CN201666329U - 一种提高气体密封性的气体弹簧 - Google Patents

Abstract

一种提高气体密封性的气体弹簧，包括活塞杆、压盖、密封圈、活塞、筒体和单向充气阀，活塞杆从左至右顺序连接压盖、密封圈和一挡圈后再与一活塞连接，活塞再插入筒体内，活塞与筒体最右端的单向充气阀之间形成压缩气体腔，密封圈、活塞和挡圈这三者之间的空间形成一缓冲腔，在该缓冲腔内填充有粘性物质。本实用新型的提高气体密封性的气体弹簧，结构简单，但密封效果好，压缩气体不易泄漏，且由于内部填充有粘性物质，间接提高了整体使用寿命，可应用于各种需要使用气体作为压缩介质的气体弹簧领域。

Description

一种提高气体密封性的气体弹簧

技术领域

本实用新型涉及弹簧、减振器、减震器，或使用液体或相当物作为阻尼介质的类似结构的运动阻尼器领域，尤其涉及一种使用气体作为压缩介质的气体弹簧，提高了其气体的密封性。

背景技术

气体弹簧指的是一种在密闭容器中充入一定压力的气体，利用气体的可压缩性代替金属弹簧，实现吸振、缓冲作用的装置。它最大的优点就是具有可变的刚度，随气体的不断压缩渐渐增加刚度，且这种增加是一个连续的渐变过程，而不象金属弹簧是分级变化的。它的另一个优点是具有可调整性，即弹簧的刚度是可随着装载的设备而可主动调节。

如图1所示，气体弹簧其工作原理为：当气体弹簧受外冲击力作用时，活塞杆向右运动，此时有杆腔容积变大，而压缩气体腔容积缩小，总容积，即有杆腔和压缩气体腔容积之和变小，腔体内的气体被压缩而压力升高，以此进行吸振、缓冲。当外力消除后，由于压缩气体腔的有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，在压缩气体腔侧产生的压力大于有杆腔侧的压力，活塞杆在内部压力的作用下复位。

由于气体弹簧内部腔体内预先会充满一定压缩气体以及工作时产生的高压气体，为此需要进行密封处理。而现有技术下通常一般采用密封圈等机械密封形式进行密封，但是由于气体弹簧中的活塞杆的动作是往复运动，此种往复运动会使密封件产生不可避免的磨损。另外，对于气体弹簧，其本身也不像气缸那样可以不断获得外界提供的压缩气体来对泄漏的气体进行补偿，气体弹簧中有限的压缩气体都储藏在其筒体内，一旦密封件发生磨损，压缩气体泄露后，气体弹簧也就丧失了弹力，失去了作为缓冲吸振的功能。

目前对于对失去压缩气体的气体弹簧进行修理，只能通过更换的密封件，并对其重新充气的形式来进行修复。

综上所述，现迫切需要一种能提高气体弹簧的密封性，以此延长气体弹簧的使用寿命的气体弹簧。

实用新型内容

为了解决现有技术下的气体弹簧中的气体容易泄漏的问题，本实用新型提供了一种提高气体密封性的气体弹簧，其目的在于克服现有技术下的气体弹簧密封件磨损后易发生泄漏的技术缺陷，本实用新型的具体结构如下所述：

一种提高气体密封性的气体弹簧，包括活塞杆、压盖、密封圈、活塞、筒体和单向充气阀，其特征在于：

所述的活塞杆从左至右顺序连接压盖、密封圈和一挡圈后再与一活塞连接，活塞再插入筒体内，活塞与筒体最右端的单向充气阀之间形成压缩气体腔；

所述的密封圈、活塞和挡圈这三者之间的空间形成一缓冲腔，在该缓冲腔内填充有粘性物质。

根据本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧，其特征在于，所述的活塞的直径略小于筒体内壁直径，且活塞位于挡圈与压缩气体腔之间。

为了实现粘性物质的粘性对磨损的密封件所产生的间隙进行适时填充，在气体弹簧内部做了改进，使气体弹簧筒体内的挡圈和活塞之间的缓冲腔有一定的容积进行粘性物质存储，活塞的直径略小于筒体内壁直径，且活塞位于挡圈与压缩气体腔之间，为缓冲腔预留了空间，方便粘性物质的填充和存储。

根据本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧，其特征在于，所述的密封圈、活塞和挡圈这三者之间的缓冲腔内填充的粘性物质为硅油。

硅油作为本实用新型的提高气体密封性的气体弹簧所优选的填充物质，其主要特性在于，硅油的粘度为100000cps。使得硅油的粘性具有良好的密封性，可以作为良好的密封件填充物。利用气体弹簧中的压缩气体，使硅油的填充方向向着活塞杆处，从而使活塞杆处获得良好的密封。同时，利用硅油的粘性对运动物体产生的运动阻力来增加气体弹簧的吸振和缓冲功能。另外采用硅油这种粘性物质，还可以充分发挥硅油的粘度随着温度升高而增加的优势，以适应高温场合。

针对气体弹簧密封件磨损后易发生泄漏的技术缺陷，本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧的主要特征和工作原理是：

由于缓冲腔内有活塞，因此该腔体的截面积小于压缩气体腔的截面积。在压缩气体的作用下，由于缓冲腔的截面积小于压缩气体腔的截面积，在压缩气体腔处产生的力大于在缓冲腔处产生的力，因此活塞和活塞杆向着缓冲腔的方向往左运动，硅油在活塞的推动下也朝着该方向运动。由于硅油和挡圈配合的阻隔，活塞不能被推倒底与密封圈相遇，硅油在压缩气体的推动下紧紧贴着密封圈。当密封圈未发生磨损时，硅油在压缩气体的作用下只能停留在挡圈与活塞之间空间内，即缓冲腔内。

而当密封圈与活塞杆所接触的部分发生磨损后，产生了间隙，此时硅油在压缩气体的作用下向有间隙的空间进行运动，直至填满间隙。

由于硅油的粘度很高，压缩气体无法穿透硅油抵达密封圈，因此不易发生泄漏。

总结如下：

1.采用具有高粘度的物质，如硅油，对磨损的密封件所产生的间隙进行适时填充，以弥补密封件与活塞杆的间隙，减少压缩气体外泄漏的途径；

2.在缓冲腔侧设有一挡圈，用以形成一定量的容积。

使用本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧，获得了如下有益效果：

1.本实用新型的提高气体密封性的气体弹簧提高了气体弹簧的密封性能，降低泄漏。

2.本实用新型的提高气体密封性的气体弹簧增加了气体弹簧的吸振和缓冲功能。

附图说明

图1为现有技术下的气体弹簧的具体结构示意图；

图2是本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧的具体结构示意图；

图3是本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧受冲击后的结构示意图；

图中：1-活塞杆，2-压盖，3-密封圈，4-活塞，5-筒体，6-单向充气阀，7-压缩气体腔，8-粘性物质，9-挡圈，10-缓冲腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧做进一步的描述。

如图2所示，本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧安装如下：

先将筒体5填充入粘性物质8，本实施例中选用了硅油作为粘性物质的充填，然后将活塞杆1从左至右顺序连接压盖2、密封圈3和一挡圈9后再与一活塞4连接，活塞再插入筒体5内，活塞与筒体最右端的单向充气阀6之间形成压缩气体腔7，此处应注意密封圈应与挡圈接触并靠紧，最后从单向充气阀冲入压缩气体。

至此安装工作完成，即可使用。

实施例

如图2和图3所示，当气体弹簧受到冲击后，活塞杆1带动连接的活塞4向右运动，即往压缩气体腔7的方向运动，在活塞与挡圈9之间形成的缓冲腔10内的的粘性物质8-硅油也随之运动，由于硅油的粘性使得硅油始终可以在缓冲腔内填补各处的空隙，避免了压缩气体的泄漏。

当气体弹簧持续受到冲击后，压缩气体腔7容积进一步变小，腔内的压缩气体的压力骤升，反推至活塞4，活塞压缩缓冲腔10后，使其容积变小，原先处在压缩气体腔的一部硅油在压缩气体的作用下，通过活塞与筒体内壁的之间的间隙，进入缓冲腔的腔体内进行补充。

当冲击消除后，由于缓冲腔10的截面积小于压缩气体腔7的截面积，在压缩气体腔处产生的力大于在缓冲腔处产生的力，推动活塞4与其连接的活塞杆1再次向左运动，直至由于硅油本身的粘度和压力停止在挡圈9前，此时运动停止，等待下一次的冲击载荷。由于硅油的粘性很高，压缩气体无法穿透硅油抵达密封圈，因此不易发生泄漏。另外当硅油与活塞杆和活塞发生相对运动时，粘性可产生一个阻力对冲击力进行滞纳，以增强气体弹簧吸振和缓冲能力。

而当密封圈3与活塞杆1所接触的部分发生磨损后，产生了间隙，此时硅油在压缩气体的作用下向有间隙的空间进行运动，直至填满间隙，提高了本实用新型的提高气体密封性的气体弹簧的整体寿命。

本实用新型的一种提高气体密封性的气体弹簧，结构简单，但密封效果好，压缩气体不易泄漏，且由于内部填充有粘性物质，间接提高了整体使用寿命，可应用于各种需要使用气体作为压缩介质的气体弹簧领域。

Claims (3)

1.一种提高气体密封性的气体弹簧，包括活塞杆(1)、压盖(2)、密封圈(3)、活塞(4)、筒体(5)和单向充气阀(6)，其特征在于：

所述的活塞杆(1)从左至右顺序连接压盖(2)、密封圈(3)和一挡圈(9)后再与一活塞(4)连接，活塞再插入筒体(5)内，活塞与筒体最右端的单向充气阀(6)之间形成压缩气体腔(7)；

所述的密封圈(3)、活塞(4)和挡圈(9)这三者之间的空间形成一缓冲腔(10)，在该缓冲腔内填充有粘性物质。

2.如权利要求1所述的一种提高气体密封性的气体弹簧，其特征在于，所述的活塞(4)的直径略小于筒体(5)内壁直径，且活塞位于挡圈(9)与压缩气体腔(7)之间。

3.如权利要求1所述的一种提高气体密封性的气体弹簧，其特征在于，所述的密封圈(3)、活塞(4)和挡圈(9)这三者之间的这三者之间的缓冲腔(10)内填充的粘性物质(8)为硅油。 

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