CN201209604Y - 可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧，包括：活塞杆、导向件、密封件A、缸筒、液压油和活塞，在缸筒内增设容积调节活塞、密封件B及螺旋尾堵；所述容积调节活塞与螺旋尾堵之间螺纹连接，容积调节活塞采取结构限定，在螺旋力的作用下沿缸筒轴向移动。本实用新型的支撑杆气弹簧在使用过程中，通过旋转螺旋尾堵，可以使容积调节活塞沿缸筒轴向位移，实现调整气弹簧缸筒内高压腔的容积变化，使气弹簧内部所充高压气体的压强随之变化，从而实现气弹簧的输出力值可调。

Description

可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧

技术领域

本实用新型涉及一种支撑杆气弹簧，尤其涉及一种具有可调容积结构、使输出力值可以补偿的支撑杆气弹簧。

背景技术

支撑杆气弹簧目前在各行各业中得到广泛应用，普通支撑杆气弹簧如图1所示，包括：活塞杆、导向件、密封件A、缸筒、液压油、活塞。其工作原理是在缸筒内充入高压气体，气体压强作用在活塞两端面，借助有杆腔和无杆腔的面积差，形成活塞杆的输出推力。气弹簧的公称输出力是指常温(20℃)时，活塞杆的输出推力。如果，缸筒的内径截面积为A，活塞杆的截面积为A1，缸筒内的压强为P，不计摩擦，气弹簧活塞杆的输出推力F为：

F＝PA-P(A-A1)＝PA1

气弹簧活塞杆的输出推力F是根据与负载的合理匹配而设定的，在实际使用过程中，这一匹配在下列三种情况下会发生变化：

1、当负载不变时，其所处环境温度随着季节及地域的不同，有很大的变化。而气弹簧允许的工作环境温度范围一般为-40℃～80℃。由于缸筒内部为一闭死容积，其内部的高压气体压强应符合玻意尔——马略特定律：P1V1/T1＝P2V2/T2。当环境温度升高时，缸筒容积不变，筒内压强增加，气弹簧输出力值增加。此时，由于负载不变，气弹簧带动负载运动时，将产生冲击，甚至造成破坏。若要使气弹簧反向回程复位，又不得不增加额外的外力；当环境温度降低时，缸筒容积不变，筒内压强减小，气弹簧输出力值减小，以至难以带动负载运动。

2、当负载不变时，气弹簧经过一段时期的使用，其内部所贮存的高压气体及油液将伴随着气弹簧的往复运动而逐渐泄漏，气弹簧的输出力值逐渐下降。

3、不更换气弹簧，而希望在一定范围内调整改变负载。

发明内容

为了解决上述三种情况下气弹簧输出力值始终与负载匹配的问题，本实用新型提供一种可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧。

本实用新型所采用的技术方案是：一种可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧，包括：活塞杆、导向件、密封件A、缸筒、液压油和活塞，在缸筒内增设容积调节活塞、密封件B及螺旋尾堵；所述容积调节活塞与螺旋尾堵之间螺纹连接，容积调节活塞采取结构限定，在螺旋力的作用下沿缸筒轴向移动。

上述方案中，所述容积调节活塞上设有一个或多个沟槽，所述缸筒内相应处设有限制旋转的凸起。

上述方案中，所述凸起是限位铆钉，或是缸筒自身的向内凸起。

上述方案中，所述容积调节活塞上的多个沟槽沿圆周均布。

本实用新型的支撑杆气弹簧在使用过程中，通过旋转螺旋尾堵，可以使容积调节活塞沿缸筒轴向位移，实现调整气弹簧缸筒内高压腔的容积变化，使气弹簧内部所充高压气体的压强随之变化，从而实现气弹簧的输出力值可调。

附图说明

图1是传统结构支撑杆气弹簧的结构原理图；

图2是可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧的结构原理图。

具体实施方式

参照图2，本实用新型的可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧包括：活塞杆1、导向件2、密封件A3、缸筒6、液压油4和活塞5，在缸筒6的右边内部增设容积调节活塞8、密封件B7及螺旋尾堵9；容积调节活塞8与螺旋尾堵之间螺纹连接，容积调节活塞8采取结构限定，使其在螺旋力的作用下在缸筒内不作旋转运动，只沿缸筒轴向左右移动，实现调整气弹簧缸筒内高压腔的容积变化，使气弹簧内部所充高压气体的压强随之变化，从而实现气弹簧的输出力值可调。

在图2的实施例中，容积调节活塞8上开设2个沟槽，缸筒内相应处设有2个限制旋转的小凸起。所述凸起是限位铆钉，或是缸筒自身的向内凸起。

根据需要，容积调节活塞8可以在螺旋推(拉)力的作用下，沿气弹簧缸筒轴向移动，通过调节缸筒内部高压腔容积大小来调节缸筒内部压强，实现使气弹簧输出力值与负载匹配的原理。

其工作原理如下：

根据玻意尔------马略特定律：PV/T＝C

其中：P---------气弹簧缸筒内压强；

      V---------气弹簧缸筒内高压腔容积；

      T---------温度；

      C---------常数。

根据上述公式，可以得出：可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧在上述三种力值与负载匹配发生变化时，通过如下调整使之重新实现匹配：

1、使用的环境温度升高或降低时，随着缸筒内高压腔压强的增加或减小，此时，常温时(气弹簧规定为20℃)处于匹配状态的容积调节活塞，通过旋转螺旋尾堵，使之向右或向左移动，使气弹簧缸筒内高压腔容积增加或减少，达到使气弹簧缸筒内高压腔压强不变，从而实现气弹簧的输出力值与负载的匹配不变，不受环境温度影响。

2、当负载不变时，气弹簧经过一段时期的使用，因慢泄漏造成气弹簧的输出力值下降，此时，通过旋转螺旋尾堵使容积调节活塞向左移动，达到使气弹簧缸筒内高压腔容积减小，压强增高，以补偿因慢泄漏造成气弹簧的输出力值下降。

3、不更换气弹簧，在一定范围内调整改变负载。此时，视负载增加还是减小，相应通过旋转螺旋尾堵使容积调节活塞向左或向右移动，达到使气弹簧缸筒内高压腔容积减小或增加，压强增高或降低，从而实现原有的气弹簧调整后的输出力值与已调整改变的负载匹配。

Claims (4)

1、一种可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧，包括：活塞杆、导向件、密封件A、缸筒、液压油和活塞，其特征是，在缸筒内增设容积调节活塞、密封件B及螺旋尾堵；所述容积调节活塞与螺旋尾堵之间螺纹连接，容积调节活塞采取结构限定，在螺旋力的作用下沿缸筒轴向移动。

2、根据权利要求1所述的可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧，其特征是，所述容积调节活塞上设有一个或多个沟槽，所述缸筒内相应处设有限制旋转的凸起。

3、根据权利要求2所述的可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧，其特征是，所述凸起是限位铆钉，或是缸筒自身的向内凸起。

4、根据权利要求2或3所述的可调容积结构力值补偿支撑杆气弹簧，其特征是，所述容积调节活塞上的多个沟槽沿圆周均布。

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