技术领域
[0001] 本
发明涉及
气动执行机构，特别涉及一种耐冲击气缸。
背景技术
[0002] 随着工业化生产的发展，
气动系统被广泛应用到了多种生产加工系统中，其中，气缸是气动系统中的重要执行元件。在工作过程中，气缸
活塞在气缸中往复运动，当活塞运动到气缸终端时，活塞对缸盖产生很大的碰撞冲击
力，并且产生较大的冲击噪声，容易造成缸体的损坏。为解决上述现有气缸的
缺陷，
现有技术中提供了一种垫缓冲式气缸，该气缸通过在两端的缸盖内侧增加缓冲垫，缓冲活塞对缸盖的冲击力。但在实际应用中，由于缓冲垫只能对活塞冲击力给予缓冲，而并不能释放，因此，一方面，缓冲效果有限，很难达到设计要求，另一方面，该结构中的“缓冲垫”由于长期受到活塞的冲击，因此极易被损坏，需要频繁维护。从而使生产成本上升，气动执行系统的
稳定性下降，安全性及准确性降低。
发明内容
[0003] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供了气动执行机构，从而解决了现有技术中气缸易受活塞冲击、易损坏的问题。
[0004] 本发明中的耐冲击气缸，包括：活塞，其特征在于，所述活塞的单侧或双侧端面上包括：内凹腔。
[0005] 在一些实施方式中，所述气缸的前端盖或后端盖的内侧还包括：助压轴，该助压轴
位置与所述内凹腔的位置相对应，外径与所述内凹腔的内腔相应，所述助压轴的轴向长度小于所述内凹腔深度，使所述助压轴末端与所述内凹腔底部形成缓冲腔。
[0006] 在一些实施方式中，所述内凹腔为内凹孔，所述内凹孔为阶梯孔，该阶梯孔包括：底部段及密封段，所述底部段孔径大于密封段孔径。
[0007] 在一些实施方式中，所述助压轴为阶梯轴，包括：顶部轴段及底部轴段顶部轴段外径与所述内凹孔的密封段的孔径相应，形成配合连接，所述顶部轴段的长度小于所述内凹腔的底部段长度，所述底部轴段外径小于所述顶部轴段外径。
[0008] 在一些实施方式中，所述阶梯孔的底部段的
侧壁还包括：进气孔及单向阻尼
垫圈，所述单向阻尼垫圈固定于所述进气孔上，使所述气缸的气缸腔向所述缓冲腔单向连通；所述阶梯孔的密封段的侧壁还包括：出气孔，当所述助压轴的整体位于所述内凹孔内部时，使所述缓冲腔与所述气缸腔连通。
[0009] 在一些实施方式中，所述活塞直接为 时，所述内凹孔的孔径为时，孔深为107mm。
[0010] 在一些实施方式中，所述进气孔及出气孔的通径为
[0011] 在一些实施方式中，还包括：助压轴
密封圈，所述顶部轴段的侧壁包括相应的密封圈凹槽，所述助压轴密封圈固定于所述密封圈凹槽内部。
[0012] 在一些实施方式中，所述前端盖或后端盖上还包括：通气孔，所述通气孔与所述气缸的内腔连通。
[0013] 在一些实施方式中，所述底部段及密封段的过度处沿圆周均匀设置导气槽。
[0014] 与现有技术相比，本发明中的耐冲击气缸具有以下优点：本发明所提出的耐冲击气缸，通过在活塞上增加内凹腔，使活塞运动到气缸的两侧端盖时，在活塞与端盖的一侧之间形成“缓冲腔”，从而减少了活塞与端盖之间的“冲击力”，因此，本发明的气缸具有：结构简单、易于实现、运动过程中减速平稳，成本低，缓冲性能好等优点，从而降低了因活塞冲击端盖所造成的诸多危害。从而降低了因活塞冲击端盖所造成的诸多危害，提高了气缸的耐用性。
附图说明
[0015] 图1为本发明的第一种实施方式中耐冲击气缸的组成结构示意图；
[0016] 图2为本发明的第二种实施方式中耐冲击气缸的组成结构示意图；
[0017] 图3为本发明的第二种实施方式中当活塞运动到气缸单侧时的局部放大示意图；
[0018] 图4为本发明的第三种实施方式中，耐冲击气缸处于一种工作状态时的局部放大示意图；
[0019] 图5为本发明的第三种实施方式中，耐冲击气缸处于另一种工作状态时的局部放大示意图；
[0020] 图6为本发明的第三种实施方式中，另一种耐冲击气缸的组成结构示意图的局部放大示意图；
[0021] 图7为本发明的第四种实施方式中，耐冲击气缸处于一种工作状态时的局部放大示意图；
[0022] 图8为本发明的第四种实施方式中，耐冲击气缸处于另一种工作状态时的局部放大示意图；
[0023] 图9为本发明的第四种实施方式中，耐冲击气缸中活塞的立体示意图；
[0024] 图10为本发明的第四种实施方式中，另一种耐冲击气缸的局部结构放大图；
[0025] 图11为一种实施方式中图10的A向示意图；
[0026] 图12为另一种实施方式中图10的A向示意图。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图对发明作进一步详细的说明。
[0028] 如图1所示，为本发明的第一种实施方式中的耐冲击气缸。前端盖11及后端盖12分别固定在缸筒10的两端，活塞20装配于缸筒10的内部、
活塞杆30的一端与活塞20固定连接。其中，在活塞20的推进面21和/或环形面22上开设有圆孔40，即形成内凹腔
40a(图1中所示为在推进面21和环形面22上均开设有圆孔40的图示)。其内凹腔40a的形状还可根据具体的需要开设为方孔或异性孔。活塞20与活塞杆30通过
定位螺母50固定连接，根据不同负载的要求，还可采用多种连接方式进行连接，如
焊接或
铆接等连接方式。
[0029] 如图1所示，当活塞20向缸筒10的单侧运动时，在活塞20的推进面21与前端盖11（或环形面22与后端盖12）将要
接触时，在内凹腔40a中的气体被瞬间压缩后，在活塞
20与前端盖11（或后端盖12）之间形成“气腔”，从而对活塞20产生反向作用力，降低了活塞20的推进面21与前端盖11（或环形面22与后端盖12）之间的碰撞速度，减小了活塞20与前端盖11（或环形面22与后端盖12）之间的碰撞力度。从而使活塞对前端盖11（或后端盖12）的碰撞损伤减小，因此，使气缸的耐用性得到了提高。
[0030] 为使活塞20在运行到气缸的两端时更为平稳，避免运行到两端时的“抖动”或“窜动”的现象。在本发明的第二种实施方式中，如图2所示。前端盖11的内侧设置有助压轴14、在后端盖12的内侧设置有助压轴13。其助压轴13、14的加工外径（外圆）与圆孔40的孔径相应，助压轴13、14的加工轴向长度小于圆孔40的孔深。如图3所示，当助压轴13（图示为助压轴13）或助压轴14与圆孔40完全配合后，助压轴13或14的末端与内凹腔40a的底部可形成缓冲腔40b。从而，当在活塞20的推进面21与前端盖11（或环形面22与后端盖12）将要接触时，活塞20环形面22上的圆孔40先与后端盖12上的助压轴13“对接”，对活塞20起到了导向作用，在圆孔40即内凹腔40a的底部逐渐形成缓冲腔40b。因此，避免了活塞20运行到气缸两端时，所产生的“抖动”或“窜动”现象的产生，使运行状态更为稳定。
[0031] 为使活塞在减速过程中的运行的更为平稳，并且能保证较好的减速效果。如图4所示，在本发明的第三种实施方式中，圆孔40为阶梯孔，该阶梯孔包括两段，分别为：底部段41及密封段42，其
中底部段41的孔径大于密封段42的孔径，即，底部段41形成的底部腔41a大于密封段42形成的密封腔42a。在一种
实施例中，相应的助压轴13及14也相应为阶梯轴，该阶梯轴包括两端，分别为：顶部轴段13a及底部轴段13b，其中，顶部轴段13a的外径与圆孔40的密封段42尺寸相应，并可形成间隙配合关系。底部轴段13b的外径小于顶部轴段13a的外径，顶部轴段13a的长度小于内凹腔的底部段41的长度，从而可使缓冲腔有效形成。因此，当活塞20运动到气缸的单侧时，活塞20的单侧圆孔40（即内凹腔40a）逐步与前端盖11上的助压轴13配合的过程中，圆孔40的密封段42先与助压轴13的顶部轴段13a相配合，将气体密封于图4所示的底部腔41a中，活塞20受到气体的反向作用力，降低了运动速度。如图5所示，随着圆孔40的密封段42逐步进入助压轴13的底部轴段13b，圆孔40的底部段41与助压轴13的顶部轴段13a相配合，其之前滞留在底部腔41a中的气体将被排空，圆孔40与助压轴13实现完全配合，与活塞20的一侧与前端盖11的内侧贴合。从而实现了活塞20在减速过程中的平稳运行，且能保证较好的减速效果。作为一种优选方案，当活塞20直径为 时，圆孔40的直径优选为 孔深优选为
107mm。从而更可保证较好的减速效果。为使上述减速过程中，底部腔41a中可有效的形成缓冲腔，如图6所示，为使圆孔40的密封段42与助压轴13顶部轴段13a之间的可具有更好的密封效果，因此，顶部轴段13a的侧壁上还可增设：密封圈凹槽14，并在密封圈凹槽14中固定密封圈15，从而使圆孔40的密封段42与助压轴13顶部轴段13a之间，具有较好的密封效果，使其“缓冲腔”更易有效形成，同时，也可有效降低圆孔40的密封段42与助压轴
13顶部轴段13a的工艺加工
精度，从而节约了加工成本。
[0032] 为使活塞在运行速度较快的过程中，仍可保证稳定的减速过程，避免活塞“弹跳”、“窜动”的现象产生。因此在上述本发明的第四种实施方式中，如图7所示，在阶梯状圆孔40的底部段41的侧壁还增设有单向气体阻尼装置，即在底部段41的侧壁上开设进气孔43，并在进气孔43的内侧固定单向阻尼垫圈44，其单向阻尼垫圈44为单向阻尼垫圈，可阻断底部腔41a中的气体通过进气孔43向气缸的气缸腔向流动，但可使气缸腔中的气体进入底部腔41a中。另外，为加快底部腔41a中的气体排出，如图8所示，在密封段42的侧壁上还开设有出气孔45，当助压轴13（或助压轴14）的整体位于圆孔40的内部后，可使底部腔41a（即，缓冲腔）与气缸腔快速连通，从而使底部腔41a中滞留的气体可快速排空。根据
排放量的不同，在本发明的一种优选实施例中，进气孔43及出气孔45的通径可优选为 因此，可更好的保证在底部腔41a中“气腔”的形成，并可使“气腔”中的气体快速排空。从而使活塞在气缸两端的减速过程更为平稳，且不会受到运行速度的影响。为使排放到“气腔”中的气体可较快向外排放，并不会使“气腔”中的压力升高，在前端盖11或后端盖12上还开设有通气孔16，通气孔16可使气缸的内腔与外界连通。从而保证了气体的快速排放。上述结构的活塞20（独立分解部件）的立体示意图如图9所示。为使上述“气腔”在排放过程中，助压轴13运行的更为平稳，即使助压轴13的各方向受力一致，如图10、图11、图12中所示，在底部段41及密封段42之间的过度处46，沿圆周方向还均匀设置导气槽47，该导气槽47可为图11中所示的平行槽，其导气槽47的宽度可优选为1～3mm、2～10mm。为增大导气速度，导气槽还可以为图12中所示的梯形槽。导气槽47可通过镗削或锉削的工艺加工实现。
[0033] 由上述技术方案可知，本发明通过在活塞上增加内凹腔，使活塞运动到气缸的两侧端盖时，在活塞与端盖的一侧之间形成“缓冲腔”，从而减少了活塞与端盖之间的“冲击力”，因此，本发明的气缸具有：结构简单、易于实现、运动过程中减速平稳，成本低，缓冲性能好等优点。并降低了因活塞冲击端盖所造成的诸多危害，从而降低了因活塞冲击端盖所造成的诸多危害，提高了气缸的耐用性。
[0034] 以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于发明的保护范围。
