CN116241591A - 一种防爆泄压芯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防爆泄压芯，它属于氮气弹簧安全防爆技术和泄压排气领域，包括壳体，壳体与氮气弹簧缸体连接，壳体内设有内螺纹腔，壳体靠近氮气弹簧腔体端设有通孔与内螺纹腔连通，内螺纹腔另一端贯穿壳体另一端；内螺纹腔螺接有芯体，芯体中设有芯腔，芯腔中设有芯杆，芯杆一端端部可通过通孔伸出壳体，芯杆套设有密封垫，密封垫一端抵接在设有通孔位置的内螺纹腔端部，芯杆上设有限位台，密封垫另一端抵接在限位台上；芯体在远离通孔端设有导向孔，导向孔与芯腔连通，导向孔底部设有防爆挡板，芯杆另一端与导向孔配合并抵接在防爆挡板上，限位台可抵接在导向孔与芯腔之间的台阶上。通过上述结构能够防止氮气弹簧超程导致的爆缸、炸缸现象。

Description

一种防爆泄压芯
技术领域
本发明涉及氮气弹簧安全防爆技术和泄压排气领域，具体涉及一种防爆泄压芯。
背景技术
氮气弹簧作为一种高压氮气为工作介质的新型弹性组件，体积小、弹力大、行程长、工作性能稳定，氮气弹簧具有常规弹簧和其他弹性组件等众多弹簧的优点，同样对它的安全性有着严格的要求。
氮气弹簧工作原理是通过液压塞杆对密封容器（缸体）中的高压氮气进行压缩，然后撤去这个力，从而完成一次弹力过程，由于结构原因，氮气弹簧在工作过程中会出现行程超程情况，一旦行程超程，缸内的压力会超出缸体所能承受的力，会导致氮气弹簧的爆缸、炸缸问题，直接影响产品安全性，严重时可能会涉及操作者的人身安全。
目前解决上述问题的方式是直接在缸体上对应液压塞杆底部设置薄弱区或者撞击区去进行避免，氮气弹簧超程时，液压塞杆会直接撞击撞击区又或者压力大到直接冲破薄弱区，从而破坏缸体实现泄压，又或者直接采用其他保护结构去进行快速泄压，但是上述结构往往一次超程，缸体就直接报废。
针对上述现有技术存在的问题，本发明设计制造了一种防爆泄压芯，来克服上述缺陷。
发明内容
对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种防爆泄压芯，能够防止氮气弹簧超程导致的爆缸、炸缸现象，同时保证缸体在超程泄压后，缸体还能够正常应用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种防爆泄压芯，包括壳体，所述壳体设有外螺纹与氮气弹簧缸体连接，所述壳体内设有内螺纹腔，所述壳体靠近氮气弹簧腔体端设有通孔与所述内螺纹腔连通，所述内螺纹腔另一端贯穿所述壳体另一端；
所述内螺纹腔中螺接有芯体，所述芯体中设有芯腔，所述芯腔中设有芯杆，所述芯杆一端端部可通过所述通孔伸出壳体，所述芯杆上套设有密封垫，通过旋拧芯体带动芯杆使所述密封垫一端抵接在设有通孔位置的所述内螺纹腔端部，所述芯杆上设有限位台，所述密封垫另一端抵接在所述限位台上；
所述芯体在远离通孔端设有导向孔，所述导向孔与所述芯腔连通，所述导向孔底部设有防爆挡板，所述芯杆另一端与所述导向孔配合并抵接在所述防爆挡板上，所述限位台可抵接在所述导向孔与芯腔之间的台阶上。
优选的，所述芯杆与通孔之间、所述密封垫与芯腔之间、所述芯杆的限位台与芯腔之间、所述芯杆与所述导向孔之间均存在通气间隙。
优选的，所述防爆挡板与所述芯体一体设置。
优选的，所述防爆挡板的厚度设为0.3-0.5mm。
优选的，设置有导向孔的所述芯体端侧壁铣扁头。
优选的，所述通孔与所述内螺纹腔连接处设为锥度孔，所述密封垫抵接在所述锥度孔上。
优选的，所述锥度孔设为120°，所述密封垫的挤压变形量为0.4-0.5mm。
优选的，所述导向孔与芯腔之间的台阶上设有排气槽，所述排气槽上方与所述限位台之间的距离大于所述防爆挡板的厚度。
优选的，所述壳体远离氮气弹簧端设有大径台阶，所述大径台阶设有密封圈环槽，所述密封圈环槽中设有密封圈。
优选的，所述大径台阶中心设有工具拆装孔，所述工具拆装孔的尺寸大于内螺纹腔的尺寸；
所述工具拆装孔处安装有透气盖。
该发明的有益之处在于：
本发明利用防爆挡板结构泄压，在面对氮气弹簧液压塞杆接触缸体底部之间会使芯杆提前压迫防爆挡板并穿透防爆挡板实现泄压，进而避免了爆缸，提高安全性。
本发明内螺纹腔端部采用锥度孔，保证了与密封垫与之接触的密封性，芯杆上设置限位台，可以防止密封垫在芯杆的移动，保证密封垫的稳定性，提高密封性。
本发明泄压时会冲破芯体底部的防爆挡板，而不会损伤缸体，因此提高了缸体的使用寿命。由于芯杆在泄压瞬间，冲击力较大，为避免芯杆从芯体上脱离，本方案的限位台结构还能够与芯体底部上方导向孔处台阶进行配合，避免了芯杆从芯体上因高压脱离造成安全事故，而设置的排气槽保证了正常的排气需求。
芯杆的泄压冲击由于限位台结构提高了安全性，但是也对芯体与壳体的螺纹连接结构造成了冲击，导致壳体内螺纹腔的内螺纹容易破坏，本发明壳体与缸体可拆卸连接的结构，则可以通过更换壳体的方式，降低壳体内螺纹损伤芯体安装受影响的问题，此外本发明壳体的设置，还降低了加工难度，由于芯杆尺寸较小，若仅在缸体上加工芯杆贯穿的孔，加工难度很高，而壳体的设置可以使缸体上设置较大的连接孔，仅需对壳体进行高精度加工即可，同时壳体的选材易加工方面更具选择性。
附图说明
图1为一种防爆泄压芯实施例一的示意图；
图2为本发明实施例一芯杆底部的局部放大图；
图3为本发明安装在氮气弹簧上的示意图；
图4为本发明实施例二的示意图；
图5为本发明实施例二轴向贯穿孔处的局部示意图。
图中：1-壳体、2-大径台阶、3-内螺纹腔、4-芯体、5-芯腔、6-排气槽、7-限位台、8-密封垫、9-芯杆、10-锥度孔、11-防爆挡板、12-密封圈、13-透气盖、14-穿刺杆、15-缸体、16-液压塞杆、91-定位台阶、141-变径台阶。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例一
如图1至图3所示，一种防爆泄压芯，包括壳体1，壳体1设有外螺纹与氮气弹簧缸体15连接，壳体1内设有内螺纹腔3，壳体1靠近氮气弹簧腔体端设有通孔与内螺纹腔3连通，内螺纹腔3另一端贯穿壳体1后端；
本发明内螺纹腔3中螺接有芯体4，芯体4从壳体1远离通孔端拧入，芯体4中设有芯腔5，芯腔5中设有芯杆9，芯杆9一端端部可通过通孔伸出壳体1，芯杆9伸出壳体1的长度优选为1.0-1.5mm，芯杆9上套设有密封垫8，两者之间密封接触，通过旋拧芯体4带动芯杆9使密封垫8抵接在设有通孔位置的内螺纹腔3端部，芯腔5在靠近壳体1后端方向设有防爆挡板11，芯杆9上设有限位台7，密封垫8另一端抵接在限位台7上。
芯体4在远离通孔端设有导向孔，导向孔与芯腔5连通，导向孔底部设有防爆挡板11，芯杆9另一端与导向孔配合并抵接在防爆挡板11上，限位台7可抵接在导向孔与芯腔5之间的台阶上。
本发明利用防爆挡板11结构泄压，在面对氮气弹簧液压塞杆16接触缸体15底部之间会使芯杆9提前压迫防爆挡板11并穿透防爆挡板11实现泄压，进而避免了爆缸，提高了安全性，芯杆9与通孔之间、密封垫8与芯腔5之间、芯杆9的限位台7与芯腔5之间、芯杆9与导向孔之间均存在通气间隙，以便于气体的排出。
防爆挡板11的厚度b优选设为0.3-0.5mm，且防爆挡板11优选与芯体4一体设置，设置有导向孔的芯体4端侧壁铣扁头，方便芯体4通过工具拧入内螺纹腔3中。
本发明通孔与内螺纹腔3连接处设为锥度孔10，密封垫8可抵接在锥度孔10上，锥度孔10优选设为120°，密封垫8的挤压变形量为0.4-0.5mm，密封垫8一端抵接在锥度孔10上，密封垫8另一端抵接在限位台7上。本发明通过内螺纹腔3端部采用锥度孔10的结构，保证了与密封垫8与之接触的密封性，而芯杆9上设置限位台7的结构，可以防止密封垫8在芯杆9的移动，保证密封垫8的稳定性，提高密封性。
限位台7在遇到泄压情况下可抵接在导向孔与芯腔5之间的台阶上，为避免限位台7与台阶接触影响排气，本发明在导向孔与芯腔5之间的台阶上优选设有排气槽6,排气槽6上方与限位台7之间的距离a大于防爆挡板11的厚度b,保证芯杆9有足够的行程冲破防爆挡板11，本发明导向孔的设置一方面可以对芯杆9进行导向，另一方面可以整体降低芯杆9端部防爆挡板11的结构强度，降低芯杆9在穿透防爆挡板11时的受力，而且限位台7结构还能够与芯体4底部上方导向孔处台阶进行配合，避免了芯杆9从芯体4上因高压脱离造成安全事故。
芯杆9的泄压冲击由于限位台7结构提高了安全性，但是也对芯体4与壳体1的螺纹连接结构造成了冲击，导致壳体1内螺纹腔3的内螺纹容易破坏，本发明壳体1与缸体15可拆卸连接的结构，则可以通过更换壳体1的方式，降低壳体1内螺纹损伤，芯体4安装受影响的问题，此外本发明壳体1的设置，还降低了加工难度，由于芯杆9尺寸较小，若仅在缸体15上加工芯杆9贯穿的孔，加工难度很高，而壳体1的设置可以使缸体15上设置较大的连接孔，仅需对壳体1进行高精度加工即可，同时壳体1的选材易加工方面更具选择性。
本发明壳体1远离氮气弹簧端设有大径台阶2，大径台阶2设有密封圈环槽，密封圈环槽中设有密封圈，氮气弹簧缸体15上设有连接孔，连接孔优选为沉孔结构，防爆泄压芯安装在沉孔中后，密封圈在大径台阶2与沉孔台阶间密封，大径台阶2中心设有工具拆装孔，从而方便壳体1的拆装，工具拆装孔的尺寸大于内螺纹腔3的尺寸，避免影响芯体4的安装，工具拆装孔处优选安装有透气盖13，可实现泄气及防护作用。
实施例二
与实施例一相同的部分不再赘述，如图4、图5所示，本实施例芯杆9中心设有轴向贯穿孔，轴向贯穿孔中设有穿刺杆14，穿刺杆14一端部抵接在防爆挡板11上时，穿刺杆14另一端从轴向贯穿孔中伸出一段长度，从而使得液压塞杆16先接触穿刺杆14，利于穿刺杆14先行刺穿防爆挡板11，然后再随芯杆9一同下行，避免防爆挡板11的冲击性爆破。
本发明抵接在防爆挡板11的穿刺杆14一端设为穿刺头，以提高先行刺穿效果。
本发明为防止穿刺杆14在芯杆9穿破防爆挡板11后从轴向贯穿孔中脱离，通过以下结构去避免：具体的，穿刺杆14包括大径段和小径段，穿刺头设置在小径段端部，大径段与小径段之间形成变径台阶141，轴向贯穿孔中设有定位台阶91，通过定位台阶91与变径台阶141配合限制穿刺头端部伸出轴向贯穿孔的长度，从而避免穿刺杆14的脱离风险。
本发明实施例一具体工作过程：
防爆泄压芯拧入缸体15的连接孔中，密封垫8与缸体15沉孔配合，实现密封，氮气弹簧的液压塞杆16在工作过程中如果出现与缸体15触底，在此之前液压塞杆16会先触碰芯杆9，芯杆9会穿透防爆挡板11，氮气弹簧内的高压氮气会从排气槽6和防爆挡板11穿透位置实现泄压，从而避免氮气弹簧爆缸的风险。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防爆泄压芯，其特征在于，包括壳体，所述壳体设有外螺纹与氮气弹簧缸体连接，所述壳体内设有内螺纹腔，所述壳体靠近氮气弹簧腔体端设有通孔与所述内螺纹腔连通，所述内螺纹腔另一端贯穿所述壳体另一端；
所述内螺纹腔中螺接有芯体，所述芯体中设有芯腔，所述芯腔中设有芯杆，所述芯杆一端端部可通过所述通孔伸出壳体，所述芯杆上套设有密封垫，通过旋拧芯体带动芯杆使所述密封垫一端抵接在设有通孔位置的所述内螺纹腔端部，所述芯杆上设有限位台，所述密封垫另一端抵接在所述限位台上；
所述芯体在远离通孔端设有导向孔，所述导向孔与所述芯腔连通，所述导向孔底部设有防爆挡板，所述芯杆另一端与所述导向孔配合并抵接在所述防爆挡板上，所述限位台可抵接在所述导向孔与芯腔之间的台阶上。
2.根据权利要求1所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，所述芯杆与通孔之间、所述密封垫与芯腔之间、所述芯杆的限位台与芯腔之间、所述芯杆与所述导向孔之间均存在通气间隙。
3.根据权利要求1所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，所述防爆挡板与所述芯体一体设置。
4.根据权利要求1所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，所述防爆挡板的厚度设为0.3-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，设置有导向孔的所述芯体端侧壁铣扁头。
6.根据权利要求1所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，所述通孔与所述内螺纹腔连接处设为锥度孔，所述密封垫抵接在所述锥度孔上。
7.根据权利要求6所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，所述锥度孔设为120°，所述密封垫的挤压变形量为0.4-0.5mm。
8.根据权利要求1所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，所述导向孔与芯腔之间的台阶上设有排气槽，所述排气槽上方与所述限位台之间的距离大于所述防爆挡板的厚度。
9.根据权利要求1所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，所述壳体远离氮气弹簧端设有大径台阶，所述大径台阶设有密封圈环槽，所述密封圈环槽中设有密封圈。
10.根据权利要求9所述的一种防爆泄压芯，其特征在于，所述大径台阶中心设有工具拆装孔，所述工具拆装孔的尺寸大于内螺纹腔的尺寸；
所述工具拆装孔处安装有透气盖。
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