具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，所述活塞气缸装置包括驱动机构、导向机构、气缸、活塞和背压装置，所述导向机构具有活动连接所述活塞的接触部，所述气缸具有收容所述活塞的气缸工作空间，所述气缸与所述导向机构连接，所述接触部随着所述驱动机构的运动在所述导向机构内做往复运动，并在所述往复运动的过程中将所述活塞从第一位置推向第二位置，所述活塞包括连接所述接触部的第一侧，以及与所述第一侧相对设置的第二侧，所述背压装置调整所述第二侧附近的气体压力以将所述活塞从所述第二位置压回所述第一位置。

以图1-图3所示中的活塞气缸结构为例，所述活塞气缸装置包括驱动机构1、导向机构2、气缸3、活塞4和背压装置5，所述导向机构1具有活动连接所述活塞4的所述接触部a，所述气缸3具有收容所述活塞4的气缸工作空间，所述气缸3与所述导向机构2连接，所述接触部a随着所述驱动机构1的运动在所述导向机构2内做往复运动，并在所述往复运动的过程中将所述活塞4从第一位置推向第二位置，所述活塞4包括连接所述接触部a的第一侧，以及与所述第一侧相对设置的第二侧，所述背压装置5调整所述第二侧附近的气体压力以将所述活塞4从所述第二位置压回所述第一位置。

本实施例中，所述导线机构和所述活塞之间还可以通过活塞杆或其他连接装置采用松连接形式实现活塞与导向机构的不直接固定连接。

在某些可能的实施例中，如图1所示，所述驱动机构1设置在远离所述背压装置5的一侧，所述驱动机构1包括连杆11和曲轴12，所述曲轴12与所述连杆11相互连接以带动所述连杆11摆动；所述曲轴12还设有曲轴平衡块121，所述平衡块121设置在所述曲轴12远离所述连杆11的一侧，所述曲轴12与所述连杆11之间依靠轴承13连接固定。

在一种可能的实施例中，如图2所示，所述导向机构2设置在所述驱动机构1和所述气缸3之间，所述导向机构2包括导向缸21和十字头22，所述十字头22上还设有十字头销23；所述导向机构2与所述驱动机构1通过所述十字头销23和轴承24连接固定，使所述连杆11带动所述十字头22上的所述接触部a在所述导向缸21内作水平方向的往复运动。

在某些可能的实施例中，所述接触部a所在的侧壁上还设有凹陷部b，由于所述接触部a需要推动所述活塞4运动，因此对所述接触部a的接触面的加工工艺要求较高，所设置的所述凹陷部b，可以降低加工工艺的要求，减少加工成本和材料成本。

在某些可能的实施例中，所述连杆11与所述活塞4之间的十字头22还开设有2个凹槽，与所述活塞4接触的凹槽是一个油槽221，当所述活塞气缸装置工作时，润滑油从所述油槽221进入所述十字头销23和所述轴承24，减少所述十字头销23与所述轴承24之间的摩擦，同时，所述油槽221的设置使所述十字头22具有了推动所述活塞4运动的所述接触部a，与所述连杆11接触的凹槽为一个润滑孔222，以保证润滑油进入与所述油槽221后不会因为所述连杆11与所述十字头22的接触而将所述油槽221堵死，所述润滑孔222的设置使润滑油顺利进入所述十字头销23和所述轴承24之间。

在某些可能的实施例中，十字头22还设有以所述油槽221和所述润滑孔222为中心轴对称的排气槽223和排气槽224，用以将在气缸工作时，从所述活塞4与所述气缸工作空间内壁之间溢流的气体排至所述气缸活塞装置的外部，防止溢流的气体储存在所述十字头22与所述活塞4之间，影响所述十字头22与所述活塞4之间的接触。

在某些可能的实施例中，如图3所示，所述气缸3设置在远离所述驱动机构1的一侧，所述气缸3包括气缸缸套31、气缸缸盖32，所述气缸缸套31与所述气缸缸盖32共同构筑有所述气缸工作空间，所述活塞4设置在所述气缸工作空间内；所述气缸3与所述导向缸21通过螺栓固定，所述气缸缸盖上32还设有进气管33和排气管34。

在某些具体的实施例中，所述气缸3外部还设有用以给所述气缸降温的散热片35和保证所述气缸强度的加强筋36，所述气缸缸盖32外部也设有用以降温的散热片321，所述排气管34上设有温度探测孔341，用以监控气缸3内的工作温度，所述排气管34和所述进气管33分别设有排气阀342和进气阀331，以防止气体的反向流通。

在某些具体的实施例中，如图4所示，所述活塞4设置在所述气缸工作空间内，所述活塞4靠近所述第二侧的位置设有3个活塞环41，用于保证所述活塞4与所述气缸工作空间内壁之间的气密性。本实施例对活塞环的数量没有特别的限制。

在某些具体的实施例中，如图2、图3和图5所示，在所述排气管34气体出口处的下游设有背压装置5，所述背压装置5设有气压阈值，当所述背压装置5中的气压不小于所述气压阈值时，所述背压装置5提供背压，通过所述排气管34进入所述气缸工作空间，调整所述第二侧与所述气缸缸盖32之间的气体压力，将所述活塞4从所述第二位置压回至所述第一位置。

优选的是，在所述排气管34气体出口处的下游设有一个背压阀5，所述背压阀5与所述气缸缸盖32的所述排气管34通过螺纹接头相互连接，通过所述背压阀5上的调节部位压紧或者放松弹簧，设定所述背压阀5的气压阈值，当所述活塞4的所述第二侧至所述背压阀5之间管道内的气压达到所设定的所述气压阈值时才能推开所述背压阀5的阀芯，所述背压阀5向所述气缸工作空间内排出气体或者流体，完成对所述活塞4的所述第二侧至所述气缸缸盖32侧之间气体压力的调节。本实施例中用于提供背压的装置不限于背压阀还可为其他形式的气压调节装置。

在某些具体的实施例中，所述导向机构与所述活塞之间可设置活塞杆，所述活塞杆与所述导向机构连接而与所述活塞之间无固定连接。本实施例中所述导向机构与所述活塞之间的连接装置不限于所述活塞杆，可以在所述活塞和所述导向机构之间不设置任何链接结构，或采用松连接形式，依靠所述活塞位置处的所述气缸工作空间的内壁自动对正保证所述活塞与所述接触部的同轴度。

在某些具体的实施例中，当所述气缸工作空间的气体压力不小于3bar时，所述活塞气缸装置的材质为金属材质，例如铸铁、铸铝、锻钢。

在另一些实施例中，当所述气缸工作空间的气体压力小于3bar时，所述活塞气缸装置的材质为非金属材质，如：尼龙、聚醚醚酮树脂、聚氨酯。

本发明的一些实施例中，还提供一种活塞气缸装置的工作方法，包括以下步骤：

S1：设置背压装置的背压阈值；

S2：向气缸工作空间内加压至所述背压装置的所述背压阈值；

S3：驱动机构驱动导向机构带动第一端面将活塞从第一位置推动至第二位置；

S4：所述导向机构在所述驱动机构的作用下带动所述第一端面从所述第二位置回到所述第一位置；

S5：所述背压装置给所述气缸工作空间提供背压将所述活塞从所述第二位置压回至所述第一位置。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。