CN1189669C - 液压增压缸 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种液压增压缸。在一低压行程情况下的一操作状态中，当一滑动活塞接近一第三活塞，因压缩空气供入一第二气室，一第二活塞移向一镗孔，由此第三活塞和滑动活塞成一体地移动使一活塞杆自气缸外壳中伸出。在一高压行程，当第二活塞的移动因一高负荷受阻时，滑动活塞移向一止回阀并以一方向推止回阀，压缩空气流入一第一气室且第二气室中的空气排向外界，以及，因第一活塞的移动，一柱塞部分穿过镗孔移向第三活塞同时保持气密性。

Description

液压增压缸

技术领域

本发明涉及一种使一气压缸和一液压缸优点和功能达至最大的液压增压缸，更具体地说，本发明涉及一种能在一低负荷状态下快速激活进行一低压行程以及在一高负荷状态下自动转换成一进行高压行程的模式的液压增压缸。

背景技术

一般来说，现有技术公知的气压缸或液压缸中，当一活塞反复移动以执行一具体操作时，活塞上一直施加于相同压力。即是说，因在进行正常操作之前的一低负荷状态下以及进行操作之后的一高负荷状态下活塞上均施加相同的压力，故而操作初段活塞的移动速度较慢，而当进行操作或一负荷加在活塞上时，因活塞的移动速度进一步减慢，不可能仅仅使工作效率降低。

因此，较理想的是，气压或液压缸应以这样一种方式激活，即在开始操作之前，在施加一低负荷情况下进行一低压行程，并同时在操作开始之后，在施加一高负荷情况下进行一高压行程。以这种关系，本发明的液压增压缸可在进行一低压行程时快速激活，以及可在进行一高压行程时产生巨大的工作力。

发明内容

因此，本发明致力于解决相关领域内存在的问题。本发明的一个目的是提供一种液压增压缸，其能在一低负荷状态下快速激活进行一低压行程以及在一高负荷状态下自动转换成一进行高压行程的模式，从而按需输出所需强度的力。

为达此目的，本发明提供的液压增压缸包括一气缸外壳，该气缸外壳具有一第一内径的第一气缸孔，一第二内径的第二气缸孔，其等于或小于所述第一内径，以及一第三内径的镗孔，其小于所述第二内径，所述镗孔限定在第一气缸孔和第二气缸孔之间，以使所述第一气缸孔、第二气缸孔和所述镗孔彼此相通；一往复式运动的第一活塞，其设置在第一气缸孔中并具有一选择性地插入镗孔中的柱塞部分；一往复式运动的第二活塞，其设置在第一气缸孔中，第一活塞的柱塞部分穿过第二活塞；一第一弹簧，其设置在第一活塞和第二活塞之间弹性地支承第二活塞；一往复式运动的第三活塞，其设置在第二气缸孔中并具有一自气缸外壳一端凸出的活塞杆；一往复式运动的滑动活塞，其设置在第二气缸孔中，第三活塞的活塞杆穿过该滑动活塞；以及一第二弹簧，其设置在第三活塞和滑动活塞之间。所述液压增压缸具有第一和第二气室，其限定在气缸外壳的另一端并分别与第一和第二输气管道连接，一第三气室，其限定在第三活塞和滑动活塞之间并与一与外界联通的第三输气管道连接，以及一第四气室，其限定在滑动活塞和一封闭气缸外壳一端的气缸盖之间并与一第四输气管道连接，本发明的特征在于所述滑动活塞由第二弹簧弹性地支承在所述第三活塞上，以及一由一第三弹簧弹性支承的止回阀由滑动活塞的移动来驱动，其中，在进行一低压行程情况下，当第三活塞的活塞杆缩回到气缸外壳中时，滑动活塞处于接近第三活塞并推使第二弹簧压缩，当第三活塞的活塞杆自气缸外壳中伸出时，若为一低负荷情况，因压缩空气经第二输气管道供入第二气室，第二活塞移向镗孔，由此第三活塞和滑动活塞相应地移动使第三活塞的活塞杆自气缸外壳中伸出；其中，在进行一高压行程情况下，当第二活塞的移动因作用于第三活塞的活塞杆的阻力而受阻时，滑动活塞在第二弹簧力的作用下连续地移向止回阀并以一方向推止回阀，压缩空气经第一输气管道流入第一气室，第二气室中的压缩空气被排出到外界，以及因第一活塞的移动，第一活塞的柱塞部分穿过镗孔移向第三活塞同时保持气密性。

附图说明

本发明的上述目的以及其它特征和优点，将在下面结合附图所作的详细描述得以明了，其中：

图1所示为本发明液压增压缸的一实施例的纵向剖视图；

图2所示为本发明液压增压缸所用的一止回阀的纵向局部放大剖视图；

图3所示为本发明液压增压缸在进行一低压行程时表明操作状况的纵向剖视图；

图4所示为在本发明液压增压缸的一高负荷状态下表明滑动活塞的操作状况的纵向剖视图；

图5所示为在本发明液压增压缸在进行一高压行程时表明操作状况的纵向剖视图；

图6所示为止回阀在图5中所示情况下的纵向局部放大剖视图；

图7所示为本发明液压增压缸以一反方向激活时表明状态的纵向剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的一较佳实施例进行较详细的描述。只要可能，在整个附图以及说明书中所指的相同或类似的部件将使用相同的参考号。

图1所示为本发明一液压增压缸的一实施例的纵向剖视图。本发明的液压增压缸由一成为本体的气缸外壳1以及设置在气缸外壳1中的多个部件组成。

气缸外壳1具有一第一内径的第一气缸孔11，一第二内径的第二气缸孔12，其等于或小于第一气缸孔11的第一内径，以及一限定在第一气缸孔11和第二气缸孔12之间的第一镗孔13。第一镗孔13具有一比第二气缸孔12的第二内径小的第三内径。第一气缸孔11、第二气缸孔12以及第一镗孔13相互联通。一滑动活塞8往复运动地设置在第二气缸孔12中。第一和第二气缸孔11和12的外端分别由第一和第二气缸盖15和22封闭。输气管道1a，1b，1c，1d，1e，1f，1g和1h在第一和第二气缸盖15和22内形成。多个部件包括有：四活塞2、3、5和8，两弹簧4和9，以及一止回阀6。一往复运动地设置在第一气缸孔11中的第一活塞2具有一可选择性地插入第一镗孔13的柱塞部分2a。一第二活塞3也是往复运动地设置在第一气缸孔11中。第一活塞2的柱塞部分2a穿过第二活塞3。一第一弹簧4设置在第一活塞2和第二活塞3之间，弹性地支承第二活塞3。一具有一凸出于气缸外壳1的活塞杆5a的第三活塞5往复运动地设置在第二气缸孔12中。第三活塞5的活塞杆5a穿过设置在第二气缸孔12中往复运动的滑动活塞8。滑动活塞8藉由一第二弹簧9弹性地支承在第三活塞5上。

止回阀6可驱动地嵌入封闭第二气缸孔12外端的第二气缸盖22中。被限定在第二气缸盖22中围住止回阀6的输气管道1g的一端通过输气管道1e与一第一气室A连接。输气管道1g的另一端与输气管道1c连接。

一限定在滑动活塞8和第三活塞5之间的第三气室D通过输气管道1d与外界联通，该输气管道1d被限定穿过第三活塞5的活塞杆5a。

止回阀6具有这样一种外形：当滑动活塞8由第二弹簧9的反作用力与止回阀6接触并向上推止回阀6时，止回阀6向上移动，此时，输气管道1c中的压缩空气经输气管道1g和1e供入第一气室A中。

图2为图1所示的止回阀6的纵向局部放大剖视图。从图2可容易见到，本发明的止回阀6设置在一限定在第二气缸盖22中并具有狭窄预定的内径的第二镗孔23中，一第三弹簧10固定在止回阀6上。正常情况下，止回阀6以这样一种方式插入到第二镗孔23中以防止输气管道1c中的压缩空气流入输气管道1e中而使输气管道1e中的压缩空气流入输气管道1c中。

输气管道1e与输气管道1f联通，输气管道1f同样与第一气室A联通。

因此，当滑动活塞8不向上推止回阀6时，止回阀6藉由第三弹簧10的弹力被插入第二镗孔23中以防止上述输气管道1c中的压缩空气流入输气管道1e中。因输气管道1e中的压缩空气的压力可使止回阀6向上推，从而使第三弹簧10受压，有可能使输气管道1e中的压缩空气流入输气管道1c中。

图3所示为本发明的液压增压缸在进行一低压行程时表明操作状况的纵向剖视图。

因一受外部来源压缩的空气经输气管道1a，1b和2c供入一第二气室C，使第二气室C中的内部压力增大。

如果第二气室C中的内部压力以此方式被增大，第二活塞3就会移向第一镗孔13，这样，在一液压液储存室B1中储存的液压介质通过第一镗孔13流入液压室B中，因此第三活塞5向上移动。

结果是，第三活塞5的活塞杆5a自气缸外壳1中伸出。

图4所示为在本发明液压增压缸的一高负荷状态下表明滑动活塞8的操作状况的纵向剖视图。如果活塞杆5a的向上移动因一高负荷受阻，滑动活塞8藉由第二弹簧9的弹力继续向上移向止回阀6。

图5所示为滑动活塞8藉由第二弹簧9的弹力向上推压止回阀6时的一状况。

此时，如图6所示，止回阀6藉由滑动活塞8从第二镗孔23离开，使输气管道1g和1c彼此联通，而同时，在第二气室C中的空气排向外界。

因此，因输气管道1c中的压缩空气经输气管道1g和1f流入第一气室A中，使第一气室A中的内压增大。因而，第一活塞2向上移动，以及与第一活塞2成一体的柱塞部分2a向上移向第三活塞5穿过第一镗孔13并同时保持气密性。由此，第一活塞2的柱塞部分2a伸入气室B中越多，气室B的压力就越大，从而使第三活塞5向上移动。

这样，第三活塞5的活塞杆5a就不断地自气缸外壳1中伸出。

此时，在第三气室D中的空气经输气管道1d排向外界。

图7所示为本发明液压增压缸以一反方向激活时表明状态的纵向剖视图。

首先，如果压缩空气经输气管道2b供入一第四气室E中，当第四气室E的内压增大时，使滑动活塞8移向靠近第三活塞5。然后，滑动活塞8和第三活塞5共同使气室B压缩。由此，当气室B的内压增大时，第一活塞2的柱塞部分2a移向第二活塞3。之后，当第一活塞2的柱塞部分2a离开第一镗孔13，与柱塞部分2a成一体的第一活塞2以及第二活塞一起移向第一气缸盖15，由此活塞5的活塞杆5a缩回气缸外壳1中。

因此，本发明的液压增压缸的优点是：它可在一低负荷状态下快速激活并可在一高负荷状态下自动产生一高水平的输出。

另外，止回阀可驱动地嵌入一气缸外壳中，这可以防止止回阀被损坏，且整个液压增压缸的结构可以简单化。

Claims (5)

1.一种液压增压缸，其包括一气缸外壳，该气缸外壳具有一第一内径的第一气缸孔，一第二内径的第二气缸孔，其等于或小于所述第一内径，以及一第三内径的镗孔，其小于所述第二内径，所述镗孔限定在第一气缸孔和第二气缸孔之间，以使所述第一气缸孔、第二气缸孔和所述镗孔彼此相通；一往复式运动的第一活塞，其设置在所述第一气缸孔中并具有一选择性地插入所述镗孔中的柱塞部分；一往复式运动的第二活塞，其设置在所述第一气缸孔中，所述第一活塞的柱塞部分穿过所述第二活塞；一第一弹簧，其设置在所述第一活塞和第二活塞之间弹性地支承第二活塞；一往复式运动的第三活塞，其设置在所述第二气缸孔中并具有一自气缸外壳一端凸出的活塞杆；一往复式运动的滑动活塞，其设置在所述第二气缸孔中，第三活塞的活塞杆穿过该滑动活塞；以及一第二弹簧，其设置在所述第三活塞和滑动活塞之间，所述液压增压缸具有第一和第二气室，其限定在气缸外壳的另一端并分别与所述第一和第二输气管道连接，一第三气室，其限定在所述第三活塞和滑动活塞之间并与一与外界联通的第三输气管道连接，以及一第四气室，其限定在所述滑动活塞和一封闭气缸外壳一端的气缸盖之间并与一第四输气管道连接，其特征在于，所述滑动活塞由所述第三活塞上的第二弹簧弹性地支承，以及一由一第三弹簧弹性支承的止回阀由所述滑动活塞的移动来驱动，其中，在进行一低压行程情况下，当第三活塞的活塞杆缩回到气缸外壳中时，滑动活塞处于接近第三活塞同时推使第二弹簧压缩，当第三活塞的活塞杆自气缸外壳中伸出时，若为一低负荷状态，因压缩空气经第二输气管道供入第二气室，使第二活塞移向镗孔，从而第三活塞和滑动活塞相应地移动使第三活塞的活塞杆自气缸外壳中伸出，其中，在进行一高压行程情况下，当第二活塞的移动因作用于第三活塞的活塞杆的阻力而受阻时，所述滑动活塞在第二弹簧力的作用下连续地移向止回阀并以一方向推止回阀，压缩空气经第一输气管道流入第一气室，第二气室中的空气被排出到外界，以及因第一活塞的移动，第一活塞的柱塞部分穿过镗孔移向第三活塞同时保持气密性。

2.如权利要求1所述的液压增压缸，其特征在于所述止回阀可驱动地嵌入所述气缸盖中，一与外部压缩空气源连接的第五输气管道以及与第一气室连接的所述第一输气管道通过一围住止回阀限定的第六输气管道的介质以这样一种方式相互相通：，在第五输气管道中的压缩空气可藉由止回阀的驱动经第六输气管道选择性地供入第一气室。

3.如权利要求2所述的液压增压缸，其特征在于，在一操作状态中，由所述第三活塞上的第二弹簧弹性支承的滑动活塞藉由第四气室中的压缩空气被保持地靠近第三活塞，所述第二气室被第二输气管道供入的压缩空气占据，第三活塞和滑动活塞因第二活塞的移动而成一体地移动使第三活塞的活塞杆自气缸外壳中伸出，以及，当第三活塞的活塞杆从气缸外壳中伸出因一高负荷而受阻时，滑动活塞在第二弹簧的弹力作用下打开止回阀。

4.如权利要求3所述的液压增压缸，其特征在于所述第一和第五输气管道是这样构成的：当滑动活塞不在一方向推止回阀时，止回阀可防止压缩空气从第五输气管道进入第一输气管道，且此时第一输气管道的内压很大，止回阀可使压缩空气从第一输气管道流入第五输气管道。

5.如权利要求1所述的液压增压缸，其特征在于所述第三输气管道被限定穿过第三活塞的活塞杆以使第三气室经第三输气管道与外界联通。

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