压力可调气弹簧的制作方法

本发明涉及一种压力可调气弹簧。

背景技术：

气弹簧主要由缸筒、缸筒内的活塞、活塞杆以及阀杆等组成，缸筒内贮有气体和油液。由于活塞占居了缸筒内的容积，工作时活塞杆压入缸筒内，活塞在缸筒内作轴向运动挤压油液，而油液又压缩气体使活塞达到工作位置；当加载在活塞杆上的外力消失后，则气体复原而膨胀，膨胀的气体推动油液使活塞复位，将活塞杆移出，使气弹簧实现压缩运动和复原阻尼运动。

公开号为cn202402546u的实用新型专利公开了一种刚性锁定座椅升降气弹簧，如图5所示，包括缸筒5、活塞杆1、阀体10和阀芯11，导向套2和导向密封圈3套装在活塞杆1上并安装在缸筒5内，活塞杆1的一端穿出缸筒5、另一端具有活塞8，内套管6通过两端具有阻尼气孔4-1的前支座4和具有阻尼油孔10-1的阀体10固定在缸筒5内，活塞8密封设置在内套管6内并将内套管6分隔为前内气腔18和后内油腔16；所述的阀体10与缸筒5和内套管6密封连接，且阀芯11通过耐磨套15安装在阀体10上，耐磨套15上设有油孔15-1，阀芯11前端的阀盖与阀体10上的阀座9对应、阀芯11后端伸出阀体10与启动杆13对应，启动杆13通过后支座12安装在缸筒5后部，浮动隔离活塞7密封安装在缸筒5和内套管6之间并将缸筒5和内套管6之间的空腔分隔为前外气腔19和后外油腔17，前内气腔18通过前支座4上的阻尼气孔4-1与前外气腔19相通，后外油腔17通过阀体10上的阻尼油孔10-1和耐磨套15上的油孔15-1与后内油腔16相通。

对于上述气弹簧而言，当负载大于气弹簧内部压力时，活塞杆2就不能正常伸展，或不能完全伸展到位，这种压力可调气弹簧解决了这一难题，负载在大于气弹簧压力一定重量时，通过调压轴对气腔空间体积的调整，做到伸展力和压缩力的调整。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种压力可调气弹簧。

本发明的技术方案如下：

压力可调气弹簧，包括：两端具有开口的外缸筒，外缸筒的一端设置具有第一通孔的第一堵头，外缸筒的另一端设置具有第二通孔的第二堵头；

位于外缸筒内且两端具有开口的内缸筒，在内缸筒与外缸筒之间设有浮动隔离活塞；

活塞杆，活塞杆的一端设有第一活塞且位于内缸筒中，活塞杆的另一端与内缸筒的一端间隙配合后穿过第一堵头伸出到外缸筒的外部；

阀体，该阀体的一端位于外缸筒中且设有第一密封部件，阀体的另一端位于内缸筒中且设有第二密封部件，阀体上设有供液体介质流过的第一孔以及与第一孔连通的第二孔，第一孔沿着阀体的径向布置，第二孔沿着阀体的轴向布置；

控制液体介质流过阀体的控制部件，控制部件的一端在液体介质压力下将第二孔进行封堵；

所述阀体为可沿外缸筒和内缸筒的轴向移动的阀体；

还包括可使阀体沿外缸筒和内缸筒轴向移动的调节组件，该调节组件设置在第二堵头上，调节组件的一端穿过第二堵头与阀体抵顶，调节组件的另一端暴露在空气中，调节组件上设有通孔，所述控制部件的一端依次从阀体上的第二孔、调节组件上的通孔穿过后暴露在空气中。

本发明的有益效果是：通过调节组件可对阀体位置调整，阀体和浮动隔离活塞之间为油腔，因液压油是不可压缩的介质，调节组件调整后，迫使浮动活塞移动，浮动隔离活塞压缩气腔的氮气，因气腔体积减小，内部压强增大，从而使装载气体的区域压缩，增加内部压强，起到压力可调的功能，当控制部件开启后，浮动隔离活塞受到的压力也变大，活塞杆伸展时的伸展力也随之增大，故当负载变重时(在一定负载下)，依然有足够的推力，气弹簧的活塞杆可以完全伸展至最高点。反调时，因内部有一定压力，浮动隔离活塞受下端气腔的压力，向上移动，把上端油腔的液压油及控阀向上推动，气腔体积变大，故当气弹簧活塞杆压缩时下压力会减小，轻松下压。

这种压力可调气弹簧既解决了现有技术的刚性锁定问题，又解决了当负载变重后无法正常伸展的问题，现有技术中当负载大于气弹簧内部压力时，活塞杆就不能正常伸展，或不能完全伸展到位，这种压力可调气弹簧解决了这一难题，负载在大于气弹簧压力一定重量时，通过调节组件对气腔空间体积的调整，做到伸展力和压缩力的调整。

附图说明

图1为本发明的第一种压力可调气弹簧的剖面结构示意图；

图2为本发明的第二种压力可调气弹簧的一种实施例的示意图；

图3为本发明的第二种压力可调气弹簧的另一种实施例的示意图；

图4为本发明的第三种压力可调气弹簧的剖面结构示意图；

图5为现有技术中刚性锁定座椅升降气弹簧的示意图。

图1至图3所示附图中的附图标记：

1为外缸筒，2为第一堵头，3为第二堵头，4为内缸筒，5为浮动隔离活塞，6为活塞杆，6a为第一活塞，7为透气支座，7a为径向扩张部分，8为支架，9为阀体，9a为第一密封部件，9b为第二密封部件，9c为第一孔，9d为第二孔，9e为隔套，9f为密封圈，10为控制部件，10a为突起，11为套管，12为转套，12a为径向凸起，12b为轴向延伸部，13为空心轴，13a为导向部件，14为压盖，15为轴承，16为轴套。

具体实施方式

第一实施方式：

如图1所示，本发明的压力可调气弹簧，包括外缸筒、内缸筒、浮动隔离活塞、活塞杆、阀体、调节组件，下面对每部分的结构以及它们之间的关系进行详细说明：

外缸筒1的两端具有开口，外缸筒1的一端设置具有第一通孔的第一堵头2，外缸筒的另一端设置具有第二通孔的第二堵头3，第一堵头2和第二堵头3优先采用过盈的方式与外缸筒1配合。内缸筒4的两端具有开口，内缸筒4位于外缸筒内。

浮动隔离活塞5设置在内缸筒与外缸筒之间，浮动隔离活塞5将外缸筒1分成两个区域，位于浮动隔离活塞5一侧的区域为装载液体介质(例如油)的区域，位于浮动隔离活塞5另一侧的区域为装载气体(例如氮气)的区域，两侧的区域压力改变时，浮动隔离活塞5便可以沿外缸筒1的轴向移动。

活塞杆6的一端设有第一活塞6a且位于内缸筒4中，活塞杆6的另一端与内缸筒4的一端间隙配合后穿过第一堵头伸出到外缸筒的外部而暴露在空气中；通过活塞杆6以及设置在活塞杆6上的第一活塞6a，将内缸筒4分隔成两个区域，位于第一活塞6a一侧的区域为装载液体介质(例如油)的区域，位于第一活塞6a另一侧的区域为装载气体(例如氮气)的区域，两侧的区域压力改变时，活塞杆6以及第一活塞6a便可以沿内缸筒4的轴向移动，从而使活塞杆6产生伸或缩的动作，以带动与该活塞杆6暴露在空气中的端部连接的负载产生相应的动作，例如负载在纵向的升或降，或者负载在横向的进给或回缩。

内缸筒4中设有透气支座7，透气支座7的一端位于内缸筒4中，透气支座7上设有中心孔，所述活塞杆6从透气支座7上的中心孔穿过，从而使活塞杆6与透气支座7间隙配合，透气支座7设有径向扩张部分7a，透气支座7的另一端位于内缸筒4的外部，径向扩张部分7a设置于透气支座7位于内缸筒4的外部的部分上，该径向扩张部分7a与外缸筒1配合，这样，内缸筒4在外缸筒1内通过透气支座7得到了支撑，而且在径向扩张部分7a上设有透气孔，该透气孔将外缸筒1的装载气体的区域与内缸筒4的装载气体的区域连通，使得在安装了透气支座7以及，不会堵塞外缸筒1与内缸筒4的装载气体的区域。透气支座7与第一堵头2之间具有间隔或间隙，当为间隔时，本发明中在透气支座7与第一堵头2之间设置了包覆了密封部件的支架8，使得在透气支座7与支架8之间形成一个腔体，以便于气体在外缸筒1的装载气体的区域与内缸筒4的装载气体的区域之间顺利地流动。

阀体9的一端位于外缸筒中且设有第一密封部件9a，阀体9的另一端位于内缸筒中且设有第二密封部件9b，阀体9上设有供液体介质流过的第一孔9c以及与第一孔连通的第二孔9d，第一孔9c沿着阀体9的径向布置，第二孔9d沿着阀体9的轴向布置，在第二孔9d内设有隔套9e，该隔套9e上设有供液体介质流过的开口，在第二孔9d内还设有位于隔套9e两端的密封圈9f。阀体9为可沿外缸筒和内缸筒的轴向移动的阀体，优选地，阀体9与外缸筒1间隔配合，以及阀体9与内缸筒4间隔配合，通过第一密封部件9a对外缸筒1内的液体介质进行密封，以避免外缸筒1内的液体介质通过阀体9与外缸筒之间的间隙流出。通过第二密封部件9b对内缸筒2内的液体介质进行密封，以避免内缸筒4内的液体介质在没有被阀体9以及控制部件10控制的情况下，在外缸筒1的装载液体介质的区域与内缸筒4的装载液体介质的区域之间流窜。

控制部件10控制液体介质流过阀体，控制部件10呈杆状，控制部件10的一端在液体介质压力下将第二孔进行封堵。

调节组件可使阀体9沿外缸筒1和内缸筒4轴向移动，调节组件设置在第二堵头3上，调节组件的一端穿过第二堵头3与阀体9抵顶，调节组件的另一端暴露在空气中，调节组件上设有通孔，所述控制部件10的一端依次从阀体上的第二孔、调节组件上的通孔穿过后暴露在空气中。第二堵头3上的第二通孔为螺纹孔，所述调节组件包括套管11，该套管11的外圆周面上设有螺纹，所述套管11伸入到第二通孔中与第二堵头3通过螺纹连接，通过正转套管11，套管11进给时对阀体9施加轴向的进给作用力，从而阀体9将向活塞杆6移动，由于液体介质不容易或不能压缩，因此，作用力作用于浮动隔离活塞5上，使浮动隔离活塞移动，从而将装载气体的区域内的气体进行压缩，这样，装载气体的区域缩小，反之，气体产生的压力也就越大。当反转套管11时，套管11回缩，装载气体的区域变大，气体产生的压力变小，因此，通过正转和反转套筒11，使气体产生的压力产生变化，进而可对气弹簧的整体压力根据需要进行调整。所述控制部件10上设有径向的突起10a，所述套管11上的通孔为台阶孔，台阶孔的台阶面可对突起10a形成轴向限位的作用。

实施方式二：

本实施方式与上述实施式不同之处在于调节组件的结构不相同，本实施方式中的调节组件的具体结构如下：

如图2和图3所示，调节组件包括：转套12、空心轴13、压盖14。转套12可转动地设置在第二堵头上，转套轴向限位于第二堵头上，压盖14具有装配孔，所述转套12的外周面上设有径向凸起12a，压盖14套在转套12并压在转套12的径向凸起12a上后，压盖14与第二堵头3固定连接从而对转套12形成轴向限位。所述压盖14上的装配孔为台阶孔，该台阶孔的台阶面与转套12上的径向凸起12a抵顶，优选的方式中，转套12以及径向凸起12a与压盖14上的台阶孔分别间隙配合，这样既对转套12形成了轴向限位，又使转套12在径向方向也获得了限位，而且转套12又可以自由转动。

空心轴13的一端穿过第二堵头3与阀体9抵顶，空心轴13另一端的轴向端面为曲面(例如凸轮曲面)，或者为斜面，或者为非对称的球面；所述转套12的通孔内壁面设有与空心轴13表面配合的曲面或斜面或非对称的球面，在图2所示的实施例中，空心轴13与转套12通过非对称的球面配合，在图3所示的实施例中，空心轴13与转套12通过斜面相互配合。当转动转套12时，转套12与空心轴13通过曲面相互挤压，或者通过斜面的相互挤压，或者通过非对称的球面的相互挤压，使空心轴产生轴向位移。为了防止空心轴13因摩擦力而随转套12转动，所述空心轴13的外周面上设有导向部件13a，所述第二堵头3的第二通孔的内壁面上设有导向槽，导向部件13a间隙配合在导向槽中，这样当转动转套12时，虽然转套12与空心轴13之间有摩擦作用力，但由于空心轴13在圆周方向通过导向部件13a与导向槽的结合受到了限制，因此，空心轴13无法转动，从而空心轴13只有轴向移动。

第三实施方式：

本实施方式与第二实施方式不同之处在于，在第二实施方式的基础上(如图4所示)，将所述第二堵头3的轴向端面上设置有环形槽，转套12的一端设有环形的轴向延伸部12b，该轴向延伸部12b，通过轴承15安装在所述第二堵头3环形槽中，本实施方式中轴承15的数量优先使用2个。在轴向延伸部12b上套有轴套16，轴套16将两个轴承15分隔开来，并对轴承15的一端形成轴向限位，而其中一个轴承的另一端通过环形槽的底部轴向限位，另一个轴承15的另一端则通过径向凸起12a轴向限位，这样可以防止轴承发生轴向窜动。

另外，本发明的压力可调气弹簧可应用于办公家具中，包括办公椅，办公桌等，医疗设备，健身器材，民用家具包括吧椅，咖啡桌等，汽车用气弹簧和各类机械设备等需要刚性伸缩调节，应用范围更广，同时整体结构也更加简单，节省了生产成本。