专利名称：变阻尼结构支撑杆气弹簧的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种支撑杆气弹簧，尤其涉及一种变阻尼结构支撑杆气弹簧。
背景技术：
支撑杆气弹簧目前在各行各业中已得到广泛使用，其基本结构和设计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。为了避免气弹簧推动质量物体时，在伸展行程最终阶段产生的惯性冲击，采取在气弹簧中注入少量液压油，并在活塞上设置固定阻尼孔(或阻尼通道)，结构如图1所示。
其工作原理是气弹簧受外力作用，活塞杆在压缩过程时，活塞上安装的密封件紧贴活塞密封沟槽的左端面，此时，气弹簧缸筒内的气体介质或液压油，自无杆腔经活塞与缸筒间的环形间隙和活塞上设置的通流孔流向有杆腔。由于没有阻尼效果，力特性曲线是一条直线。在伸展回弹过程时，活塞上安装的密封件紧贴活塞密封沟槽的右端面，封闭了活塞与缸筒间的环形间隙。此时，气弹簧缸筒内的气体介质或液压油，自有杆腔必须经过活塞上的固定阻尼孔流向无杆腔，使阻尼效果产生。当由气体通过活塞固定阻尼孔变为液压油通过活塞固定阻尼孔时，曲线出现因阻尼力变化形成的突然力值衰减，其力特性曲线如图2所示。
上述在活塞上设置固定阻尼孔(或阻尼通道)结构的传统形式的支撑杆气弹簧，随着应用范围的扩大和单位面积活塞杆输出力值的提高，逐渐暴露出如下的缺陷1)由于活塞上的阻尼孔(或阻尼通道)在气弹簧制造完成后，其通流面积是固定不变的，在一定的运动速度下，在同一种介质中，其所产生的阻尼效果是固定的。当气弹簧输出力值增加时，为了避免带动质量物体在伸展行程终端的惯性冲击，通常采取减小气弹簧活塞上固定阻尼孔(或阻尼通道)的通流面积，这样，势必造成由气体阻尼段进入液压油阻尼段时的阻尼力值差扩大，使得阻尼效果变换产生运行中的惯性冲击，其阻尼效果变化见图3。
如果采取增加注油量的方法，由于液压油与气体相比近似不可压缩，势必影响气弹簧的力特性随位移变化基本不变的特点，该影响见图4，图中虚线为注油量改变后的曲线。而在油液中低速运行的位移量增加，也会影响气弹簧在使用中的效率。
2)随着传统结构支撑杆气弹簧活塞上的固定阻尼孔(或阻尼通道)的通流面积逐渐减小，使得气弹簧的抗污染能力逐渐降低。在使用过程中，固定阻尼孔(或阻尼通道)极易被微小杂质阻塞，并且不易清除，造成气弹簧失效。
发明内容
本实用新型的目的正是针对传统结构支撑杆气弹簧的上述不足、而提供一种变阻尼结构支撑杆气弹簧。其阻尼效果平缓增加，可以避免任何惯性冲击。
本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的设计一种变阻尼结构支撑杆气弹簧，它包括活塞杆、骨架、缸筒、液压油、通流孔、密封件和活塞；其特征是所述缸筒内表面上开设一条或一条以上阻尼沟槽，以代替所述活塞上开设固定阻尼孔；所述阻尼沟槽沿着活塞杆伸展方向，在需要阻尼效果增加处，横截面面积逐渐减小。
上述方案中，所述阻尼沟槽的横截面形状是半圆形、三角形或矩形等。
其工作原理为气弹簧受外力作用，活塞杆在压缩过程时，活塞上安装的密封件紧贴活塞密封沟槽的左端面，此时，气弹簧缸筒内的气体介质或液压油，自无杆腔经活塞与缸筒间的环形间隙和活塞上设置的通流孔流向有杆腔。与传统结构气弹簧一样，由于没有阻尼效果，力特性曲线是一条直线。在伸展回弹过程时，活塞上安装的密封件紧贴活塞密封沟槽的右端面，封闭了活塞与缸筒间的环形间隙。此时，气弹簧缸筒内的气体介质或液压油，自有杆腔必须经过缸筒上加工的阻尼沟槽流向无杆腔，使阻尼效果产生。在伸展行程结束前，随着阻尼沟槽的横截面面积的逐渐减小，阻尼效果逐渐平缓增加，其力特性曲线如图6所示。
这种在缸筒内壁加工截面面积沿活塞杆伸展方向逐渐变化的变阻尼结构支撑杆气弹簧，从根本上避免了传统结构支撑杆气弹簧的上述缺陷，具体优点为1)支撑杆气弹簧带动质量物体在伸展过程中，由于在伸展行程结束前，随着阻尼沟槽的横截面面积的减小，阻尼效果逐渐平缓增加，因此，可以彻底避免任何惯性冲击。
2)变阻尼支撑杆气弹簧在同等载荷的情况下，比传统结构支撑杆气弹簧在活塞杆伸展过程的前期，允许有更快的运行速度，提高了使用效率。
3)由于在缸筒内壁加工阻尼沟槽替代了活塞上的固定阻尼孔，使得气弹簧的抗污染能力大大提高。在使用过程中，阻尼沟槽不易被微小杂质阻塞，即使有微小杂质进入阻尼沟槽，在活塞运动经过时也可将其冲落。
下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
图1是传统结构支撑杆气弹簧的结构原理图；图2是传统结构支撑杆气弹簧的力特性曲线图；图3是传统结构支撑杆气弹簧阻尼孔变小的力特性曲线变化图；图4是传统结构支撑杆气弹簧注油量增加的力特性曲线变化图；图5是变阻尼结构支撑杆气弹簧的结构原理图；图6是变阻尼结构支撑杆气弹簧的力特性曲线图；图7是缸筒内开设横截面逐渐变化的半圆形沟槽的结构示意图；图8是缸筒内开设横截面逐渐变化的三角形沟槽的结构示意图；图9是缸筒内开设横截面逐渐变化的矩形沟槽的结构示意图；图10-1是缸筒内开设两条阻尼沟槽的结构示意图；图10-2是图10-1的俯视图。
具体实施方式
参照图1和图5，本实用新型的变阻尼结构支撑杆气弹簧与传统结构支撑杆气弹簧都包括活塞杆1、骨架2、缸筒3、液压油4、活塞5、密封件6和通流孔7；所不同的是将传统结构支撑杆气弹簧活塞5上的固定阻尼孔8去掉，改成在缸筒3内壁上加工出阻尼沟槽9，根据工况需要，沿活塞杆1伸展方向(图中向左方向)，该阻尼沟槽9的横截面面积在需要阻尼效果增加处开始逐渐减小，从而形成阻尼效果的逐渐增加。
参照图7，所述缸筒内壁开设出一条阻尼沟槽，该阻尼沟槽的横截面面积从右向左逐渐减小，该阻尼沟槽横截面形状是半圆形。
参照图8，所述阻尼沟槽可以是横截面逐渐变化的三角形沟槽。
参照图9，所述阻尼沟槽可以是横截面逐渐变化的矩形沟槽。
参照图10-1和图10-2，所述缸筒内壁开设出两条阻尼沟槽。实际上，也可以根据需要，开设多条阻尼沟槽。
权利要求1.一种变阻尼结构支撑杆气弹簧，它包括活塞杆、骨架、缸筒、液压油、通流孔、密封件和活塞；其特征是所述缸筒内表面上开设一条或一条以上阻尼沟槽，以代替所述活塞上开设固定阻尼孔；所述阻尼沟槽沿着活塞杆伸展方向，在需要阻尼效果增加处，横截面面积逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的变阻尼结构支撑杆气弹簧，其特征是所述阻尼沟槽的横截面形状是半圆形、三角形或矩形。
专利摘要本实用新型提供一种变阻尼结构支撑杆气弹簧，它包括活塞杆、骨架、缸筒、液压油、通流孔、密封件和活塞；所述缸筒内表面上开设一条或一条以上阻尼沟槽，以代替所述活塞上开设固定阻尼孔；所述阻尼沟槽沿着活塞杆伸展方向，在需要阻尼效果增加处，横截面面积逐渐减小。本装置阻尼效果逐渐平缓增加，具有避免任何惯性冲击、提高使用效率、提高抗污染能力等综合优点。
文档编号F16F9/00GK2685650SQ20042000249
公开日2005年3月16日 申请日期2004年1月29日 优先权日2004年1月29日
发明者达红坤, 夏同和 申请人:北京吉信气弹簧制品有限公司