[發(fā)明專利]一種用于大型光學(xué)鏡面加工的隔膜支撐氣缸

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811221623.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN109630495A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程剛;金祖進(jìn);郭鋒;陳世彪;王世林;孔一璇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B15/10
• 分類號(hào): F15B15/10;F15B15/20;F15B15/22
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開了一種用于大型光學(xué)鏡面加工的隔膜支撐氣缸，包括缸體和活塞組件，所述缸體包括相互連接的上缸體和下缸體，活塞組件包括外部活塞件和內(nèi)部活塞件，上缸體和下缸體內(nèi)的活塞腔均為T型孔，在兩個(gè)內(nèi)部活塞件相互接觸的表面之間設(shè)置大膜片，外活塞件與內(nèi)活塞件之間設(shè)有小膜片，大膜片上端與上缸體上安裝的小膜片之間構(gòu)成氣缸上密封空腔，大膜片下端與下缸體上安裝的小膜片之間構(gòu)成氣缸下密封空腔，上缸體兩側(cè)對(duì)稱開設(shè)有直通氣缸上密封空腔的上腔進(jìn)氣口和上腔排氣口，下缸體兩側(cè)對(duì)稱開設(shè)有直通氣缸下密封空腔的下腔進(jìn)氣口和上腔排氣口。本發(fā)明能夠快速且有效緩沖光學(xué)主鏡加工過程中所受到的刀具的沖擊載荷，提高光學(xué)鏡面的加工精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種支撐氣缸，尤其涉及一種在無塵無污染的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用的用于大型光學(xué)鏡面加工的隔膜支撐氣缸，屬于光學(xué)鏡面加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著光學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，作為核心元件的曲面光學(xué)零件在軍事偵察領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域以及眾多民用領(lǐng)域，譬如投影儀和照相機(jī)鏡頭，取景器，望遠(yuǎn)鏡等領(lǐng)域均得到廣泛應(yīng)用，而且現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)正朝著大口徑、高精度、高分辨率及高功率的方向快速發(fā)展，對(duì)大型光學(xué)鏡面的需求日益增長(zhǎng)，因此對(duì)光學(xué)鏡面的加工精度有了更高標(biāo)準(zhǔn)。但是在一些大型光學(xué)鏡面的加工過程中常常會(huì)受到刀具的沖擊，現(xiàn)有技術(shù)中，待加工的光學(xué)鏡面的底部支撐裝置多采用傳統(tǒng)的氣缸或液壓缸進(jìn)行支撐，這種缸體多為活塞式標(biāo)準(zhǔn)缸體，其軸向剛度比較大，對(duì)主鏡受到的沖擊不能快速且有效的卸載，因此會(huì)影響主鏡的成型精度；且液壓缸支撐系統(tǒng)在支撐過程中還存在缸油泄露的問題，會(huì)對(duì)無塵無污染的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用的用于大型光學(xué)鏡面加工產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的各種不足，本發(fā)明提供一種用于大型光學(xué)鏡面加工的隔膜支撐氣缸，能夠快速且有效緩沖光學(xué)主鏡加工過程中所受到的刀具的沖擊載荷，提高光學(xué)鏡面的加工精度，并且系統(tǒng)所使用的介質(zhì)本身就是空氣，產(chǎn)生的泄露不會(huì)污染加工環(huán)境，滿足無塵無污染實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境要求。

為了解決上述問題，本發(fā)明一種用于大型光學(xué)鏡面加工的隔膜支撐氣缸，包括缸體和活塞組件，所述缸體包括相互連接的上缸體和下缸體，活塞組件包括外部活塞件和內(nèi)部活塞件，上缸體和下缸體內(nèi)的活塞腔均為T型孔，外部活塞件為圓柱形活塞，內(nèi)部活塞件為T型活塞，上缸體內(nèi)的外部活塞件、內(nèi)部活塞件，下缸體內(nèi)的內(nèi)部活塞件、外部活塞件由上至下依次套裝在支撐軸上，且在支撐軸的兩端利用緊固螺母限位固定，上缸體內(nèi)的內(nèi)部活塞件和下缸體內(nèi)的內(nèi)部活塞件大頭相對(duì)，且在兩個(gè)內(nèi)部活塞件相互接觸的表面之間設(shè)置大膜片，大膜片的外圈密封安裝在上缸體和下缸體之間，外部活塞件與內(nèi)部活塞件之間設(shè)有小膜片，小膜片的外圈通過小膜片壓片和緊定螺釘分別密封安裝在上缸體活塞腔內(nèi)端面和下缸體活塞腔內(nèi)端面；

大膜片上端與上缸體上安裝的小膜片之間構(gòu)成氣缸上密封空腔，大膜片下端與下缸體上安裝的小膜片之間構(gòu)成氣缸下密封空腔，上缸體兩側(cè)對(duì)稱開設(shè)有直通氣缸上密封空腔的上腔進(jìn)氣口和上腔排氣口，下缸體兩側(cè)對(duì)稱開設(shè)有直通氣缸下密封空腔的下腔進(jìn)氣口和上腔排氣口。

支撐軸及其配件在光學(xué)鏡面的支撐過程中，待加工鏡面施加的載荷、上下腔壓力差產(chǎn)生的行程的推力、大膜片和小膜片的彈性力以及支撐軸自身重力構(gòu)成力學(xué)平衡，通過擰緊緊固螺母來縮小外部活塞件和內(nèi)部活塞件的間隙從而分別壓緊小膜片和大膜片的內(nèi)圈；當(dāng)受到刀具加工過程中產(chǎn)生的沖擊力時(shí)，徑向壓力增大導(dǎo)致支撐軸帶動(dòng)活塞組件向下運(yùn)動(dòng)，由于內(nèi)部活塞件與外部活塞件之間設(shè)置的小膜片以及兩個(gè)內(nèi)部活塞件之間設(shè)置的大膜片，刀具產(chǎn)生沖擊力的瞬間會(huì)使膜片產(chǎn)生彈性勢(shì)能，氣缸上下密封空腔內(nèi)的壓強(qiáng)也會(huì)發(fā)生變化，氣缸上密封空腔由上腔進(jìn)氣口吸入氣體，氣缸下密封空腔由下腔排氣口排出氣體，從而將沖擊力進(jìn)行卸載；當(dāng)?shù)毒咚查g沖擊力消失時(shí)，氣缸上下密封空腔內(nèi)的壓強(qiáng)差推動(dòng)推動(dòng)支撐軸恢復(fù)至原始位置。通過小膜片和大膜片使得氣缸形成上下兩個(gè)獨(dú)立的密封空腔，不僅為多個(gè)支撐氣缸串聯(lián)提供了條件，同時(shí)可有效吸收沖擊載荷，提高光學(xué)鏡面的加工精度。