一种快速插入、延时分离装置的制作方法

本实用新型涉及一种执行机构，尤其涉及的是一种快速插入、延时分离装置。

背景技术：

电子延时触器发广泛应用于自动化行业，是一种延时执行元器件。电子延时触发器虽然成熟且应用广泛，但一个致命的缺点就是必须有电源系统和电动执行机构的配合才能实现一套完整的执行装置，而现实工况中存在不能提供电源和电动执行机构的情况，具有一定的局限性。

如申请号：201120453349.2，公开了一种小型低功耗电子延时器，其特征在于:它包括封装金属外壳，在封装金属壳内置有电源处理电路与可编程分频定时电路连接，可编程分频定时电路与输出驱动电路连接。所述电源处理电路包括电阻(r3)与并联的电容(c2)和稳压管(dl)串联，电阻(r3)与电源(vcc)的一端连接，并联的电容(c2)和稳压管(dl)一端接地。由此可见，即便是小型、低功耗的电子延时器仍需要电阻、电容等一系列的电器元件，成本颇高、且受限于电源，无电源支撑将无法工作。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有的电子延时设备依赖与电源、成本高的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种快速插入、延时分离装置，包括沿轴向开设腔体的壳体、与腔体沿轴向活动配合且头部延伸于壳体外部的活塞杆、与活塞杆同轴的套筒；套筒置于壳体内，活塞杆头部与壳体头部形成密封端，活塞杆尾部设置有被限制在套筒端部的限位部，套筒端部能够与限位部抵接密封或分离，所述套筒内壁与活塞杆具有径向间隙，所述套筒外壁与壳体内壁之间具有径向间隙，限位部与壳体尾部形成第一容置腔，套筒与壳体头部形成第二容置腔，第一容置腔和第二容置腔内分别设置有能够沿活塞杆轴向变形的第一弹性件和第二弹性件；活塞杆沿轴向运动时，阻尼液能够在第一容置腔和第二容置腔之间流动；

还包括弹性垫，所述弹性垫安装在壳体的内壁上，并处于活塞杆尾部。

本实用新型中活塞杆在外力的作用下快速压入后，第一容置腔、第二容置腔的瞬时压差(第一容置腔大于第二容置腔)以及阻尼液的阻力使得活塞杆的限位部与套筒分离，形成空隙，该过程同时压缩第一弹性件，阻尼液由空隙以及套筒与壳体内壁之间的间隙，从第一容置腔流入第二容置腔，阻尼液流动快，即活塞杆压入速度快；活塞杆压入到位后保持时，在第二弹性件的作用下，推动套筒左移与活塞杆限位部贴合，空隙消失，仅剩下套筒与壳体内壁之间间隙为通路；压入活塞杆外力撤销后，第一弹性件推动活塞杆伸出，在第一容置腔、第二容置腔的瞬时压差(第一容置腔小于第二容置腔)及第二弹性件的作用下，套筒与活塞杆始终保持贴合，阻尼液流动慢，即活塞杆退出速度慢，以此达到快速压缩、慢速伸长，可以减少压缩时间，同时又能达到延时执行的效果；且本实用新型采用无源设计，动作过程由机械蓄能驱动，结构简单，成本低廉，技术可靠；可广泛应用于低成本的自动化行业。

优选的，还包括轴承，所述轴承安装在套筒与壳体头部之间的活塞杆上。轴承起到对活塞杆的支撑，保证其精确轴向滑移；且通过设计，可以实现当活塞杆通过套筒抵接在轴承端部时，活塞杆伸出长度达最大值。

所述壳体包括外壳、端盖，外壳为锥形台阶形结构，端盖与外壳的大端通过密封环密封连接，活塞杆头部与外壳的小端通过油封密封连接。壳体分体式的设计，便于组装。

优选的，所述端盖的内侧面上设有圆柱杆，限位部上设有圆柱杆，第一弹性件的两端分别套接在两个圆柱杆上。

优选的，所述限位部为圆锥面，所述套筒上与限位部抵接处为圆锥孔，圆锥面与圆锥孔贴合。

优选的，所述套筒为圆筒形结构，套筒内为轴向贯穿的内孔，内孔远离轴承的一端具有台阶面，第二弹性件置于内孔内并套接在活塞杆上，第二弹性件的两端分别抵接在台阶面和轴承的端面。

优选的，所述第一弹性件与第二弹性件均为弹簧。

优选的，所述弹性垫为蓄压器。

蓄压器可以是可压缩材料制得，如：发泡橡胶，一般来讲，阻尼液体积不可被压缩，当活塞杆压入内腔时，在第一容置腔中提供一个可压缩区域；通过蓄压器，将运动物体的动能转换为内能，减轻保养量，延长使用寿命。

优选的，还包括分合套，分合套内设有阶梯孔，阶梯孔包括直径依次变大的第一内孔、第二内孔，第一内孔套接在壳体头部。

优选的，所述壳体的头部设有径向贯穿设置的孔，所述活塞杆的头部设有与孔对应的凹槽，凹槽内设有钢珠；初始状态时，钢珠被限位在孔以及凹槽内。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型可以达到快速压缩、慢速伸长，可以减少压缩时间，同时又能达到延时执行的效果；且本实用新型采用无源设计，动作过程由机械蓄能驱动，结构简单，成本低廉，技术可靠；可广泛应用于低成本的自动化行业；

(2)轴承起到对活塞杆的支撑，保证其精确轴向滑移；且通过设计，可以实现当活塞杆通过套筒抵接在轴承端部时，活塞杆伸出长度达最大值；

(3)壳体分体式的设计，便于组装；

(4)蓄压器可以是可压缩材料制得，如：发泡橡胶，一般来讲，阻尼液体积不可被压缩，当活塞杆压入内腔时，在第一容置腔中提供一个可压缩区域；通过蓄压器，将运动物体的动能转换为内能，减轻保养量，延长使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中快速插入、延时分离装置的结构示意图；

图2是本实用新型压入工作过程一示意图；

图3是本实用新型压入工作过程二示意图；

图4是本实用新型压入工作过程三示意图；

图5是本实用新型伸出工作过程一示意图；

图6是本实用新型伸出工作过程二示意图；

图7是本实用新型恢复初始状态示意图。

图中标号：壳体1、外壳11、端盖12、密封环13、油封14、

活塞杆2、限位部21、钢珠22、套筒3、轴承4、第一弹性件5、第二弹性件6、弹性垫7、分合套8。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种快速插入、延时分离装置，包括沿轴向开设腔体的壳体1、与腔体沿轴向活动配合且头部延伸于壳体外部的活塞杆2、置于壳体内的套筒3、轴承4、第一弹性件5、第二弹性件6、弹性垫7、分合套8；

活塞杆2头部伸出壳体1外，且活塞杆2头部与壳体1头部形成密封端，活塞杆2尾部设置有被限制在套筒3左端的限位部21，致使活塞杆2始终处于套筒3左端，套筒3的左端能够与限位部21抵接密封或分离，所述套筒3内壁与活塞杆2外壁具有径向间隙，所述套筒3外壁与壳体1内壁之间具有径向间隙，限位部21与壳体1尾部形成第一容置腔，套筒3与壳体1头部形成第二容置腔，第一容置腔和第二容置腔内分别设置有能够沿活塞杆2轴向变形的第一弹性件5和第二弹性件6；活塞杆2沿轴向运动时，阻尼液能够在第一容置腔和第二容置腔之间流动。

需要说明的是：第一容置腔和第二容置腔在不同的状态下，会产生变化，在此，将套筒3外壁与壳体1内壁之间的间隙，可忽略不计，那么，第一容置腔即为限位部21外表面(和套筒左端面)与处于限位部21左侧壳体内表面之间的腔体，第二容置腔为套筒3内表面与活塞杆外表面之间的腔体，以及套筒2右端面与轴承4左端面之间的腔体。

所述壳体1包括外壳11、端盖12，壳体1分体式的设计，便于组装，外壳11为外部为锥形台阶形结构，端盖12与外壳11的大端通过密封环13密封连接，外壳11的内部也是贯穿的台阶孔，活塞杆2与外壳11的小端通过油封14密封连接，密封连接保证阻尼液不流出；套筒3、轴承4安装在外壳11的内部，轴承4安装在油封14的左侧；套筒3与外壳内壁11之间留有间隙。

活塞杆2圆柱杆，其左端为尾部，尾部设有限位部21，限位部21的右侧为圆锥面，对应的，套筒3的左端为圆锥孔，未压入状态时，圆锥面与圆锥孔贴合，限位部21的左侧设有圆柱杆，对应的，端盖12的右侧设有圆柱杆，第一弹性件5的两端分别套接在限位部21的圆柱杆、端盖12的圆柱杆，并抵接在限位部21和端盖12上；活塞杆2的右端为头部，头部设有凹槽，凹槽内设有钢珠22。

套筒3为圆筒形结构，套筒3的内孔中设有台阶孔，所述第二弹性件6的左端抵接在台阶孔的台阶面上，另一端抵接在轴承4的左端面上。

本实施例中，第一弹性件5、第二弹性件6为均为弹簧，且第一弹性件5的规格大于第二弹性件6。在两个弹簧的作用下，活塞杆2沿轴向活动过程中，第一容置腔和第二容置腔的体积发生变化。

本实施例中，轴承4为直线轴承，其内圈与活塞杆2间隙配合，外圈与外壳11内壁过盈配合，轴承4起到对活塞杆2的支撑，保证其精确轴向滑移；且通过设计，可以实现当活塞杆2通过套筒3抵接在轴承端部时，活塞杆2伸出长度达最大值，活塞杆2前端锁紧凹槽与钢珠对应，使钢珠呈自由状态。

本实施例中还包括弹性垫7，所述弹性垫7安装在壳体1的内壁上，并处于活塞杆2与端盖12之间。弹性垫7为一种可压缩材料(如：发泡橡胶)，一般来讲，阻尼液体积不可被压缩，当活塞杆压入内腔时，在第一容置腔中提供一个可压缩区域；通过弹性垫，将运动物体的动能转换为内能，减轻保养量，延长使用寿命。本实施例中，弹性垫7为蓄压器。

如图2所示，本实施例中，还包括分合套8，分合套8为左端开口、右端为盲孔的套状结构，内部为阶梯式的内孔，由左至右依次为第一内孔、第二内孔，左端第一内孔直径等于或略大于与外壳11的右端的外径，分合套8的右端第二内孔的直径大于其左端第一内孔直径；第一内孔套接在壳体1头部。所述壳体1的头部设有径向贯穿设置的孔，所述活塞杆2的头部设有与孔对应的凹槽，凹槽内设有钢珠22；如图2所示，初始状态时，钢珠22被限位在孔以及凹槽内，此时，活塞杆2也被固定。当钢珠22存在活动空间后，如图3、4所示，钢珠22可以被活塞杆2的光滑位置挤出；可以实现活塞杆2的锁死与解锁；当然，钢珠22无论在何种状态，均处于孔内。

本实用新型的工作过程：

如图2所示，初始状态时，钢珠22处于孔以及凹槽内，并被限位在分合套8的第一内孔中，限位部21与套筒3的左端在第一弹性件5的作用下贴合，套筒3的右端与轴承4的左端贴合，此时第二弹性件6也处于压缩状态，但弹力小于第一弹性件5产生的弹力。

如图3所示，外力作用压入分合套8上，至活塞杆2的右端抵在分合套8的第二内孔的竖直面，活塞杆2的右端进入第二内孔，钢珠22自由，准备脱离凹槽。

如图4所示，外力继续作用在分合套8上，继而作用在活塞杆2上，活塞杆2在外力的作用下快速压入后，第一容置腔、第二容置腔的瞬时压差(第一容置腔大于第二容置腔)以及阻尼液的阻力使得活塞杆的限位部21与套筒3的左端分离，形成空隙，该过程同时压缩第一弹性件5，阻尼液由空隙以及套筒3与壳体1内壁之间的间隙，从第一容置腔流入第二容置腔，阻尼液流动快，即活塞杆压入速度快；钢珠22被活塞杆2的光滑面挤出凹槽。

如图5所示，活塞杆2压入到位后并保持时，在第二弹性件6的作用下，推动套筒3左移与活塞杆的限位部21贴合，空隙消失，仅剩下套筒3与壳体1内壁之间间隙为通路，此时，活塞杆2和壳体1的右端共同抵接在分合套8的第二内孔的竖直面；

如图6所示，压入活塞杆2的外力撤销后，第一弹性件5推动活塞杆2伸出，在第一容置腔、第二容置腔的瞬时压差(第一容置腔小于第二容置腔)及第二弹性件6的作用下，套筒3与活塞杆2始终保持贴合，阻尼液流动慢，即活塞杆2退出速度慢；

需要说明的是：压入活塞杆2的外力撤销后，采用外力将分合套8拔出(右移)，致使分合套8拔出的速度大于活塞杆推出的速度，分合套8拔出时，分合套8因被钢珠卡住阻挡而被迫停顿。

如图7所示，第一弹性件5继续推动活塞杆2伸出右移，行至凹槽与钢珠22对应处，钢珠22落入凹槽，相应的，分合套8阻挡状态撤销，便于外力继续将分合套8拔出(右移)，钢珠22被锁在分合套8的第一内孔内，装置恢复至图2所示初始状态。

以此达到快速压缩、慢速伸长，可以减少压缩时间，同时又能达到延时执行的效果；且本实用新型采用无源设计，动作过程由机械蓄能驱动，结构简单，成本低廉，技术可靠；可广泛应用于低成本的自动化行业。

本领域技术人员可以通过设计、试验，设计活塞杆2与外壳11内壁之间的间隙，来确定机构延时的时间，此外，影响机构延时时间的主要参数还有：阻尼液的粘稠度、两个弹簧、以及限位部与套筒的左端的间隙，实际设计时可根据延时时间要求调整这四个参数。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。