[發(fā)明專利]高強度安全型氮氣彈簧

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811476619.4
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN111271403A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣權(quán);陳希良;肖江劍;徐剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: F16F9/02
• 分類號: F16F9/02;F16F9/32;F16F9/38
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發(fā);王鋒

本發(fā)明公開了一種高強度安全型氮氣彈簧，包括缸體、柱塞以及固定端蓋，在缸體的底端設(shè)置有充氣閥；所述固定端蓋固定套設(shè)在缸體上部的開口處，所述柱塞套設(shè)在所述固定端蓋內(nèi)，并能夠在固定端蓋內(nèi)沿其軸向運動，在所述固定端蓋還上設(shè)置有至少用以限制柱塞沿其軸向向上運動的第一限位機構(gòu)，所述柱塞還具有沿其軸向設(shè)置的第二限位機構(gòu)和第三限位機構(gòu)，所述第二限位機構(gòu)和第三限位機構(gòu)均設(shè)置在所述第一限位機構(gòu)的下方。本發(fā)明實施例提供的氮氣彈簧柱塞下端有兩級限位凸臺，當(dāng)?shù)谝患壨古_受過大載荷斷裂后，第二級凸臺仍能夠起到限位作用，實現(xiàn)增加彈簧強度的功能，安全性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氮氣彈簧，特別涉及一種高強度安全型氮氣彈簧，屬于機械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氮氣彈簧是一種以高壓氮氣為工作介質(zhì)的新型彈性組件，目前，氮氣彈簧在使用過程中還存在一定的安全隱患：若氮氣彈簧在被壓下的過程中沒有固定好會容易發(fā)生傾斜或滑倒，這會使得柱塞突然失去外在的壓力，缸體內(nèi)的高壓氮氣則會產(chǎn)生很強的反作用力使柱塞快速往上運動，而傳統(tǒng)氮氣彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，柱塞底端寸在較小的截面，當(dāng)柱塞沖擊固定端蓋底端時，由于力量過大就會使柱塞斷裂飛出，導(dǎo)致柱塞上方的模具損壞或人員受傷。例如，在一種過行程保護型氮氣彈簧中，其在沖頭下方設(shè)置L形排氣通道，當(dāng)沖頭被迫下壓沖孔后，L形排氣通道與缸筒內(nèi)部連通，氮氣外泄，實現(xiàn)主動泄壓，但是該氮氣彈簧存在的問題是：1)其僅能適用于活塞桿上方承受壓力過大時下壓行程保護的情況，對于活塞桿上方突然失去壓力到時活塞桿迅速上沖并與套筒沖擊時活塞桿斷裂飛出，導(dǎo)致模具損壞或人員受傷的情況并沒有保護；2)其泄壓裝置開設(shè)在缸筒下方，泄壓時缸筒可能會被擠壓變形損壞，這樣會導(dǎo)致套筒與活塞桿均不能再次利用，因此其損壞的成本較高，經(jīng)濟實用性較差。又如在一種錐形面式氮氣彈簧過載安全保護結(jié)構(gòu)，其設(shè)置活塞的上段外圓周面為錐形面，在活塞向下運動到活塞的頂部端面距缸體的頂部端面5厘米位置處時，錐形面的錐底面與骨架油封的下端面處在同一平面上。該彈簧結(jié)構(gòu)對于活塞桿上方突然失去壓力時活塞桿迅速上沖并與固定端蓋底部凸臺強烈沖擊碰撞導(dǎo)致的活塞桿斷裂飛出，模具損壞或人員受傷的問題也不能得到很好的解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種高強度安全型氮氣彈簧，避免在超壓、超載和高速沖擊使氮氣彈簧強度低的問題，進而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

本發(fā)明實施例提供了一種高強度安全型氮氣彈簧，包括缸體、柱塞以及固定端蓋，在缸體的底端設(shè)置有充氣閥；所述固定端蓋固定套設(shè)在缸體上部的開口處，所述柱塞套設(shè)在所述固定端蓋內(nèi)，并能夠在固定端蓋內(nèi)沿其軸向運動，以及，在所述缸體與固定端蓋之間還設(shè)置有第一密封件，在柱塞與固定端蓋之間設(shè)置有第二密封件以及支撐導(dǎo)向件，在所述固定端蓋還上設(shè)置有至少用以限制柱塞沿其軸向向上運動的第一限位機構(gòu)，所述柱塞還具有沿其軸向設(shè)置的第二限位機構(gòu)和第三限位機構(gòu)，所述第二限位機構(gòu)和第三限位機構(gòu)均設(shè)置在所述第一限位機構(gòu)的下方；當(dāng)所述柱塞沿其軸向向上運動時，所述第二限位機構(gòu)和第三限位機構(gòu)均能夠與所述第一限位機構(gòu)抵緊接觸，進而限制柱塞于軸向向上的運動。

在一些較為具體的實施方案中，所述第一限位機構(gòu)包括環(huán)設(shè)在固定端蓋內(nèi)側(cè)下部的第一限位凸臺，所述第二限位機構(gòu)包括環(huán)設(shè)在柱塞外側(cè)下部的第二限位凸臺，所述第三限位機構(gòu)包括環(huán)設(shè)在柱塞外側(cè)下部的第三限位凸臺，所述第三限位凸臺設(shè)置在第二限位凸臺的上方。

在一些較為具體的實施方案中，在所述第一限位凸臺上設(shè)置有與所述第三限位凸臺相匹配的凹槽。

優(yōu)選的，所述第三限位凸臺與第一限位凸臺的接觸面為弧面。

在一些較為具體的實施方案中，所述第二限位凸臺于徑向方向的寬度大于第三限位凸臺的寬度。

優(yōu)選的，所述第二限位凸臺于徑向方向的寬度為4-6mm，于軸向方向的高度為4-8mm。

優(yōu)選的，所述第三限位凸臺于軸向方向的高度為4-6mm。