CN117145910A - 双缸内置可锁定气弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双缸内置可锁定气弹簧，包括：外缸组件包括外管、第一导向套和堵头；内缸组件包括内管、浮动活塞、第二导向套、密封套和固定套，第二导向套固定在内管的第三端内，密封套安装在内管中并与第二导向套抵接，固定套安装在内管的第四端处，浮动活塞滑动安装在内管中；活塞组件包括空心活塞杆、顶杆和针阀组件，顶杆同轴滑接在空心活塞杆中，针阀组件与空心活塞杆的一端连接，顶杆移动时能控制针阀组件的通闭；简化整个装配过程的工序操作，组装简便，有效提高生产效率，降低生产成本；有效保证第一腔和第三腔之间油气分离。第二腔和第三腔的配合，增加气室体积，从而达到行程下压过程轻便顺畅无任何卡阻现象，同时升降更平稳。

Description

双缸内置可锁定气弹簧
技术领域
本发明涉及气弹簧，特别涉及一种双缸内置可锁定气弹簧。
背景技术
目前市面上的普通双管升降气弹簧,行程启动反应迟钝卡阻现象，缸内油气分离密封性差，导致油气混合锁定力下降，容易出现漏油漏气等问题，产品质量不稳定。普通双管升降气弹簧装配工艺复杂，操作要求高，制造成本大。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种双缸内置可锁定气弹簧。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
根据本发明的第一方面实施例的双缸内置可锁定气弹簧，包括：
外缸组件，包括外管、第一导向套和堵头，所述第一导向套固定在所述外管的第一端内，所述堵头封堵在所述外管的第二端处；
内缸组件，包括内管、浮动活塞、第二导向套、密封套和固定套，所述第二导向套固定在所述内管的第三端内，所述密封套安装在所述内管中并与所述第二导向套抵接，所述固定套安装在所述内管的第四端处，所述浮动活塞滑动安装在所述内管中，以将所述内管的内部分隔为靠近所述第三端且填充液体的第一腔和靠近所述第四端且填充气体的第二腔；
活塞组件，包括空心活塞杆、顶杆和针阀组件，所述顶杆同轴滑接在所述空心活塞杆中，所述针阀组件与所述空心活塞杆的一端连接，所述顶杆移动时能控制所述针阀组件的通闭；
其中，所述内缸组件安装在所述外管中，所述外管和所述内管之间间隔形成第三腔，所述第二腔通过所述固定套连通至所述第三腔，所述第三端与所述第一导向套抵接，所述固定套与所述堵头抵接，所述外管的内壁和所述第三端的外壁之间设有密封圈，所述活塞组件安装在所述第一腔中，所述针阀组件将所述第二腔分隔，所述空心活塞杆和所述顶杆穿过所述密封套、所述第二导向套、所述第三端和所述第一导向套伸出至所述第一端外。
根据本发明实施例的双缸内置可锁定气弹簧，至少具有如下有益效果：简化整个装配过程的工序操作，组装简便，有效提高生产效率，降低生产成本；有效保证第一腔和第三腔之间油气分离。第二腔和第三腔的配合，增加气室体积，从而达到行程下压过程轻便顺畅无任何卡阻现象，同时升降更平稳。
根据本发明的一些实施例，所述第三端设有沿径向朝向所述内管中轴线方向延伸的延边，所述第一导向套朝向所述第三端的端面上设有沉孔，所述第三端伸入所述沉孔中，所述沉孔的周向侧壁包绕在所述第三端的外壁上，所述延边抵接在所述沉孔的平面壁上，所述密封圈抵接在所述第一导向套的端面上，所述第二导向套的端面抵接在所述延边上。
根据本发明的一些实施例，所述外管的内壁和所述第三端的外壁之间设置有至少两个所述密封圈。
根据本发明的一些实施例，所述密封圈为PU材质硫化浇铸工艺成型的O型密封圈。
根据本发明的一些实施例，所述空心活塞杆上套接有弹簧，所述弹簧位于所述密封套和所述针阀组件之间。
根据本发明的一些实施例，所述密封套包括碗型垫和铝衬套，所述碗型垫抵接在所述第二导向套的端面上。
根据本发明的一些实施例，所述固定套呈中空的阶梯轴状，所述固定套的小轴径段插接在所述第四端内，所述固定套的大轴径段位于所述第四端外并与所述外管的内壁接触，所述大轴径段上开设有通道，所述通道将所述固定套的中空处连通至所述第三腔。
根据本发明的一些实施例，所述堵头设有气道，所述气道通过锲针封堵。
根据本发明的一些实施例，所述针阀组件包括阀体和阀针，所述阀体将所述第一腔分隔为第一液腔和第二液腔，所述阀体上设有连通所述第一液腔和所述第二液腔的流道，所述阀针穿设于所述阀体并伸入至所述空心活塞杆内，所述顶杆能够推动所述阀针轴向移动，所述阀针轴向移动时控制所述流道的通闭。
根据本发明的一些实施例，所述第一腔中填充非活性油，所述第二腔和所述第三腔中填充非活性氮气。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的内部结构剖视图；
图2是本发明的结构分解示意图；
图3是内管的内部结构剖视图；
图4是第一导向套的结构示意图；
图5是固定套的结构示意图；
图6是阀体的结构示意图。
附图标记：
外管110；第一端111；第二端112；第三腔113；第一导向套120；沉孔121；堵头130；气道131；锲针132；密封圈140；
内管210；第三端211；第四端212；第一腔213；第二腔214；延边215；第一液腔216；第二液腔217；浮动活塞220；第二导向套230；密封套240；碗型垫241；铝衬套242；固定套250；大轴径段251；小轴径段252；通道253；
空心活塞杆310；弹簧311；顶杆320；针阀组件330；阀体331；阀针332；流道333；。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明涉及一种双缸内置可锁定气弹簧，包括外缸组件、内缸组件和活塞组件。
如图1和图2所示，外缸组件包括外管110、第一导向套120和堵头130。外管110为中空的管体结构，外管110两端开口。以图示方向，外管110左右横放，外管110的左右两端分别为第一端111和第二端112，第一端111可设置为缩口状，第二端112设置为敞口状。第一导向套120从第二端112放入到外管110内，然后推向并固定在第一端111内。堵头130用于盖合在第二端112处，对第二端112进行封堵。内缸组件包括内管210、浮动活塞220、第二导向套230、密封套240和固定套250。内管210为中空的管体结构。内管210同轴安装在外管110中，以图示方向，内管210的左右两端分别为第三端211和第四端212。内管210的第三端211抵接到第一导向套120的右侧。第二导向套230固定在内管210的第三端211内，密封套240安装在内管210中并缔结到第二导向套230的右侧，固定套250安装在内管210的第四端212处。固定套250抵接在堵头130的左侧。浮动活塞220滑动安装在内管210中，浮动活塞220将内管210沿轴向分隔出第一腔213和第二腔214，第一腔213靠近第三端211，第二腔214靠近第四端212。根据浮动活塞220在内管210中的位置，第一腔213和第二腔214的体积是变化的。内管210的外壁和外管110的内壁之间具有一定间隙，该间隙处构成第三腔113。第二腔214和第三腔113之间通过固定套250进行连通。在内管210和外管110之间设有密封圈140，密封圈140的内圈套接在内管210的外壁上，密封圈140的外圈抵接在外管110的内壁上。密封圈140抵接到第一导向套120的右侧上。利用密封圈140将第三腔113和第一导向套120、第一端111进行密封分隔。活塞组件包括空心活塞杆310、顶杆320和针阀组件330。针阀组件330滑动安装在第一腔213中，针阀组件330将第一腔213沿轴向分隔为第一液腔216和第二液腔217。第一液腔216靠近第三端211，第二液腔217靠近浮动活塞220。顶杆320同轴滑动穿接在空心活塞杆310中，顶杆320的左端能够伸出至空心活塞杆310的左端外。空心活塞杆310和顶杆320的右杆段位于第一液腔216中，空心活塞杆310的右端与阀件连接，顶杆320能够相对空心活塞杆310进行轴向滑动。当顶杆320进行移动时，能够控制阀件的通闭，进而控制第一液腔216和第二液腔217是否导通。空心活塞杆310和顶杆320的左杆段穿过第二导向套230、第三端211、第一导向套120伸出至第一端111外。
装配时，第二导向套230和密封套240套接在空心活塞杆310上。然后将活塞组件连同第二导向套230和密封套240装配到内管210中。将密封圈140套接在靠近第三端211的内管210外壁上。活塞组件连同内管210插入到外管110中，空心活塞杆310和顶杆320的左端穿过第三端211、第一导向套120和第一端111。利用内管210配合第一端111将第一导向套120进行夹持固定。放入浮动活塞220前往第一腔213填充液体，液体可选用非活性油。安装堵头130后，堵头130配合第四端212将固定套250进行夹持固定。通过堵头130往第二腔214充入气体，气体可选用非活性氮气。最后封堵堵头130，氮气通过固定套250填充到第三腔113。在第二腔214和第三腔113的气压下，能将密封圈140推动抵接到第一导向套120上。
使用时，将顶杆320往第一腔213方向推动，顶杆320相对空心活塞杆310移动，顶杆320将针阀组件330打开。第一液腔216和第二液腔217连通。外力作用在空心活塞杆310上。外力将空心活塞杆310沿轴向往右推动，第二液腔217中的液体会往第一液腔216中流动，同时由于第二液腔217被压缩，第二液腔217中的液体推动浮动活塞220往右滑动，压缩第二腔214中的气体，气体往第三腔113流动。活塞组件右移过程中，若松开顶杆320，针阀组件330关闭，第一液腔216和第二液腔217断开连通。此时在第一腔213的液压作用和第二腔214、第三腔113的气压作用下，活塞组件定位在当前位置。若干再次推动顶杆320，活塞组件可继续右移。若干外力小于液压和气压的总和时，会推动活塞组件往左移动复位，复位过程可随时松开顶杆320，使活塞组件定位在当前位置上。
活塞组件预装到内缸组件中，然后内缸组件作为一个整体装配到外缸组件中，简化整个装配过程的工序操作，组装简便，有效提高生产效率，降低生产成本。内管210的第三端211独立于外管110的第一端111装配，在密封圈140、第一导向套120、第二导向套230和密封套240的配合下，有效保证第一腔213和第三腔113之间油气分离。第二腔214和第三腔113的配合，增加气室体积，从而达到行程下压过程轻便顺畅无任何卡阻现象，同时升降更平稳；在顶杆320的作用下能在任意行程位置进行锁定。
在本发明的一些具体实施例中，如图1、图3和图4所示，内管210的第三端211处设置有延边215。延边215沿径向朝向于内管210的中轴线方向延伸。第一导向套120朝向于第三端211的端面上设有沉孔121。沉孔121的孔径与第三端211的外径配合。第三端211插入到沉孔121内，沉孔121的周向侧壁将第三端211的外壁进行包绕。延边215的左侧抵接到沉孔121的平面壁上。第二导向套230的左侧抵接到延边215的右侧面上。利用延边215将第一导向套120和第二导向套230分隔，同时利用第一导向套120的沉孔121对第三端211在外管110中进行径向定位安装，在第三端211的作用下也保证了第一导向套120在外管110内的稳定性。其中，外管110的第一端111处的缩口结构可以采用第三端211的延边215结构。
在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，在外管110的内壁和第三端211的外壁之间设置有至少两个密封圈140。通过多个密封圈140保证密封性。其中，密封圈140采用PU材质经过硫化浇铸工艺处理成型的O型密封圈。
在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，在空心活塞杆310上套接有弹簧311。弹簧311位于密封套240和针阀组件330之间。当活塞组件移动到左侧行程末端时，通过弹簧311对针阀组件330和密封套240之间进行缓冲，抵消针阀组件330和密封套240的撞击力和噪音。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，密封套240包括碗型垫241和铝衬套242。碗型垫241抵接在第二导向套230的端面上。碗型垫241和铝衬套242配合将第三端211和第二腔214之间进行密封分隔。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图5所示，固定套250呈中空的阶梯轴状。安装时，固定套250的小轴径段252插接在第四端212内，固定套250的大轴径段251位于第四端212外，并且大轴径段251与外管110的内壁接触。通过大轴径段251与外管110的配合，将第四端212相对外管110进行径向定位。大轴径段251上开设有通道253。通道253将固定套250的中空处连通至第三腔113。第二腔214和第三腔113的气体通过固定套250的中空处和通道253进行连通。
在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，堵头130沿轴向开设有气道131。可通过气道131往第二腔214进行充气。充气完毕后，使用锲针132将气道131进行封堵。
在本发明的一些具体实施例中，如图1、图2和图6所示，针阀组件330包括阀体331和阀针332。阀体331的轴向截面呈T形。阀体331将第一腔213分隔为第一液腔216和第二液腔217。阀体331上设有连通第一液腔216和第二液腔217的流道333。阀针332穿设于阀体331中，阀针332的左端伸入至空心活塞杆310内与顶杆320的右端接触。顶杆320能够推动阀针332进行轴向移动。阀针332控制流道333的通闭。本实施例中，当顶杆320推动阀针332向右移动时，流道333打开，第二液腔217和第一液腔216连通。当阀针332受到第二液腔217中的液压向左移动复位后，阀针332将流道333封堵，断开第二液腔217和第一液腔216的连通。该针阀组件330可采用中国专利CN212360610U一种轻启动双管可控簧中的阀体结构。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一些具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于，包括：
外缸组件，包括外管(110)、第一导向套(120)和堵头(130)，所述第一导向套(120)固定在所述外管(110)的第一端(111)内，所述堵头(130)封堵在所述外管(110)的第二端(112)处；
内缸组件，包括内管(210)、浮动活塞(220)、第二导向套(230)、密封套(240)和固定套(250)，所述第二导向套(230)固定在所述内管(210)的第三端(211)内，所述密封套(240)安装在所述内管(210)中并与所述第二导向套(230)抵接，所述固定套(250)安装在所述内管(210)的第四端(212)处，所述浮动活塞(220)滑动安装在所述内管(210)中，以将所述内管(210)的内部分隔为靠近所述第三端(211)且填充液体的第一腔(213)和靠近所述第四端(212)且填充气体的第二腔(214)；
活塞组件，包括空心活塞杆(310)、顶杆(320)和针阀组件(330)，所述顶杆(320)同轴滑接在所述空心活塞杆(310)中，所述针阀组件(330)与所述空心活塞杆(310)的一端连接，所述顶杆(320)移动时能控制所述针阀组件(330)的通闭；
其中，所述内缸组件安装在所述外管(110)中，所述外管(110)和所述内管(210)之间间隔形成第三腔(113)，所述第二腔(214)通过所述固定套(250)连通至所述第三腔(113)，所述第三端(211)与所述第一导向套(120)抵接，所述固定套(250)与所述堵头(130)抵接，所述外管(110)的内壁和所述第三端(211)的外壁之间设有密封圈(140)，所述活塞组件安装在所述第一腔(213)中，所述针阀组件(330)将所述第二腔(214)分隔，所述空心活塞杆(310)和所述顶杆(320)穿过所述密封套(240)、所述第二导向套(230)、所述第三端(211)和所述第一导向套(120)伸出至所述第一端(111)外。
2.根据权利要求1所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述第三端(211)设有沿径向朝向所述内管(210)中轴线方向延伸的延边(215)，所述第一导向套(120)朝向所述第三端(211)的端面上设有沉孔(121)，所述第三端(211)伸入所述沉孔(121)中，所述沉孔(121)的周向侧壁包绕在所述第三端(211)的外壁上，所述延边(215)抵接在所述沉孔(121)的平面壁上，所述密封圈(140)抵接在所述第一导向套(120)的端面上，所述第二导向套(230)的端面抵接在所述延边(215)上。
3.根据权利要求1或2所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述外管(110)的内壁和所述第三端(211)的外壁之间设置有至少两个所述密封圈(140)。
4.根据权利要求3所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述密封圈(140)为PU材质硫化浇铸工艺成型的O型密封圈。
5.根据权利要求1所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述空心活塞杆(310)上套接有弹簧(311)，所述弹簧(311)位于所述密封套(240)和所述针阀组件(330)之间。
6.根据权利要求1或5所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述密封套(240)包括碗型垫(241)和铝衬套(242)，所述碗型垫(241)抵接在所述第二导向套(230)的端面上。
7.根据权利要求1所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述固定套(250)呈中空的阶梯轴状，所述固定套(250)的小轴径段(252)插接在所述第四端(212)内，所述固定套(250)的大轴径段(251)位于所述第四端(212)外并与所述外管(110)的内壁接触，所述大轴径段(251)上开设有通道(253)，所述通道(253)将所述固定套(250)的中空处连通至所述第三腔(113)。
8.根据权利要求1所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述堵头(130)设有气道(131)，所述气道(131)通过锲针(132)封堵。
9.根据权利要求1所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述针阀组件(330)包括阀体(331)和阀针(332)，所述阀体(331)将所述第一腔(213)分隔为第一液腔(216)和第二液腔(217)，所述阀体(331)上设有连通所述第一液腔(216)和所述第二液腔(217)的流道(333)，所述阀针(332)穿设于所述阀体(331)并伸入至所述空心活塞杆(310)内，所述顶杆(320)能够推动所述阀针(332)轴向移动，所述阀针(332)轴向移动时控制所述流道(333)的通闭。
10.根据权利要求1所述的双缸内置可锁定气弹簧，其特征在于：所述第一腔(213)中填充非活性油，所述第二腔(214)和所述第三腔(113)中填充非活性氮气。
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