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    • 专利摘要:
    本申请提供气缸单元，包括主气缸：主气缸构造成活塞缸单元且有缸筒盖、缸筒、无杆侧端盖、可运动的活塞和可伸缩运动的活塞杆，缸筒在缸筒盖与无杆侧端盖之间，活塞和活塞杆在缸筒内，活塞将缸筒内部腔室密封地划分为缸筒盖一侧的左腔室和背离缸筒盖的右腔室，活塞杆固定夹持在活塞中，从而活塞能连带活塞杆运动，且活塞杆一端延伸至活塞或右腔室，活塞杆另一端延伸至主气缸一侧外，无杆侧端盖在活塞杆位于主气缸内的另一侧，气缸单元包括夹紧止动块，缸筒盖在缸筒与夹紧止动块间，夹紧止动块在主气缸允许活塞杆伸出的一侧，夹紧止动块包括：夹紧和带动机构，能够夹紧活塞杆且带动活塞杆运动，止动机构，能对夹紧和带动机构的运动进行止动。
    公开号:CN214331045U
    申请号:CN202022643330.6U
    申请日:2020-11-16
    公开日:2021-10-01
    发明作者:曹慧；段学成
    申请人:Festo China Automation Manufacturing Co ltd；Festo SE and Co KG；
    IPC主号:F15B15-14
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及气缸领域，具体而言，涉及一种气缸单元，特别是一种带有任意位置单向抱紧机构的单作用气缸。
    [n0002] 现有技术的气缸总成的夹紧装置往往仅有夹紧功能，故活塞杆在夹紧后只能被固定住，无法在这种情况下继续运动。此外，常见的夹紧机构是双向夹紧，即在活塞杆的伸出和缩回的两个方向上夹紧。另外，常见的气缸总成往往采用金属材质，重量相对于塑料件重。
    [n0003] CN207358935U提供一种总成装配活塞杆夹紧装置，包括机架、活塞杆夹紧块、夹紧气缸、联接头固定块和升降气缸，升降气缸固定设置于机架上，且升降气缸的伸缩端朝上设置，联接头固定块固定设置于升降气缸的伸缩端上，且联接头固定块的上端设置有联接头固定槽，用以固定减震器总成下端的下联接头，两个相匹配的活塞杆夹紧块沿横向设置于联接头固定块的上方，其中一个活塞杆夹紧块固定于机架上，另一个活塞杆夹紧块固定于沿横向设置的夹紧气缸的伸缩端上，夹紧气缸也固定于机架上。
    [n0004] 本实用新型的目的在于提供一种改进的气缸单元，其使得活塞杆在被夹紧的状态下仍然能够具有一定的行程。
    [n0005] 根据本实用新型的其它实施例，本实用新型的目的还在于实现活塞杆的单向夹紧；用单个气缸实现上述目的；机械机构简单；空间紧凑；控制方便。
    [n0006] 此外，本实用新型还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。
    [n0007] 本实用新型通过提供一种气缸单元来解决上述问题，具体而言，根据本实用新型的一方面，提供了：
    [n0008] 一种气缸单元，其中，所述气缸单元包括主气缸，其中：
    [n0009] 所述主气缸构造成活塞缸单元并且具有缸筒盖、缸筒、无杆侧端盖、可运动的活塞和可伸缩运动的活塞杆，所述缸筒位于所述缸筒盖与所述无杆侧端盖之间，所述活塞和所述活塞杆布置在所述缸筒之内，所述活塞将所述缸筒的内部腔室密封地划分为所述缸筒盖一侧的左腔室和背离所述缸筒盖的右腔室，所述活塞杆被固定夹持在所述活塞中，从而所述活塞能够连带所述活塞杆运动，并且所述活塞杆的一端延伸至所述活塞或延伸至所述右腔室，活塞杆另一端延伸至所述主气缸一侧之外，所述无杆侧端盖布置在所述活塞杆位于所述主气缸内的另一侧，
    [n0010] 所述气缸单元还包括夹紧止动块，所述缸筒盖布置在所述缸筒与所述夹紧止动块之间，所述夹紧止动块布置在所述主气缸允许活塞杆伸出的一侧，
    [n0011] 所述的夹紧止动块包括：
    [n0012] 夹紧和带动机构，能够夹紧所述活塞杆并且带动所述活塞杆运动，
    [n0013] 止动机构，能够对所述夹紧和带动机构的运动进行止动。
    [n0014] 可选地，根据本实用新型的一种实施方式，在所述缸筒盖中开设有用于通入第一工作气体的第一进气口，在所述右腔室内的气压始终小于所述第一工作气体的气压，所述第一进气口与所述左腔室连通，使得在所述第一进气口通入所述第一工作气体时，所述活塞对所述活塞杆施加回缩推力。
    [n0015] 可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述夹紧和带动机构构造成在所述活塞杆的伸出方向上带动所述活塞杆运动，在所述夹紧止动块中开设有用于通入第二工作气体的第二进气口，所述第二进气口与所述夹紧止动块的空腔连通并且构造成在通入所述第二工作气体的情况下使得所述夹紧和带动机构沿所述活塞杆伸出的方向运动。
    [n0016] 可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述夹紧和带动机构包括夹紧活塞和带动件，所述夹紧活塞具有推顶部，用于在所述夹紧活塞的运动过程中推顶所述带动件，使得所述带动件由于所述推顶部的力而夹紧并且带动所述活塞杆运动。
    [n0017] 可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述推顶部具有沿所述活塞杆伸出的方向扩大的斜面。
    [n0018] 可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述止动机构构造成止动气缸，所述止动气缸具有能够从所述止动气缸之内运动出来的止动杆，所述止动杆在从所述止动气缸之内运动出来的情况下对所述夹紧和带动机构的运动进行止动。
    [n0019] 可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述夹紧和带动机构包括夹紧活塞、带动件和锥套，所述锥套位于所述夹紧活塞与所述带动件之间并且贴靠于所述夹紧活塞，所述锥套的内侧构造为沿所述活塞杆伸出的方向扩大的锥面，从而在所述夹紧活塞的运动过程中，所述锥套的锥面推顶所述带动件，使得所述带动件由于所述锥面的力而夹紧并且带动所述活塞杆运动。
    [n0020] 可选地，根据本实用新型的一种实施方式，在所述止动气缸的壳体上开设有用于通入第三工作气体的第三进气口，所述第三进气口与所述止动气缸的内部腔室连通，并且构造成在通入所述第三工作气体的情况下使得所述止动杆缩回至所述止动气缸中，
    [n0021] 在所述止动气缸之内还构造有第二弹簧，释放第三工作气体后，所述第二弹簧施加伸出力将所述止动杆推至伸出位置。
    [n0022] 可选地，根据本实用新型的一种实施方式，夹紧止动块还包括第一弹簧，释放第二工作气体后，所述第一弹簧施加回缩力将所述夹紧和带动机构弹回至初始位置。
    [n0023] 所提供的气缸单元的有益之处包括：使活塞杆在被夹紧的状态下仍然能够具有一定的行程；实现活塞杆的单向夹紧；用单个气缸实现上述目的；机械机构简单；空间紧凑；控制方便。
    [n0024] 参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，
    [n0025] 图1至2分别示出了根据本实用新型的气缸单元的一种实施方式的立体参考图和原理示意图；
    [n0026] 图3至6分别示出了根据本实用新型的一种示例性的气缸单元的工作过程图；以及
    [n0027] 图7示出了根据本实用新型的气缸单元的一种示例性的应用。
    [n0028] 容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
    [n0029] 在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。
    [n0030] 参考图1至2，它们分别示出了根据本实用新型的气缸单元1的一种实施方式的立体参考图和原理示意图。
    [n0031] 所述气缸单元1包括主气缸11，其中：
    [n0032] 所述主气缸11构造成活塞缸单元并且具有缸筒盖A、缸筒B、无杆侧端盖C、可运动的活塞111和可伸缩运动的活塞杆12，所述缸筒B位于所述缸筒盖A与所述无杆侧端盖C之间，所述活塞111和所述活塞杆12布置在所述缸筒B之内，所述活塞111将所述缸筒B的内部腔室密封地划分为所述缸筒盖A一侧的左腔室112和背离所述缸筒盖A的右腔室113，所述活塞杆12被固定夹持在所述活塞111中，从而所述活塞111能够连带所述活塞杆12运动，并且所述活塞杆12的一端延伸至所述活塞111或延伸至所述右腔室113，活塞杆另一端延伸至所述主气缸11一侧之外，所述无杆侧端盖C布置在所述活塞杆12位于所述主气缸11内的另一侧，
    [n0033] 所述气缸单元1还包括夹紧止动块D，所述缸筒盖A布置在所述缸筒B与所述夹紧止动块D之间，所述夹紧止动块D布置在所述主气缸11允许活塞杆伸出的一侧，
    [n0034] 所述的夹紧止动块D包括：
    [n0035] 夹紧和带动机构13，能够夹紧所述活塞杆12并且带动所述活塞杆12运动，
    [n0036] 止动机构14，能够对所述夹紧和带动机构13的运动进行止动。
    [n0037] 根据本申请的上述技术方案，使得所述活塞杆12在被夹紧的情况下仍然能够进行一定的行程，以用于特定的目的（具体的应用案例将在本文末尾详细阐述）。此外，可以看出的是，所述止动机构14用于间接地对所述活塞杆12的运动进行止动。
    [n0038] 应当说明的是，夹紧止动块D、缸筒盖A、缸筒B和无杆侧端盖C的表述仅仅用于区分目的，而并不代表着所述气缸单元1一定要构造成四件式，所述气缸单元1完全可以构造成一体式结构，或者夹紧止动块D、缸筒盖A、缸筒B和无杆侧端盖C中的多个能够构造成一体式结构，而其它部件与该一体式结构连接。具体的构造形式取决于实际需要。此外，所述无杆侧端盖C有时也被称为后端盖，并且在图中示例性地布置在右侧。
    [n0039] 应当理解，所述气缸单元1用于通过其活塞杆12伸出至气缸单元1之外的一端来对负载施加作用力（回缩力），因此也可以说，在所述气缸单元1使用时，所述夹紧止动块D布置在靠近所述负载的一侧，而所述无杆侧端盖C布置在背离所述负载的一侧。
    [n0040] 所述活塞111通过其两侧受到的气压不同来带动所述活塞杆12运动。为此，所述活塞111可以构造有通孔，以容许所述活塞杆12穿过并延伸至所述右腔室113。另外，所述活塞111也可以开设有凹槽，用于容纳所述活塞杆12。
    [n0041] 为了实现所述活塞杆12的单向（例如伸出方向）夹紧和相应的夹紧行程，而在另一方向（例如回缩方向）上没有夹紧作用，即自由运动，所述夹紧和带动机构13构造成在所述活塞杆12的伸出方向上带动所述活塞杆12运动。例如，所述夹紧和带动机构13包括夹紧活塞131和带动件132，所述夹紧活塞131具有推顶部，用于在所述夹紧活塞131的运动过程中推顶所述带动件132，使得所述带动件132由于所述推顶部的力而夹紧并且带动所述活塞杆12运动。由此，所述带动件132通过所述推顶部来实现对所述活塞杆12推顶（即夹紧和推动）。
    [n0042] 具体到如图所示的实施例中，所述推顶部具有沿所述活塞杆12伸出的方向扩大的斜面。由此，随着所述夹紧活塞131沿所述活塞杆12的伸出方向的运动，由于该斜面的设置而推动所述带动件132，并且在所述带动件132接触所述活塞杆12的情况下，所述活塞杆12受到垂直于所述斜面的合力，该合力能够被分解为沿所述活塞杆12的分力（该分力用于推动所述活塞杆12沿伸出的方向运动）以及垂直于所述活塞杆12的分力（该分力用于夹紧所述活塞杆12），由此同时实现了夹紧和带动的功能。
    [n0043] 从图中可以看出，所述夹紧活塞131相对于所述带动件132更靠近所述缸筒盖A，而所述带动件132相对于所述夹紧活塞131更靠近、例如紧靠（但不一定要接触）所述活塞杆12，并且所述推顶部面朝所述带动件132。
    [n0044] 所述带动件132能够被构造成钢球，由此以简单、经济、低损耗且不会对所述活塞杆12造成什么损害的情况下实现对所述活塞杆12的夹紧和带动，并且球形的形状也能够较好地与所述推顶部进行形状配合。所述推顶部的斜面可以构造成锥面（也就是说，所述夹紧活塞131和/或所述推顶部可以被构造成环绕所述活塞杆12的旋转对称体，所述带动件132也能够类似地进行构造），由此，该锥面沿所述活塞杆12的缩回方向逐渐收紧。旋转对称体的设计能够使所述带动件132和所述活塞杆12的受力更加均匀。
    [n0045] 所述夹紧和带动机构13包括夹紧活塞131、带动件132和锥套133，所述锥套133位于所述夹紧活塞131与所述带动件132之间并且贴靠于所述夹紧活塞131，所述锥套133的内侧构造为沿所述活塞杆12伸出的方向扩大的锥面，从而在所述夹紧活塞131的运动过程中，所述锥套133的锥面推顶所述带动件132，使得所述带动件132由于所述锥面的力而夹紧并且带动所述活塞杆12运动。
    [n0046] 在这种情况下，首先所述夹紧活塞131运动，从而连带所述锥套133运动，所述锥套133的锥面由于其运动而逐渐靠近所述带动件132，并最终接触所述带动件132，使得所述带动件132朝向所述活塞杆12运动并且接触所述活塞杆12。由此，通过上文已经提到的合力作用来同时实现对所述活塞杆12的夹紧和带动。
    [n0047] 所述夹紧和带动机构13支持所述活塞杆12在夹紧时做伸出运动，为了使得所述活塞杆12还可做缩回运动，在所述缸筒盖A中开设有用于通入第一工作气体的第一进气口15，在所述右腔室113内的气压始终小于所述第一工作气体的气压，所述第一进气口15与所述左腔室112连通，使得在所述第一进气口15通入所述第一工作气体时，所述活塞111对所述活塞杆12施加回缩推力。
    [n0048] 需要说明的是，“第一工作气体”中的“第一”仅仅是用于语言上的区分目的，并不意味着该第一工作气体的成分或性质一定不同于其它工作气体（例如下文还将要提到的第二、第三工作气体）。它们完全可以是同种气体，只是物理性质（例如气压）有所不同。
    [n0049] 为了使得所述右腔室113内的气压始终小于所述第一工作气体的气压，可以将所述右腔室113与外界大气连通，而所述第一进气口15在需要时通入压缩气体。当然，也可以使所述第一进气口15与大气连通，而所述右腔室113在需要时抽负压，从而能够实现相同的技术效果。
    [n0050] 由此，在所述第一进气口15通入所述第一工作气体时，由于所述活塞111两侧的气压差，给活塞杆12施加回缩推力。也就是说，在所述夹紧和带动机构13未激活的情况下，所述活塞杆12可以按需要地保持原位或者缩回，实现一定的应用。应当理解，本申请提到的各部件的数量、形状、布置位置、材料等性质以及彼此之间的配合原理均能够根据实际情况进行改型，而没有脱离本实用新型的构思。
    [n0051] 所述夹紧和带动机构13的运作原理也可以类似地基于气压差来进行。示意性地，在所述夹紧止动块D中开设有用于通入第二工作气体的第二进气口16，所述第二进气口16与所述夹紧止动块D的空腔连通并且构造成在通入所述第二工作气体的情况下使得所述夹紧和带动机构13沿所述活塞杆12伸出的方向运动。从所述第二进气口16通入的工作气体可以被构造成作用于所述夹紧活塞131的右侧。这例如可以通过具有较大气压的第二工作气体来实现，由此，在所述第二进气口16通入所述第二工作气体时，由于更大的气压使得所述活塞杆12能够被所述夹紧和带动机构13带动而进行伸出运动。由此能够在保留有所述活塞杆12按需的缩回的功能的同时来得到一个或多个夹紧行程。此外，能够与所述主气缸11类似地，在所述夹紧止动块D上构造有能够通有气体的气口（图中示例性地布置于靠近负载的一侧），该气口例如用于与外界环境连通并且在所述夹紧和带动机构13运动时起到排气作用。
    [n0052] 与所述活塞杆12的缩回运动类似地，所述夹紧和带动机构13也能够做缩回运动。示意性地，所述气缸单元1还包括第一弹簧18。在释放第二工作气体后，所述第一弹簧18施加回缩力将所述夹紧和带动机构13弹回至初始位置。所述第一弹簧18属于所述夹紧止动块D。
    [n0053] 由此，在所述夹紧和带动机构13完成其带动功能之后，能够按需地撤掉所述第二进气口16的第二工作气体，进而由于所述第一弹簧18的作用而返回到初始位置。在这种情况下，可以理解的是，所述第二进气口16的第二工作气体的气压要大于所述第一工作气体的气压和所述第一弹簧18的压力的合力与在右腔室113处通有的气体气压的差，由此才能够克服这些力而完成夹紧和带动功能。此外，所述夹紧和带动机构13的退回不会对所述活塞杆12的位置造成影响。例如，在如图所示的实施方式的情况下，由于斜面的这种倾斜布置，在所述夹紧和带动机构13退回时，所述斜面会脱离与所述带动件132的接触。
    [n0054] 所述第一弹簧18示范性地布置在所述夹紧和带动机构13靠近负载的一侧并且环绕所述活塞杆12设置，即布置成面向所述夹紧和带动机构13的运动方向，并在所述夹紧和带动机构13运动时受到压缩。由此利用所述第一弹簧18受压缩时所产生的弹力来提供所述夹紧和带动机构13的缩回力。所述第一弹簧18能够构造成预紧弹簧，也就是说在所述夹紧和带动机构13处于原始位置时就已经处于受压缩的预紧状态，以便更好地将其保持在原位，并且仅仅在需要时运动出来。所述第一弹簧18也可以与所述第二进气口16布置在同一侧，在这种情况下是利用第一弹簧的拉力来提供所述夹紧和带动机构13的缩回力。
    [n0055] 所述止动机构14用于对所述夹紧和带动机构13（由此间接地对所述活塞杆12）的运动进行止动。由此，通过所述止动机构14的设置，能够实现所述活塞杆12在夹紧状态下的预设的固定夹紧行程，而是这种夹紧行程能够为至少一个、例如两个。
    [n0056] 例如，所述止动机构14布置于所述夹紧和带动机构13的一侧，并且相对于所述夹紧和带动机构13更加靠近所述活塞杆12的伸出端（特别是所述止动杆141），以便较为方便、经济地对所述夹紧和带动机构13的伸出运动进行止动。
    [n0057] 具体而言，所述止动机构14能够构造成止动气缸，所述止动气缸具有能够从所述止动气缸之内运动出来的止动杆（也是一种活塞杆）141，所述止动杆141在从所述止动气缸之内运动出来的情况下对所述夹紧和带动机构13的运动进行止动。当然，这种止动原理也能够相反地进行。即所述止动杆构造成在原始状态下是伸出的状态，而在被激活的状态下是缩回的状态。
    [n0058] 所述止动气缸的工作原理能够类似于所述主气缸11，也就是说，所述止动气缸构造成活塞缸单元，其中的活塞将所述止动气缸内的腔室进行划分，并且利用腔室之间的气压差带动活塞，活塞进而带动所述止动杆141运动。
    [n0059] 在所述止动杆伸出的情况下，所述夹紧和带动机构13由于受到止动，从而能够达成预设的一定的夹紧行程后停止；在所述止动杆缩回的情况下，由于没有了止动作用，因此所述活塞杆12能够达成更大的夹紧行程。在构造有多个止动机构14，或者止动机构14具有多个止动杆141的情况下，就能够以此类推地实现更多夹紧行程。或者所述夹紧止动块D设置有机械的限位块，其布置在面向所述夹紧活塞131的一端，并且所述限位块与该一端的间距大于所述止动杆141与该一端的轴向间距，从而所述限位块能够限定第二夹紧行程。
    [n0060] 从图中还能够看出的是，所述止动气缸附装至所述夹紧和带动机构13处，例如相较于所述夹紧活塞131更靠近允许活塞杆12伸出的一端，并且径向上相对于所述活塞杆12更远。应当说明的是，图中所示的气缸单元1整体上仍然是单作用气缸，因为所述止动机构14或者说止动气缸仅仅用于止动作用，而不参与对负载的作用。所述止动气缸可以用其它形式来进行替代、例如纯机械式的止挡部配合该止挡部的作用开关等。
    [n0061] 在所述止动机构14构造成止动气缸的情况下，为了按需地控制所述止动杆141的运动，在所述止动气缸的壳体上开设有用于通入第三工作气体的第三进气口17，所述第三进气口17与所述止动气缸的内部腔室连通，并且构造成在通入所述第三工作气体的情况下对所述止动杆141施加缩回推力。类似地，在所述止动气缸之内能够构造有第二弹簧142。释放第三工作气体后，所述第二弹簧142施加伸出力将所述止动杆141推至伸出位置。
    [n0062] 所述第二弹簧142布置在所述止动杆141的面向退回方向的端部处，以便对所述止动杆141施加沿其伸出方向的力。由此，所述第二弹簧142能够构造成处于压缩状态的预紧弹簧，并且所述第三工作气体的气压大于所述第二弹簧142的预紧力，以便在通入所述第三工作气体时能够克服弹簧力而使得所述止动杆141缩回至所述止动气缸中。
    [n0063] 此外，能够与所述主气缸11类似地，在所述止动气缸的侧壁上构造有能够通有气体的气孔（图中示例性地与所述第三进气口17布置在同一侧），该气孔例如用于与外界环境连通并且在所述止动杆141运动时起到排气作用。
    [n0064] 下面参考图3至6（它们分别示出了根据本实用新型的一种示例性的气缸单元1的工作过程图）来简述所述气缸单元1的工作过程示例。
    [n0065] 从图3可以看出，在初始状态下，所述止动杆141处于伸出状态，这限定了所述活塞杆12的第一夹紧行程。此时，所述第一进气口15通入有所述第一工作气体，使得所述活塞杆12持续受到沿其缩回方向作用的力，以“拉住”负载，这种状态下，这种缩回力与负载达到平衡。该初始状态也可以被理解为所述气缸单元1常态的工作状态。还可以看出的是，在这种状态下，所述夹紧活塞131与所述止动杆141有一定的间距，以便所述夹紧活塞131在之后有运动空间。
    [n0066] 当所述第二进气口16通入所述第二工作气体时，所述气缸单元1就进入了图4所示的状态。此时，由于所述第二工作气体的气压更大，大于所述第一弹簧18和所述第一工作气体的合力，因此所述夹紧活塞131向着所述活塞杆12伸出的方向受力和运动，所述锥套133由此以相同的方式运动。由于所述锥套133的锥面设置，使得其在运动过程中接触并带动所述带动件132朝向所述活塞杆12运动，并最终接触所述活塞杆12，所述活塞杆12受到垂直于所述斜面的合力，该合力能够被分解为沿所述活塞杆12的分力（该分力用于推动所述活塞杆12沿伸出的方向运动）以及垂直于所述活塞杆12的分力（该分力用于夹紧所述活塞杆12），由此所述活塞杆12进行伸出运动。在运动过程中，所述夹紧活塞131碰到处于伸出状态中的止动杆141，进而停止继续的伸出运动，所述锥套133和所述带动件132也因此停止运动，所述活塞杆12由此停止运动，完成了第一夹紧行程，以便于对负载进行一定的操作。
    [n0067] 如果需要更大的夹紧行程，以便进行对负载的其它操作，参见图5所示的工作状态。此时没有通入所述第二工作气体，因此所述夹紧和带动机构13由于所述第一弹簧18的力而返回至初始位置中。另外，在所述第三进气口17通入所述第三工作气体，由此所述止动杆141缩回，以便所述活塞杆12之后能够伸出到更远处。
    [n0068] 现在参考图6可见，再次向所述第二进气口16通入所述第二工作气体，由此所述夹紧和带动机构13跟所述活塞杆12以之前所述的原理进行运动，并且由于没有了所述止动杆141的限制，能够运动到更远处，以便完成对负载的其它操作。应当理解，由于所述第一弹簧18的性质（越被压缩，弹力越大），因此也可以必要时通过对所述第二工作气体的气压的数值大小进行控制来实现夹紧行程的设定（气压数值不同，该气压与弹簧力和第一工作气体的气压之间的平衡点就不同，平衡点即代表了所述夹紧和带动机构13的运动平衡位置）。
    [n0069] 当然，也可以从图4的状态直接跳到图6的状态，而无需经过图5所示的状态。即，在保持有所述第二进气口16的通气的情况下，通入所述第三工作气体使所述止动杆141缩回，从而所述夹紧和带动机构13跟所述活塞杆12能直接进行下一个夹紧行程。
    [n0070] 参考图7，其示出了根据本实用新型的气缸单元1的一种示例性的应用。所述气缸单元1能够用于涡流纺纱机的摇架22和筒纱23的运动控制。如图所示，所述气缸单元1的活塞杆伸出端与摇架22的一端连接，所述气缸单元1的另一端通过其位于所述无杆侧端盖C的开口铰接固定。所述摇架22形成了一种杠杆机构，其中部铰接固定，一端与所述气缸单元1的活塞杆伸出端连接，另一侧上安装有筒纱23，在所述筒纱23上缠绕有纱线，而槽筒21铰接固定并且与所述筒纱23共同作用，所述槽筒21充当主动轮，用于带动所述筒纱23运动。
    [n0071] 在所述气缸单元1的常态工作状态中，一方面，由于所述筒纱23上的绕线随时间的增加而不断变厚，使得所述摇架22进行逆时针运动，由此由于杠杆作用而持续地对所述活塞杆12施加逐渐增大的拉出力。另一方面，由于所述第一进气口15持续通入所述第一工作气体，因此所述活塞杆12持续受到缩回力，拉出力与缩回力达到平衡。这种拉出力和缩回力保证了筒纱23和槽筒21之间的压紧，在此过程中，所述活塞杆12会逐渐向伸出方向运动。也就是说，所述活塞杆12可以在行程内的任意位置按需地被夹紧。
    [n0072] 由于在所述筒纱23上的绕线逐渐变厚，使得其速度也逐渐增大，甚至到过大的程度，因此需要略微放松筒纱23和槽筒21之间的压紧力，以便达到调整速度的目的。
    [n0073] 在这种需求下，所述气缸单元1能够进行如上所述的运动过程，使得所述活塞杆1完成第一夹紧行程，此时所述筒纱23和所述槽筒21之间不接触，所述筒纱23靠惯性来转动。
    [n0074] 在需要对所述槽筒21、所述筒纱23和/或所述摇架22进行维修工作时，需要将所述筒纱23和所述槽筒21分开更大的距离，以便留给工作人员足够的空间来对它们进行检修、拆卸、安装等操作。此时，气缸单元1能够进行如上所述的运动过程，使得所述活塞杆12伸出到更远处，使所述筒纱23和所述槽筒21分开更大的距离。
    [n0075] 在现有技术中，目前的应用使用两个气缸或复杂控制系统控制来实现，而本申请仅用单个气缸即可实现上述效果。
    [n0076] 综上所述，活塞杆在被夹紧的状态下仍然能够具有一定的行程；能够在任意行程内被夹紧；实现活塞杆的单向夹紧；用单个气缸实现上述目的；机械机构简单；空间紧凑；控制方便。
    [n0077] 应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。
    权利要求:
    Claims (9)
    [0001] 1.一种气缸单元（1），其特征在于，所述气缸单元（1）包括主气缸（11），其中：
    所述主气缸（11）构造成活塞缸单元并且具有缸筒盖（A）、缸筒（B）、无杆侧端盖（C）、可运动的活塞（111）和可伸缩运动的活塞杆（12），所述缸筒（B）位于所述缸筒盖（A）与所述无杆侧端盖（C）之间，所述活塞（111）和所述活塞杆（12）布置在所述缸筒（B）之内，所述活塞（111）将所述缸筒（B）的内部腔室密封地划分为所述缸筒盖（A）一侧的左腔室（112）和背离所述缸筒盖（A）的右腔室（113），所述活塞杆（12）被固定夹持在所述活塞（111）中，从而所述活塞（111）能够连带所述活塞杆（12）运动，并且所述活塞杆（12）的一端延伸至所述活塞（111）或延伸至所述右腔室（113），活塞杆另一端延伸至所述主气缸（11）一侧之外，所述无杆侧端盖（C）布置在所述活塞杆（12）位于所述主气缸（11）内的另一侧，
    所述气缸单元（1）还包括夹紧止动块（D），所述缸筒盖（A）布置在所述缸筒（B）与所述夹紧止动块（D）之间，所述夹紧止动块（D）布置在所述主气缸（11）允许活塞杆伸出的一侧，
    所述的夹紧止动块（D）包括：
    夹紧和带动机构（13），能够夹紧所述活塞杆（12）并且带动所述活塞杆（12）运动，
    止动机构（14），能够对所述夹紧和带动机构（13）的运动进行止动。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的气缸单元（1），其特征在于，在所述缸筒盖（A）中开设有用于通入第一工作气体的第一进气口（15），在所述右腔室（113）内的气压始终小于所述第一工作气体的气压，所述第一进气口（15）与所述左腔室（112）连通，使得在所述第一进气口（15）通入所述第一工作气体时，所述活塞（111）对所述活塞杆施加回缩推力。
    [0003] 3.根据权利要求2所述的气缸单元（1），其特征在于，所述夹紧和带动机构（13）构造成在所述活塞杆（12）的伸出方向上带动所述活塞杆（12）运动，在所述夹紧止动块（D）中开设有用于通入第二工作气体的第二进气口（16），所述第二进气口（16）与所述夹紧止动块（D）的空腔连通并且构造成在通入所述第二工作气体的情况下使得所述夹紧和带动机构（13）沿所述活塞杆（12）伸出的方向运动。
    [0004] 4.根据权利要求3所述的气缸单元（1），其特征在于，所述夹紧和带动机构（13）包括夹紧活塞（131）和带动件（132），所述夹紧活塞（131）具有推顶部，用于在所述夹紧活塞（131）的运动过程中推顶所述带动件（132），使得所述带动件（132）由于所述推顶部的力而夹紧并且带动所述活塞杆（12）运动。
    [0005] 5.根据权利要求4所述的气缸单元（1），其特征在于，所述推顶部具有沿所述活塞杆（12）伸出的方向扩大的斜面。
    [0006] 6.根据权利要求1至3中任一项所述的气缸单元（1），其特征在于，所述止动机构（14）构造成止动气缸，所述止动气缸具有能够从所述止动气缸之内运动出来的止动杆（141），所述止动杆（141）在从所述止动气缸之内运动出来的情况下对所述夹紧和带动机构（13）的运动进行止动。
    [0007] 7.根据权利要求3所述的气缸单元（1），其特征在于，所述夹紧和带动机构（13）包括夹紧活塞（131）、带动件（132）和锥套（133），所述锥套（133）位于所述夹紧活塞（131）与所述带动件（132）之间并且贴靠于所述夹紧活塞（131），所述锥套（133）的内侧构造为沿所述活塞杆（12）伸出的方向扩大的锥面，从而在所述夹紧活塞（131）的运动过程中，所述锥套（133）的锥面推顶所述带动件（132），使得所述带动件（132）由于所述锥面的力而夹紧并且带动所述活塞杆（12）运动。
    [0008] 8.根据权利要求6所述的气缸单元（1），其特征在于，在所述止动气缸的壳体上开设有用于通入第三工作气体的第三进气口（17），所述第三进气口（17）与所述止动气缸的内部腔室连通，并且构造成在通入所述第三工作气体的情况下使得所述止动杆（141）缩回至所述止动气缸中，
    在所述止动气缸之内还构造有第二弹簧（142），释放第三工作气体后，所述第二弹簧（142）施加伸出力将所述止动杆（141）推至伸出位置。
    [0009] 9.根据权利要求3所述的气缸单元（1），其特征在于，夹紧止动块（D）还包括第一弹簧（18），释放第二工作气体后，所述第一弹簧（18）施加回缩力将所述夹紧和带动机构（13）弹回至初始位置。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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