CN103291911A - 压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构 - Google Patents

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本发明公开了一种压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，包括活塞体和活塞环，所述的活塞体包括上下对称设置且通过轴向调节装置连接的第一活塞体和第二活塞体，所述的活塞环包括设置在第一活塞体和第二活塞体之间的第一活塞环和第二活塞环，第一活塞环和第二活塞环均与活塞环直径调节装置连接。本发明通过轴向调节装置调节第一活塞体和第二活塞体的间距，利用活塞环直径调节装置调节第一活塞环和第二活塞环的直径，能够保证活塞环体的径向伸缩，克服缸体内径的微小随机不均匀性、活塞环体胀缩性对活塞滑动及气密性的影响，拓宽了活塞环的使用温度范围，提高了活塞环体的使用寿命，同时无需添加其他润滑剂，避免了油污问题，结构简单，维修方便，易于实现。

Description

压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构
技术领域
本发明涉及一种纳米压印系统结构，尤其涉及一种压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构。
背景技术
纳米压印技术自1995年被提出后发展迅速，先后出现了平板机械施压、真空负压、转轴施压、充气式施压、压缩气体式施压等多种施压方式，逐步提高了掩膜板与基板的平行性，克服了掩膜板压印力不均匀性的缺点。压缩式气体施压采用活塞滑动压缩封闭腔室里的气体，提高了整个施压过程中掩膜板压印力均匀性，是现有的最优施压方式。
压缩式气体施压纳米压印采用气体压缩施压。活塞及活塞环作为压缩式气体施压纳米压印机重要的组成部件，起到了压缩腔室气体、保持腔室气密性、适应滑动随机应力和支撑等作用，广泛地应用于柴油机、汽油机、液压机、气压机等各种动力机械设备上。压缩式气体施压纳米压印机的活塞上置有活塞环，通过活塞环与缸壁摩擦，达到密封目的。现有的气体压缩机大多通过在缸体内壁或活塞环上涂覆油膜或油层，降低活塞滑动时与缸体内壁的摩擦力。但是，在纳米压印工艺流程中，涂覆油膜或油层的活塞环将对掩膜板和基板造成严重污染。
目前常用的几种活塞环，如自润滑式活塞环、固定式活塞环和普通材料活塞环，都存在着一定的缺陷。自润滑式活塞环在缸壁的不断磨蚀下，活塞环外衬层将会发生过度磨损，直接引发活塞环的气密性降低，缩短活塞环的使用寿命。由于自润滑活塞环大多采用热膨胀系数较大的聚合物材料制成，受温度因素影响较大，使得自润滑活塞环的适用范围受到严重限制。自润滑活塞环在环境温度增大时将引起环体膨胀，直接影响到活塞滑动；自润滑活塞环在低温环境时将产生收缩现象，导致活塞环的气密性降低。固定式活塞环由于无法适应缸体内径的微小随机不均匀性，导致其外径的气密性较差。普通材料活塞环由于其静摩擦因数大于动摩擦因数，将会增大活塞滑动时的起动阻力，直接导致活塞运动时的缸体振动，降低了纳米压印机图像转移精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，能够适应缸体内径的微小随机不均匀性、克服环体膨胀、避免油污等影响，具有使用寿命长、密封性能好的优点。
本发明采用下述技术方案：
一种压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，包括活塞体和活塞环，所述的活塞体包括上下对称设置且通过轴向调节装置连接的第一活塞体和第二活塞体，所述的活塞环包括设置在第一活塞体和第二活塞体之间的第一活塞环和第二活塞环，第一活塞环和第二活塞环内均设置有活塞环直径调节装置。
所述轴向调节装置包括穿过第一活塞体和第二活塞体中心设置的锁紧螺杆，锁紧螺杆上设置有锁紧螺母。
所述的活塞环直径调节装置包括设置在第一活塞环和第二活塞环内侧且由两个半圆形环板组成的调节环，两个半圆形环板通过弹片连接第一活塞环和第二活塞环，两个半圆形环板内侧分别设置有连杆，两个连杆相互平行且相对侧设置有齿，第一活塞体上设置有调节杆穿孔和调节杆锁紧装置，调节杆穿过第一活塞体且通过设置的齿槽与两个连杆设置的齿相啮合，第二活塞体上侧设置有与两个连杆对应的连杆限位装置。
所述的调节杆锁紧装置包括设置在第一活塞体上侧的旋转挡片、挡块和旋转挡片固定座，旋转挡片的一端与旋转挡片固定座转动连接，旋转挡片的另一端嵌入调节杆设置的齿槽内，挡块位于旋转挡片固定座和调节杆之间。
所述的第一活塞环和第二活塞环上下紧贴设置且均设置有间隙，第一活塞环和第二活塞的间隙相对设置。
所述的间隙与活塞环端面垂直设置，间隙面沿轴向偏转15°设置。
所述的第一活塞环和第二活塞环由结晶度在55%至80%的聚四氟乙烯制成。
所述的调节杆顶端设置有调节把手。
本发明通过轴向调节装置调节第一活塞体和第二活塞体的间距，利用活塞环直径调节装置调节第一活塞环和第二活塞环的直径，能够保证活塞环体的径向伸缩，克服缸体内径的微小随机不均匀性、活塞环体胀缩性对活塞滑动及气密性的影响，拓宽了活塞环的使用温度范围，提高了活塞环体的使用寿命，同时无需添加其他润滑剂，避免了对压印掩模板和基板的污染问题，结构简单，维修方便，易于实现。
附图说明
图1为本发明所述压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构示意图；
图2为调节环的连接关系示意图；
图3为调节杆锁紧装置的结构示意图；
图4为连杆限位装置的结构示意图；
图5为第一活塞环和第二活塞环间隙的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明包括活塞体和活塞环，所述的活塞体包括上下对称设置且通过轴向调节装置连接的第一活塞体1和第二活塞体2，轴向调节装置包括穿过第一活塞体1和第二活塞体2中心设置的锁紧螺杆3，锁紧螺杆3上设置有锁紧螺母4。使用者可通过拧紧或拧松锁紧螺母4，从而调节第一活塞体1和第二活塞体2之间的间距，保证活塞环的径向移动，避免活塞环在运动过程中被卡死。所述的活塞环包括设置在第一活塞体1和第二活塞体2之间的第一活塞环5和第二活塞环6，第一活塞环5和第二活塞环6均与活塞环直径调节装置连接，活塞环直径调节装置可以调节活塞环的直径，可以降低缸体17内径不均匀性和活塞环胀缩性对活塞滑动及气密性的影响，拓宽了活塞环的使用温度范围，提高了活塞环体的使用寿命。活塞环直径调节装置包括设置在第一活塞环5和第二活塞环6内侧且由两个半圆形环板7组成的调节环，弹片8的一端与两个半圆形环板7连接，弹片8的另一端与第一活塞环5和第二活塞环6接触，两个半圆形环板7通过弹片8弹性接触第一活塞环5和第二活塞环6，两个半圆形环板7内侧分别设置有连杆9，两个连杆9相互平行且相对侧设置有齿，第一活塞体1上设置有调节杆穿孔18和调节杆锁紧装置，调节杆10穿过第一活塞体1且通过设置的齿槽与两个连杆9设置的齿相啮合，调节杆10顶端设置有调节把手11，第二活塞体2上侧设置有与两个连杆9对应的连杆限位装置12。使用时，使用者可正向或反向旋转调节把手11，调节杆10将在转动过程中通过相啮合的齿槽与齿带动两个连杆9相对或相向运动，两个连杆9的相对或相向运动将带动两个半圆形环板7沿径向向内或向外运动，从而实现第一活塞环5和第二活塞环6直径的变小或变大。弹片8通过螺钉与两个半圆形环板7外侧固定，可以提供活塞环受力时的形变空间。连杆限位装置12可采用通过螺钉固定在第二活塞体2上侧的连杆限位挡板，通过限定连杆9位置，使调节杆10与连杆9始终处于联动状态，保证使用效果。
调节杆锁紧装置包括设置在第一活塞体1上侧的旋转挡片13、挡块14和旋转挡片固定座15，旋转挡片13的一端与旋转挡片固定座15转动连接，旋转挡片13的另一端嵌入调节杆10设置的齿槽内，挡块14位于旋转挡片固定座15和调节杆10之间，可实现对调节杆10的锁紧，防止在活塞运动过程中调节杆10自行转动，造成第一活塞环5和第二活塞环6直径缩小，降低活塞的气密性。当使用者将旋转挡片13抬起，挡块14不再对旋转挡片13起到限位作用时，调节杆10可双向自由旋转，实现第一活塞环5和第二活塞环6直径的变化。
为了进一步提高提高了压缩式气体施压纳米压印机的气密性，保证活塞环直径的可调性，第一活塞环5和第二活塞环6上下紧贴接触且均设置有间距不大于1mm的间隙16，第一活塞环5和第二活塞的间隙16相对设置，即两个间隙16相互错开180°设置。间隙16与活塞环端面垂直设置，间隙16面沿轴向偏转15°设置。
为了进一步降低活塞环的起动阻力，第一活塞环5和第二活塞环6由结晶度在55%至80%的聚四氟乙烯制成，能够保证蠕变量低于2%、摩擦因数低于0.01，极大地降低了活塞运动时缸体17的振动，提高纳米压印机图像转移精度，同时无需添加其他润滑剂，进一步的避免了油污问题。

Claims (8)

1.一种压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，包括活塞体和活塞环，其特征在于：所述的活塞体包括上下对称设置且通过轴向调节装置连接的第一活塞体和第二活塞体，所述的活塞环包括设置在第一活塞体和第二活塞体之间的第一活塞环和第二活塞环，第一活塞环和第二活塞环内均设置有活塞环直径调节装置。
2.根据权利要求1所述的压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，其特征在于：所述轴向调节装置包括穿过第一活塞体和第二活塞体中心设置的锁紧螺杆，锁紧螺杆上设置有锁紧螺母。
3.根据权利要求1或2所述的压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，其特征在于：所述的活塞环直径调节装置包括设置在第一活塞环和第二活塞环内侧且由两个半圆形环板组成的调节环，两个半圆形环板通过弹片连接第一活塞环和第二活塞环，两个半圆形环板内侧分别设置有连杆，两个连杆相互平行且相对侧设置有齿，第一活塞体上设置有调节杆穿孔和调节杆锁紧装置，调节杆穿过第一活塞体且通过设置的齿槽与两个连杆设置的齿相啮合，第二活塞体上侧设置有与两个连杆对应的连杆限位装置。
4.根据权利要求3所述的压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，其特征在于：所述的调节杆锁紧装置包括设置在第一活塞体上侧的旋转挡片、挡块和旋转挡片固定座，旋转挡片的一端与旋转挡片固定座转动连接，旋转挡片的另一端嵌入调节杆设置的齿槽内，挡块位于旋转挡片固定座和调节杆之间。
5.根据权利要求4所述的压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，其特征在于：所述的第一活塞环和第二活塞环上下紧贴设置且均设置有间隙，第一活塞环和第二活塞的间隙相对设置。
6.根据权利要求5所述的压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，其特征在于：所述的间隙与活塞环端面垂直设置，间隙面沿轴向偏转15°设置。
7.根据权利要求6所述的压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，其特征在于：所述的第一活塞环和第二活塞环由结晶度在55%至80%的聚四氟乙烯制成。
8.根据权利要求7所述的压缩式气体施压纳米压印自适应施压活塞结构，其特征在于：所述的调节杆顶端设置有调节把手。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107339428A (zh) * 2017-09-03 2017-11-10 宁波东湖液压传动有限公司 一种密封结构
CN107366658A (zh) * 2017-09-03 2017-11-21 宁波东湖液压传动有限公司 一种柱塞
CN107448603A (zh) * 2017-09-03 2017-12-08 宁波东湖液压传动有限公司 一种活塞杆
CN107575574A (zh) * 2017-09-03 2018-01-12 宁波东湖液压传动有限公司 柱塞
CN107575430A (zh) * 2017-09-03 2018-01-12 宁波东湖液压传动有限公司 密封结构
CN107687459A (zh) * 2017-09-03 2018-02-13 宁波东湖液压传动有限公司 活塞杆
CN110131237A (zh) * 2019-06-17 2019-08-16 宁波东液传动科技有限公司 一种液压马达的活塞
CN110270935A (zh) * 2019-07-22 2019-09-24 王旭 一种铝镁合金压铸件表面处理工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190916791A (en) * 1909-07-19 1909-09-23 Charles Henry Brooke Improvements in Pistons.
GB566769A (en) * 1943-03-24 1945-01-12 Lockwood & Co Plasco Ltd Improvements in or relating to pistons
US5363822A (en) * 1993-07-09 1994-11-15 Tuohy Matthew J Assembly and method of using a multi-part piston with a removable head
CN1147289A (zh) * 1994-04-01 1997-04-09 米歇尔·夏特兰 带有气缸和活塞的机器以及用于这种机器的密封圈
CN2727505Y (zh) * 2004-08-03 2005-09-21 辛学慧 组合式薄活塞
CN201250819Y (zh) * 2008-06-05 2009-06-03 广州珠江钢铁有限责任公司 一种油缸及该油缸所用的活塞与活塞杆连接结构
CN101611249A (zh) * 2007-01-19 2009-12-23 里卡多英国有限公司 用于内燃机的活塞
CN202301912U (zh) * 2011-08-01 2012-07-04 重庆气体压缩机厂有限责任公司 气体压缩机气缸活塞
CN202790498U (zh) * 2012-08-14 2013-03-13 陈红球 一种空压机用压力维持阀的活塞

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190916791A (en) * 1909-07-19 1909-09-23 Charles Henry Brooke Improvements in Pistons.
GB566769A (en) * 1943-03-24 1945-01-12 Lockwood & Co Plasco Ltd Improvements in or relating to pistons
US5363822A (en) * 1993-07-09 1994-11-15 Tuohy Matthew J Assembly and method of using a multi-part piston with a removable head
CN1147289A (zh) * 1994-04-01 1997-04-09 米歇尔·夏特兰 带有气缸和活塞的机器以及用于这种机器的密封圈
CN2727505Y (zh) * 2004-08-03 2005-09-21 辛学慧 组合式薄活塞
CN101611249A (zh) * 2007-01-19 2009-12-23 里卡多英国有限公司 用于内燃机的活塞
CN201250819Y (zh) * 2008-06-05 2009-06-03 广州珠江钢铁有限责任公司 一种油缸及该油缸所用的活塞与活塞杆连接结构
CN202301912U (zh) * 2011-08-01 2012-07-04 重庆气体压缩机厂有限责任公司 气体压缩机气缸活塞
CN202790498U (zh) * 2012-08-14 2013-03-13 陈红球 一种空压机用压力维持阀的活塞

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107339428A (zh) * 2017-09-03 2017-11-10 宁波东湖液压传动有限公司 一种密封结构
CN107366658A (zh) * 2017-09-03 2017-11-21 宁波东湖液压传动有限公司 一种柱塞
CN107448603A (zh) * 2017-09-03 2017-12-08 宁波东湖液压传动有限公司 一种活塞杆
CN107575574A (zh) * 2017-09-03 2018-01-12 宁波东湖液压传动有限公司 柱塞
CN107575430A (zh) * 2017-09-03 2018-01-12 宁波东湖液压传动有限公司 密封结构
CN107687459A (zh) * 2017-09-03 2018-02-13 宁波东湖液压传动有限公司 活塞杆
CN110131237A (zh) * 2019-06-17 2019-08-16 宁波东液传动科技有限公司 一种液压马达的活塞
CN110270935A (zh) * 2019-07-22 2019-09-24 王旭 一种铝镁合金压铸件表面处理工艺
CN110270935B (zh) * 2019-07-22 2021-04-13 金雅豪精密金属科技（深圳）股份有限公司 一种铝镁合金压铸件表面处理工艺

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