CN103994119A - 一种铰接内杆式双作用缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铰接内杆式双作用缸，包括缸体、后端盖、前端盖、活塞杆，所述活塞杆上开设有内孔，所述内孔中固定地设有铰支座，所述铰支座的前端铰接有摆动杆。该双作用缸相比传统的液压缸与气缸，由于活塞杆上开设内孔，并将摆动杆铰接在内孔中的铰支座上，解决了传统的液压缸与气缸仅能输出往复直线运动的缺陷，该双作用缸能够输出往复摆动等非直线运动。这相比传统的固定式液压缸与气缸的活塞杆的前端铰接连杆的方式，极大地缩小了轴向尺寸；而相比后端铰接式的液压缸或气缸，摆动部分质量大幅降低，从而大幅度地降低冲击所带来的负面影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种铰接内杆式双作用缸。
背景技术
现有技术中，一般的固定式液压缸或气缸，活塞杆只能输出往复直线运动。当需要输出往复摆动等非直线运动时，一般采用的方法主要有两种：一种是在活塞杆12’的前端铰上一根连杆13’，以解决自由度不足的问题，如图1所示，这种方法的缺点是整个装置在液压缸或气缸轴向上的尺寸过大，极不紧凑，同时，运动过程中，附加的连杆13’对活塞杆12’具有径向分力，从而对活塞杆12’形成弯矩，容易引起活塞杆的变形，即产生挠度；另一种是采用后端铰接式的液压缸或气压缸，如图2所示，这种方法的缺点是缸体21’、活塞23’与活塞杆22’一起摆动，摆动部分的质量过大，造成惯性力很大，从而形成很大的冲击，整个装置的受力状态恶劣，冲击噪声也较大。
综上，创新出一种缸体固定、不需要附加连杆，且能够输出往复摆动等非直线运动的液压缸或气缸，在工程机械等领域具有非常积极的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种缸体固定、不需要附加连杆，且能够输出往复摆动等非直线运动的铰接内杆式双作用缸。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铰接内杆式双作用缸，包括缸体、后端盖、前端盖、活塞杆，所述活塞杆上开设有内孔，所述内孔中固定地设有铰支座，所述铰支座的前端铰接有摆动杆。
优选地，所述活塞杆上所述内孔的前端呈圆锥状。
优选地，所述内孔为通孔，所述铰支座与所述内孔的周向侧壁密封连接设置。
优选地，所述摆动杆的前端穿出所述内孔外侧。
优选地，所述摆动杆的后端销铰在所述铰支座上。
优选地，所述摆动杆的后端球铰在所述铰支座上。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的铰接内杆式双作用缸，其可用作液压缸或气缸，该双作用缸相比传统的液压缸与气缸，由于活塞杆上开设内孔，并将摆动杆铰接在内孔中的铰支座上，解决了传统的液压缸与气缸仅能输出往复直线运动的缺陷，该双作用缸能够输出往复摆动等非直线运动。这相比传统的固定式液压缸与气缸的活塞杆的前端铰接连杆的方式，极大地缩小了轴向尺寸；而相比后端铰接式的液压缸或气缸，摆动部分质量大幅降低，从而大幅度地降低冲击所带来的负面影响。
附图说明
附图1为现有技术中活塞杆前端铰接有连杆的液压缸或气压缸的结构示意图；
附图2为现有技术中后端铰接式的液压缸或气压缸的结构示意图；
附图3为本发明的双作用缸的工作原理示意图一；
附图4为本发明的双作用缸的工作原理示意图二；
附图5为本发明的双作用缸的工作原理示意图三；
其中：11’、21’—缸体；12’、22’—活塞杆；13’—连杆；23’—活塞。
1、缸体；2、后端盖；21、第一注油孔/进气孔；3、前端盖；31、第二注油孔/进气孔；4、活塞杆；41、内孔；5、铰支座；6、摆动杆；7、电磁换向阀；8、输出杆组；81、第一杆；82、第二杆；83、冲头。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
以下关于方向的定义中，均是按照该双作用缸工作时活塞杆运动的方向来定义的，活塞杆相对缸体向外移动的方向为前，反之为后，亦即图3至图5中的左右方向，其中左方为后，右方为前。
参见图3至图5所示的双作用缸，可为液压缸或气缸，其包括缸体1、固设于缸体1后端的后端盖2、固设于缸体1前端的前端盖3，以及设于缸体1中的活塞杆4，活塞杆4将缸体1的内腔分隔形成相隔绝的左压力腔和右压力腔。后端盖2上设有与左压力腔连通的第一注油孔/进气孔21，前端盖3上设有与右压力腔连通的第二注油孔/进气孔31，通过电磁阀7控制向左压力腔或右压力腔中供油或供气，可驱动活塞杆4相对缸体1前后移动。
活塞杆4上开设有内孔41，该内孔中固定地设有铰支座5，在这里内孔41设为沿前后方向贯穿活塞杆4的通孔，铰支座5与内孔41的周向侧壁密封连接设置，在安装时可通过过盈配合的方式将铰支座5设于内孔41中。
铰支座5的前端铰接有摆动杆6，摆动杆6的后端可通过销轴铰接在铰支座5上，也可以按照球头铰接的方式铰接在铰支座5上。内孔41的前端呈圆锥状设置，该圆锥状为由后向前孔径逐渐增大的设置，以对摆动杆6的摆动进行让位。摆动杆6的前端位于内孔41的外侧，摆动杆6的前端则连接用于动力输出的输出杆组8。
在本实施例中，该输出杆组8包括第一杆81、第二杆82、冲头83。第一杆81的一端铰接在机架上，其另一端铰接在摆动杆6的前端，第二杆82的一端铰接在摆动杆6的前端，其另一端铰接在冲头83上，冲头83可沿竖直方向升降地设于机架上。
在初始状态时，如图3所示，活塞杆4位于缸体1的后部。当需要活塞杆4前移时，如图4所示，电磁阀7换向，左压力腔注入液压油或充入压缩气体，右压力腔中的液压油逐渐回流至油箱或压缩气体通入空气，活塞杆4向前移动，活塞杆4前移时作用于摆动杆6，而摆动杆6则在内孔41中摆动并作用于第一杆81、第二杆82，带动第一杆81和第二杆82摆动并驱动冲头83向下移动实现冲击，如图5所示。
当活塞杆4向前运动结束后，电磁阀7换向，再向右压力腔中注入液压油或充入压缩气体，活塞杆4逐渐向后移动，直至完成复位，活塞杆4后移的过程中带动摆动杆6摆动，摆动杆6作用于第一杆81与第二杆82并带动冲头83沿竖直方向上移复位。
当然，当输出杆组8为其他机构时，摆动杆6可根据其连接的机构的需要输出往复摆动或其他非直线运动。
综上，本发明的铰接内杆式双作用缸，其可用作液压缸或气缸，该双作用缸相比传统的液压缸与气缸，由于活塞杆4上开设内孔41，并将摆动杆6铰接在内孔41中的铰支座5上，解决了传统的液压缸与气缸仅能输出往复直线运动的缺陷，该双作用缸能够输出往复摆动等非直线运动。这相比传统的固定式液压缸与气缸的活塞杆的前端铰接连杆的方式，极大地缩小了轴向尺寸；而相比后端铰接式的液压缸或气缸，摆动部分质量大幅降低，从而大幅度地降低冲击所带来的负面影响。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种铰接内杆式双作用缸，包括缸体、后端盖、前端盖、活塞杆，其特征在于：所述活塞杆上开设有内孔，所述内孔中固定地设有铰支座，所述铰支座的前端铰接有摆动杆。
2.根据权利要求1所述的一种铰接内杆式双作用缸，其特征在于：所述活塞杆上所述内孔的前端呈圆锥状。
3.根据权利要求1所述的一种铰接内杆式双作用缸，其特征在于：所述内孔为通孔，所述铰支座与所述内孔的周向侧壁密封连接设置。
4.根据权利要求1所述的一种铰接内杆式双作用缸，其特征在于：所述摆动杆的前端穿出所述内孔外侧。
5.根据权利要求1所述的一种铰接内杆式双作用缸，其特征在于：所述摆动杆的后端销铰在所述铰支座上。
6.根据权利要求1所述的一种铰接内杆式双作用缸，其特征在于：所述摆动杆的后端球铰在所述铰支座上。
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