一种单作用拉力缸换气系统的制作方法

本发明涉及单作用拉力缸,特别是一种单作用拉力缸换气系统。

背景技术：

单作用液（或气）压缸只需要一条进出液体或气体的管道，实现单一推或拉功能。同双作用液压缸或气压缸相比，单作用液压缸（或气压缸）结构简单，占用空间小，重量轻，造价低。因而常作为飞机机载设备被广泛使用。

单作用液（或气）压缸一端与动力液压源或气源连接，工作过程中，另一端需与大气进行空气交换，大气中粉尘、雨水、潮气、盐雾等成分随着液压缸（或气压缸）的伸缩动作而进入液压缸（或气压缸）的缸筒里，会导致活塞杆及缸筒内壁划伤、内装件氧化锈蚀、污染动力源介质等现象，从而影响单作用拉力缸的工作效率，降低其耐久性，甚至导致系统故障。

飞机机载设备高耐久性指标要求已经成为对现代先进飞机最基本和最重要的要求之一；另一方面，对飞机坏境的适应性（耐候性）要求也越来越高（飞机须适应盐碱、潮湿、沙暴、雨雪等恶劣工作环境，甚至实现全天候飞行）。这就要求其机载设备既能克服恶劣工作环境的耐候性，又具有较高经济寿命的耐久性指标。

因此，发明一种防止大气中粉尘、雨水、潮气、盐雾等成分吸入单作用拉力气缸或液压缸的系统，提升其环境适应能力和耐久性，以满足现代先进飞机对该类单作用拉力缸用作机载设备时，耐候性和耐久性指标的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种单作用拉力缸换气系统，其能增强该类缸防雨水、杂质，防潮等功能，提高其耐候性和耐久性，以适应现代先进飞机对该类单作用拉力缸用作其机载设备的需求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种单作用拉力缸换气系统，包括设置在缸体内的活塞杆，所述活塞杆将缸体内腔分隔为密闭的有杆腔和无杆腔，所述有杆腔上设置进油/气口（a），所述活塞杆的杆端头伸出所述缸体，其中：

所述活塞杆为中空活塞杆，且所述无杆腔经所述活塞杆与外部空气连通；

所述无杆腔被分隔为位于外周的封闭保护腔和位于封闭保护腔内的换气腔，所述封闭保护腔和所述换气腔相互独立，且所述封闭保护腔内填充保护气体或保护液体，所述换气腔经所述活塞杆的内腔与外部空气连通；

当所述有杆腔内进油/气时，所述封闭保护腔内的保护气体或保护液体作为动力使所述换气腔排/进气。

所述无杆腔内设有支撑调节套，所述支撑调节套内套装浮动柱塞，所述浮动柱塞将所述支撑调节套的内腔分隔成支撑调节套封闭保护腔内腔和支撑调节套换气腔内腔，所述无杆腔和所述支撑调节套封闭保护腔内腔连通构成所述封闭保护腔；

所述浮动柱塞具有中空的杆部，且所述杆部密封穿过所述支撑调节套，并密封插设在活塞杆内腔内，所述支撑调节套换气腔内腔依次连通浮动柱塞内腔、活塞杆内腔而形成所述换气腔。

伸出所述缸体的所述活塞杆的杆端头与中空的耳环接头连接，耳环接头杆部内腔与活塞杆内腔连通，所述耳环接头上设置换气接头，所述换气接头内设置单向进气阀及单向排气阀，所述耳环接头杆部内腔经所述单向进气阀或所述单向排气阀与大气相通：所述单作用拉力缸不工作时，所述换气腔封闭；所述单作用拉力缸工作时，所述换气腔通过所述换气接头上的单向进气阀及单向排气阀与大气进行空气交换。

所述换气接头包括固定连接在所述耳环接头上的过滤换气接头，过滤换气接头的右端面设置所述单向进气阀及单向排气阀，且单向进气阀阀口及单向排气阀阀口凸出设置，所述单向进气阀及单向排气阀分别经设置在所述过滤换气接头内的过滤网连通所述耳环接头杆部内腔。所述单向进气阀阀口及单向排气阀阀口的外面套设护罩，所述护罩与所述过滤换气接头之间设有护罩与过滤换气接头间缝隙，所述护罩上设置排水孔,且所述单向进气阀阀口及单向排气阀阀口悬空设置在护罩内腔中。空气经所述护罩与过滤换气接头间缝隙，以及所述排水孔进入换气接头，并依次经所述过滤换气接头上单向进气阀、杂质贮存槽和过滤网，进入所述换气腔，使大部分杂质被阻挡在所述过滤换气接头外，伴随空气从单向进气阀进入的微量灰尘被所述过滤网阻挡在杂质贮存槽内，达到防止雨水和杂质进入所述换气腔的目的。雨水进入所述护罩内腔后，可由护罩与过滤换气接头间缝隙和排水孔排出。

所述浮动柱塞内腔内设置吸潮芯，所述吸潮芯上设置通气槽，所述支撑调节套换气腔内腔经第三通气孔、通气槽连通所述活塞杆内腔。所述吸潮芯用于吸收滞留在所述换气腔内空气中的水分，防止换气腔内零部件老化腐蚀。

所述缸体的端盖上设置连通所述封闭保护腔的第一通气孔，所述第一通气孔上盖设密封螺钉。所述保护气体或液体通过第一通气孔充满所述封闭保护腔，并由所述密封螺钉堵上后密封，以彻底杜绝沙尘、杂质、有害气体等进入封闭保护腔内，防止了上述有害物质引起封闭保护腔内零件故障和损坏。

所述支撑调节套与外筒缸体内壁之间设置通气道，所述支撑调节套上设置第二通气口，所述支撑调节套封闭保护腔内腔经所述第二通气口连通所述通气道。

所述保护气体为氮气、氦气等惰性气体，所述保护液体为航空液压油等保护性油脂。

所述封闭保护腔填充保护气体或液体的方法为：将所述第一通气孔打开，调节活塞杆到全压缩状态，且所述浮动柱塞压到所述缸体的端盖上，固定所述浮动柱塞，将所述保护气体或液体随所述活塞杆的拉伸注入所述封闭保护腔内之后，封闭密封所述第一通气孔。

所述活塞杆上活塞与外筒内壁之间、所述浮动柱底盘塞与支撑调节套之间以及所述浮动柱塞杆部端头与活塞杆杆部内壁之间均设有密封圈。第一通气孔所述支撑调节套内壁与浮动柱塞底盘外壁之间以及所述浮动柱塞杆部端头与活塞杆杆部内壁之间均设有密封圈。

所述浮动柱塞的材料选用耐磨、刚度较好且防酸碱的树脂，其浮动柱塞杆部端头外壁设置密封圈，与活塞杆内壁密封配合，将无杆腔与封闭保护腔隔开，所述浮动柱塞在支撑调节套内腔和活塞杆内腔运动，同时实现保护气体（或保护液体）在所述无杆腔和支撑调节套封闭保护腔内腔间流动，空气在换气腔与大气间交换。

所述吸潮芯材料为聚丙烯系高吸水性树脂纤维束，其侧壁有吸潮芯气孔，外壁与浮动柱塞杆部内腔配合固定，可以更换，能吸水、吸潮气和吸盐雾，防止换气腔内壁腐蚀。

本发明的有益效果是：

1）所述换气系统设置有充满保护性气体或液体的封闭保护腔，可彻底防止有害气体和杂质进入封闭保护腔，损坏外筒和活塞杆活动密封面及相关零件；

2）配合所述封闭保护腔，利用所述活塞杆内腔设计的换气腔可与大气进行空气交换，并且所述换气腔内部浮动柱塞中装有吸潮芯，可吸取滞留在换气腔内空气中的水分；

3）换气腔外的换气接头，可有效防止雨水和杂质进入换气腔。从而满足现代先进飞机对该类单作用拉力缸用作机载设备时，耐候性和耐久性指标的要求。

附图说明

图1是本发明的构造分区图。

图2是本发明的构造和装配位置示意图。

图3是图2的ⅰ处放大图。

图4是耳环接头结构示意图。

图5是护罩结构示意图。

图6是过滤换气接头结构示意图。

图7是图6的a-a剖视图。

图8是活塞杆的结构示意图。

图9是浮动活塞的结构示意图。

图10是吸潮芯结构示意图。

图11是图10的a-a剖视图。

图12是外筒结构示意图。

图13支撑调节套结构示意图。

图14为图13的a-a剖视图。

图15是端盖结构示意图。

图中：

①.封闭保护腔，②.换气腔，③换气接头;

a.进油（气）口，b.有杆腔，c无杆腔，d.通气道，e.支撑调节套封闭保护腔内腔，e'.支撑调节套换气腔内腔，f.第三通气孔，g.浮动柱塞内腔，h.活塞杆内腔，j.耳环接头内腔;

a.护罩与过滤换气接头间缝隙，b.护罩内腔，c.排水孔;

1.耳环接头，1-1.耳环接头外圆柱面，1-2.耳环接头通孔，1-3.耳环接头卡槽，2.护罩，2-1.护罩内壁，2-2.护罩内端面，2-3.护罩螺接孔端面，2-4.护罩螺接孔，2-5.护罩底板，3.单向进气阀，4.过滤网，5.过滤换气接头，5-1.螺接突台，5-2.单向进气阀阀口，5-3.杂质贮存槽，5-4.过滤换气接头底座，5-5.过滤换气接头底座底面，5-6.过滤网槽，5-7.螺接突台内壁，5-8.过滤换气接头密封槽，5-9.过滤换气接头底座上表面，5-10.单向排气阀阀口，5-11.螺接突台外端面，6.止动密封螺母，7.止动块，8.活塞杆，8-1.活塞杆端面，8-2.活塞杆止动卡槽，8-3.活塞杆杆部外壁，8-4.活塞杆杆部内壁，8-5.活塞杆活塞，8-6.活塞杆活塞外壁，8-7.活塞杆活塞内壁，8-8.活塞杆活塞密封槽，9.浮动柱塞，9-1.浮动柱塞杆部密封槽，9-2.浮动柱塞杆部，9-3.浮动柱塞杆部外壁，9-4.浮动柱塞底盘，9-5.浮动柱塞底盘密封槽，9-6.浮动柱塞杆部内壁，10.吸潮芯，10-1.吸潮芯外壁，10-2.通气槽，11.外筒，11-1.外筒凸台，11-2.外筒进油嘴，11-3.外筒缸体，11-4.外筒端面，11-5.外筒缸体内壁，11-6.外筒密封槽，11-7.外筒凸台内壁，12.支撑调节套，12-1.支撑调节套突台，12-2.支撑调节套外壁，12-3.支撑调节套外壁开槽，12-4.支撑调节套法兰缘，12-5.支撑调节套内壁，12-6.第二通气孔，12-7.支撑调节套突台内壁，12-8.支撑调节套密封槽，13.端盖，13-1.端盖内壁，13-2.端盖密封槽，13-3.端盖底面，13-4.第一通气孔，14.端盖密封螺钉，15.端盖密封圈，16.浮动柱塞底盘密封圈，17.支撑调节套密封圈，18.活塞杆密封圈，19.外筒密封圈，20.浮动柱塞杆部密封圈，21.过滤换气接头底座密封圈，22.单向排气阀。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

实施例：

如图1和图2所示，本发明单作用拉力缸换气系统一实施例，活塞杆8将外筒11缸体内腔分隔为有杆腔b和无杆腔c，有杆腔b设一个进油/气口a；浮动柱塞9将固定在无杆腔c中的支撑调节套12的内腔分隔成支撑调节套封闭保护腔内腔e和支撑调节套换气腔内腔e'，通气道d将无杆腔c和支撑调节套封闭保护腔内腔e连通，形成用于填充保护气体或保护液体的封闭保护腔①；支撑调节套换气腔内腔e'通过第三通气孔f与浮动柱塞内腔g连通，随后通过其中的吸潮芯10与活塞杆内腔h连通，活塞杆内腔h连通耳环接头杆部内腔j，形成换气腔②；过滤换气接头5内设过滤网4、单向进气阀3和单向排气阀22连通，单向进气阀3与单向排气阀22的阀口均悬空在护罩内腔b中，上述零部件构成用于防水防沙的换气接头③。

如图1和图2所示,氮气通过端盖13上的第一通气孔13-4进入所述封闭保护腔①后，第一通气孔13-4用螺钉14封闭并涂密封胶密封，氮气通过通气道d，在所述无杆腔c和支撑调节套封闭保护腔内腔e之间对流，所述封闭保护腔①不与大气发生接触，防止杂质和外部有害气体进入该腔，有效保护外筒11内壁和活塞杆8的活动配合面、端盖13内壁及活塞杆密封圈18。

如图1、图2和图3所示：护罩2与过滤换气接头5之间设有护罩与过滤换气接头间缝隙a,空气和雨水可以从该处和护罩2上的若干排水孔c进入护罩内腔b。进入护罩内腔b的雨水可以通过护罩与过滤换气接头间缝隙a和排水孔c排出。过滤换气接头5上设置的2个单向进气阀3和2个单向排气阀22的阀口悬空在护罩内腔b中，过滤换气接头5内设过滤网4，所述单作用拉力缸不工作时，单向进气阀3和单向排气阀22关闭，吸气时，空气须经换气接头③进入换气腔②，因此杂质、雨水不易进入换气腔②。

如图4所示，耳环接头外圆柱面1-1外壁设有螺纹，与活塞杆杆部内壁8-4、止动螺母6、过滤换气接头5和护罩2内壁经螺纹连接，所述耳环接头外圆柱面1-1外壁带螺纹部分开设耳环接头卡槽1-3，此槽用于卡滞制动耳环接头1、止动螺母6、过滤换气接头5和护罩2，耳环接头卡槽1-3与耳环接头杆部内腔j之间通过耳环接头通孔1-2连通。

如图5－图7所示，护罩底板2-5中间的护罩螺接孔2-4与耳环接头外圆柱面1-1经螺纹连接，护罩底板2-5靠近护罩螺接孔2-4处，均匀分布4个排水孔c，护罩螺接孔端面2-3压在螺接突台外端面5-11上，护罩内端面2-2与过滤换气接头底座上表面5-9形成护罩与过滤换气接头间缝隙a，护罩内壁2-1和护罩底板2-5之间形成半封闭的护罩内腔b。

如图6和图8所示,所述过滤换气接头5分为螺接突台5-1和过滤换气接头底座5-4两主体部分，螺接突台内壁5-7与耳环接头外圆柱面1-1螺接，过滤换气接头底座上表面5-9设置2个单向进气阀3以及2个单向排气阀22，单向进气阀阀口5-2及单向排气阀阀口5-10突出过滤换气接头底座上表面5-9，螺接突台外端面5-11与护罩螺接孔端面2-3压紧配合，单向进气阀阀口5-2及单向排气阀阀口5-10悬空在护罩内腔b中，过滤换气接头底座上表面5-9与护罩内端面2-2形成护罩与过滤换气接头间缝隙a，过滤换气接头底座密封圈21安装在过滤换气接头密封槽5-8中，与止动螺母6端面密封配合，过滤换气接头底座5-4内，平行过滤换气接头底座底面5-5，依次设置连通的过滤网槽5-6和杂质贮存槽5-3，杂质贮存槽5-3和单向排气阀3以及单向排气阀22分别连通，过滤网槽5-6中安装过滤网4。

如图3所示，卡块7同时卡滞在活塞杆卡槽8-2、止动螺母6的卡槽、耳环接头卡槽1-3中，实现三个零件的止动，并在各配合间隙处涂抹密封胶密封。

如图8所示，活塞杆活塞外壁8-6与外筒缸体内壁11-5配合，并由安装在活塞杆活塞密封槽8-8中的活塞杆密封圈18密封，活塞杆端面8-1上开设活塞杆止动卡槽8-2与止动块7配合，活塞杆杆部外壁8-3与外筒凸台内壁11-7配合，并由外筒密封圈19密封,活塞杆活塞内壁8-7与支撑调节套突台12-1外壁间隙配合，活塞杆杆部内壁8-4与浮动柱塞杆部外壁9-3配合，并由浮动柱塞杆部密封圈20密封。

如图9所示，所述浮动柱塞9的材料选用聚四氟乙烯。浮动柱塞底盘9-4的外圆柱面开设浮动柱塞底盘密封槽9-5，安装浮动柱塞底盘密封圈16后，与支撑调节套内壁12-5密封配合。浮动柱塞杆部9-2上靠近浮动柱塞底盘9-4处均匀开设4个第三通气孔f，用于连通支撑调节套封闭保护腔内腔e与浮动柱塞内腔g。浮动柱塞杆部内壁9-6与吸潮芯外壁10-1配合。浮动柱塞杆部外壁9-3上设置的浮动柱塞杆部密封槽9-1内安装浮动柱塞杆部密封圈20，与活塞杆杆部内壁8-4密封配合。

如图10和图11所示，吸潮芯10的材料为聚丙烯酸纤维，其侧壁有通气槽10-2，吸潮芯外壁10-1与浮动柱塞杆部内壁9-6配合固定，吸潮芯10可以更换，能吸水、吸潮气，用以防止换气腔②的内壁腐蚀。

如图12所示，外筒缸体11-3的一端设有外筒凸台11-1。外筒凸台内壁11-7开设外筒密封槽11-6，外筒密封槽11-6内置放外筒密封圈19，用于与所述活塞杆杆部外壁8-3密封配合。外筒缸体内壁11-5与活塞杆活塞外壁8-6密封配合。靠近外筒凸台11-1设有外筒进油嘴11-2，内设进油（气）口a用于将无杆腔c与液压泵连通，外筒端面11-4将支撑调节套法兰缘12-4挤压固定在端盖底面13-3上，所述外筒缸体11-3的局部外壁与端盖内壁13-1经螺纹连接，并由端盖密封圈15密封。

如图13和图14所示，支撑调节套突台内壁12-7与浮动柱塞杆部外壁9-3配合，由支撑调节套密封槽12-8中的支撑调节套密封圈17密封，支撑调节套突台12-1的外壁与活塞杆活塞内壁8-7间隙配合，支撑调节套外壁12-2与外筒缸体内壁11-5配合，支撑调节套外壁开槽12-3与外筒缸体内壁11-5之间形成通气道d,支撑调节套法兰缘12-4被外筒端面11-4挤压固定在端盖底面13-3上，支撑调节套法兰缘12-4内壁开设4个第二通气孔12-6，第二通气孔12-6将支撑调节套外壁通气道d与支撑调节套封闭保护腔内腔e连通，支撑调节套内壁12-5与浮动柱塞底盘9-4的外圆柱面配合，支撑调节套12内腔被分隔成支撑调节套封闭保护腔内腔e和支撑调节套换气腔内腔e'两个区。

如图15所示，氮气可通过端盖底面13-3上的第一通气孔13-4进入所述封闭保护腔①，用螺钉14封闭该孔并涂密封胶密封，端盖内壁13-1开设端盖密封槽13-2，端盖密封槽13-2内安装端盖密封圈15后与外筒外壁螺接。

安装完毕后，活塞杆8与止动螺母6的配合缝隙处涂抹密封胶。

工作原理：

单作用拉力缸活塞杆8收缩，提供拉力

在液压泵压力下，液压油进入有杆腔b，压缩活塞杆7进入外筒缸体11-3内，无杆腔c内氮气通过所述通气道d进入支撑调节套封闭保护腔内腔e，所述浮动柱塞底盘9-4受压，将所述支撑调节套换气腔内腔e'中空气通过第三通气孔f，经浮动柱塞杆部内腔9-6、活塞杆内腔h、耳环接头杆部内腔j以及单向排气阀22（单向进气阀3关闭）排出换气腔②。

单作用拉力缸活塞杆8在手动（或外力）作用下伸展液压泵泄压，在外力作用下，活塞杆8向外伸出，液压油回流液压泵。无杆腔c形成负压，支撑调节套封闭保护腔内腔e内氮气经所述通气道d进入无杆腔c，所述浮动柱塞底盘9-4受压，向端盖底面13-3运动，换气腔②的空气进入所述支撑调节套换气腔内腔e'，同时单向进气阀3打开（单向排气阀22关闭），单作用拉力缸外部空气经换气接头③，进入换气腔②。

水从护罩与过滤换气接头间缝隙a和排水孔c进入护罩内腔b，单作用拉力缸不工作时，单向排气阀3、单向排气阀21关闭，雨水不会进入换气腔②；工作时，因单向进气阀阀口5-2与单向排气阀阀口5-10悬空在护罩内腔b中，进入护罩内腔b中内的雨水通过护罩与过滤换气接头间缝隙a和排水孔c排出。

空气从护罩与过滤换气接头间缝隙a和排水孔c进入护罩内腔b，单作用拉力缸不工作时，单向排气阀3、单向排气阀21关闭，空气和杂质不会进入换气腔②；工作时，大部分杂质会阻挡在护罩5外，微量杂质会被阻挡在过滤网4外的杂质贮存槽5-3中。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。