變阻尼結構支撐杆氣彈簧的製作方法
2023-05-28 10:59:01
專利名稱：變阻尼結構支撐杆氣彈簧的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種支撐杆氣彈簧，尤其涉及一種變阻尼結構支撐杆氣彈簧。
背景技術：
支撐杆氣彈簧目前在各行各業中已得到廣泛使用，其基本結構和設計原理是在缸筒內充入高壓氣體，氣體壓強作用在活塞兩端面，藉助有杆腔和無杆腔的面積差，形成活塞杆的輸出推力。為了避免氣彈簧推動質量物體時，在伸展行程最終階段產生的慣性衝擊，採取在氣彈簧中注入少量液壓油，並在活塞上設置固定阻尼孔(或阻尼通道)，結構如圖1所示。
其工作原理是氣彈簧受外力作用，活塞杆在壓縮過程時，活塞上安裝的密封件緊貼活塞密封溝槽的左端面，此時，氣彈簧缸筒內的氣體介質或液壓油，自無杆腔經活塞與缸筒間的環形間隙和活塞上設置的通流孔流向有杆腔。由於沒有阻尼效果，力特性曲線是一條直線。在伸展回彈過程時，活塞上安裝的密封件緊貼活塞密封溝槽的右端面，封閉了活塞與缸筒間的環形間隙。此時，氣彈簧缸筒內的氣體介質或液壓油，自有杆腔必須經過活塞上的固定阻尼孔流向無杆腔，使阻尼效果產生。當由氣體通過活塞固定阻尼孔變為液壓油通過活塞固定阻尼孔時，曲線出現因阻尼力變化形成的突然力值衰減，其力特性曲線如圖2所示。
上述在活塞上設置固定阻尼孔(或阻尼通道)結構的傳統形式的支撐杆氣彈簧，隨著應用範圍的擴大和單位面積活塞杆輸出力值的提高，逐漸暴露出如下的缺陷1)由於活塞上的阻尼孔(或阻尼通道)在氣彈簧製造完成後，其通流面積是固定不變的，在一定的運動速度下，在同一種介質中，其所產生的阻尼效果是固定的。當氣彈簧輸出力值增加時，為了避免帶動質量物體在伸展行程終端的慣性衝擊，通常採取減小氣彈簧活塞上固定阻尼孔(或阻尼通道)的通流面積，這樣，勢必造成由氣體阻尼段進入液壓油阻尼段時的阻尼力值差擴大，使得阻尼效果變換產生運行中的慣性衝擊，其阻尼效果變化見圖3。
如果採取增加注油量的方法，由於液壓油與氣體相比近似不可壓縮，勢必影響氣彈簧的力特性隨位移變化基本不變的特點，該影響見圖4，圖中虛線為注油量改變後的曲線。而在油液中低速運行的位移量增加，也會影響氣彈簧在使用中的效率。
2)隨著傳統結構支撐杆氣彈簧活塞上的固定阻尼孔(或阻尼通道)的通流面積逐漸減小，使得氣彈簧的抗汙染能力逐漸降低。在使用過程中，固定阻尼孔(或阻尼通道)極易被微小雜質阻塞，並且不易清除，造成氣彈簧失效。
發明內容
本實用新型的目的正是針對傳統結構支撐杆氣彈簧的上述不足、而提供一種變阻尼結構支撐杆氣彈簧。其阻尼效果平緩增加，可以避免任何慣性衝擊。
本實用新型的目的是通過下列技術方案實現的設計一種變阻尼結構支撐杆氣彈簧，它包括活塞杆、骨架、缸筒、液壓油、通流孔、密封件和活塞；其特徵是所述缸筒內表面上開設一條或一條以上阻尼溝槽，以代替所述活塞上開設固定阻尼孔；所述阻尼溝槽沿著活塞杆伸展方向，在需要阻尼效果增加處，橫截面面積逐漸減小。
上述方案中，所述阻尼溝槽的橫截面形狀是半圓形、三角形或矩形等。
其工作原理為氣彈簧受外力作用，活塞杆在壓縮過程時，活塞上安裝的密封件緊貼活塞密封溝槽的左端面，此時，氣彈簧缸筒內的氣體介質或液壓油，自無杆腔經活塞與缸筒間的環形間隙和活塞上設置的通流孔流向有杆腔。與傳統結構氣彈簧一樣，由於沒有阻尼效果，力特性曲線是一條直線。在伸展回彈過程時，活塞上安裝的密封件緊貼活塞密封溝槽的右端面，封閉了活塞與缸筒間的環形間隙。此時，氣彈簧缸筒內的氣體介質或液壓油，自有杆腔必須經過缸筒上加工的阻尼溝槽流向無杆腔，使阻尼效果產生。在伸展行程結束前，隨著阻尼溝槽的橫截面面積的逐漸減小，阻尼效果逐漸平緩增加，其力特性曲線如圖6所示。
這種在缸筒內壁加工截面面積沿活塞杆伸展方向逐漸變化的變阻尼結構支撐杆氣彈簧，從根本上避免了傳統結構支撐杆氣彈簧的上述缺陷，具體優點為1)支撐杆氣彈簧帶動質量物體在伸展過程中，由於在伸展行程結束前，隨著阻尼溝槽的橫截面面積的減小，阻尼效果逐漸平緩增加，因此，可以徹底避免任何慣性衝擊。
2)變阻尼支撐杆氣彈簧在同等載荷的情況下，比傳統結構支撐杆氣彈簧在活塞杆伸展過程的前期，允許有更快的運行速度，提高了使用效率。
3)由於在缸筒內壁加工阻尼溝槽替代了活塞上的固定阻尼孔，使得氣彈簧的抗汙染能力大大提高。在使用過程中，阻尼溝槽不易被微小雜質阻塞，即使有微小雜質進入阻尼溝槽，在活塞運動經過時也可將其衝落。
下面結合實施例，進一步說明本實用新型。
圖1是傳統結構支撐杆氣彈簧的結構原理圖；圖2是傳統結構支撐杆氣彈簧的力特性曲線圖；圖3是傳統結構支撐杆氣彈簧阻尼孔變小的力特性曲線變化圖；圖4是傳統結構支撐杆氣彈簧注油量增加的力特性曲線變化圖；圖5是變阻尼結構支撐杆氣彈簧的結構原理圖；圖6是變阻尼結構支撐杆氣彈簧的力特性曲線圖；圖7是缸筒內開設橫截面逐漸變化的半圓形溝槽的結構示意圖；圖8是缸筒內開設橫截面逐漸變化的三角形溝槽的結構示意圖；圖9是缸筒內開設橫截面逐漸變化的矩形溝槽的結構示意圖；圖10-1是缸筒內開設兩條阻尼溝槽的結構示意圖；圖10-2是圖10-1的俯視圖。
具體實施方式
參照圖1和圖5，本實用新型的變阻尼結構支撐杆氣彈簧與傳統結構支撐杆氣彈簧都包括活塞杆1、骨架2、缸筒3、液壓油4、活塞5、密封件6和通流孔7；所不同的是將傳統結構支撐杆氣彈簧活塞5上的固定阻尼孔8去掉，改成在缸筒3內壁上加工出阻尼溝槽9，根據工況需要，沿活塞杆1伸展方向(圖中向左方向)，該阻尼溝槽9的橫截面面積在需要阻尼效果增加處開始逐漸減小，從而形成阻尼效果的逐漸增加。
參照圖7，所述缸筒內壁開設出一條阻尼溝槽，該阻尼溝槽的橫截面面積從右向左逐漸減小，該阻尼溝槽橫截面形狀是半圓形。
參照圖8，所述阻尼溝槽可以是橫截面逐漸變化的三角形溝槽。
參照圖9，所述阻尼溝槽可以是橫截面逐漸變化的矩形溝槽。
參照圖10-1和圖10-2，所述缸筒內壁開設出兩條阻尼溝槽。實際上，也可以根據需要，開設多條阻尼溝槽。
權利要求1.一種變阻尼結構支撐杆氣彈簧，它包括活塞杆、骨架、缸筒、液壓油、通流孔、密封件和活塞；其特徵是所述缸筒內表面上開設一條或一條以上阻尼溝槽，以代替所述活塞上開設固定阻尼孔；所述阻尼溝槽沿著活塞杆伸展方向，在需要阻尼效果增加處，橫截面面積逐漸減小。
2.根據權利要求1所述的變阻尼結構支撐杆氣彈簧，其特徵是所述阻尼溝槽的橫截面形狀是半圓形、三角形或矩形。
專利摘要本實用新型提供一種變阻尼結構支撐杆氣彈簧，它包括活塞杆、骨架、缸筒、液壓油、通流孔、密封件和活塞；所述缸筒內表面上開設一條或一條以上阻尼溝槽，以代替所述活塞上開設固定阻尼孔；所述阻尼溝槽沿著活塞杆伸展方向，在需要阻尼效果增加處，橫截面面積逐漸減小。本裝置阻尼效果逐漸平緩增加，具有避免任何慣性衝擊、提高使用效率、提高抗汙染能力等綜合優點。
文檔編號F16F9/00GK2685650SQ20042000249
公開日2005年3月16日 申請日期2004年1月29日 優先權日2004年1月29日
發明者達紅坤, 夏同和 申請人:北京吉信氣彈簧製品有限公司