CN221195579U - 用于气动分离器的活塞结构和气动分离器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于气动分离器的活塞结构和气动分离器。所述活塞结构包括活塞杆和活塞头，所述活塞杆具有相对的第一端和第二端，所述活塞头经注塑成型并套装在所述第一端上，所述活塞头具有容纳部，所述容纳部设置在所述活塞头的环形外周面上用于容纳密封圈，当所述活塞头在所述气动分离器的气缸内安装就位后，所述环形外周面和所述密封圈二者与所述气缸的内壁相接触。本活塞结构具有结构紧凑、成本低，并且容易制造、装配和维护使用等优点。

Description

用于气动分离器的活塞结构和气动分离器

技术领域

本申请涉及机械设备技术领域，尤其涉及用于气动分离器的活塞结构和气动分离器。

背景技术

气动分离器(pneumatic separator)通常配置有若干个气缸，可以通过这些气缸用来对承载工件的工件架进行相应操作，以便实现对例如生产流水线上运送的工件的自动化加工处理等。在图1中示出了一种现有的气动分离器产品，并且在图2和图3中更具体地展示了布置在其中一个气缸2a内部的活塞结构，该活塞结构包括活塞杆1a和活塞头1b，它们通常是采用诸如钢、铝等金属材料制成，并且通过螺纹结构将它们连接在一起。当使用时需要将密封圈1c和导向带1d安装到活塞头1b上，它们在活塞工作会与气缸2a的内壁2b进行接触。在此类现有活塞结构中，密封圈一般采用橡胶材料制成用以起到密封作用，导向带大多采用四氟铜粉或类似材料制成，通过它可以对活塞结构起到运动导向、支撑等作用。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了用于气动分离器的活塞结构和气动分离器，从而可以解决或至少缓解现有技术中存在的问题和其他方面的问题中的一个或多个，或者可以为现有技术提供可替换的技术方案。

首先，根据本申请的一个方面，提供了一种用于气动分离器的活塞结构，包括：

活塞杆，其具有相对的第一端和第二端；以及

活塞头，其经注塑成型并套装在所述第一端上，所述活塞头具有容纳部，所述容纳部设置在所述活塞头的环形外周面上用于容纳密封圈，当所述活塞头在所述气动分离器的气缸内安装就位后，所述环形外周面和所述密封圈二者与所述气缸的内壁相接触。

在根据本申请的用于气动分离器的活塞结构中，可选地，所述容纳部构造成凹槽形状，所述环形外周面被所述凹槽环绕并形成间隔开的第一区段和第二区段，所述第一区段和/或所述第二区段在所述活塞头于所述气缸内安装就位时与所述内壁相接触。

在根据本申请的用于气动分离器的活塞结构中，可选地，所述第一区段相对于所述第二区段更远离于所述第二端，并且所述第一区段在所述活塞杆的轴线方向上的长度不小于所述第二区段在所述轴线方向上的长度。

在根据本申请的用于气动分离器的活塞结构中，可选地，所述第一区段的所述长度大于所述第二区段的所述长度，所述密封圈装设在所述凹槽时相对于所述第一区段更靠近于所述第二区段。

在根据本申请的用于气动分离器的活塞结构中，可选地，所述活塞杆设置有止挡部，所述活塞头朝向所述第二端的一侧抵靠在所述止挡部上；并且/或者，所述活塞头在注塑成型时以嵌入方式套装到所述第一端上，或者所述活塞头在注塑成型之后以组装方式套装到所述第一端上。

在根据本申请的用于气动分离器的活塞结构中，可选地，所述第一端的直径小于所述第二端的直径，位于所述第一端和所述第二端之间的台阶结构形成所述止挡部。

在根据本申请的用于气动分离器的活塞结构中，可选地，所述活塞杆设置有安装部用于可拆卸地安装操作件，所述气动分离器在工作时通过所述操作件来操作用于承载工件的工件架，并且/或者所述活塞杆采用金属材料制成。

在根据本申请的用于气动分离器的活塞结构中，可选地，所述安装部设置在所述第二端并构造成带有螺纹的安装孔，所述操作件通过所述安装孔与所述第二端螺纹连接。

其次，根据本申请的另一方面，还提供了一种气动分离器，包括：

第一气缸，其设置成对用于承载工件的工件架进行第一操作；以及

第二气缸，其配置有如以上任一项所述的用于气动分离器的活塞结构，所述活塞结构中的所述活塞头布置在所述第二气缸内以进行往复运动，所述活塞杆的第二端与操作件相连，用以随着所述活塞头的往复运动而对所述工件架进行不同于所述第一操作的第二操作。

在根据本申请的气动分离器中，可选地，所述第一气缸布置成与所述第二气缸相垂直，并且/或者所述活塞头朝向所述第二端的一侧与所述第二气缸的端盖之间设置有缓冲件。

根据本申请的活塞结构具有结构紧凑、成本低，并且容易制造、装配和维护使用等优点，可以明显提升活塞的磨损性能，改善气缸的气动阻尼性能。采用本申请方案，能够有效解决现有气动分离器产品普遍存在的活塞结构中的导向带容易磨损消耗、活塞杆和活塞头的螺纹连接处容易漏气导致性能降低等问题。

附图说明

图1是一种现有气动分离器的剖视结构示意图。

图2是图1所示现有气动分离器中的活塞结构的立体结构示意图。

图3是图2所示活塞结构的立体分解结构示意图。

图4是一个根据本申请的气动分离器实施例的剖视结构示意图。

图5是图4所示气动分离器实施例中活塞结构的活塞杆和活塞头连接后的立体结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，以下将以示例方式来说明根据本申请的用于气动分离器的活塞结构和气动分离器的结构组成、特点和优点等，然而所有描述不应用于对本申请形成任何限制。在本文中，技术术语“第一”和“第二”仅是用于区分性表述目的而无意于表示它们的顺序和相对重要性。

图4以示意方式阐释了一个根据本申请的气动分离器实施例的基本构造情况，在该实施例中配置使用了一个根据本申请的活塞结构示例，在随后的图5中进一步示出了该活塞结构示例中已装配在一起的活塞杆和活塞头，下面将结合以上示例来详细介绍本申请方案。

如图4所示的实施例中，气动分离器100设置有两个气缸，即在图面中示范性展示为沿着竖直方向布置的气缸1和沿着水平方向布置的气缸2，这两个气缸可以按需选择使用不同的配置，以便通过它们分别对用于承载工件的工件架(未示出)进行不同操作。举例而言，例如可将气缸1配置作为主气缸用来对工件架进行释放操作(即在应用需要时推动工件架在诸如自动化组装线等运送路径上行进)，可将气缸2配置作为阻尼气缸用来起到吸收工件架动能的作用，即可在工件架到达目标位置之前减缓工件架的速度和冲击力等，使得行进过程达到更加平稳，减少或消除工件架可能会对***以及其他零部件、装置或设备等带来不利影响。

对于气缸1，它可以按照具体应用需要选择使用现有技术中任何可行的气缸产品，由于本申请不将它作为重点，故此在本文中不多赘述。对于气缸2，在其中配置了应用本申请方案的活塞结构，在图4中已使用附图标记10对该活塞结构示例进行了整体性标示。

具体来讲，活塞结构10设置有活塞杆11和活塞头12。活塞杆11可按需采用任何合适的材料制成，例如通常可选择使用诸如45号钢等金属材料制成。如图1所示，活塞杆11具有彼此相对的两端，即第一端13和第二端14。作为可选情形，可将活塞杆11构造成使得第一端13的直径比第二端14的直径小，这可以非常方便地通过机加工或者铸造等工艺来实现，如此不仅有利于节省材料和降低成本，而且在增强活塞杆11与活塞头12之间的连接稳固性、促进活塞头12更好进行活塞往复运动等方面也是有益的。

不同于例如图1至图3中示例性展示的现有活塞结构，活塞结构10的活塞头12可使用工程塑料材料经过注塑成型，并且允许采用任何可行方式将它套装到活塞杆11的第一端13上。比如，在一个或一些实施方式下，可以在将活塞头12进行注塑成型时，就直接使其以嵌入方式套装到第一端13上，从而将活塞头12和活塞杆11接合在一起。再比如，在另外的一个或些实施方式下，可以在活塞头12完成了注塑成型之后，再将它通过例如过盈配合等组装方式套装到活塞杆11的第一端13上。

与现有产品中的活塞结构普通采用将活塞杆和活塞头二者螺接连接的方式相比，活塞杆11与活塞头12的以上接合方式可有效避免容易在螺纹连接区域产生漏气的问题，从而能够提升活塞结构10的工作性能和可靠性，例如当将气缸2用作阻尼气缸使用时能够明显增强它的阻尼能力。

活塞头12是经由注塑成型，可以直接利用它的环形外周面16用来替代前文提及到的在例如图1现有产品中普遍需要使用的导向带1d。即，当活塞结构10在气缸2的腔体内工作时，可以通过环形外周面16来直接与气缸2的内壁21进行接触，从而能利用活塞头12本身结构用来对活塞结构10起到运动导向、支撑等作用，用于构建活塞头12的工程塑料材料可承担上述作用。这完全改变了按照传统方式需要在活塞头上单独安装额外的导向带，然而由于此类导向带在工作期间一般会承受相对较大的径向载荷而容易磨损，因此导致使用寿命缩短，需要经常更换维护。对比之下，采用根据本申请的以上方式，由于活塞头12一体化注塑成型，它可以在整体上承载径向载荷从而能够改善磨损性能，进而提高活塞结构的阻尼能力等，同时也简化了活塞结构的安装和维护操作，有利于降低成本。

可以在环形外周面16上设置容纳部15用来安放密封圈3，这在图4中给出了示意性展示。通常来讲，密封圈3可使用诸如橡胶等弹性材料来制成。在将活塞结构10安装布置到气缸2的腔体内之后，密封圈3与气缸2的内壁21进行接触，以便在活塞头12在气缸2内进行往复运动时起到密封作用。关于密封圈3的具体结构配置等情况，可以根据具体应用要求来设计。例如，在一个或一些实施方式下，可以将密封圈3构造成具有一个或多个突伸出的密封唇部分，以便可利用此类部分用来直接接触气缸内部而实现密封效果。

参阅图5所示，可以将容纳部15可选地构造成具有凹槽形状，将该凹槽环绕着活塞头12的环形外周面16设置，从而可以使环形外周面16形成被凹槽间隔开的不同区段，在图4和图5使用了附图标记161和162对它们予以区分性标示。如前所述，活塞头12可采用工程塑料材料通过注塑工艺制成，在实际应用时可根据需要使得环形外周面16的一个或两个区段用来充当传统方式中的导向带作用，即本申请允许区段161和/或区段162在活塞头12于气缸2内进行往复运动时与内壁21直接接触。

对于环形外周面16的以上区段，可以根据应用需求对它们进行灵活配置。例如，作为可选情形，可以将相对更靠近于气缸内部的区段161设置成在活塞杆11的轴线方向上比另一个区段162相对更长，另外还密封圈3布置成与区段161相比更靠近区段162，这都有利于更好地控制活塞头12与内壁21之间的接触磨损，使得活塞头12靠近于气缸腔体的部分具有相多的磨损承受量和密封性能，可以在整体上进一步优化活塞结构的性能表现。

继续参考图4和图5，可以在活塞结构10的活塞杆11上设置止挡部17，以方便活塞头12在活塞杆11上的安装定位和使用等。当活塞头12与活塞杆11装配到一起时，活塞头12朝向活塞杆11的第二端14的一侧141将抵靠到止挡部17上。作为可选情形，当活塞杆11的第一端13和第二端14具有不同直径构造时，可以非常方便地将位于它们之间的台阶结构用作上述止挡部17。此外，作为可选情形，可以考虑在活塞杆11上例如靠近止挡部17的位置处或者其他合适位置处设置诸如凹部等结构，以便在采用将活塞头12以嵌入方式套装到活塞杆11的第一端13上时，可以借助于此类结构用来促进活塞头12在注塑成型时能与活塞杆11更加充分、稳固地接合，增强它们之间的接合力，这将有利于避免在连接区域产生漏气，提高活塞结构的产品质量。

此外，可以在活塞结构10的活塞杆11设置安装部18，以便用来将操作件5可选地以拆卸方式安装到活塞结构10上。举例而言，例如可以在活塞杆11的第二端14上设置带有螺纹的安装孔，然后使用诸如螺钉等连接件19将操作件5安装固定到活塞杆11上。

关于操作件5，本申请对于它的具体构造等方面不做出任何限定，根据应用需求情况而允许操作件5可能具有相对简单或者相对复杂的结构配置，在气动分离器100工作时可通过操作件5对用来承载工件的工件架进行符合应用期望的相应操作，比如在前文中提及到的用于吸收工件架运动动能等任何的可能操作。

为了进一步优化***构造，特别是用来减轻或消除气缸2以及其中的活塞结构10在工作时可能存在的振动、冲击、噪声等问题，可以在气缸2的端盖20与活塞头12之间布置缓冲件4，这也同时有利于延长活塞结构10、端盖20等零部件的使用寿命。关于缓冲件4的具体使用材料、尺寸、形状等方面，本申请不做出任何限制，例如它可以使用例如橡胶或者任何其他的合适材料制成。

以上仅以举例方式来详细阐明根据本申请的用于气动分离器的活塞结构和气动分离器，这些个例仅供说明本申请的原理及其实施方式之用，而非对本申请构成限制，在不脱离本申请范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本申请的范畴并为本申请的各项权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，其特征在于，包括：

活塞杆(11)，其具有相对的第一端(13)和第二端(14)；以及

活塞头(12)，其经注塑成型并套装在所述第一端(13)上，所述活塞头(12)具有容纳部(15)，所述容纳部(15)设置在所述活塞头(12)的环形外周面(16)上用于容纳密封圈(3)，当所述活塞头(12)在所述气动分离器(100)的气缸(2)内安装就位后，所述环形外周面(16)和所述密封圈(3)二者与所述气缸(2)的内壁(21)相接触。

2.根据权利要求1所述的用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，其中，所述容纳部(15)构造成凹槽形状，所述环形外周面(16)被所述凹槽环绕并形成间隔开的第一区段(161)和第二区段(162)，所述第一区段(161)和/或所述第二区段(162)在所述活塞头(12)于所述气缸(2)内安装就位后与所述内壁(21)相接触。

3.根据权利要求2所述的用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，其中，所述第一区段(161)相对于所述第二区段(162)更远离于所述第二端(14)，并且所述第一区段(161)在所述活塞杆(11)的轴线方向上的长度不小于所述第二区段(162)在所述轴线方向上的长度。

4.根据权利要求3所述的用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，其中，所述第一区段(161)的所述长度大于所述第二区段(162)的所述长度，所述密封圈(3)装设在所述凹槽时相对于所述第一区段(161)更靠近于所述第二区段(162)。

5.根据权利要求1所述的用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，其中，所述活塞杆(11)设置有止挡部(17)，所述活塞头(12)朝向所述第二端(14)的一侧(141)抵靠在所述止挡部(17)上；并且/或者，所述活塞头(12)在注塑成型时以嵌入方式套装到所述第一端(13)上，或者所述活塞头(12)在注塑成型之后以组装方式套装到所述第一端(13)上。

6.根据权利要求5所述的用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，其中，所述第一端(13)的直径小于所述第二端(14)的直径，位于所述第一端(13)和所述第二端(14)之间的台阶结构形成所述止挡部(17)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，其中，所述活塞杆(11)设置有安装部(18)用于可拆卸地安装操作件(5)，所述气动分离器(100)在工作时通过所述操作件(5)来操作用于承载工件的工件架，并且/或者所述活塞杆(11)采用金属材料制成。

8.根据权利要求7所述的用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，其中，所述安装部(18)设置在所述第二端(14)并构造成带有螺纹的安装孔，所述操作件(5)通过所述安装孔与所述第二端(14)螺纹连接。

9.一种气动分离器(100)，其特征在于，包括：

第一气缸(1)，其设置成对用于承载工件的工件架进行第一操作；以及

第二气缸，其配置有如权利要求1-8中任一项所述的用于气动分离器(100)的活塞结构(10)，所述活塞结构(10)中的所述活塞头(12)布置在所述第二气缸内以进行往复运动，所述活塞杆(11)的第二端(14)与操作件(5)相连，用以随着所述活塞头(12)的往复运动而对所述工件架进行不同于所述第一操作的第二操作。

10.根据权利要求9所述的气动分离器(100)，其中，所述第一气缸(1)布置成与所述第二气缸相垂直，并且/或者所述活塞头(12)朝向所述第二端(14)的一侧(141)与所述第二气缸的端盖(20)之间设置有缓冲件(4)。