【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气缸，更为具体来说，本专利技术为一种具备刚性与柔性转换的双向气缸。
技术介绍
1、在当前的工业领域中，气缸类产品扮演着至关重要的角色，作为关键的动力传输和控制元件，它们广泛应用于各类机械设备和自动化系统中。在这些气缸产品中，单活塞气缸因其结构简单、运行可靠且成本相对较低的特点，赢得了市场的广泛青睐，成为了工业领域中最为普遍的气缸形式之一。
2、单活塞气缸的工作原理相对直接明了，它主要由缸体、活塞、活塞杆以及密封件等核心部件组成。在供气状态下，活塞受到气压的作用，会在缸体内进行移动，通常表现为完全伸出或完全缩回两种状态。这种结构确保了气缸在供气时能够稳定、高效地工作，满足各种动力传输和控制需求。
3、然而，单活塞气缸也存在一定的局限性。由于其工作原理的特殊性，活塞在供气状态下只能处于完全伸出或完全缩回的位置，不存在中间固定位置。这就导致了气缸在放气后活塞仅能单向移动，无法实现双向柔性。这种单向移动的特性在某些应用场景下可能会带来诸多不便，甚至影响整个系统的稳定性和可靠性。
4、例如，在一些需要精确控制气缸位置的自动化系统中，单活塞气缸的单向移动特性可能导致系统无法达到预期的精度要求。此外，在一些需要气缸具备双向移动能力的应用场景中，单活塞气缸也无法满足需求，从而限制了其应用范围。
5、因此，如何克服单活塞气缸的这些局限性，通过改进气缸的设计，使其既能在一定条件下具备一定刚度，以满足某些应用场景下的稳定性需求；又能在一定条件下具有双向柔性移动能力，以适应更多复杂的应用场景
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术创新地提供了一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，从气缸刚性和柔性互相配合的角度出发，使气缸既能在一定条件下具备一定刚度，以满足某些应用场景下的稳定性需求；又能在一定条件下具有双向柔性移动能力，以适应更多复杂的应用场景。
2、为实现上述的技术目的，本专利技术实施例公开了一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，包括气缸筒、左供气接头和右供气接头，所述气缸筒的两端分别密封固定有左缸盖和右缸盖，所述气缸筒内由左至右依次滑动密封设有限位活塞和主活塞，所述主活塞通过固定件密封固定在活塞杆的中部，所述活塞杆的左端与限位活塞止挡配合，活塞杆的右端从右缸盖穿出后与连接件固连，所述左供气接头与左缸盖和限位活塞之间形成的腔体连通，所述右供气接头与右缸盖和主活塞之间形成的腔体连通，所述限位活塞和主活塞之间的气缸筒上沿周向设有若干通气孔，通过所述左供气接头和右供气接头向气缸筒内施加气压时，主活塞保持在气缸筒的中位，气缸呈刚性状态；卸掉气缸筒的气压后，主活塞可双向活动。
3、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述气缸筒的内腔分为限位腔室和导向腔室，所述限位腔室和导向腔室连通，所述限位腔室和导向腔室连通的形状均为圆柱状，且所述限位腔室的内径大于导向腔室的内径并在所述气缸筒的内周壁上形成限位台阶，所述限位活塞滑动密封设置在限位腔室内，所述主活塞滑动密封设置在导向腔室内，所述主活塞保持在气缸筒的中位时，所述限位活塞与所述限位台阶相抵，所述活塞杆的左端与限位活塞相抵。
4、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述通气孔与气缸筒的导向腔室连通，且通气孔靠近气缸筒的限位腔室，所述活塞杆完全收回时，所述主活塞位于通气孔的右侧。
5、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述活塞杆的中部设有限位环，所述主活塞密封套设在活塞杆上，所述固定件为锁紧螺母，所述锁紧螺母与活塞杆采用螺纹连接的方式将主活塞与限位环锁紧。
6、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述气缸筒的限位腔室的长度小于活塞杆左端至限位环的长度，所述气缸筒的导向腔室的长度大于活塞杆左端至限位环的长度。
7、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述左缸盖通过螺栓连接的方式固定在气缸筒的左端，左缸盖的左端设有支耳，左缸盖的右端设有向右延伸的凸台，所述凸台插入气缸筒内，凸台和气缸筒之间设有第一密封圈，左缸盖上设有第一供气通道，所述第一供气通道的进气端口设置在左缸盖的外周壁上，第一供气通道的出气端口设置在凸台的中央，所述左供气接头密封连接在左缸盖第一供气通道的进气端口处。
8、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述右缸盖的形状为t字形，右缸盖的大头端通过螺栓连接的方式固定在气缸筒的右端，右缸盖的小头端插入气缸筒内，右缸盖的小头端和气缸筒之间设有第二密封圈，右缸盖的中央设有贯穿自身的导向孔，所述活塞杆滑动设置在所述导向孔内，活塞杆和右缸盖之间设有第三密封圈，活塞杆和右缸盖之间还设有第一导向环和第二导向环，所述第一导向环和第二导向环分别位于第三密封圈的左右两侧，右缸盖上设有第二供气通道，所述第二供气通道的进气端口设置在右缸盖大头端的外周壁上，第二供气通道的出气端口设置在右缸盖小头端的端面上，所述右供气接头密封连接在右缸盖第二供气通道的进气端口处。
9、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述限位活塞和气缸筒之间设有第四密封圈，限位活塞和气缸筒之间还设有第三导向环和第四导向环，所述第三导向环和第四导向环分别位于第四密封圈的左右两侧。
10、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述主活塞和气缸筒之间设有第五密封圈，主活塞和气缸筒之间还设有第五导向环和第六导向环，所述第五导向环和第六导向环分别位于第五密封圈的左右两侧。
11、进一步的，本专利技术一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其中，所述连接件为球头、万向节或球铰。
12、本专利技术与现有技术之间的区别在于：本专利技术通过设置气缸筒、左供气接头、右供气接头、左缸盖、右缸盖、限位活塞、主活塞、活塞杆以及连接件，实现了气缸装置的刚性与柔性转换功能。气缸两端分别密封固定有左缸盖和右缸盖，确保了气缸筒内部的密封性。在气缸筒内，从左至右依次滑动密封设有限位活塞和主活塞。限位活塞和主活塞使得气缸筒内部形成了两个独立的腔体，分别由左供气接头和右供气接头与外部的气源相连通。主活塞通过固定件牢固地密封固定在活塞杆的中部，既保证了主活塞在气缸筒内的稳定滑动，又使得活塞杆能够随着主活塞的移动而移动。活塞杆的左端与限位活塞止挡配合，确保了活塞杆在移动过程中的稳定性；而活塞杆的右端则从右缸盖穿出后与连接件固连，使得外部设备可以通过连接件与活塞杆进行连接，实现动力的传递。在限位活塞和主活塞之间的气缸筒上，沿周向设有若干通气孔，通气孔的存在使得限位活塞和主活塞之间的中间腔体能够进行排气，避免中间腔体气体压缩导致压力升高。当通过左供气接头和右供气接头向气缸筒内施加气压时，主活塞会被固定在气缸筒的中位，此时气缸呈现一定刚性，具有较高的稳定性，能够满足某些特定应用场景的需求。而当需要气缸具备柔性移动能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：包括气缸筒、左供气接头和右供气接头，所述气缸筒的两端分别密封固定有左缸盖和右缸盖，所述气缸筒内由左至右依次滑动密封设有限位活塞和主活塞，所述主活塞通过固定件密封固定在活塞杆的中部，所述活塞杆的左端与限位活塞止挡配合，活塞杆的右端从右缸盖穿出后与连接件固连，所述左供气接头与左缸盖和限位活塞之间形成的腔体连通，所述右供气接头与右缸盖和主活塞之间形成的腔体连通，所述限位活塞和主活塞之间的气缸筒上沿周向设有若干通气孔，通过所述左供气接头和右供气接头向气缸筒内施加气压时，主活塞保持在气缸筒的中位；卸掉气缸筒的气压后，主活塞可双向活动。
2.根据权利要求1所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述气缸筒的内腔分为限位腔室和导向腔室，所述限位腔室和导向腔室连通，所述限位腔室和导向腔室连通的形状均为圆柱状，且所述限位腔室的内径大于导向腔室的内径并在所述气缸筒的内周壁上形成限位台阶，所述限位活塞滑动密封设置在限位腔室内，所述主活塞滑动密封设置在导向腔室内，所述主活塞保持在气缸筒的中位时，所述限位活塞与所述限位台阶相抵，所述
3.根据权利要求2所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述通气孔与气缸筒的导向腔室连通，且通气孔靠近气缸筒的限位腔室，所述活塞杆完全收回时，所述主活塞位于通气孔的右侧。
4.根据权利要求3所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述活塞杆的中部设有限位环，所述主活塞密封套设在活塞杆上，所述固定件为锁紧螺母，所述锁紧螺母与活塞杆采用螺纹连接的方式将主活塞与限位环抵紧。
5.根据权利要求3所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述气缸筒的限位腔室的长度小于活塞杆左端至限位环的长度，所述气缸筒的导向腔室的长度大于活塞杆左端至限位环的长度。
6.根据权利要求1所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述左缸盖通过螺栓连接的方式固定在气缸筒的左端，左缸盖的左端设有支耳，左缸盖的右端设有向右延伸的凸台，所述凸台插入气缸筒内，凸台和气缸筒之间设有第一密封圈，左缸盖上设有第一供气通道，所述第一供气通道的进气端口设置在左缸盖的外周壁上，第一供气通道的出气端口设置在凸台的中央，所述左供气接头密封连接在左缸盖第一供气通道的进气端口处。
7.根据权利要求1所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述右缸盖的形状为T字形，右缸盖的大头端通过螺栓连接的方式固定在气缸筒的右端，右缸盖的小头端插入气缸筒内，右缸盖的小头端和气缸筒之间设有第二密封圈，右缸盖的中央设有贯穿自身的导向孔，所述活塞杆滑动设置在所述导向孔内，活塞杆和右缸盖之间设有第三密封圈，活塞杆和右缸盖之间还设有第一导向环和第二导向环，所述第一导向环和第二导向环分别位于第三密封圈的左右两侧，右缸盖上设有第二供气通道，所述第二供气通道的进气端口设置在右缸盖大头端的外周壁上，第二供气通道的出气端口设置在右缸盖小头端的端面上，所述右供气接头密封连接在右缸盖第二供气通道的进气端口处。
8.根据权利要求1所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述限位活塞和气缸筒之间设有第四密封圈，限位活塞和气缸筒之间还设有第三导向环和第四导向环，所述第三导向环和第四导向环分别位于第四密封圈的左右两侧。
9.根据权利要求1所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述主活塞和气缸筒之间设有第五密封圈，主活塞和气缸筒之间还设有第五导向环和第六导向环，所述第五导向环和第六导向环分别位于第五密封圈的左右两侧。
10.根据权利要求1所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述连接件为球头、万向节或球铰。
...【技术特征摘要】
1.一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：包括气缸筒、左供气接头和右供气接头，所述气缸筒的两端分别密封固定有左缸盖和右缸盖，所述气缸筒内由左至右依次滑动密封设有限位活塞和主活塞，所述主活塞通过固定件密封固定在活塞杆的中部，所述活塞杆的左端与限位活塞止挡配合，活塞杆的右端从右缸盖穿出后与连接件固连，所述左供气接头与左缸盖和限位活塞之间形成的腔体连通，所述右供气接头与右缸盖和主活塞之间形成的腔体连通，所述限位活塞和主活塞之间的气缸筒上沿周向设有若干通气孔，通过所述左供气接头和右供气接头向气缸筒内施加气压时，主活塞保持在气缸筒的中位；卸掉气缸筒的气压后，主活塞可双向活动。
2.根据权利要求1所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述气缸筒的内腔分为限位腔室和导向腔室，所述限位腔室和导向腔室连通，所述限位腔室和导向腔室连通的形状均为圆柱状，且所述限位腔室的内径大于导向腔室的内径并在所述气缸筒的内周壁上形成限位台阶，所述限位活塞滑动密封设置在限位腔室内，所述主活塞滑动密封设置在导向腔室内，所述主活塞保持在气缸筒的中位时，所述限位活塞与所述限位台阶相抵，所述活塞杆的左端与限位活塞相抵。
3.根据权利要求2所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述通气孔与气缸筒的导向腔室连通，且通气孔靠近气缸筒的限位腔室，所述活塞杆完全收回时，所述主活塞位于通气孔的右侧。
4.根据权利要求3所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述活塞杆的中部设有限位环，所述主活塞密封套设在活塞杆上，所述固定件为锁紧螺母，所述锁紧螺母与活塞杆采用螺纹连接的方式将主活塞与限位环抵紧。
5.根据权利要求3所述的一种具备刚性与柔性转换的双向气缸，其特征在于：所述气缸筒的限位腔室的长度小于活塞杆左端至限位环的长度，所述气缸筒的导向腔室的长度大于活塞杆左端至...
【专利技术属性】
技术研发人员：巴全坤，戴维奇，王建秋，刘忠明，许学雷，黄福友，张振华，甄恩发，刘鑫，江旻，杨泽涛，常新，赵胜，李文翰，刘迁，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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