1.一种基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,包括气浮无摩擦气缸和摩擦调节模块,所述摩擦调节模块主要包括密封组件、真空发生器;
所述气浮无摩擦气缸包括前端盖(4)、气缸筒(21)、后端盖(17)、空气轴承(3)、活塞杆(20)和气浮活塞(8);所述气浮活塞(8)外径略小于气缸筒(21)的内径,所述气浮活塞(8)内部为一空腔,且在外壁上开设多个节流孔(23);所述气浮活塞(8)靠近两端的端部外圆周表面上分别设有第一环形泄压槽(35)和第二环形泄压槽(36),所述第一环形泄压槽(35)、第二环形泄压槽(36)槽底分别设有径向的第一通道(39)、第二通道(40);第一通道(39)和第二通道(40)通过气浮活塞(8)圆周壁内设的内部通道(41)连通;所述气浮活塞(8)右端面设有第一进气口(37)、与第二通道(40)相通的第一环形泄压腔(38);
所述活塞杆(20)螺纹连接在气浮活塞(8)左端,活塞杆(20)与气浮活塞(8)接触位置处具有环形凹槽,当与气浮活塞(8)装配后,环形凹槽与其两侧的第一密封圈(5)和第二密封圈(7)围成一个环形排气腔(22);活塞杆(20)左端端部外圆面上径向开设的第一排气口(1)、第二排气口(18);所述活塞杆(20)内部开设连通环形排气腔(22)、第一排气口(1)的第一排气管道(2),以及由活塞杆(20)右端端面延伸并连通第二排气口(18)的第二排气管道(19);
所述密封组件包括套筒座(11)、后盖(13)、内嵌环状弹性体(58)和密封圈组件(28);套筒座(11)的左端通过螺纹连接在气浮活塞(8)右端,所述后盖(13)外圆周面上设有第三环形泄压槽(42),左端面设有第二环形泄压腔(48),右端面设有圆形沉孔(68),所述第三环形泄压槽(42)槽底设有与第二环形泄压腔(48)相通的第三通道(43);所述后盖(13)装在套筒座(11)的右端,所述套筒座(11)圆周壁内设有连通第二环形泄压腔(48)与第一环形泄压腔(38)的连接通道(49),所述内嵌环状弹性体(58)和密封圈组件(28)被限位在套筒座(11)外部,且内嵌环状弹性体(58)位于密封圈组件(28)的内侧,使密封圈组件(28)与套筒座(11)外壁形成一个环形腔体(50);所述套筒座(11)上设有连通环形腔体(50)的径向吸气口(29);
所述真空发生器位于密封组件内部,包括真空发生器壳体(25)和喷管部件(33),且两部分通过第四螺纹(32)连接;所述真空发生器壳体(25)通过第三螺纹(24)与气浮活塞(8)右端连接,具有混流管(53)和负压口(27),负压口(27)通过第三气管(31)与吸气口(29)连通;所述喷管部件(33)上设有拉瓦尔喷管(46)和第二进气口(44);
所述后端盖(17)装在气缸筒(21)的右端,且开设第一供气口(69)和第二供气口(70),第一供气口(69)通过第一锥形气管(15)与气浮活塞(8)上的第一进气口(37)连通;第二供气口(70)通过第二锥形气管(16)与真空发生器上的第二进气口(44)连通。
2.根据权利要求1所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,所述密封圈组件(28)包括向两侧延伸且直径逐渐变小的片体(61),所述片体(61)的中间外部设有凸顶(55)、两端设有左凸边(60)和右凸边(56),所述凸顶(55)用于与气缸筒(21)内壁直接接触,所述片体(61)能够弯曲从而使凸顶(55)脱离与气缸筒(21)内壁的接触。
3.根据权利要求1所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,所述内嵌环状弹性体(58)包括环形内环(62),以及多个分布在内环一周的弹性片(63),所述内环(62)与弹性片(63)为一体的,且截面为梯形。
4.根据权利要求3所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,所述多个弹性片(63)在内环(62)周向均匀分布,且相邻弹性片(63)之间留有间隙。
5.根据权利要求4所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,还包括套筒(12),所述套筒(12)套在套筒座(11)的外部,通过套筒(12)及后盖(13)的延伸部将内嵌环状弹性体(58)和密封圈组件(28)压在套筒座(11)外部。
6.根据权利要求5所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,所述套筒座(11)上设有两个环形斜面凸台(59),所述内嵌环状弹性体(58)和密封圈组件(28)依次套装在斜面凸台(59)上;所述套筒(12)套在套筒座(11)左端,并通过所述套筒座(11)与气浮活塞(8)之间的螺纹连接,对套筒(12)起到预紧作用;所述后盖(13)套在套筒座(11)右端,并通过所述喷管部件(33)与真空发生器壳体(25)之间的螺纹连接,对后盖(13)起到预紧作用;所述套筒座(11)、套筒(12)和后盖(13)组装起来形成两个环形三角间隙(57),密封圈左凸边(60)和密封圈右凸边(56)分别被压卡在这两个环形三角间隙(57)中。
7.根据权利要求1所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,所述套筒座(11)两端端部外圆周面上分别设有第一凸棱(64)和第二凸棱(65),所述套筒(12)和后盖(13)上分别设有第一凹槽(66)和第二凹槽(67),所述第一凸棱(64)与套筒(12)的第一凹槽(66)配合,所述第二凸棱(65)与后盖(13)的第二凹槽(67)配合。凸棱与凹槽的相互配合,避免组装时产生相对转动。
8.根据权利要求1所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,第一锥形气管(15)和第二锥形气管(16)成锥形螺旋盘旋设置,所述第一锥形气管(15)和第二锥形气管(16)右端主体部分具有相同的螺距、旋向,以及每圈的直径也都分别相同;所述第一锥形气管(15)左端处于偏心位置,所述第二锥形气管(16)左端处于中心位置;所述后端盖(17)上设有气管收纳凹槽(34),当活塞组件运动到后端盖(17)处时,所述锥形气管收缩成两层圆盘状,并恰好置于气管收纳凹槽(34)内部。
9.根据权利要求1所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,所述节流孔(23)在气浮活塞(8)壁的轴向均匀分布四排、每排周向均匀分布六个;所述气浮活塞(8)上第一通道(39)、第二通道(40)和内部通道(41)的数量均为六个,且在气浮活塞(8)周向均匀分布;所述后盖(13)上的第三通道(43)的数量为六个,且在后盖(13)周向均匀分布;所述套筒座(11)上的连接通道(49)的数量为六个,且在套筒座(11)周向均匀分布。
10.根据权利要求1所述的基于真空发生器的摩擦可调气缸,其特征在于,第一锥形气管(15)与第一进气口(37)之间通过管接头一(9)连接,第二锥形气管(16)与第二进气口(44)之间通过管接头二(14)连接,第一锥形气管(15)与第一供气口(69)之间、第二锥形气管(16)与第二供气口(70)分别通过一个管接头连接;所述负压口(27)与第三气管(31)之间、第三气管(31)与吸气口(29)之间分别通过管接头三(26)、管接头四(30)连接。