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1、(10)申请公布号 CN 103352898 A(43)申请公布日 2013.10.16CN103352898A*CN103352898A*(21)申请号 201310306675.4(22)申请日 2013.07.18F15B 15/22(2006.01)(71)申请人大连海事大学地址 116026 辽宁省大连市高新园区凌海路1号(72)发明人王海涛 孙长乐 关广丰 熊伟马文琦 侯交义 张增猛 弓永军符昊 许龙武(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司 21212代理人高永德 李洪福(54) 发明名称一种高速气缸缓冲装置(57) 摘要一种高速气缸缓冲装置，包括缓冲柱塞和端盖，端盖上还。
2、设有缓冲阀机构；缓冲阀机构包括上盖、缓冲阀芯、上弹簧、下弹簧、阀芯上腔、阀芯下腔、泄流通道和压力反馈孔；缓冲阀芯装于阀芯下腔内，泄流通道包括泄流上游孔、泄流下游孔，压力反馈孔两端分别与气缸缓冲腔和阀芯下腔连通，泄流上游孔两端分别与压力反馈孔和阀芯下腔连通，泄流下游孔两端分别与柱塞腔和阀芯下腔连通，上弹簧和下弹簧装在缓冲阀芯上部和下部，缓冲阀芯下端凸圆台将泄流下游孔的1/2-2/3遮挡住，形成泄流下游孔的初始泄流孔。本发明的有益效果是：对于高速气缸缓冲具有很好效果，在负载、速度及压力变化时能够在一定范围内实现自调整缓冲。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图9页(19)中华人民共。
3、和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图9页(10)申请公布号 CN 103352898 ACN 103352898 A1/1页21.一种高速气缸缓冲装置，包括缓冲柱塞（11）和端盖（13），端盖（13）通过螺栓固定连接在气缸端部，缓冲柱塞（11）左侧端与气缸活塞杆（1）前端相连接，缓冲柱塞（11）置于缓冲柱塞腔（25）内；缓冲柱塞腔（25）右部开有进/排气孔（12），端盖（13）左侧端开有与缓冲柱塞腔（25）同轴的密封圈安装孔（21），装有单向密封圈（2），其特征在于所述端盖（13）上还设有缓冲阀机构；所述缓冲阀机构包括上盖（5）、缓冲阀芯（4）、上弹簧（6）、。
4、下弹簧（8）、阀芯上腔（7）、泄流通道、压力反馈孔（15）和阀芯下腔（16）；所述上盖（5）是下端带有短轴的螺纹盖；所述缓冲阀芯（4）是有两个凸圆台的圆柱体，两个凸圆台分别在圆柱体的下端和中部，下端凸圆台为厚凸圆台，中部凸圆台为薄凸圆台，两个凸圆台之间形成阀芯中腔（17）；所述阀芯上腔（7）在端盖（13）上部与缓冲柱塞（11）垂直方向上，阀芯上腔（7）是一个圆柱型空腔，阀芯上腔（7）开口在端盖（13）上端面上，通过上盖（5）将阀芯上腔（7）封闭；所述阀芯下腔（16）是一个与阀芯上腔（7）连通的圆柱型空腔，缓冲阀芯（4）装于阀芯下腔（16）内，阀芯下腔（16）与缓冲阀芯（4）两凸圆台之间为间隙配。
5、合；所述泄流通道包括泄流上游孔（14）和泄流下游孔（18），泄流上游孔（14）和泄流下游孔（18）分别在阀芯下腔（16）的缓冲阀芯（4）两凸圆台之间位置左右两侧，位于阀芯下腔（16）左侧的泄流孔为泄流上游孔（14），位于阀芯下腔（16）右侧的泄流孔为泄流下游孔（18）；在缓冲柱塞腔上方开有压力反馈孔（15），压力反馈孔（15）左端开口，右端与阀芯下腔（16）下端连通，压力反馈孔（15）左端开口与气缸缓冲腔连通，泄流上游孔（14）一端与压力反馈孔（15）连通，另一端与阀芯下腔（16）连通，泄流下游孔（18）一端与缓冲柱塞腔相通，另一端与阀芯下腔（16）连通，阀芯下腔（16）的泄流上游孔（14）上。
6、方设有一调节槽（23），调节槽（23）上端与阀芯上腔（7）底面距离等于缓冲阀芯（4）中部凸圆台厚度，形成一个阀体台阶（24）；所述上弹簧（6）套装在上盖（5）下端短轴和缓冲阀芯（4）上端，所述下弹簧（8）置于阀芯下腔（16）底部与缓冲阀芯（4）底部之间，上弹簧（6）和下弹簧（8）使缓冲阀芯（4）下端凸圆台的上沿置于泄流下游孔（18）的1/2-2/3处，将泄流下游孔（18）的1/2-2/3遮挡住，形成泄流下游孔的初始泄流孔（22）。2.按权利要求1所述一种高速气缸缓冲装置，其特征在于：所述调节槽（23）是矩形槽。权 利 要 求 书CN 103352898 A1/4页3一种高速气缸缓冲装置技术领域。
7、0001 本发明属于气动技术领域，尤其涉及高速气缸领域，特别涉及高速气缸自调整缓冲技术。背景技术0002 高速气缸运行时，由于活塞与缸盖的撞击，因而易产生冲击和震动，从而损坏部件。为解决这一技术问题，现有技术中采取设置气缸缓冲装置来解决。现有技术的气缸缓冲装置有：0003 太仓奥科机械设备有限公司的实用新型专利：气缸缓冲装置。该技术通过缓冲腔内气体经缓冲节流阀排出，因缓冲腔内气体压力不断升高，使活塞减速，以减缓活塞对缸盖的撞击，直至活塞停止，避免了活塞与缸盖因撞击而产生的冲击和震动。0004 天津优瑞纳斯液压机械有限公司的实用新型专利：超高速气缸，该技术在活塞及缸头上各设计了一组涨紧力可调的导。
8、向轮结构，采用了滚动代替原来的滑动方式，活塞杆采用中空结构，增加了活动组件的灵活性；活塞上设置了散热槽。0005 崔惠美的实用新型专利：气缸装置。该技术活塞杆从外筒的下端封盖伸出，针阀的进出气孔分别与内筒和环行腔连通，外筒顶端还设置能够按动阀芯的压杆，针阀的上部设置上盖。0006 现有技术的缓冲装置对中高速气缸都不能实现较好的自行调节缓冲。发明内容0007 本发明的目的是提供一种高速气缸缓冲装置，通过改变参数，可以使气缸在中、高速不同负载、供气压力下实现较好缓冲。0008 本发明的技术方案是：一种高速气缸缓冲装置，包括缓冲柱塞和端盖。端盖通过螺栓固定连接在气缸端部，缓冲柱塞左侧端与气缸活塞杆前。
9、端相连接，缓冲柱塞置于缓冲柱塞腔内；缓冲柱塞腔右部开有进/排气孔，端盖左端开有与柱塞腔同轴的密封圈安装孔，装有单向密封圈。其特征在于所述端盖上还设有缓冲阀机构；所述缓冲阀机构包括上盖、缓冲阀芯、上弹簧、下弹簧、阀芯上腔、泄流通道、压力反馈孔和阀芯下腔；所述上盖是下端带有短轴的螺纹盖；所述缓冲阀芯是有两个凸圆台的圆柱体，两个凸圆台分别在圆柱体的下端和中部，下端凸圆台为厚凸圆台，中部凸圆台为薄凸圆台，两个凸圆台之间形成阀芯中腔；所述阀芯上腔端盖上部与缓冲柱塞垂直方向上，阀芯上腔是一个圆柱型空腔，阀芯上腔开口在端盖上端面上，通过上盖将阀芯上腔封闭；所述阀芯下腔是一个与阀芯上腔连通的圆柱型空腔，缓冲阀。
10、芯装于阀芯下腔内，阀芯下腔与缓冲阀芯两凸圆台之间为间隙配合；所述泄流通道包括泄流上游孔和泄流下游孔，泄流上游孔和泄流下游孔分别在阀芯下腔的缓冲阀芯两凸圆台之间位置左右两侧，位于阀芯下腔左侧的泄流孔为泄流上游孔，位于阀芯下腔右侧的泄流孔为泄流下游孔；在缓冲柱塞腔上方开有压力反馈孔，压力反馈孔左端开口，右端与阀芯下腔端连通，压力反馈孔左端开口与气缸缓冲腔连通，泄流上游孔一端与压说 明 书CN 103352898 A2/4页4力反馈孔连通，另一端与阀芯下腔连通，泄流下游孔一端与缓冲柱塞腔相通，另一端与阀芯下腔连通，阀芯下腔的泄流上游孔上方设有一调节槽，调节槽上端与阀芯上腔底面距离等于缓冲阀芯中部凸圆。
11、台厚度，形成一个阀体台阶；所述上弹簧套装在上盖下端短轴和缓冲阀芯上端，所述下弹簧置于阀芯下腔底部与缓冲阀芯底部之间，上弹簧和下弹簧使缓冲阀芯下端凸圆台的上沿置于泄流下游孔的1/2-2/3处，将泄流下游孔的1/2-2/3遮挡住，形成泄流下游孔的初始泄流孔。0009 本发明所述一种高速气缸缓冲装置，其特征在于：所述调节槽是矩形槽。0010 本发明的原理是：当缓冲阀芯处于基准位置时，阀芯将阀芯上腔和下腔分割开，阀芯上腔是一个密闭的空间。此时缓冲阀芯与下游泄流孔形成一个初始泄流孔。进入缓冲行程后，缓冲腔内气体压力升高。由于阀芯下腔通过反馈压力孔与缓冲腔相通，阀芯下腔受到的压力升高；阀芯上腔封闭无气体进。
12、入，压力不变。缓冲阀芯所受到的合外力方向向上，推动阀芯上移到缓冲位置，缓冲阀芯中部凸圆台高过阀体台阶，调节槽与阀芯上腔相通，使缓冲阀芯上下两腔压力相等，缓冲阀芯将排气孔完全遮挡，没有气体流出，缓冲腔压力继续升高，使活塞的运动速度降低。如果缓冲阀芯运动一次后缓冲腔压力仍然上升，则缓冲阀芯再次向上运动（原理同上），直到缓冲腔压力不再继续上升，即活塞速度减小为接近于零。缓冲腔内的高压气体吸收了活塞的动能，转化为气体的压缩能。0011 缓冲阀芯经过一次或者多次向上运动后缓冲腔压力降低，假设初始泄流孔泄气量转换成活塞运动速度V泄（即当量活塞运动速度），那么，此时活塞速度已经小于V泄，也就是缓冲腔气体的压。
13、缩速度小于初始泄流孔泄气速度，缓冲腔内气体压力不升反降。此时阀芯上腔压力不变，下腔压力减小，缓冲阀芯在合力作用下继续从基准位置向下运动，缓冲阀芯对初始泄流孔的遮挡面积不断减小，泄流速度增大，这又反过来推动了缓冲腔内气体压力的减小，直到缓冲阀芯达到排气工作位。阀芯完全不遮挡初始泄流孔，泄气量达到最大，加快缓冲腔内高压气体的排出。0012 经过上面的过程，活塞会以极小的速度v达到行程终点，实现了较好的缓冲。0013 本发明的有益效果是：0014 本缓冲结构对于高速气缸有很好的效果，通过合理的调整缓冲阀芯初始位时初始泄流孔的有效面积，能够使气缸对适应范围内的速度、负载变化实现较好的自调整缓冲。附图说。
14、明0015 附图1是高速气缸缓冲装置立体剖视示意图0016 附图2是高速气缸缓冲装置爆炸示意图0017 附图3是端盖立体示意图0018 附图4是上盖立体示意图0019 附图5是单向密封圈立体示意图0020 附图6是缓冲柱塞立体示意图0021 附图7是缓冲阀芯立体示意图0022 附图8是高速气缸缓冲装置主视图0023 附图9是高速气缸缓冲装置左视图0024 附图10是高速气缸缓冲装置俯视图说 明 书CN 103352898 A3/4页50025 附图11是缓冲阀芯基准位置示意图0026 附图12是缓冲阀芯缓冲位置示意图0027 附图13是缓冲阀芯排气位置示意图0028 图中，1、活塞杆，2、单向。
15、密封圈，3、工艺孔，4、缓冲阀芯，5、上盖，6、上弹簧，7、阀芯上腔，8、下弹簧，9、工艺孔、10、工艺孔，11、缓冲柱塞，12、进/排气孔，13、端盖，14、泄流上游孔，15、压力反馈孔，16、阀芯下腔，17、阀芯中腔，18、泄流下游孔，19、螺纹孔，20、上盖安装螺纹孔，21、密封圈安装孔，22、初始泄流孔，23、调节槽，24、阀体台阶，25、缓冲柱塞腔。具体实施方式0029 以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。0030 附图1-13是实施例的示意图。高速气缸缓冲装置包括缓冲柱塞11和端盖13，端盖13通过螺栓固定连接在气缸前端，活塞杆1前端加工一个M10x1.25的螺纹。缓冲柱塞1。
16、1材料为塑料，缓冲长度为80mm（气缸总行程为800mm，缸径为40mm），左侧端加工一个M10x1.25的螺纹槽与活塞杆1前端螺纹固定连接。端盖13左侧设有密封圈安装孔21，密封圈安装孔21与柱塞腔同轴，孔左侧距端盖13左端1mm处，孔径为26，孔深4mm，单向密封圈2安装在密封圈安装孔21内。单向密封圈2材料为聚氨酯，密封圈在进入缓冲状态时，起到封闭作用；当活塞杆换向伸出时，气源气体能很快进入腔室。缓冲柱塞11右端进入缓冲柱塞腔左端后气缸便进入缓冲行程。端盖13上还设有缓冲阀机构；缓冲阀机构包括上盖5、缓冲阀芯4、上弹簧6、下弹簧8、阀芯上腔7、泄流通道、压力反馈孔15和阀芯下腔16；上盖。
17、5是下端带有短轴的螺纹盖，上盖材料为塑料，加工3/8x9的螺纹，前端伸出一短圆柱长度为6mm直径为4mm，尺寸不能太大而阻碍缓冲阀芯正常向上的运动；尺寸也不能太小，太小时由于没有导向作用可能在换向时气源压力将缓冲阀芯顶出而不能正常恢复到初始状态。上盖5与缓冲阀芯4之间形成阀芯上腔7；缓冲阀芯4是有两个凸圆台的圆柱体，两个凸圆台分别在圆柱体的下端和中部，下端凸圆台为厚凸圆台，中部凸圆台为薄凸圆台，两个凸圆台之间形成阀芯中腔25，缓冲阀芯材料为铝，剖视平面像个“土”字；阀芯上腔7在端盖上部与缓冲柱塞垂直方向上，阀芯上腔7是一个圆柱型空腔，孔径15，阀芯上腔7开口在端盖的上端面上，通过上盖5将阀芯上。
18、腔7封闭；阀芯下腔16是一个与阀芯上腔7连通的圆柱型空腔，阀芯下腔16的孔径8，缓冲阀芯4装于阀芯下腔16内，阀芯下腔16与缓冲阀芯4两凸圆台之间为间隙配合；泄流通道包括泄流上游孔14和泄流下游孔18，泄流上游孔14和泄流下游孔18分别在阀芯下腔16的缓冲阀芯4两凸圆台之间位置左右两侧，位于阀芯下腔16左侧的泄流孔为泄流上游孔14，位于阀芯下腔16右侧的泄流孔为泄流下游孔18，泄流上游孔14和泄流下游孔18的孔径3，在缓冲柱塞腔上方开有压力反馈孔15，压力反馈孔15左端开口，右端与阀芯下腔16下端连通，压力反馈孔15左端开口与气缸缓冲腔连通，泄流上游孔14一端与反馈压力孔15连通，另一端与阀芯。
19、下腔16连通，压力反馈孔15孔径5；泄流下游孔18一端与缓冲柱塞腔相通，另一端与阀芯下腔16连通，阀芯下腔16的泄流上游孔14上方设有一调节槽23，调节槽23是一个1x4.5x5的矩形槽，目的是使泄流上游孔14能够适时与阀芯中腔25相通，调节槽23上端与阀芯上腔7底面距离等于缓冲阀芯4中部凸圆台厚度，形成一个阀体台阶24；上弹簧6和下弹簧8的弹性系数较小，两弹簧直径均为6mm，上弹簧6套装在上盖5下端短轴和缓冲阀芯4上端，下弹簧8置于阀说 明 书CN 103352898 A4/4页6芯下腔16底部与缓冲阀芯4底部之间，上弹簧6和下弹簧8使缓冲阀芯4下端凸圆台的上沿置于泄流下游孔的1/2-2/3处，将泄流下游孔的1/2-2/3遮挡住，形成泄流下游孔的初始泄流孔22。工艺孔3、工艺孔9和工艺孔10是为加工泄流上游孔14和泄流下游孔18开设的工艺性孔，在泄流上游孔14和泄流下游孔18加工完成后，工艺孔3、工艺孔9和工艺孔10将被封闭。说 明 书CN 103352898 A1/9页7图1图2说 明 书 附 图CN 103352898 A2/9页8图3图4图5说 明 书 附 图CN 103352898 A3/9页9图6图7说 明 书 附 图CN 103352898 A4/9页10图8说 明 书 附 图CN 103352898 A10。