名稱：串聯(lián)氣缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種串聯(lián)氣缸。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的雙級串聯(lián)氣缸一般包括兩個缸徑和行程相同的普通氣缸，兩個 氣缸的活塞串聯(lián)在一根活塞桿上， 一般用作增力氣缸。如公告號為
CN200999776Y、名稱為"電阻焊用串聯(lián)氣缸，，的中國專利所揭示，其利用串 聯(lián)氣缸的增力原理，以較小的缸徑來獲得較大的壓力，但是其不能省氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是，提供一種省氣的串聯(lián)氣缸。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種串聯(lián)氣缸，包括串聯(lián)的第一氣
缸和第二氣缸，所述第一氣缸包括第一缸筒及^:于第一缸筒內(nèi)的第一活 塞，所述第一活塞將第一缸筒分為第一左、右缸筒，所述第二氣缸包括第 二缸筒及設(shè)于第二缸筒內(nèi)的第二活塞，所述第一活塞和第二活塞固定在同 一活塞桿上，所述第二活塞將第二缸筒分為第二左、右缸筒，所述第二左、 右缸筒之間設(shè)有第二氣體通道，所述第二氣體通道上設(shè)有用于控制通道通 斷的第二控制閥。
進一步的，所述第二控制閥位于第二氣缸外部。
進一步的，所述第二控制閥位于第二活塞內(nèi)部，所述第二控制閥具有 閥腔、閥芯及彈性體，所述閥芯置于所述閥腔內(nèi)，所述彈性體置于所述閥 腔內(nèi)并支撐所述閥芯，所述第二活塞開有連通所述閥腔的左通口、右通口 及用于接收壓縮氣體的信號口，所述閥芯具有連接口，所述左通口、連接 口及右通口構(gòu)成所述氣體通道，所述閥芯具有打開位置和關(guān)閉位置，在打 開位置時，所述閥芯的連接口與所述左通口、右通口連通；在關(guān)閉位置時， 所述閥芯的連接口與所述左通口、右通口斷開。
進一步的，所述第二活塞在半徑方向開有第二氣孔，所述活塞桿在軸 向開有第一氣孔，所述第二氣孔連通所述信號口和第 一氣孔。
進一步的，所述第一氣缸的缸徑小于第二氣缸的缸徑。
進一步的，所述第一左缸筒和第一右缸筒通過第一氣體通道連接，所述第一氣體通道上設(shè)有控制通斷的第一控制閥。
進一步的，所述第二活塞的行程位置由位置監(jiān)測裝置監(jiān)測，所述位置 監(jiān)測裝置與所述第二控制閥信號連接。
進一步的，所述的串聯(lián)氣缸還包括第三氣缸，所述第三氣缸包括第三 缸筒及設(shè)于第三缸筒內(nèi)的第三活塞，所述第三缸筒與所述第一、二缸筒串 聯(lián)固定，所述第三活塞固定在所述活塞桿上。
進一步的，所述第三氣缸和第 一氣缸中至少之一連接有另 一控制閥。
一種氣動設(shè)備，其具有動力源及由該動力源驅(qū)動的執(zhí)行機構(gòu)，所述動 力源為串聯(lián)氣缸，所述串聯(lián)氣缸包括串聯(lián)的第一氣缸和第二氣缸，所述第 一氣缸包括第一缸筒及設(shè)于第一缸筒內(nèi)的第一活塞，所述第二氣缸包括第 二缸筒及設(shè)于第二缸筒內(nèi)的第二活塞，所述第一活塞和第二活塞固定在同
一活塞桿上，所述第二活塞將第二缸筒分為第二左、右缸筒，所述第二左、 右缸筒之間設(shè)有氣體通道，所述氣體通道上設(shè)有用于控制通道通斷的控制 閥，所述活塞桿與所述執(zhí)行機構(gòu)連接。
本發(fā)明的有益效果是控制閥把上一個反方向行進結(jié)束時充滿第二氣 缸的一個缸筒內(nèi)的壓縮空氣一部分轉(zhuǎn)移到該氣缸的另 一個缸筒內(nèi)，待需要 增大壓力時，控制閥關(guān)閉，活塞桿的壓力為兩個氣缸的壓力和，因為第二 氣缸的一個缸筒內(nèi)的壓縮空氣在換方向行進時沒有被全部放掉，而是一部
分轉(zhuǎn)移到該氣缸的另 一個缸筒內(nèi)，達到了節(jié)約壓縮空氣的目的。


圖1為本發(fā)明第一具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明第二具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明第三具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。 實施方式一
請參考圖1，本實施方式串聯(lián)氣缸包括串聯(lián)的第一氣缸1和第二氣釭2， 第一氣缸1的缸徑小于第二氣缸2的缸徑。第一氣缸1包括第一缸筒11 及置于該第一缸筒11內(nèi)并與第一缸筒滑動配合的第一活塞12，第一活塞 12將第一缸筒ll分隔為第一左缸筒lll及第一右缸筒112,第一左、右缸 筒lll、 112分別設(shè)有用于供氣體通過的第一左、右氣口。第二氣缸2包括 第二缸筒21及置于該第二缸筒內(nèi)并與第二缸筒滑動配合的第二活塞22, 第二活塞22將第二缸筒21分隔為第二左缸筒211及第二右缸筒212,第二左、右缸筒分別設(shè)有用于供氣體通過的第二左、右氣口。第一缸筒11
和第二缸筒21串耽改置并固定連接，第一活塞12和第二活塞22固定在同 一活塞桿3上。第二左、右缸筒211、 212分別設(shè)有供氣體通過的左、右控 制口2B、 214，左控制口 213和右控制口 214通過氣體通道215連接，且 該氣體通道215上i殳有用于控制該氣體通道通斷的控制閥4，該控制閥具 有打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)?？刂崎y處于打開狀態(tài)時，氣體通道導(dǎo)通，第二左 缸筒和第二右缸筒連通；控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，氣體通道斷開，第二左 缸筒和第二右缸筒隔離。
使用時，首先是通過第一氣缸的第一右氣口向第一右缸筒通入壓縮空 氣，帶動第一活塞、第二活塞及活塞桿一同行進，在該行進過程中，控制 岡打開，使第二左缸筒內(nèi)的氣壓ii^第二右缸筒內(nèi)；待需要增大壓力時， 控制閥關(guān)閉，同時第二氣缸的第二右氣口向第二右缸筒通入壓縮空氣，第 二氣缸的第二左缸筒排氣，活塞桿的壓力為第一、二氣缸的氣壓壓力之和， 因為第二氣缸的第二左缸筒內(nèi)的高壓空氣在換向時沒有被全部放掉，而是 一部分轉(zhuǎn)移到第二右缸筒，節(jié)約了高壓空氣。
本實施方式中，左、右控制口可以分別是第二氣缸的第二左、右氣口， 也可以是獨立設(shè)置的專用氣體開口。第一氣缸的缸徑小于第二氣缸的缸徑， 第一氣缸的缸徑也可以大于或等于第二氣缸的缸徑?？刂崎y可以連接在第 二氣缸外部，也可以連接在第一氣缸外部。控制閥可以為電》茲閥，也可以 為其它能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制或自動控制的控制閥。對于連接有控制閥的氣缸 的行程位置監(jiān)測，可以通過在氣缸活塞上加》茲，而在氣缸外部加i茲感應(yīng)開 關(guān)實現(xiàn)，當(dāng)氣缸活塞運動到位而觸發(fā)^f茲感應(yīng)開關(guān)時，控制閥關(guān)閉。該》茲感 應(yīng)開關(guān)也可以用其它能夠監(jiān)測氣缸活塞位置的位置監(jiān)測裝置替換，即由該 位置監(jiān)測裝置提供控制閥動作的信號。
實施方式二
如圖2所示，該實施方式與實施方式一的區(qū)別包括控制閥為氣控閥， 氣控閥包括閥體41、閥芯42及彈性體43。閥體41位于該第二活塞22內(nèi) 部并為第二活塞22的組成部分，該閥體41具有閥腔44，該閥芯42可動 的置于該閥腔44內(nèi)，該彈性體43置于該閥腔44內(nèi)，且該彈性體43的兩 端分別連接該閥腔44的腔壁和閥芯42。第二活塞22具有與閥腔相通的左 通口 221、右通口 222及信號口 223,該左通口 221連通第二左缸筒211 和閥腔44;該右通口 222連通第二右缸筒212和閥腔44。閥芯42具有貫穿的連接口 421。信號口 223與用于輸入壓縮氣體的氣孔45連通，該氣孔45包括沿活塞桿3的軸線延伸的第一中心孔451及沿第二活塞22的半徑延伸的第二中心孔452,該第一中心孔451和第二中心孔452貫通，具體的一個加工方法可以是，從在第一氣缸的活塞桿位置沿中心軸鉆或電火花打第一中心孔451，第一中心孔451的長度達到第二活塞位置，在第二活塞中間位置沿半徑方向鉆第二中心孔452,第二中心孔452的長度達到活塞桿的中心軸并與第一中心孔451貫通。
通過活塞桿的第一中心孔451給氣控閥的信號口 223通入壓縮空氣，克服彈性體43的彈性力使閥芯42向第二活塞22外圓移動，使閥芯42的連接口 421與第二活塞的左、右通口 221、 222相通，進而使第二活塞的第二左、右缸筒211、 212連通，在第一氣缸通入壓縮空氣使活塞桿3從左到右移動連帶第二活塞移動時，第二氣缸2的第二右缸筒212的壓縮空氣就會流到第二左缸筒211。
本實施方式中，氣控閥的閥體為第二活塞的一部分，其相當(dāng)于在第二活塞上加工出一個孔，以該孔為基座加工出閥體，當(dāng)閥芯和彈性體均塞入該閥體后，通過堵頭密封。當(dāng)然，氣控閥也可以為一個具有閥體、閥芯和彈性體的獨立于第二活塞的元件，而在第二活塞上加工出一個安裝孔，將該氣控閥整體嵌入固定在該安裝孔內(nèi)。彈性體如彈簧或其他能夠在第二活塞的半徑上伸縮變形的彈性體，如彈性套筒。
無論是對于閥體與第二活塞一體設(shè)置還是獨立設(shè)置，該氣控閥都具有閥腔、閥芯及彈性體，該閥芯置于該閥腔內(nèi)，該彈性體置于該閥腔內(nèi)并支撐該閥芯，第二活塞開有與該閥腔相通的左通口、右通口及信號口，當(dāng)信號口有壓縮氣體輸入時，在壓縮氣體壓力作用下，閥芯移動而導(dǎo)通左通口和右通口。左通口、右通口及連接口構(gòu)成連通左、右缸筒的氣體通道，閥芯具有打開位置和關(guān)閉位置，在打開位置時，氣體通道連通，左、右缸筒相通；在關(guān)閉位置時，氣體通道斷開，左、右缸筒隔離。
實施方式三
如圖3所示，串聯(lián)氣釭包括三個控制閥，分別為第一控制閥6、第二控制閥7及第三控制閥8，該第一、二、三控制閥均為電》茲閥。
第一控制閥6設(shè)在第一氣體通道15,第二控制閥7設(shè)在第二氣體通道16，第三控制閥8設(shè)在第三氣體通道17,第一氣體通道15連接第一氣缸的第一左氣口 113和第一右氣口 114。第二氣體通道16和第三氣體通道17并聯(lián)在第二氣缸2的第二左控制口 213和第二右控制口 214之間。第一控制閥6和第二控制閥7與提供壓縮氣體的氣源9連接。
假設(shè)活塞桿3向左移動為做功行程，第二氣缸2的第二活塞22移動到位置WZ之前為空載行程，第二活塞22移動到位置WZ之后為重載行程，活塞桿3向右移動為輕載的返回行程。氣缸在上一個返回行程結(jié)束后，第一、二、三控制閥6、 7、 8都斷電，第一氣缸1的第一左缸筒111和第二氣缸2的第二左缸筒211都充滿壓縮空氣，當(dāng)氣缸開始向左4亍程時，第一控制閥6的線圏61通電，氣源9通過第一控制閥6向第一氣缸1的第一右氣口 114供氣，第一左氣口 113排氣，第三控制閥8的線圈81通電，活塞桿3在第一氣缸的推動下向左移動，同時，第二氣缸2的第二左缸筒211的壓縮空氣經(jīng)第二左控制口 213、第三控制閥8、第二右控制口 214向第二氣缸的第二右缸筒212轉(zhuǎn)移，當(dāng)?shù)诙飧椎牡诙钊?2移動到位置WZ時，第三控制閥8的線圏81斷電，第二控制閥7的線圏71通電，第二氣缸2的第二左控制口 213排氣，第二右控制口214進氣，活塞桿3增力快速移動到底，此時，第二氣缸的第二左缸筒211的壓縮空氣只排掉了部分，第二右缸筒212的壓縮空氣來源于兩部分， 一部分為從第二左缸筒211轉(zhuǎn)移來的， 一部分為新增加的，達到了節(jié)省壓縮空氣的目的。
當(dāng)氣缸開始向右行的返回行程時，第一控制閥6的線圈62通電，第一氣缸的第一左氣口 113進氣，第一右氣口 114排氣，第三控制閥8的線圈81通電，活塞桿3在第一氣缸1的推動下開始向右移動直到底后，第一控制閥6的線圈62斷電，第三控制閥的線圈81斷電，此時，第二氣缸的第二右缸筒212的壓縮空氣經(jīng)第二右控制口 214、第三控制閥8、第二左控制口 213全部轉(zhuǎn)移到第二左缸筒211,第二左缸筒211沒有流入新的壓縮空氣，第二右缸筒212也沒有排氣，達到了節(jié)省壓縮空氣的目的。
對于串聯(lián)氣缸，其可以是兩個氣缸串聯(lián)，也可以是三個或三個以上的氣缸串聯(lián)。各個氣缸中，至少有一個氣缸連接有氣體通道，該氣體通道上設(shè)有用于控制通斷的控制閥?？刂崎y可以是電^ 茲閥，也可以是接收氣壓信號的氣控閥，或者是其他能夠?qū)崿F(xiàn)手動或自動控制的控制閥。串聯(lián)氣缸可以設(shè)有用于監(jiān)測活塞行程位置的位置監(jiān)測裝置，該位置監(jiān)測裝置與控制岡信號連接。
串聯(lián)氣缸可以應(yīng)用在現(xiàn)有氣動設(shè)備上，該氣動設(shè)備包括動力源及由該動力源驅(qū)動的執(zhí)行機構(gòu)，該動力源即采用本發(fā)明的串聯(lián)氣缸，該串聯(lián)氣缸的活塞桿與該執(zhí)行機構(gòu)連接。該氣動設(shè)備如氣動壓力機、氣動沖床。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種串聯(lián)氣缸，其特征在于包括串聯(lián)的第一氣缸和第二氣缸，所述第一氣缸包括第一缸筒及設(shè)于第一缸筒內(nèi)的第一活塞，所述第一活塞將第一缸筒分為第一左、右缸筒，所述第二氣缸包括第二缸筒及設(shè)于第二缸筒內(nèi)的第二活塞，所述第一活塞和第二活塞固定在同一活塞桿上，所述第二活塞將第二缸筒分為第二左、右缸筒，所述第二左、右缸筒之間設(shè)有第二氣體通道，所述第二氣體通道上設(shè)有用于控制通道通斷的第二控制閥。
2. 如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)氣缸，其特征在于所述第二控制閥位于 第二氣缸外部。
3. 如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)氣缸，其特征在于所述第二控制閥位于 第二活塞內(nèi)部，所述第二控制閥具有閥腔、閥芯及彈性體，所述閥芯置于 所述閥腔內(nèi)，所述彈性體置于所述閥腔內(nèi)并支撐所述閥芯，所述第二活塞 開有連通所述閥腔的左通口、右通口及用于接收壓縮氣體的信號口，所述 閥芯具有連接口，所述左通口、連接口及右通口構(gòu)成所述氣體通道，所述 閥芯具有打開位置和關(guān)閉位置，在打開位置時，所述閥芯的連接口與所述 左通口、右通口連通；在關(guān)閉位置時，所述閥芯的連接口與所述左通口、 右通口斷開。
4. 如權(quán)利要求3所述的串聯(lián)氣缸，其特征在于所述第二活塞在半徑 方向開有第二氣孔，所述活塞桿在軸向開有第一氣孔，所述第二氣孔連通所述信號口和第一氣孔。
5. 如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)氣釭，其特征在于所述第一氣缸的缸徑 小于第二氣缸的缸徑。
6. 如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)氣釭，其特征在于所述第一左缸筒和第 一右缸筒通過第一氣體通道連接，所述第一氣體通道上設(shè)有控制通斷的第 一控制閥。
7. 如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的串聯(lián)氣缸，其特征在于所述第 二活塞的行程位置由位置監(jiān)測裝置監(jiān)測，所述位置監(jiān)測裝置與所述第二控 制岡信號連接。
8. 如權(quán)利要求7所述的串聯(lián)氣缸，其特征在于還包括第三氣缸，所 述第三氣缸包括第三缸筒及i殳于第三缸筒內(nèi)的第三活塞，所述第三缸筒與 所述第一、二缸筒串聯(lián)固定，所述第三活塞固定在所述活塞桿上。
9. 如權(quán)利要求8所述的串聯(lián)氣缸，其特征在于所述第三氣缸和第一 氣缸中至少之一連接有另 一控制閥。
10. —種氣動設(shè)備，其具有動力源及由該動力源驅(qū)動的執(zhí)行機構(gòu)，其特 征在于所述動力源為串聯(lián)氣缸，所述串聯(lián)氣缸包括串聯(lián)的第一氣缸和第 二氣缸，所述第一氣缸包括第一缸筒及設(shè)于第一缸筒內(nèi)的第一活塞，所述 第二氣缸包括第二缸筒及^L于第二缸筒內(nèi)的第二活塞，所述第一活塞和第二活塞固定在同一活塞桿上，所述第二活塞將第二缸筒分為第二左、右缸 筒，所述第二左、右缸筒之間設(shè)有氣體通道，所述氣體通道上設(shè)有用于控 制通道通斷的控制閥，所述活塞桿與所述執(zhí)行機構(gòu)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種串聯(lián)氣缸，包括串聯(lián)的第一氣缸和第二氣缸，所述第一氣缸包括第一缸筒及設(shè)于第一缸筒內(nèi)的第一活塞，所述第一活塞將第一缸筒分為第一左、右缸筒，所述第二氣缸包括第二缸筒及設(shè)于第二缸筒內(nèi)的第二活塞，所述第一缸筒和第二缸筒固定，所述第一活塞和第二活塞固定在同一活塞桿上，所述第二活塞將第二缸筒分為第二左、右缸筒，所述第二左、右缸筒之間設(shè)有第二氣體通道，所述第二氣體通道上設(shè)有用于控制通道通斷的第二控制閥。第二氣缸的一個缸筒內(nèi)的壓縮空氣在換方向行進時沒有被全部放掉，而是一部分轉(zhuǎn)移到該氣缸的另一個缸筒內(nèi)，達到了節(jié)約壓縮空氣的目的。
文檔編號F15B15/14GK101655112SQ20091010937
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者丁振榮 申請人:丁振榮