[发明专利]一种气缸和包括该气缸的泵车疲劳试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及疲劳试验技术领域，具体而言，涉及一种气缸和包括该气缸的泵车疲劳试验装置。

背景技术

目前，泵车整车臂架疲劳试验，是泵车臂架水平展开或以特定姿态展开，使用疲劳试验机以一定频率和幅值的拉力驱动泵车臂架做上下往复运动。通过开裂或断裂故障判断设计薄弱环节，提出改进要求；通过臂架故障时的试验循环次数判断臂架疲劳寿命。

图11示出了现有技术的疲劳试验装置的主视结构示意图。如图11所示，疲劳试验装置包括变频电动机、回转圆盘40’和牵引绳20’。其中，牵引绳20’的一端与泵车臂架10’连接，牵引绳20’的另一端与回转圆盘40’通过铰轴30’连接。

现有技术的泵车疲劳试验装置主要有以下几个缺点：

1、以一定频率和幅值的拉力驱动泵车臂架做上下往复运动的疲劳试验机，需用变频电机驱动以便于无极调速，需配备大功率变频器，需要专门配套的安装地基，整套设备价格昂贵；

2、由于泵车臂架的固有频率较低，用柔性的牵引绳来带动泵车臂架上下运动，能达到的试验频率有限，严重制约了试验效率；

3、由于采用电机机械驱动，存在疲劳试验机卡死或泵车臂架拉折的风险，露天试验也存在漏电触电的危险。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气缸和包括该气缸的泵车疲劳试验装置，以解决现有技术中的气缸难以自动往复运动的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种气缸，包括气缸本体、设置在气缸本体内的活塞和与活塞连接的活塞杆，活塞将气缸本体的内腔分隔成无杆腔和有杆腔，气缸具有与气缸本体的内腔连通的进气口，气缸还包括：换向器总成，换向器总成位于气缸本体的内部并与活塞配合设置，换向器总成与活塞之间形成连通有杆腔和无杆腔的换向气体通道，换向器总成和活塞至少具有断开换向气体通道的第一配合状态和打开换向气体通道的第二配合状态；第一触发结构，设置在无杆腔内，在活塞沿活塞杆缩回方向运动到第一预定位置时，第一触发结构抵接换向器总成使换向器总成由第一配合状态转向为第二配合状态；第二触发结构，设置在有杆腔内，在活塞沿活塞杆伸出方向运动到第二预定位置时，第二触发结构抵接换向器总成，使换向器总成由第二配合状态转向为第一配合状态；回气通路，在第一配合状态，无杆腔通过回气通路与气缸的外部连通；在第二配合状态，无杆腔与回气通路断开。

进一步地，活塞包括活塞本体和设置在活塞本体上的第一轴向通孔，换向器总成包括：第一盖板；第二盖板，第二盖板与第一盖板连接，其中，在第一配合状态，第二盖板与活塞本体的下表面抵接以封闭第一轴向通孔且第一盖板与活塞本体的上表面脱离使无杆腔与回气通路连通；在第二配合状态，第一盖板与活塞本体的上表面抵接且第二盖板与活塞本体的下表面脱离以打开第一轴向通孔使无杆腔与有杆腔连通。

进一步地，活塞还包括：第一凹槽，第一凹槽设置在活塞本体的远离活塞杆的一端；第二凹槽，第二凹槽设置在活塞本体的靠近活塞杆的一端，第二凹槽通过第一轴向通孔与第一凹槽连通，在第一配合状态，第二盖板与第二凹槽抵接以封闭第一轴向通孔使有杆腔和无杆腔断开；在第二配合状态，第一盖板与第一凹槽配合设置以打开第一轴向通孔。

进一步地，气缸还包括第一连接部，第一连接部设置于第一轴向通孔的内部且第一连接部的外周与第一轴向通孔的内壁之间具有间隔，第一盖板和第二盖板通过第一连接部连接。

进一步地，第一触发结构包括第一止挡部，第一止挡部设置在无杆腔的远离有杆腔的一侧以限制活塞沿活塞杆缩回的方向运动的极限位置；第二触发结构包括第二止挡部，第二止挡部设置在有杆腔的远离无杆腔的一侧以限制活塞沿活塞杆伸出的方向运动的极限位置。

进一步地，气缸本体具有安装凹槽，第一止挡部为第一弹性元件，第一弹性元件设置在安装凹槽内，第二止挡部为第二弹性元件，第二弹性元件套设在活塞杆的外周且与气缸本体连接。

进一步地，换向器总成还包括定芯柱，定芯柱的一端与第一盖板连接，定芯柱的另一端与活塞本体连接，定芯柱具有通气槽，通气槽设置在定芯柱的外周并沿定芯柱的长度方向延伸。

进一步地，活塞杆具有第三轴向通孔，第三轴向通孔与通气槽连通。

进一步地，气缸还包括第二连接部，第二连接部设置在活塞杆的远离活塞的一端。

进一步地，第二连接部具有与第三轴向通孔连通的通道，其中，通气槽、第三轴向通孔和通道形成回气通路。

进一步地，第二连接部包括第四轴向通孔和与第四轴向通孔连通的径向通孔，第四轴向通孔和径向通孔形成通道。