一种锁止安全气缸的制作方法

本发明涉及一种电机，特别涉及一种锁止安全气缸。


背景技术：

气缸一般由缸筒、端盖、活塞、活塞杆、密封圈等组成，可以做直线往复运动。为了提高动作的稳定性和可靠性，通常，在气缸上设置一套锁紧装置，实现在特定位置锁紧固定。现有技术中的锁紧机构通常采用机械式夹紧式结构，即配设一套夹紧机构，包括有能实现夹紧或松开的夹爪，该夹爪通过另一气缸、油缸或其它方式驱动，用于夹紧目标气缸的输出轴，通过摩擦力来实现夹紧锁定，该种类型的夹紧机构体积大，结构较为复杂，同时，会出现磨损、打滑现象，稳定性较差，具有一定的安全隐患。


技术实现要素：

1.要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、体积小，能实现快速锁紧，同时具有稳定调速功能的锁止安全气缸。
2.解决问题的技术方案本发明提供一种锁止安全气缸，包括：气缸本体1；可调式联动锁紧装置，安装在所述气缸本体1的后端，所述可调式联动锁紧装置内成型有相互连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述气缸本体1同轴，所述第一腔室内滑配有第一滑塞21，所述第一滑塞21通过连杆211与所述气缸本体1内的主滑塞14刚性连接，所述第二腔室内滑配有第二滑塞22，所述第一腔室与所述第二腔室之间形成密封腔，所述密封腔内填充有液压油，且在所述密封腔内设有调节阀组件，所述调节阀组件用于调节两腔室之间的连通量并实现所述第一滑塞21对所述连杆211的阻尼力调节，当两腔室的连通量为0时实现对所述气缸本体1的锁止固定。进一步的，所述第一腔室的孔径与所述第二腔室的孔径的比值大于等于1/5且小于等于1/2。进一步的，所述可调式联动锁紧装置包括同轴固定在所述气缸本体1后端的缸筒2，所述缸筒内成型有依次连接的第一腔室、连接孔和第二腔室，且所述连接孔、所述第一腔室和所述第二腔室的直径依次增大，所述第一腔室与所述连接孔之间具有台阶面并形成第一安装面，所述第二腔室与所述连接孔之间具有台阶面并形成第二安装面，所述调节阀组件安装在所述第一安装面与所述第二安装面之间。进一步的，所述调节阀组件包括横截面为圆形且同轴设置的左阀体51、阀盘52和右阀体53，所述左阀体51和所述右阀体53固定安装在所述第一腔室与所述第二腔室之间，所述阀盘52转动地安装在所述左阀体51和所述右阀体53之间、且其转动轴线平行于所述第
一滑塞的滑动方向，所述阀盘52的两端与所述左阀体51、所述右阀体53之间设有密封件；所述左阀体1的两端贯穿有第一阀孔510，所述阀盘52的两端贯穿有第二阀孔520，所述右阀体53的两端贯穿有第三阀孔530，所述阀盘52的侧壁设有轮齿并形成蜗轮，所述蜗轮上啮合连接有蜗杆31，所述蜗杆31的端部与安装在缸筒外壁的一驱动电机3连接并用于驱动所述阀盘52转动、以调节所述第一阀孔510与所述第二阀孔530的连通截面积。进一步的，所述第一阀孔510、所述第二阀孔520和所述第三阀孔530的数量相同且均周向均布，同时，1.1*α1≤α2≤1.5*α1，且所述阀盘52的转动角度大于α1且小于α2，其中，α1为阀孔侧壁与轴线之间形成的夹角，α2为相邻两阀孔的侧壁与轴线之间形成的夹角，当所述阀盘转动至第一极限位时，所述第二阀孔的两端分别与所述第一阀孔510、所述第二阀孔520同心并实现完全连通，当所述阀盘转动至第二极限位时，所述第二阀孔的两端分别于所述第一阀孔、所述第二阀孔错位并形成阻断。进一步的，所述第二阀孔为倾斜于所述阀盘的轴线的斜孔或与所述阀盘同轴的螺旋形孔，且α1≤α4≤1/2*α3，其中，α3为相邻两阀孔之间的夹角，α4为所述第二阀孔两端的开口的中心与所述阀盘的轴线之间形成的夹角。进一步的，所述左阀体51和所述右阀体53的端部设有凹孔并形成轴孔，所述阀盘52的两端设有能插入所述轴孔并实现转动的中心轴521，所述中心轴521与所述轴孔之间设有轴套，所述轴套的内壁和/或外壁设有若干凹孔，所述凹孔内填充有石墨；所述阀盘52的两端面设有与所述中心轴同轴的环形限位凸起522，所述左阀体51和所述右阀体53的端部设有能容所述环形限位凸起卡入的环形限位凹槽。进一步的，所述左阀体、所述右阀体的端面开设有环形凹槽并形成用于安装密封圈的安装槽514，所述安装槽541的底面中心设有凸起5141，所述凸起5141的端部径向向内或向外延伸并形成卡接部5142，所述密封圈包括能卡入所述安装槽内的密封圈本体61，所述密封圈本体的端部开设有能容所述卡接部卡入的卡槽，所述密封圈本体的工作端设有环形的第一密封部611及位于所述第一密封部内侧的第二密封部612，所述第一密封部611的端面为弧形面，所述第二密封部612为向内侧倾斜的密封唇；所述阀盘的端部设有能插入所述安装槽的密封环524，所述密封环的端面形成密封面并与所述第一密封部和第二密封部接触。进一步的，所述左阀体和所述右阀体的端面开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有静环，所述静环的侧壁与所述环形凹槽内壁之间设有o型密封圈，所述环形凹槽内设有使所述静环有向外的运动趋势的第一弹性部件，所述阀盘的端部固定有能贴合于所述静环以实现密封的动环。进一步的，所述缸筒的外壁开设有第二阀孔200a，所述第二阀孔200a的侧壁开设有连通所述第一腔室的第一流道200b及连通所述第二腔室的第二流道200c，所述第一流道200b和所述第二流道200c位于所述第二阀孔的不同径向面上，所述第二阀孔内滑配有阀芯41及使所述阀芯41有向外的运动趋势的第二弹性部件42，所述阀芯41的端部延伸至所述缸筒外并形成操作部，当所述阀芯位于外极限位时，所述第一流道与所述第二流道不连通，当所述阀芯位于内极限位时，所述第一流道与所述第二流道连通。
3.有益效果本发明锁止安全气缸，可调式联动锁紧装置设置在气缸本体后端，形成一体式结
构，结构紧凑，便于整体组装和安装；采用双滑腔结构，配合调节阀组件，能实现两腔室之间的连通量的调节，根据连通量的大小，能实现对第一滑塞的阻尼调节，进而实现对气缸输出轴的速度调节及锁紧，其结构紧凑，加工方便，通过滑塞实现锁紧，锁紧力大，且锁紧稳定、可靠，能在任意位置进行锁紧固定，适用范围广；采用蜗轮蜗杆式驱动结构，驱动力大，驱动稳定性好，其提高了阀盘的转动精度，满足不同的使用需求，同时对阀盘具有良好的锁紧功能，避免其自转；阀盘侧壁采用不完全轮齿，降低生产成本，提高生产效率；设置主轴及限位结构，提高阀盘的转动精度和转动稳定性，且使用寿命长；对端面密封进行优化设计，密封性高，提高整体的运行可靠性和稳定性；对阀孔进行参数设计，增大阀孔的有效面积，进而增大连通量的可控范围，即提高气缸的速度范围，适用范围广；第二阀孔采用斜孔式或螺旋孔式，内部的液压油能对阀盘产生一定的径向推力，进而使阀盘侧壁的轮齿充分贴合蜗杆上的轮齿，实现消隙，提高结构紧凑性及运行稳定性，同时，能在连通瞬间，特别是在受压时的连通瞬间，减小突然连通而造成的瞬间的紊流、冲击，提高整体使用可靠性，同时，其能增大流道长度，适当提高油量；采用分体式调节阀组件结构，加工方便、成本低，且便于组装，利于提高整体精度，提高整体运行可靠性；设置手动应急解锁装置，能在特殊工况下实现应急解锁，使用安全性高；在手动应急解锁装置上可配设电磁铁，实现电动控制，实现非本地控制，提高其使用范围，实现电动应急解锁；在第二滑塞上设置限位杆，能实现对气缸本体的行程控制，结构简单、紧凑，且调节方便省力；本发明锁止安全气缸，结构紧凑、外形美观，能实现对气缸的快速锁止，锁紧力大，可靠性高，使用安全、可靠。
附图说明
图1为本发明锁止安全气缸的结构示意图；图2为本发明锁止安全气缸的剖视图；图3为本发明锁止安全气缸的横向剖视图；图4为本发明锁止安全气缸的调节阀组件的结构示意图；图5为本发明锁止安全气缸的调节阀组件的另一角度结构示意图；图6为本发明锁止安全气缸的调节阀组件的剖视图；图7为本发明锁止安全气缸的调节阀组件的爆炸示意图；图8为本发明锁止安全气缸的左阀体的结构示意图；图9为本发明锁止安全气缸的左阀体的剖视图；图10为本发明锁止安全气缸的阀盘的结构示意图；图11为本发明锁止安全气缸的阀盘的第二阀孔的剖视图；图12为本发明锁止安全气缸的阀盘的剖视图；图13为本发明锁止安全气缸的阀盘的主视图；图14为本发明锁止安全气缸的阀盘的第二阀孔的布置示意图；图15为本发明锁止安全气缸的右阀体的结构示意图；图16为本发明锁止安全气缸的右阀体的剖视图；图17为本发明锁止安全气缸的密封件的实施例一的结构示意图；图18为本发明锁止安全气缸的手动阀芯的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，详细介绍本发明实施例。参阅图1-图18，本发明提供一种锁止安全气缸，包括气缸本体1及设置在气缸本体1后端的可调式联动锁紧装置。气缸本体1包括缸筒及分别设置在缸筒两端的第一盖体11和第二盖体12，在缸筒内设置有主滑腔10，在主滑腔内滑配有主滑塞14，主滑塞14的头部固定有滑塞杆141，滑塞杆141延伸至气缸本体外并作为输出轴，在主滑塞的后端固定有连杆211，该连杆211也为圆柱形，且与滑塞杆同轴，该连杆轴向向外延伸至气缸本体外，并用于与可调式联动锁紧装置。实现对主滑塞14的阻尼力调节，提高气缸本体1的运行可靠性和稳定性，同时能实现对主滑塞的锁止固定，且能在任意位置进行锁止，灵活性高。可调式联动锁紧装置安装在气缸本体1的后端，在该可调式联动锁紧装置内成型有相互连通的第一腔室和第二腔室，第一腔室与气缸本体1同轴，在第一腔室内滑配有第一滑塞21，该第一滑塞21与连杆211刚性连接，在第二腔室内滑配有第二滑塞22，在第一腔室与第二腔室之间形成密封腔，在该密封腔内填充有液压油，同时，在密封腔内设有调节阀组件，该调节阀组件用于调节第一腔室与第二腔室之间的连通量(截面积)，实现第一滑塞21对连杆211的阻尼力调节，当两腔室的连通量为0时，即不连通时，实现对所述气缸本体1的锁止固定，同时，通过调节第一腔室与第二腔室的连通量，能实现对气缸本体的速度调节，实现气缸的稳定运行，大大降低气缸运行过程中的冲击性。第一滑塞将第一腔室隔成第一有杆腔20a和第一无杆腔20b，连杆穿过第一有杆腔后与主滑塞刚性连接，在第一有杆腔的端部开设有第一排气孔，在该第一排气孔上设有防尘网；第二滑塞将第二腔室隔成第二无杆腔20c和第三无杆腔20d，在第三无杆腔的端部开设有第二排气孔，在该第二排气孔上设有防尘网，液压油填充在第一无杆腔和第二无杆腔之间。具体的，该可调式联动锁紧装置包括缸筒2，其固定在气缸本体1后端，本实施例中，其设置在第二杆体12的后端，在缸筒2的端部设有第三盖体13，上述第一盖体、第二盖体和第三盖体通过四个螺栓实现拉紧固定，进而实现可调式联动锁紧装置与气缸本体的固定，形成一体式结构，该缸筒2整体为圆筒形结构，在缸筒2内成型有依次连接的第一腔室、连接孔和第二腔室，且连接孔的直径小于第一腔室的内径，第一腔室的内径小于第二腔室的内径，本实施例中，该第一腔室的孔径与第二腔室的孔径的比值大于等于1/5且小于等于1/2，其能缩短第二滑塞的运动行程，进而减小缸筒2的长度，降低安装长度；第一腔室和第二腔室的两端均轴向贯穿至缸筒外，加工方便，且便于滑塞及调节组件的快速、精确安装；在第一腔室与连接孔之间设有阶梯孔并形成第一安装面，在第二腔室与连接孔之间设有阶梯孔并形成第二安装面，在第一安装面和第二安装面上均开设有安装孔，该安装孔为螺孔；调节阀组件安装在第一安装面与第二安装面之间。参阅图4-图7，调节阀组件包括左阀体51、阀盘52和右阀体53，左阀体51、阀盘52和右阀体53的横截面均为圆形，且同轴设置。参阅图8-图9，左阀体51设置在连接孔内且位于靠近第一腔室一端，其包括圆柱形的第一阀体，第一阀体的头部径向向外延伸并形成第一连接法兰517，第一连接法兰517的端面形成用于与第一安装面接触的第三安装面51a，在该第三安装面上周向均布有第一安
装孔5110，同时，在该第三安装面上开设有用于在安装时径向定位的第一定位凸起516，同时，在第一安装面上开设有能容该第一定位凸起卡入的第一定位凹孔；在第一阀体的头部端面设有圆形凹槽518，在圆形凹槽518的底面周向均布有多个第一阀孔510，本实施例中为5-8个，该第一阀孔为直孔，即其轴线平行于左阀体的轴线，在第三安装面51a及第一阀体的侧壁开设有用于安装密封圈的环形凹槽515；第三安装面上的密封圈与第一安装面接触并实现密封，第一阀体侧壁的密封圈与连接孔内壁接触，并实现密封；在第一阀体的尾部端面中心设有凹孔，并形成第一轴孔511，同时在该端面上开设有一第一轴孔511同轴的两环形凹槽并分别形成第一环形限位槽512和第一密封件安装槽514，且第一密封件安装槽514的直径大于第一环形限位槽的直径，即第一密封件安装槽514位于第一环形限位槽的外侧，第一阀孔位于第一密封件安装槽514与第一环形限位槽512之间，同时，在该端面上设置有弧形限位槽513，该弧形限位槽为弧形并与第一轴孔511同轴，用于阀盘的转动限位。参阅图15-图16，右阀体53与左阀体51的结构基本相同，右阀体53设置在连接孔内且位于靠近第二腔室一端，其包括圆柱形的第二阀体，第二阀体的头部径向向外延伸并形成第二连接法兰537，第二连接法兰537的端面形成用于与第二安装面接触的第四安装面53a，在该第四安装面上周向均布有第二安装孔6310，同时，在该第四安装面上开设有用于在安装时径向定位的第二定位凸起536，相应的，在第二安装面上开设有能容该第二定位凸起卡入的第二定位凹孔；在第二阀体的头部端面设有圆形凹槽538，在圆形凹槽538的底面周向均布有多个第三阀孔510，本实施例中为5-8个，其与第一阀孔的数量相同，该第三阀孔为直孔，即其轴线平行于右阀体的轴线，在第四安装面53a及第二阀体的侧壁开设有用于安装密封圈的环形凹槽535；第四安装面上的密封圈与第二安装面接触并实现密封，第二阀体侧壁的密封圈与连接孔内壁接触，并实现密封；在第二阀体的尾部端面中心设有凹孔，并形成第二轴孔531，同时在该端面上开设有与第二轴孔531同轴的两个环形凹槽，并分别形成第二环形限位槽532和第二密封件安装槽534，且第二密封件安装槽534的直径大于第二环形限位槽的直径，即第二密封件安装槽534位于第二环形限位槽的外侧，第三阀孔位于第二密封件安装槽534与第二环形限位槽532之间，同时，在该端面上设置有弧形限位槽533，该弧形限位槽为弧形并与第二轴孔531同轴，用于阀盘的转动限位。左阀体51和右阀体53通过螺栓分别安装在连接孔的两端，阀盘52转动地安装在左阀体51和右阀体53之间，且其转动轴线平行于第一滑塞的滑动方向，在阀盘52的两端与左阀体51、右阀体53之间分别设有密封件；具体的，阀盘52的横截面为圆形，其直径略小于连接孔的内径，在阀盘52的两端中心设有中心轴521，两中心轴521分别成插入第一轴孔和第二轴孔内，并实现转动；为了提高转动精度，转动稳定性和可靠性，在中心轴521与轴孔之间设有轴套，在轴套的内壁或外壁设有若干凹孔，在凹孔内填充有石墨，其能提高转动精度的同时提高滑动顺畅性，避免磨损等现象产生而影响转动可靠性；在阀盘52的两端面设有与中心轴同轴的环形限位凸起522，其能分别卡入左阀体51上的第一环形限位槽和右阀体53上的第二环形限位槽内，进一步提高阀盘的转动稳定性；在阀盘52的两端贯穿有第二阀孔520，第二阀孔的数量与第一阀孔的数量相同，同时，在阀盘52的侧壁设有轮齿并形成蜗轮，本实施例中，该轮齿为不完全齿轮，同时，在该蜗轮上啮合连接有蜗杆31，具体的，在缸筒的外壁开设有一安装槽，该安装槽位于连接孔的外侧，由于连接孔的内径相对较小，因此，在该处的壁厚相对较厚，为螺杆提供安装空间，螺杆转动地安装在该安装槽内，并与阀盘侧壁
的轮齿啮合，形成蜗轮蜗杆结构，同时，在缸筒2的外壁设有一安装台，在该安装台上固定安装有一驱动电机3，该驱动电机的输出轴与螺杆31连接，用于驱动螺杆转动，进而驱动阀盘52转动，以调节第一阀孔510与第二阀孔530的连通截面积，具体的，通过阀孔的错位来实现连通面积调节，当完全错位时，两阀孔之间不连通，当完全不错位时，两阀孔的连通量最大。为了直观地了解内部的阀盘的角度，在阀盘的侧壁设置一指示标识，同时，在缸筒的侧壁开设有一观察口，在该观察口上也设置有一标识，通过两个标识的对齐位置来判断阀盘的状态。为了能实现自动判断，可以在观察口上设置一位置传感器(光电开关)，同时，在阀盘的成本设置一个能触发该位置传感器的触发部，进而能实现对阀盘角度的自动化监控。以下对各阀孔的设置进行说明：参阅图13-图14，第一阀孔510、第二阀孔520和第三阀孔530均为6个且均周向均布，同时满足以下条件，1.1*α1≤α2≤1.5*α1，且阀盘52的转动角度大于α1且小于α2，其中，α1为阀孔侧壁(两个切线)与轴线之间形成的夹角，α2为相邻两个阀孔的侧壁(切线)与轴线之间形成的夹角，且当阀盘转动至第一极限位时，第二阀孔的两端分别与第一阀孔510、第二阀孔520同心，并实现完全连通，此时，第一腔室和第二腔室的连通量最大，为了提高气缸本体的运行速度，本实施例中，第一腔室和第二腔室的最大连通量(横截面积)与第一腔室的横截面积之间的比值大于1/25，当阀盘转动至第二极限位时，第二阀孔的两端分别于第一阀孔、第二阀孔错位，并形成阻断，此时，第一腔室和第二腔室不连通，第一腔室内的第一滑塞无法实现轴向滑移，由于其通过连杆与主滑塞连接，因此，此时，主滑塞也无法产生移动，进而实现对气缸本体的锁止固定。本实施例中，第二阀孔520为倾斜于阀盘的轴线的斜孔、或为与阀盘同轴的螺旋形孔，同时，α1≤α4≤1/2*α3，其中，α3为相邻两个阀孔(切线与圆心)之间的夹角，α4为第二阀孔两端的开口(第二阀孔第一端的开口520a及第二阀孔第二端的开口20b)的中心与阀盘的轴线之间形成的夹角，其能对阀盘产生一定的径向推力，进而使阀盘侧壁的轮齿充分贴合蜗杆上的轮齿，实现消隙，提高结构紧凑性及运行稳定性，同时，能在连通瞬间，特别是在受压时，减小突然连通而造成的瞬间的紊流、冲击，提高整体使用可靠性；同时，其能增大流道长度，适当提高油量。在左阀体与阀盘之间、右阀体与阀盘之间设有密封件，以下根据不同的密封件进行举例说明：实施例一，参阅图17，在左阀体和右阀体的端面开设有环形凹槽并形成用于安装密封圈的安装槽514，该安装槽的横截面为矩形，同时，在安装槽541的底面中心设有环形的凸起5141，该凸起5141的轴向高度小于安装槽的深度，凸起5141的端部径向向内或向外延伸，并形成卡接部5142，密封圈包括能卡入安装槽内的密封圈本体61，在密封圈本体的端部开设有卡槽，该卡槽能容卡接部卡入，实现固定，密封圈本体朝向阀盘的一端为工作端，在该工作端上设有环形的第一密封部611及第二密封部612，且第二密封部612位于第一密封部内侧(靠近圆心方向)，第一密封部611的端面为弧形面，第二密封部612为向内侧倾斜的密封唇；同时，在阀盘的端部设有能插入安装槽的密封环524，该密封环为一个环形凸起结构，在密封环的端面形成密封面，该密封面做抛光处理，表面精度高，其与第一密封部和第二密封部贴合基础，形成密封；在第一密封部和第二密封部之间设有油，进而提高整体的密
封效果；本实施例中，在密封圈本体内设有一支架体，提高整体结构可靠性。实施例二，图中未示出，在左阀体和右阀体的端面开设有环形凹槽，在环形凹槽内设有静环，在静环的侧壁与环形凹槽内壁之间设有o型密封圈，实现静环与左或右阀体之间的密封，同时，在环形凹槽内设有第一弹性部件，该第一弹性部件使静环有轴向向外的运动趋势，同时，在阀盘的端部固定有动环，动环和静环的工作面相互贴合，形成动密封。当调节频率较小时，即阀盘的转动频率较小时，采用实施例一中的密封方案，当调节频率较大时，即阀盘的转动频率较大时，采用实施例二中的密封方案，为了便于在特殊状态下实现应急解锁，本实施例中，在可调式联动锁紧装置上还设置有手动应急解锁装置，具体的，参阅图18，在缸筒的外壁开设有第二阀孔200a，该第二阀孔设置在连接孔的外侧，且其轴线垂直于缸筒的轴线，在第二阀孔200a的侧壁开设有第一流道200b和第二流道200c，第一流道200b和第二流道200c位于第二阀孔的不同径向面上，同时，第一流道200b延伸至第一腔室的端部并连通该第一腔室，第二流道200c延伸至第二腔室的端部并连通第二腔室，在第二阀孔内设有阀芯41及第二弹性部件42，该阀芯能实现轴向滑移，并能实现对第一流道和第二流道之间的连通或阻断，第二弹性部件使使阀芯41有向外的运动趋势，阀芯41的端部延伸至缸筒外，并形成操作部，当阀芯在弹力作用下位于外极限位时，阀芯使第一流道与第二流道不连通，即第一腔室与第二腔室处于不连通状态；当阀芯受压并位于内极限位时，阀芯使第一流道与第二流道连通，即使第一腔室和第二腔室实现连通，实现解锁；在缸筒的侧壁设有一安装座4，在该安装座，在该安装座上开设有能容操作部穿过的孔，且该孔的深度大于或等于操作部的长度，进而对操作部进行保护，避免误操作；为了提高自动化程度，可以在该安装座上设置有电磁铁，用于实现对该操作部实现电动应急解锁，其能便于在较远距离进行操作，例如无法在手动操作的工况下。为了便于对气缸实现行程控制，在第二滑塞的端部设置有一限位杆，该限位杆位于背向第一腔室一端，在第三盖体上开设有刚好能容该限位杆穿过的孔，该限位杆的长度方向平行于第二滑塞的滑动方向，在该限位杆上螺纹连接有限位螺母，通过调准限位螺母的轴向距离来实现对第二滑塞的极限位控制，当第二滑塞向第一滑塞方向运动过程中，带动该限位杆同步移动，当限位螺母与第三盖体侧壁接触时，第二滑塞无法继续移动，进而实现对气缸本体的行程限制，即控制气缸本体的伸出距离，同时，在限位拉杆上还设置有一个锁紧螺母，用于对限位螺母实现锁紧，避免松动。以下对本发明锁止安全气缸的工作过程进行简单说明：工作前，驱动电机动作，依次带动螺杆和阀盘转动，使第二阀孔与第一阀孔、第三阀孔之间完全连通，即使第一腔室和第二腔室的连通量处于最大状态，形成复位；气缸上的阀门动作，将压缩气体送入气缸本体中，实现对主滑塞的驱动，进而使滑塞杆实现伸缩动作；此过程中，主滑塞通过连杆带动第一滑塞移动，在第一滑塞运动过程中，改变了第一无杆腔20b的空间大小，进而对内部的液压油产生正压力或负压力，当产生正压力时，将液压油挤压至第二腔室内，并使第二腔室内的第二滑塞产生向外的滑移，实现自动平衡；当产生负压力时，将液压油从第二腔室内吸入，并使第二腔室内的第二滑塞产生向内的滑移，实现动平衡；当需要对气缸进行锁紧固定时，驱动电机动作，依次带动螺杆和阀盘转动，并使第二阀孔与第一阀孔、第三阀孔之间完全不连通，形成阻断，此时，第一腔室和第二腔室不连通，第一无杆腔形成一个独立的密封腔，此时，由于液压油的存在，第二滑塞无法产生轴向
滑移，同时由于通过连杆与主滑塞刚性连接，因此，主滑塞也无法实现轴向移动，进而实现对气缸本体的锁紧固定，其能在任意位置进行锁紧固定；当驱动电机控制阀盘在连通与不连通之间进行转动时，能根据不同的连通量，形成对主滑塞不同的拉力，进而实现对气缸本体的速度控制；当需要对气缸的输出行程进行限制时，通过具体需求调准限位螺母在限位杆上的距离，并通过锁紧螺母实现锁紧，当气缸输出轴伸出至限制位置时，位于末端的第二滑塞上的限位拉杆上的限位螺母与第三盖体端部接触，使其无法再向前继续滑动，进而实现行程控制。本发明锁止安全气缸，可调式联动锁紧装置设置在气缸本体后端，形成一体式结构，结构紧凑，便于整体组装和安装；采用双滑腔结构，配合调节阀组件，能实现两腔室之间的连通量的调节，根据连通量的大小，能实现对第一滑塞的阻尼调节，进而实现对气缸输出轴的速度调节及锁紧，其结构紧凑，加工方便，通过滑塞实现锁紧，锁紧力大，且锁紧稳定、可靠，能在任意位置进行锁紧固定，适用范围广；采用蜗轮蜗杆式驱动结构，驱动力大，驱动稳定性好，其提高了阀盘的转动精度，满足不同的使用需求，同时对阀盘具有良好的锁紧功能，避免其自转；阀盘侧壁采用不完全轮齿，降低生产成本，提高生产效率；设置主轴及限位结构，提高阀盘的转动精度和转动稳定性，且使用寿命长；对端面密封进行优化设计，密封性高，提高整体的运行可靠性和稳定性；对阀孔进行参数设计，增大阀孔的有效面积，进而增大连通量的可控范围，即提高气缸的速度范围，适用范围广；第二阀孔采用斜孔式或螺旋孔式，内部的液压油能对阀盘产生一定的径向推力，进而使阀盘侧壁的轮齿充分贴合蜗杆上的轮齿，实现消隙，提高结构紧凑性及运行稳定性，同时，能在连通瞬间，特别是在受压时的连通瞬间，减小突然连通而造成的瞬间的紊流、冲击，提高整体使用可靠性，同时，其能增大流道长度，适当提高油量；采用分体式调节阀组件结构，加工方便、成本低，且便于组装，利于提高整体精度，提高整体运行可靠性；设置手动应急解锁装置，能在特殊工况下实现应急解锁，使用安全性高；在手动应急解锁装置上可配设电磁铁，实现电动控制，实现非本地控制，提高其使用范围，实现电动应急解锁；在第二滑塞上设置限位杆，能实现对气缸本体的行程控制，结构简单、紧凑，且调节方便省力；本发明锁止安全气缸，结构紧凑、外形美观，能实现对气缸的快速锁止，锁紧力大，可靠性高，使用安全、可靠。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种锁止安全气缸，其特征在于，包括：气缸本体1；可调式联动锁紧装置，安装在所述气缸本体1的后端，所述可调式联动锁紧装置内成型有相互连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述气缸本体1同轴，所述第一腔室内滑配有第一滑塞21，所述第一滑塞21通过连杆211与所述气缸本体1内的主滑塞14刚性连接，所述第二腔室内滑配有第二滑塞22，所述第一腔室与所述第二腔室之间形成密封腔，所述密封腔内填充有液压油，且在所述密封腔内设有调节阀组件，所述调节阀组件用于调节两腔室之间的连通量并实现所述第一滑塞21对所述连杆211的阻尼力调节，当两腔室的连通量为0时实现对所述气缸本体1的锁止固定。2.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述第一腔室的孔径与所述第二腔室的孔径的比值大于等于1/5且小于等于1/2。3.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述可调式联动锁紧装置包括同轴固定在所述气缸本体1后端的缸筒2，所述缸筒内成型有依次连接的第一腔室、连接孔和第二腔室，且所述连接孔、所述第一腔室和所述第二腔室的直径依次增大，所述第一腔室与所述连接孔之间具有台阶面并形成第一安装面，所述第二腔室与所述连接孔之间具有台阶面并形成第二安装面，所述调节阀组件安装在所述第一安装面与所述第二安装面之间。4.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述调节阀组件包括横截面为圆形且同轴设置的左阀体51、阀盘52和右阀体53，所述左阀体51和所述右阀体53固定安装在所述第一腔室与所述第二腔室之间，所述阀盘52转动地安装在所述左阀体51和所述右阀体53之间、且其转动轴线平行于所述第一滑塞的滑动方向，所述阀盘52的两端与所述左阀体51、所述右阀体53之间设有密封件；所述左阀体1的两端贯穿有第一阀孔510，所述阀盘52的两端贯穿有第二阀孔520，所述右阀体53的两端贯穿有第三阀孔530，所述阀盘52的侧壁设有轮齿并形成蜗轮，所述蜗轮上啮合连接有蜗杆31，所述蜗杆31的端部与安装在缸筒外壁的一驱动电机3连接并用于驱动所述阀盘52转动、以调节所述第一阀孔510与所述第二阀孔530的连通截面积。5.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述第一阀孔510、所述第二阀孔520和所述第三阀孔530的数量相同且均周向均布，同时，1.1*α1≤α2≤1.5*α1，且所述阀盘52的转动角度大于α1且小于α2，其中，α1为阀孔侧壁与轴线之间形成的夹角，α2为相邻两阀孔的侧壁与轴线之间形成的夹角，当所述阀盘转动至第一极限位时，所述第二阀孔的两端分别与所述第一阀孔510、所述第二阀孔520同心并实现完全连通，当所述阀盘转动至第二极限位时，所述第二阀孔的两端分别于所述第一阀孔、所述第二阀孔错位并形成阻断。6.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述第二阀孔为倾斜于所述阀盘的轴线的斜孔或与所述阀盘同轴的螺旋形孔，且α1≤α4≤1/2*α3，其中，α3为相邻两阀孔之间的夹角，α4为所述第二阀孔两端的开口的中心与所述阀盘的轴线之间形成的夹角。7.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述左阀体51和所述右阀体53的端部设有凹孔并形成轴孔，所述阀盘52的两端设有能插入所述轴孔并实现转动的中心轴521，所述中心轴521与所述轴孔之间设有轴套，所述轴套的内壁和/或外壁设有若干凹孔，所述凹孔内填充有石墨；所述阀盘52的两端面设有与所述中心轴同轴的环形限位凸起522，所述左阀体51和所述右阀体53的端部设有能容所述环形限位凸起卡入的环形限位凹槽。
8.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述左阀体、所述右阀体的端面开设有环形凹槽并形成用于安装密封圈的安装槽514，所述安装槽541的底面中心设有凸起5141，所述凸起5141的端部径向向内或向外延伸并形成卡接部5142，所述密封圈包括能卡入所述安装槽内的密封圈本体61，所述密封圈本体的端部开设有能容所述卡接部卡入的卡槽，所述密封圈本体的工作端设有环形的第一密封部611及位于所述第一密封部内侧的第二密封部612，所述第一密封部611的端面为弧形面，所述第二密封部612为向内侧倾斜的密封唇；所述阀盘的端部设有能插入所述安装槽的密封环524，所述密封环的端面形成密封面并与所述第一密封部和第二密封部接触。9.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述左阀体和所述右阀体的端面开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有静环，所述静环的侧壁与所述环形凹槽内壁之间设有o型密封圈，所述环形凹槽内设有使所述静环有向外的运动趋势的第一弹性部件，所述阀盘的端部固定有能贴合于所述静环以实现密封的动环。10.如权利要求1所述的锁止安全气缸，其特征在于：所述缸筒的外壁开设有第二阀孔200a，所述第二阀孔200a的侧壁开设有连通所述第一腔室的第一流道200b及连通所述第二腔室的第二流道200c，所述第一流道200b和所述第二流道200c位于所述第二阀孔的不同径向面上，所述第二阀孔内滑配有阀芯41及使所述阀芯41有向外的运动趋势的第二弹性部件42，所述阀芯41的端部延伸至所述缸筒外并形成操作部，当所述阀芯位于外极限位时，所述第一流道与所述第二流道不连通，当所述阀芯位于内极限位时，所述第一流道与所述第二流道连通。

技术总结
本发明提供一种锁止安全气缸，包括气缸本体及设置在气缸本体后端的可调式联动锁紧装置，可调式联动锁紧装置内成型有相互连通的第一腔室和第二腔室，第一腔室内滑配有第一滑塞，第一滑塞通过连杆与气缸本体内的主滑塞刚性连接，第二腔室内滑配有第二滑塞，第一腔室与所述第二腔室之间形成密封腔，密封腔内填充有液压油，且在密封腔内设有调节阀组件，调节阀组件用于调节两腔室之间的连通量并实现所述第一滑塞对所述连杆的阻尼力调节，当两腔室的连通量为0时实现对气缸本体的锁止固定。本发明锁止安全气缸，结构紧凑、外形美观，能实现对气缸的快速锁止，锁紧力大，可靠性高，使用安全、可靠。可靠。可靠。


技术研发人员：舒春辉 周人立 程岳龙 曹佳平
受保护的技术使用者：宁波市鑫潮自动化元件有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/21