[發明專利]一種可充放氣的雙層密封結構及氣體彈簧

有效

• 申請號: 201810504057.3
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108533758B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 姜偉;陳學東;熊振威
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F16J15/46
• 分類號: F16J15/46;F16F9/32;F16F9/36
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

本發明屬于密封隔振領域，并具體公開了一種可充放氣的雙層密封結構及氣體彈簧，包括氣嘴主體、內密封單元和外密封單元，內密封單元包括帶孔的彈性氣嘴和帶孔擋塊，彈性氣嘴置于氣嘴主體中靠近壓縮氣體的一側，帶孔擋塊置于氣嘴主體中，其與彈性氣嘴之間設置有第一帶孔密封片；外密封單元包括螺紋緊固件，該紋緊固件置于氣嘴主體中遠離壓縮氣體的一側，其與內密封單元中的帶孔擋塊之間設置有第二帶孔密封片；所述氣體彈簧包括所述雙層密封結構及柔性氣囊。本發明具有氣密性好，可實現充放氣，無漏氣現象的優點。

技術領域

本發明屬于密封隔振領域，更具體地，涉及一種可充放氣的雙層密封結構及氣體彈簧。

背景技術

振動問題普遍存在于工業生產和工程的各個領域，隨著各種機械設備向著高速、高精、高穩定性發展，它們對振動的要求越來越嚴格。因此，需要利用減振器隔離動力裝置向其固定支座的傳遞，或者利用減振器隔離機械結構的振動向相關儀器裝置的傳遞。

減振器的形式有很多種，如金屬彈簧、橡膠結構、金屬-橡膠復合結構、氣體彈簧、磁彈簧等。氣體彈簧是在柔性的密閉腔體內充入壓力氣體、利用氣體的可壓縮性實現彈性支撐的一種非金屬彈簧。氣體彈簧相較于其他形式的彈簧有以下優點：氣體彈簧承載力大、固有頻率低，在很多復載能力和減振性能要求都很高的場合具有較大的優勢；氣體彈簧的氣壓、工作高度和支承剛度都方便調節。氣體彈簧的上述優點使其在很多工業領域和軍事領域得到廣泛應用。

現有氣體彈簧的氣壓和位置保持主要通過兩種形式實現。其一，采用諸如密封氣嘴的結構進行密封，這種氣嘴的氣密性一般較差，導致氣體彈簧在長時間使用過程中不可避免地存在緩慢的漏氣現象，這會導致減振性能和位置穩定性劣化。其二，采用傳感器、閥結構和控制系統來實時控制氣體彈簧的供氣和排氣，這可以精準地控制氣體彈簧的位置和氣壓，但會增加減振系統的復雜性，降低減振系統的可靠性，極大限制了其在很多領域的應用。因此，設計一種可充放氣且氣密性足夠好的密封結構，是制備高性能氣體彈簧的難點所在。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種可充放氣的雙層密封結構及氣體彈簧，其通過對關鍵組件如內密封單元和外密封單元的結構及其具體設置方式進行研究和設計，相應的可獲得氣密性好，可實現充放氣的密封結構，通過該密封結構可構建結構簡單，氣密性優良，無漏氣現象的氣體彈簧，適用于要求減振系統結構簡單、長期運行可靠性、穩定性要求高、不需要維護或只需簡單維護的場合。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提出了一種可充放氣的雙層密封結構，其包括氣嘴主體、內密封單元和外密封單元，其中：

所述內密封單元包括帶孔的彈性氣嘴和帶孔擋塊，所述彈性氣嘴置于氣嘴主體中靠近壓縮氣體的一側，所述帶孔擋塊置于氣嘴主體中，其與彈性氣嘴之間設置有第一帶孔密封片；當帶孔擋塊擰入氣嘴主體中時，通過第一帶孔密封片將彈性氣嘴向壓縮氣體一側擠壓，該壓縮氣體擠壓彈性氣嘴使彈性氣嘴的孔在擠壓或兩側氣壓差的作用下變形并封閉，從而形成內密封單元的密封作用，同時在帶孔擋塊擰入氣嘴主體中時使第一帶孔密封片產生塑性變形，從而封閉壓縮氣體向外流通的通道；

所述外密封單元包括螺紋緊固件，該螺紋緊固件置于氣嘴主體中遠離壓縮氣體的一側，其與內密封單元中的帶孔擋塊之間設置有第二帶孔密封片；當螺紋緊固件擰入氣嘴主體中時，其與內密封單元中的帶孔擋塊對第二帶孔密封片形成擠壓作用，使第二帶孔密封片產生塑性變形，從而進一步封閉壓縮氣體向外流通的通道。

作為進一步優選的，第一帶孔密封片和第二帶孔密封片優選采用塑性好的金屬或非金屬材料制作，進一步優選為錫、紫銅或橡膠。

作為進一步優選的，所述帶孔擋塊與氣嘴主體之間螺紋連接；螺紋緊固件與氣嘴主體之間螺紋連接，其與氣嘴主體之間還設置有防松墊片。

作為進一步優選的，所述彈性氣嘴由兩片彈性橡膠替代。