CN209762105U - 一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其包括：缸筒，其设置有第一导向套和底座；柱塞组件，其包括置于缸筒中的中心导杆和套设于该中心导杆上的柱塞，该柱塞将缸筒腔室分隔形成上、下腔室，柱塞下部设有单向阀，中心导杆具有中空通道，柱塞外侧向内开设有贯通其滑动腔的气道；高压气动换向阀，其包括插设于底座内腔中的阀体、气动模组和安装于该阀体中的阀座和滑动阀芯模组、阀杆，阀体内设置的第一、第二密封腔分别连通中空通道和下腔室；滑动阀芯模组包括滑动阀芯、第一弹簧、安装于滑动阀芯中的主密封块及第二弹簧，第一弹簧与阀座接触，阀杆与该滑动阀芯前端固定连接，并与第二弹簧接触，使主密封块与阀杆之间形成有第一间隔。

Description

一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧

技术领域：

本实用新型涉及弹性元件产品技术领域，特指一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧。

背景技术：

随着科学技术的不断进步，工业领域对弹性元件的要求越来越高，既要求弹性元件满足机械结构的各种需求，又要求弹性元件的小型化和高性能。

现有技术中使用的常规弹性元件，如弹簧、弹性橡胶和气垫等，所产生的弹性力随着压缩量的增加成正比增加而不能在工作过程中保持恒定压力，且伸缩行程小，很多的工艺需要恒定的弹性变化，常规弹性元件给工艺设计要求带来了非常大的影响和限制，不能满足工艺需求，导致直接影响产品质量和效率，造成生产成本大幅提高。

现有技术中的氮气弹簧可以解决上述这些问题，目前，我国各行业用的氮气弹簧以进口为主，模氮气弹簧(简称冲模氮气弹簧或氮气弹簧或氮气缸或氮缸)是一种以高压氮气为工作介质的新型弹性元件，它体积小、弹力大、行程长、工作平稳，制造精密，使用寿命长，弹力曲线平缓，以及不需要预紧等等，它具有金属弹簧、橡胶和气垫等常规弹性组件难于完成的工作，简化模具设计和制造，方便模具安装和调整，延长模具的使用寿命，确保产品质量的稳定，是一种具有柔性性能的新一代的最理想的弹性部件。

在传统模具行业，虽然广泛应用了氮气弹簧，但在冲压中，在冲床下死点开始回程时，氮气弹簧的瞬间回弹，常常使冲压制件不能完全保压成形，或者因为氮气弹簧瞬间回弹，对制件的冲击而产生冲压制件的瑕疵，影响制件的尺寸、外观和强度，使加工产品达不到理想效果。

延时氮气弹簧系统可以有效解决氮气弹簧瞬间回弹问题，起到保护冲压制件、克服拉伸缺陷和延长模具寿命的多重作用，显著改善冲压制件的品质和强度，使加工效率大幅提升

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其包括：缸筒，该缸筒上下两端分别设置有第一导向套和底座，其之间形成有腔室；柱塞组件，其包括安装于底座上并置于该缸筒中的中心导杆和套设于该中心导杆上并伸出于该第一导向套外的柱塞，该柱塞将所述腔室分隔形成上腔室和下腔室，柱塞下部设置有贯通上腔室和下腔室的单向导通通道，该单向导通通道内设置有单向阀，该中心导杆具有贯穿其上下端面的中空通道，该中心导杆外壁与柱塞中的滑动腔内壁之间形成有间隙；所述柱塞外侧向内开设有贯通该滑动腔的气道；高压气动换向阀，其包括：插设于该底座内腔中的阀体、安装于该阀体中的阀座和滑动阀芯模组、安装于该阀体中并用于推动该滑动阀芯模组贴合该阀座的阀杆及用于驱动该阀杆移动的气动模组，该阀体内设置有第一密封腔和第二密封腔，该阀体外围设置有分别连通第一密封腔和第二密封腔的第一通孔和第二通孔，该第一通孔连通所述中空通道，该第二通孔连通所述底座上设置的第三通孔后与所述下腔室连通；该阀座设置有连通该第一密封腔和第二密封腔的主通道；所述滑动阀芯模组包括有安装于该第一密封腔中的滑动阀芯、安装于滑动阀芯中并凸伸出该滑动阀芯外以用于封堵主通道的主密封块和套设于该滑动阀芯前端外围的第一弹簧以及安装于该滑动阀芯中并与该主密封块后端接触的第二弹簧，该第一弹簧后端与阀座前端接触，所述阀杆与该滑动阀芯前端固定连接，且该第二弹簧前端与阀杆接触，该主密封块在第二弹簧的弹力作用下凸出与该滑动阀芯外，且该主密封块与阀杆之间形成有第一间隔。

进一步而言，上述技术方案中，所述柱塞中的滑动腔内壁设置有第一导向环及位于该第一导向环上方和下方的第一Y型封和第二Y型封，所述中心导杆穿设于该第一导向环中，并与该第一Y型封和第二Y型封接触。

进一步而言，上述技术方案中，所述柱塞下部外侧壁设置有第二导向环及位于该第二导向环上方和下方的第三Y型封和第四Y型封，该第二导向环及第三Y型封和第四Y型封外围均与缸筒内部接触。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一导向套外侧与所述缸筒内壁之间设置有第一卡簧和外防尘封、第五O型圈；所述第一导向套内侧与所述柱塞外壁之间设置有第三导向环及位于该第三导向环上方和下方的内防尘封和第五Y型封。

进一步而言，上述技术方案中，所述滑动阀芯中设置有一安装腔，且该滑动阀芯后端设置有贯穿该安装腔的窗口；所述阀杆后端及第二弹簧、主密封块均安装于该安装腔中，且该主密封块后端穿过该窗口凸伸出该滑动阀芯外。

进一步而言，上述技术方案中，所述滑动阀芯沿其外壁向内开设有至少一个贯通所述安装腔的第一气孔，该第一气孔连通所述第一密封腔和第一间隔。

进一步而言，上述技术方案中，所述滑动阀芯前端外围设置有供所述第一弹簧套设的第一阶梯位；该阀座后端外围设置有供所述第一弹簧套设的第二阶梯位。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀杆通过第四导向环穿设于该阀体中，该阀体上安装有用于将第四导向环限定于该阀体中的挡板，该挡板与该阀体之间设置有第一孔用挡圈，该阀杆外围与阀体之间设置有第四O型圈，该阀杆伸入所述第一密封腔中并与滑动阀芯连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述气动模组包括有安装于所述底座中并与底座之间形成有活塞腔的气缸盖、安装于该气缸盖上的气控接头、安装于该活塞腔中的气控活塞和安装于该气控活塞上的气动顶块，该气动顶块端部与所述阀杆接触。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型能够达到控制柱塞延时回弹的目的，解决了氮气弹簧的快速回弹问题，以满足不同的加工需求，并具有极强的市场竞争力。本实用新型中高压气动换向阀的主密封块与阀杆是通过第二弹簧实现柔性接触，且主密封块是通过被压缩后的第二弹簧弹力作用下与阀座贴合以封堵该主通道，其不受阀杆的推力影响，即使该阀杆产生偏移，也不会影响主密封块与阀座贴合的密闭性，保证主密封块与阀座密闭贴合的可靠性，以达到稳定通断换向的目的，保证本实用新型工作质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

附图说明：

图1是本实用新型的第一种状态的结构示意图；

图2是本实用新型的第二种状态的结构示意图；

图3是本实用新型的第三种状态的结构示意图；

图4是本实用新型中高压气动换向阀的第一种状态的结构示意图；

图5是本实用新型中高压气动换向阀的第二种状态的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1-5所示，为一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其包括：缸筒1，该缸筒1上下两端分别设置有第一导向套11和底座12，其之间形成有腔室10；柱塞组件2，其包括安装于底座12上并置于该缸筒1中的中心导杆3和套设于该中心导杆3上并伸出于该第一导向套11外的柱塞4，该柱塞4将所述腔室10分隔形成上腔室101和下腔室102，柱塞4下部设置有贯通上腔室101和下腔室102的单向导通通道41，该单向导通通道41内设置有单向阀411，该中心导杆3具有贯穿其上下端面的中空通道31，该中心导杆3外壁与柱塞4中的滑动腔40内壁之间形成有间隙；所述柱塞4外侧向内开设有贯通该滑动腔40的气道401；高压气动换向阀5，其包括：插设于该底座12内腔中的阀体52、安装于该阀体52中的阀座53和滑动阀芯模组54、安装于该阀体52中并用于推动该滑动阀芯模组54贴合该阀座53的阀杆55及用于驱动该阀杆55移动的气动模组56，该阀体52内设置有第一密封腔521和第二密封腔522，该阀体52外围设置有分别连通第一密封腔521和第二密封腔522的第一通孔523和第二通孔524，该第一通孔523连通所述中空通道31，该第二通孔524连通所述底座12上设置的第三通孔后与所述下腔室102连通；该阀座53设置有连通该第一密封腔521和第二密封腔522的主通道531；该滑动阀芯模组54贴合该阀座53后，会将该主通道531封堵隔绝，以此实现控制气体的流向，达到通断换向的目的。本实用新型未工作的初始状态为：滑动阀芯模组54与该阀座53处于分离状态，该主通道531导通，使所述上腔室101和下腔室102导通，且该柱塞4位于缸筒的顶部；本实用新型工作时，气动模组56驱动该阀杆55移动，以迫使滑动阀芯模组54中的主密封块贴合该阀座53，并将主通道531封住，使高压气动换向阀5处于闭合状态；此时外力加入，当外力作用于柱塞4上端时，该柱塞4下移，迫使下腔室102中的高压气体通过单向阀411、单向导通通道41到上腔室101，直至柱塞4下移至缸筒底部并与底座接触，如图3所示，此时由于主通道531被封堵，且单向阀411仅能单向通气，以致使该上腔室101和下腔室102各自处于成封闭空间，内部高压气体无流动，柱塞4处于下止点静止，不回弹；当设定延时时间到后，撤除外部气控气源，使动模组56气控气源压力为0而复位，滑动阀芯模组54中的主密封块在第一弹簧的作用力下复位，主通道531导通，使所述上腔室101和下腔室102导通，即该上腔室101中的高压气体通过所述气道401、滑动腔40、中空通道31、第一通孔523、第一密封腔521、主通道531、第二密封腔522、第二通孔524、第三通孔121后流入所述下腔室102，根据帕斯卡定律，该下腔室102在不断通入高压气体后会迫使柱塞4向上移动，该柱塞4移动到缸筒的顶部，如图1所示，也就是说，本实用新型能够达到控制柱塞延时回弹的目的，解决了氮气弹簧的快速回弹问题，以满足不同的加工需求，并具有极强的市场竞争力。

所述滑动阀芯模组54包括有安装于该第一密封腔521中的滑动阀芯541、安装于滑动阀芯541中并凸伸出该滑动阀芯541外以用于封堵主通道531的主密封块542和套设于该滑动阀芯541前端外围的第一弹簧543以及安装于该滑动阀芯541中并与该主密封块542后端接触的第二弹簧544，该第一弹簧543后端与阀座53前端接触，所述阀杆55与该滑动阀芯541前端固定连接，且该第二弹簧544前端与阀杆55接触，该主密封块542在第二弹簧544的弹力作用下凸出与该滑动阀芯541外，且该主密封块542与阀杆55之间形成有第一间隔。所述阀杆55与气动模组56接触。所述高压气动换向阀5工作时，在阀杆55没有受到气动模组56的推力时，该滑动阀芯541在第一弹簧543的弹力作用下与阀座53分离，此时，该阀座53中的主通道531连通该第一密封腔521和第二密封腔522，即该第一密封腔521和第二密封腔522相互连通；在阀杆55受力时，该阀杆55推动滑动阀芯模组54朝阀座53方向移动，该滑动阀芯模组54中的滑动阀芯541及主密封块542均朝阀座53方向移动，直至该主密封块542与阀座53接触，此时，该主密封块542是通过被压缩后的第二弹簧44弹力作用下与阀座53贴合以封堵该主通道531，使第一密封腔521和第二密封腔522隔绝，以达到通断换向的目的。该主密封块542与阀杆55是通过第二弹簧544实现柔性接触，且主密封块542是通过被压缩后的第二弹簧544弹力作用下与阀座53贴合以封堵该主通道531，其不受阀杆55的推力影响，即使该阀杆55产生偏移，也不会影响主密封块542与阀座53贴合的密闭性，保证主密封块542与阀座53密闭贴合的可靠性，保证工作质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

所述柱塞4中的滑动腔40内壁设置有第一导向环42及位于该第一导向环42上方和下方的第一Y型封43和第二Y型封44，所述中心导杆3穿设于该第一导向环42中，并与该第一Y型封43和第二Y型封44接触，以此保证柱塞4与中心导杆3装配的稳定性。所述柱塞4下部外侧壁设置有第二导向环45及位于该第二导向环45上方和下方的第三Y型封46和第四Y型封47，该第二导向环45及第三Y型封46和第四Y型封47外围均与缸筒1内部接触。

所述第一导向套11外侧与所述缸筒1内壁之间设置有第一卡簧111和外防尘封112、第五O型圈113，以此保证第一导向套11与所述缸筒1装配的稳定性及密闭性；所述第一导向套11内侧与所述柱塞4外壁之间设置有第三导向环114及位于该第三导向环114上方和下方的内防尘封115和第五Y型封116，以此保证第一导向套11与柱塞4装配的稳定性及密闭性。

所述滑动阀芯541中设置有一安装腔5411，且该滑动阀芯541后端设置有贯穿该安装腔5411的窗口5412；所述阀杆55后端及第二弹簧544、主密封块542均安装于该安装腔5411中，且该主密封块542后端穿过该窗口5412凸伸出该滑动阀芯541外。第二弹簧544置于该阀杆55后端与主密封块542之间，该该主密封块542后端在第二弹簧544的弹力作用下穿过该窗口5412凸伸出该滑动阀芯541外。

所述滑动阀芯541沿其外壁向内开设有至少一个贯通所述安装腔5411的第一气孔5413，该第一气孔5413连通所述第一密封腔521和第一间隔。当主密封块542通过被压缩后的第二弹簧544弹力作用下与阀座53贴合以封堵该主通道531时，第一密封腔521内的高压气会沿着该第一气孔5413进入第一间隔，以产生压力以迫使该主密封块542向外推，即增加主密封块542与阀座53的贴合力，进一步保证主密封块542与阀座53密闭贴合的可靠性。

所述滑动阀芯541前端外围设置有供所述第一弹簧543套设的第一阶梯位；该阀座53后端外围设置有供所述第一弹簧543套设的第二阶梯位，以此保证第一弹簧543稳定的安装于滑动阀芯541和阀座53之间。

所述阀杆55通过第四导向环552穿设于该阀体52中，该阀体52上安装有用于将第四导向环552限定于该阀体52中的挡板553，该挡板553与该阀体52之间设置有第一孔用挡圈554，该阀杆55外围与阀体52之间设置有第四O型圈555，该阀杆55伸入所述第一密封腔521中并与滑动阀芯541连接。

所述气动模组56包括有安装于所述底座12中并与底座12之间形成有活塞腔560的气缸盖561、安装于该气缸盖561上的气控接头562、安装于该活塞腔560中的气控活塞563和安装于该气控活塞563上的气动顶块564，该气动顶块564端部与所述阀杆55接触。

综上所述，本实用新型能够达到控制柱塞延时回弹的目的，解决了氮气弹簧的快速回弹问题，以满足不同的加工需求，并具有极强的市场竞争力。本实用新型中高压气动换向阀的主密封块542与阀杆55是通过第二弹簧544实现柔性接触，且主密封块542是通过被压缩后的第二弹簧544弹力作用下与阀座53贴合以封堵该主通道531，其不受阀杆55的推力影响，即使该阀杆55产生偏移，也不会影响主密封块542与阀座53贴合的密闭性，保证主密封块542与阀座53密闭贴合的可靠性，以达到稳定通断换向的目的，保证本实用新型工作质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其包括：

缸筒(1)，该缸筒(1)上下两端分别设置有第一导向套(11)和底座(12)，其之间形成有腔室(10)；

柱塞组件(2)，其包括安装于底座(12)上并置于该缸筒(1)中的中心导杆(3)和套设于该中心导杆(3)上并伸出于该第一导向套(11)外的柱塞(4)，该柱塞(4)将所述腔室(10)分隔形成上腔室(101)和下腔室(102)，柱塞(4)下部设置有贯通上腔室(101)和下腔室(102)的单向导通通道(41)，该单向导通通道(41)内设置有单向阀(411)，该中心导杆(3)具有贯穿其上下端面的中空通道(31)，该中心导杆(3)外壁与柱塞(4)中的滑动腔(40)内壁之间形成有间隙；所述柱塞(4)外侧向内开设有贯通该滑动腔(40)的气道(401)；

高压气动换向阀(5)，其包括：插设于该底座(12)内腔中的阀体(52)、安装于该阀体(52)中的阀座(53)和滑动阀芯模组(54)、安装于该阀体(52)中并用于推动该滑动阀芯模组(54)贴合该阀座(53)的阀杆(55)及用于驱动该阀杆(55)移动的气动模组(56)，该阀体(52)内设置有第一密封腔(521)和第二密封腔(522)，该阀体(52)外围设置有分别连通第一密封腔(521)和第二密封腔(522)的第一通孔(523)和第二通孔(524)，该第一通孔(523)连通所述中空通道(31)，该第二通孔(524)连通所述底座(12)上设置的第三通孔(121)后与所述下腔室(102)连通；该阀座(53)设置有连通该第一密封腔(521)和第二密封腔(522)的主通道(531)；

其特征在于：所述滑动阀芯模组(54)包括有安装于该第一密封腔(521)中的滑动阀芯(541)、安装于滑动阀芯(541)中并凸伸出该滑动阀芯(541)外以用于封堵主通道(531)的主密封块(542)和套设于该滑动阀芯(541)前端外围的第一弹簧(543)以及安装于该滑动阀芯(541)中并与该主密封块(542)后端接触的第二弹簧(544)，该第一弹簧(543)后端与阀座(53)前端接触，所述阀杆(55)与该滑动阀芯(541)前端固定连接，且该第二弹簧(544)前端与阀杆(55)接触，该主密封块(542)在第二弹簧(544)的弹力作用下凸出与该滑动阀芯(541)外，且该主密封块(542)与阀杆(55)之间形成有第一间隔。

2.根据权利要求1所述的一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其特征在于：所述柱塞(4)中的滑动腔(40)内壁设置有第一导向环(42)及位于该第一导向环(42)上方和下方的第一Y型封(43)和第二Y型封(44)，所述中心导杆(3)穿设于该第一导向环(42)中，并与该第一Y型封(43)和第二Y型封(44)接触。

3.根据权利要求2所述的一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其特征在于：所述柱塞(4)下部外侧壁设置有第二导向环(45)及位于该第二导向环(45)上方和下方的第三Y型封(46)和第四Y型封(47)，该第二导向环(45)及第三Y型封(46)和第四Y型封(47)外围均与缸筒(1)内部接触。

4.根据权利要求1所述的一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其特征在于：所述第一导向套(11)外侧与所述缸筒(1)内壁之间设置有第一卡簧(111)和外防尘封(112)、第五O型圈(113)；所述第一导向套(11)内侧与所述柱塞(4)外壁之间设置有第三导向环(114)及位于该第三导向环(114)上方和下方的内防尘封(115)和第五Y型封(116)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其特征在于：所述滑动阀芯(541)中设置有一安装腔(5411)，且该滑动阀芯(541)后端设置有贯穿该安装腔(5411)的窗口(5412)；所述阀杆(55)后端及第二弹簧(544)、主密封块(542)均安装于该安装腔(5411)中，且该主密封块(542)后端穿过该窗口(5412)凸伸出该滑动阀芯(541)外。

6.根据权利要求5所述的一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其特征在于：所述滑动阀芯(541)沿其外壁向内开设有至少一个贯通所述安装腔(5411)的第一气孔(5413)，该第一气孔(5413)连通所述第一密封腔(521)和第一间隔。

7.根据权利要求5所述的一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其特征在于：所述滑动阀芯(541)前端外围设置有供所述第一弹簧(543)套设的第一阶梯位；该阀座(53)后端外围设置有供所述第一弹簧(543)套设的第二阶梯位。

8.根据权利要求7所述的一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其特征在于：所述阀杆(55)通过第四导向环(552)穿设于该阀体(52)中，该阀体(52)上安装有用于将第四导向环(552)限定于该阀体(52)中的挡板(553)，该挡板(553)与该阀体(52)之间设置有第一孔用挡圈(554)，该阀杆(55)外围与阀体(52)之间设置有第四O型圈(555)，该阀杆(55)伸入所述第一密封腔(521)中并与滑动阀芯(541)连接。

9.根据权利要求5所述的一种新型气动控制延时回弹氮气弹簧，其特征在于：所述气动模组(56)包括有安装于所述底座(12)中并与底座(12)之间形成有活塞腔(560)的气缸盖(561)、安装于该气缸盖(561)上的气控接头(562)、安装于该活塞腔(560)中的气控活塞(563)和安装于该气控活塞(563)上的气动顶块(564)，该气动顶块(564)端部与所述阀杆(55)接触。