[實(shí)用新型]記憶合金低溫平衡結(jié)構(gòu)助力支撐桿氣彈簧

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120054085.3
• 申請(qǐng)日: 2011-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN201944178U
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁一民;白德強(qiáng);靳洪娣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京吉信氣彈簧制品有限公司
• 主分類號(hào): F16F9/02
• 分類號(hào): F16F9/02;F16F9/34
• 代理公司: 北京金碩果知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11259
• 代理人: 張玫

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種支撐桿氣彈簧，尤其涉及一種帶雙向記憶合金彈簧的低溫平衡結(jié)構(gòu)助力支撐桿氣彈簧。

背景技術(shù)

支撐桿氣彈簧目前在各行各業(yè)中得到廣泛使用，其原理是在缸筒內(nèi)充入高壓氣體，氣體壓強(qiáng)作用在活塞兩端面，借助有桿腔和無桿腔的面積差，形成活塞桿的輸出推力。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)支撐桿氣彈簧的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。常溫下其位移——力特性曲線如圖3中實(shí)線所示。

支撐桿氣彈簧在實(shí)際使用過程中，其所處環(huán)境溫度將隨著季節(jié)及地域的不同，有很大的變化。而氣彈簧允許的工作環(huán)境溫度范圍一般為-40℃～80℃。由于缸筒內(nèi)部為一閉死容積，其內(nèi)部的高壓氣體壓強(qiáng)應(yīng)符合玻意爾——馬略特定律：P1V1/T1?＝?P2V2/T2。

當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，缸筒內(nèi)容積不變，筒內(nèi)壓強(qiáng)減小，氣彈簧輸出力值減小，以至難以支撐負(fù)載。如寒冷地區(qū)冬季野外車輛、施工設(shè)備，軍事設(shè)備等所采用的支撐桿氣彈簧，在低溫時(shí)將無法支撐負(fù)載。低溫時(shí)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)支撐桿氣彈簧的位移——力特性曲線如圖3中虛線所示。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)支撐桿氣彈簧在低溫時(shí)的上述不足，而提供一種記憶合金低溫平衡結(jié)構(gòu)助力支撐桿氣彈簧。

本實(shí)用新型是通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：設(shè)計(jì)一種記憶合金低溫平衡結(jié)構(gòu)助力支撐桿氣彈簧，它包括：活塞桿、導(dǎo)向件、密封件、缸筒和活塞組件，其特征是：所述活塞組件中包含活塞、設(shè)置在活塞中的單向平衡閥；所述單向平衡閥包括一個(gè)單向閥及由常溫時(shí)保持原狀、低溫時(shí)恢復(fù)記憶狀態(tài)的雙向記憶合金彈簧、閥芯、閥口組成的平衡閥。所述雙向記憶合金彈簧，在常溫時(shí)不起作用，在低溫時(shí)恢復(fù)記憶狀態(tài)，沿軸向伸展，使活塞上的閥芯移動(dòng)，關(guān)閉閥口，使單向平衡閥起作用。

本實(shí)用新型記憶合金低溫平衡結(jié)構(gòu)助支撐桿氣彈簧，利用雙向記憶合金彈簧的特性和單向平衡閥的原理，可以實(shí)現(xiàn)在常溫時(shí)，其性能與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)支撐桿氣彈簧相同；在低溫（如-20℃）時(shí)，利用雙向記憶合金彈簧特性，使單相平衡閥工作，在支撐桿氣彈簧輸出力下降時(shí)，使負(fù)載獲得附加平衡支撐。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)支撐桿氣彈簧的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2是記憶合金低溫平衡結(jié)構(gòu)助力支撐桿氣彈簧的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)支撐桿氣彈簧的位移——力特性曲線圖。

圖4是記憶合金低溫平衡結(jié)構(gòu)助力支撐桿氣彈簧的位移——力特性曲線圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的記憶合金低溫平衡結(jié)構(gòu)助力支撐桿氣彈簧包括：活塞桿1、導(dǎo)向件2、密封件3、缸筒4和活塞組件，所述活塞組件中包含活塞5、設(shè)置在活塞5中的單向平衡閥；所述單向平衡閥包括一個(gè)單向閥6及由常溫時(shí)保持原狀、低溫時(shí)恢復(fù)記憶狀態(tài)的雙向記憶合金彈簧7、閥芯8、閥口9組成的平衡閥，所述平衡閥設(shè)置在活塞上氣室一與氣室二的通道里。

所述活塞組件中的單向閥6始終是當(dāng)氣室二壓強(qiáng)高于氣室一時(shí)開啟。帶雙向記憶合金彈簧的平衡閥，在溫度高于雙向記憶合金彈簧7的記憶溫度（如-20℃以上）時(shí)，閥芯8不遮蓋閥口9，此時(shí)平衡閥不起作用，氣室一和氣室二始終溝通。

參照?qǐng)D2-圖4，具體敘述工作原理如下：

1、當(dāng)環(huán)境溫度高于雙向記憶合金彈簧記憶溫度（如常溫）時(shí)：

此時(shí)，雙向記憶合金氣彈簧7沿軸向處于收縮狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，閥芯8與閥口9不接觸，氣室一和氣室二始終溝通，其功能與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)支撐桿氣彈簧相同。伸展時(shí)的輸出力為：

F1＝P2×Sa－P1×﹙Sa－Sb﹚-f????（1）

其中，F(xiàn)1?——?常溫狀態(tài)支撐桿氣彈簧伸展時(shí)的支撐力；

P1?——?常溫狀態(tài)支撐桿氣彈簧氣室一中的壓強(qiáng)；

P2?——?常溫狀態(tài)支撐桿氣彈簧氣室二中的壓強(qiáng)；

Sa?——?支撐桿氣彈簧活塞面積；

Sb?——?支撐桿氣彈簧活塞桿面積；

f?——?摩擦力。

由于此時(shí)氣室一和氣室二始終溝通，忽略損失，兩個(gè)氣室內(nèi)的壓強(qiáng)基本相等，上式（1）可以簡(jiǎn)化為：

F1＝P1×Sb－f?????（2）

與此相關(guān)的位移——力特性曲線見圖3、圖4中伸展過程的實(shí)線。

同理，支撐桿氣彈簧被壓縮時(shí)的支撐力為：

F2＝P1×Sb＋f?????（3）

其中，F(xiàn)2?——常溫狀態(tài)支撐桿氣彈簧被壓縮時(shí)的支撐力；

與此相關(guān)的位移——力特性曲線見圖3壓縮過程的實(shí)線。

2、當(dāng)環(huán)境溫度為雙向記憶合金彈簧記憶溫度（如-20℃）時(shí)：