專利名稱：一種氣液增壓壓力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣液增壓壓力機(jī)，屬于壓力機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氣液增壓壓カ機(jī)是ー種常見(jiàn)的壓力機(jī)，其通常使用壓縮空氣作為動(dòng)カ源，利用氣液增壓缸，將壓縮氣體的壓カ提升數(shù)十倍并輸出壓カ；這種壓力機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要是安全性高，體積小，一般為臺(tái)式，氣液增壓機(jī)的壓カ行程比普通沖床要大，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)保壓功能，更主要的是氣液增壓機(jī)的功耗低，氣液增壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)還在于氣液增壓機(jī)是免維護(hù)型的，沒(méi)有易損件，在使用過(guò)程中無(wú)任何污染，因而在金屬的拉伸和成形エ藝中有著廣泛的應(yīng)用。目前的氣液增壓壓カ機(jī)通常采用氣缸推動(dòng)液壓缸同軸活塞，經(jīng)過(guò)面積變換，利用輸出液壓缸活塞桿實(shí)現(xiàn)沖壓成形。但是在工程領(lǐng)域，氣壓傳動(dòng)的系統(tǒng)壓カ一般在 Pa = 0.4 0.7ΜΡ&的范圍內(nèi)；如此低的系統(tǒng)工作壓力，在ー些要求輸出力較大的場(chǎng)合，往往會(huì)造成氣缸直徑及整個(gè)裝置的體積和質(zhì)量很大。另ー方面，氣動(dòng)肌腱是ー種功率-重量比高，能提供雙向拉カ的柔性執(zhí)行元件。與常規(guī)氣缸相比，氣動(dòng)肌腱不僅重量輕、慣性小，而且能夠產(chǎn)生相當(dāng)于同缸徑氣缸約10倍的初始拉伸力，耗氣量卻僅約為普通氣缸的40%。此外，由于不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件及易損件，因而抗粉塵污染能力強(qiáng)，自身不會(huì)產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，也不會(huì)像氣缸活塞運(yùn)動(dòng)那樣因摩擦運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較大能量損失。由于上述優(yōu)越的技術(shù)性能，氣動(dòng)肌腱在近年來(lái)受到了較多關(guān)注。但是，目前人們對(duì)氣動(dòng)肌腱的研究，主要集中于其內(nèi)部力作用機(jī)制的建模與計(jì)算方面，雖然也有研究者將其應(yīng)用于機(jī)械增力、彈簧復(fù)位的壓カ機(jī)中，但是該壓カ機(jī)不具備快速空行程和大輸出力工作行程的特點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、柔性低，適應(yīng)性差。而對(duì)于這種新型氣動(dòng)執(zhí)行元件在氣液增壓壓カ機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新，則幾乎未有涉及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種氣液增壓壓力機(jī)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種氣液增壓壓力機(jī)，包括第一氣動(dòng)肌腱、第一增壓缸、第二氣動(dòng)肌腱、第二增壓缸、第一三位四通閥、第二三位四通閥、兩位四通閥和氣液缸；
所述第一氣動(dòng)肌腱與第一增壓缸的活塞桿連接；所述第二氣動(dòng)肌腱與第二增壓缸的活塞桿連接；
氣源通過(guò)兩位四通閥與氣液缸的儲(chǔ)氣腔連通；氣源通過(guò)兩位四通閥、第一三位四通閥與第一氣動(dòng)肌腱和第二氣動(dòng)肌腱連通；
第一增壓缸、第二增壓缸通過(guò)第二三位四通閥與所述氣液缸的儲(chǔ)液腔連通。上述技術(shù)方案中，所述第一氣動(dòng)肌腱為I個(gè)氣動(dòng)肌腱或2個(gè)及以上的氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。即第一氣動(dòng)肌腱可以是I個(gè)單獨(dú)的氣動(dòng)肌腱；也可以是2個(gè)或2個(gè)以上的氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。
上述技術(shù)方案中，所述第二氣動(dòng)肌腱為I個(gè)氣動(dòng)肌腱或2個(gè)及以上的氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。即第一氣動(dòng)肌腱可以是I個(gè)單獨(dú)的氣動(dòng)肌腱；也可以是2個(gè)或2個(gè)以上的氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。優(yōu) 選的，第一氣動(dòng)肌腱的大小選擇應(yīng)該比第二氣動(dòng)肌腱大。正常情況下，第一氣動(dòng)肌腱和第二氣動(dòng)肌腱都采用I個(gè)氣動(dòng)肌腱，但是由于氣動(dòng)肌腱行程較短，因此當(dāng)壓力機(jī)需要更大的行程時(shí)，可采用2個(gè)及以上氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。與之相應(yīng)的另一種技術(shù)方案，一種氣液增壓壓力機(jī)，包括氣動(dòng)肌腱、增壓缸、兩位四通閥和氣液缸；
所述氣動(dòng)肌腱與增壓缸的活塞桿連接；
氣源通過(guò)兩位四通閥分別與氣動(dòng)肌腱和氣液缸的儲(chǔ)氣腔連通；
增壓缸與所述氣液缸的儲(chǔ)液腔連通。上述結(jié)構(gòu)是針對(duì)被沖壓件所需要的沖壓行程較短的情況，此時(shí)只需要布置I個(gè)氣動(dòng)肌腱，就可完成エ件的沖壓動(dòng)作，該裝備更簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。上述技術(shù)方案中，所述氣動(dòng)肌腱為I個(gè)氣動(dòng)肌腱或2個(gè)及以上的氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。本發(fā)明的氣液增壓壓カ機(jī)不僅具有普通氣液增壓壓カ的特點(diǎn)，如具有運(yùn)行平穩(wěn)、速度快、無(wú)噪音、加工質(zhì)量高、輸出力大等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有自己獨(dú)特的特點(diǎn)，如體積小、質(zhì)量輕、行程切換可控、防塵抗污等優(yōu)點(diǎn)，可適用于無(wú)線電行業(yè)、電器制造業(yè)、汽車零部件制造業(yè)、儀器、儀表等行業(yè)的薄壁件沖孔、彎曲，實(shí)心、空心鉚釘?shù)你T合，金屬體間或者金屬體與非金屬體的裝配、壓入、鉚接、彎曲、縮口和校平等エ藝，同時(shí)也可以對(duì)各種元件進(jìn)行分裝或組裝；也可適用于條件惡劣的礦山、野外等作業(yè)場(chǎng)合。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
I.本發(fā)明設(shè)計(jì)得到了一種新的氣液增壓壓カ機(jī)，利用增壓缸和氣液缸增壓增力，相比于氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的機(jī)械增カ壓カ機(jī)，具有快速空行程和大輸出力工作行程，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，取得了較好的效果。2.本發(fā)明采用氣動(dòng)肌腱取代傳統(tǒng)的氣缸，氣動(dòng)肌腱的拉伸カ是同樣直徑單作用氣缸的數(shù)倍，而重量?jī)H為普通氣缸的幾分之一，因而本發(fā)明的壓カ機(jī)具有體積小、重量輕的特點(diǎn)。3.本發(fā)明利用氣動(dòng)肌腱作為驅(qū)動(dòng)源，將其輸出拉カ轉(zhuǎn)變?yōu)樵鰤焊椎囊后w的壓力，推動(dòng)增壓缸活塞成形エ件；氣動(dòng)肌腱輸出拉力作用在圓環(huán)面上，取代傳統(tǒng)的作用在氣缸圓柱面上的壓カ實(shí)現(xiàn)液體壓カ的現(xiàn)狀。4.本發(fā)明壓力機(jī)和現(xiàn)有的氣液壓力機(jī)相比，還具有空行程和工作行程轉(zhuǎn)化能自動(dòng)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，可通過(guò)三位四通閥的切換調(diào)節(jié)空行程和カ行程的大小；因此該壓力機(jī)具有自動(dòng)化、柔性化程度高的優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例一中氣液增壓壓カ機(jī)處于快速空行程階段的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中氣液增壓壓カ機(jī)處于大輸出力沖壓階段的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中氣液增壓壓カ機(jī)處于回復(fù)階段的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明實(shí)施例ニ的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、第一氣動(dòng)肌腱；2、第一增壓缸；3、第二氣動(dòng)肌腱；4、第二增壓缸；5、第一三位四通閥；6、第二三位四通閥；7、兩位四通閥；8、氣液缸；9、エ件；11、氣動(dòng)肌腱；12、增壓缸；13、兩位四通閥；14、氣液缸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步描述
實(shí)施例一 參見(jiàn)圖f 3所示，一種氣液增壓壓力機(jī)，其特征在于包括第一氣動(dòng)肌腱I、第一增壓缸
2、第二氣動(dòng)肌腱3、第二增壓缸4、第一三位四通閥5、第二三位四通閥6、兩位四通閥7和氣液缸8 ；
所述第一氣動(dòng)肌腱與第一增壓缸的活塞桿連接；所述第二氣動(dòng)肌腱與第二增壓缸的活塞桿連接；
氣源通過(guò)兩位四通閥與氣液缸的儲(chǔ)氣腔連通；氣源通過(guò)兩位四通閥、第一三位四通閥與第一氣動(dòng)肌腱和第二氣動(dòng)肌腱連通；
第一增壓缸、第二增壓缸通過(guò)第二三位四通閥與所述氣液缸的儲(chǔ)液腔連通。其工作原理如下當(dāng)兩位四通閥和兩個(gè)三位四通閥都處于中位時(shí)，如圖I所示，氣液增壓壓力機(jī)處于低壓快進(jìn)行程階段，此時(shí)第二氣動(dòng)肌腱3進(jìn)入壓縮空氣，會(huì)產(chǎn)生徑向膨
脹、軸向收縮；其所產(chǎn)生的軸向收縮カ拉動(dòng)第二增壓缸的活塞桿，使得第二增壓缸內(nèi)液
體形成低圧Ti快速推動(dòng)氣液缸的活塞桿接觸エ件；
然后，進(jìn)行高壓行程階段，如圖2所示，此時(shí)切換兩個(gè)三位四通閥都處于右位，第一氣
動(dòng)肌腱I內(nèi)部充入壓縮空氣后，產(chǎn)生軸向收縮カ液壓腔內(nèi)的液體具有高壓內(nèi)，推動(dòng)氣
液缸8的活塞繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，擠壓エ件9，完成沖壓動(dòng)作；
最后，當(dāng)兩位四通閥7反向，同時(shí)切換兩個(gè)三位四通閥處于中位，如圖3所示，此時(shí)氣液缸下部進(jìn)氣，推動(dòng)活塞桿向上移動(dòng)，完成裝置的復(fù)位。上述壓カ機(jī)成形壓カ計(jì)算如下
從圖I可見(jiàn)，在低壓行程時(shí)，液體壓カA的大小
4
Pl ~ 2 JTTxtSI(I)
高壓行程時(shí)，液體壓力; 2的大小
4口
P2=-^l—~7J7Fi2(2)
紙D2 -a2 )
壓カ機(jī)沖壓カ巧的大小
= ·~ΓΤ^Τ17-^2⑶
( -も)式中，仏，の2,<03分別是第二增壓缸、第一增壓缸和氣液缸的缸體直徑大小，J1是第二
增壓缸的活塞桿的直徑的大/J ,是第一增壓缸的活塞桿直徑的大小。由式(2)可見(jiàn)，高壓行程的液體壓カ可通過(guò)增加活塞桿直徑提高。由式(3)可見(jiàn)，可通過(guò)調(diào)整增壓缸活塞桿的直徑大小實(shí)現(xiàn)增壓比的調(diào)節(jié)，從而調(diào)整輸出沖壓カ的大小。實(shí)施例ニ
一種氣液增壓壓力機(jī)，包括氣動(dòng)肌腱11、增壓缸12、兩位四通閥13和氣液缸14 ；
所述氣動(dòng)肌腱與增壓缸的活塞桿連接；
氣源通過(guò)兩位四通閥分別與氣動(dòng)肌腱和氣液缸的儲(chǔ)氣腔連通；
增壓缸與所述氣液缸的儲(chǔ)液腔連通。該氣液增壓壓力機(jī)的行程需求較短。以上僅為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，不以任何形式對(duì)本發(fā)明做出限制。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明提供的思路及總體方案設(shè)計(jì)出的相同或相近的方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣液增壓壓力機(jī)，其特征在于包括第一氣動(dòng)肌腱(I)、第一增壓缸(2)、第二氣動(dòng)肌腱(3)、第二增壓缸(4)、第一三位四通閥(5)、第二三位四通閥(6)、兩位四通閥(7)和氣液缸⑶； 所述第一氣動(dòng)肌腱與第一增壓缸的活塞桿連接；所述第二氣動(dòng)肌腱與第二增壓缸的活塞桿連接； 氣源通過(guò)兩位四通閥與氣液缸的儲(chǔ)氣腔連通；氣源通過(guò)兩位四通閥、第一三位四通閥與第一氣動(dòng)肌腱和第二氣動(dòng)肌腱連通； 第一增壓缸、第二增壓缸通過(guò)第二三位四通閥與所述氣液缸的儲(chǔ)液腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣液增壓壓力機(jī)，其特征在于所述第一氣動(dòng)肌腱為I個(gè)氣動(dòng)肌腱或2個(gè)及以上的氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣液增壓壓力機(jī)，其特征在于所述第二氣動(dòng)肌腱為I個(gè)氣動(dòng)肌腱或2個(gè)及以上的氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。
4.一種氣液增壓壓力機(jī)，其特征在干包括氣動(dòng)肌腱(11)、增壓缸(12)、兩位四通閥(13)和氣液缸(14)； 所述氣動(dòng)肌腱與增壓缸的活塞桿連接； 氣源通過(guò)兩位四通閥分別與氣動(dòng)肌腱和氣液缸的儲(chǔ)氣腔連通； 增壓缸與所述氣液缸的儲(chǔ)液腔連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣液增壓壓力機(jī)，其特征在于所述氣動(dòng)肌腱為I個(gè)氣動(dòng)肌腱或2個(gè)及以上的氣動(dòng)肌腱并聯(lián)的氣動(dòng)肌腱組合體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種氣液增壓壓力機(jī)，包括第一氣動(dòng)肌腱、第一增壓缸、第二氣動(dòng)肌腱、第二增壓缸、第一三位四通閥、第二三位四通閥、兩位四通閥和氣液缸；所述第一氣動(dòng)肌腱與第一增壓缸的活塞桿連接；所述第二氣動(dòng)肌腱與第二增壓缸的活塞桿連接；氣源通過(guò)兩位四通閥與氣液缸的儲(chǔ)氣腔連通；氣源通過(guò)兩位四通閥、第一三位四通閥與第一氣動(dòng)肌腱和第二氣動(dòng)肌腱連通；第一增壓缸、第二增壓缸通過(guò)第二三位四通閥與所述氣液缸的儲(chǔ)液腔連通。本發(fā)明利用氣動(dòng)肌腱作為驅(qū)動(dòng)源，將其輸出拉力轉(zhuǎn)變?yōu)樵鰤焊椎囊后w的壓力，推動(dòng)增壓缸活塞擠壓成形工件；氣動(dòng)肌腱輸出拉力作用在圓環(huán)面上，取代傳統(tǒng)的作用在氣缸圓柱面上的壓力實(shí)現(xiàn)液體壓力的現(xiàn)狀。
文檔編號(hào)B30B15/16GK102689449SQ201210213390
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者王明娣, 鐘康民 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)