超程保护氮气弹簧的制作方法

本实用新型涉及氮气弹簧技术领域，尤其是涉及一种超程保护氮气弹簧。

背景技术：

氮气弹簧使以高压氮气为工作介质的弹性组件，它体积小、弹力大、行程长、工作平稳、使用寿命长，弹力曲线平稳。它具有金属弹簧、橡胶和气垫等常规弹性部件难以完成的工作。

氮气弹簧内部压力增加，密封氮气的密封件负荷压力增大，并且氮气弹簧内部和外部的压差增大，氮气在高温高压下的密封是一个非常难解决的关键技术问题。氮气弹簧的活塞杆超过安全行程时，致使缸体内的气压超过安全阈值范围，极容易导致爆炸等安全事故。

因而，如何针对氮气弹簧进行超程保护的技术问题成为人们亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种超程保护氮气弹簧，以缓解现有技术中存在的氮气弹簧不具备超程保护功能的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：

技术方案1的实用新型，提供了一种超程保护氮气弹簧，包括：

缸体、部分伸入所述缸体内腔并可沿所述缸体的轴线往复运动的活塞杆、位于所述缸体和所述活塞杆之间的密封组件；

所述缸体的周壁具有超程保护机构；

在所述活塞杆的行程超过预设安全行程范围时，所述超程保护机构发生挤压变形，以使所述缸体与所述密封组件的接触位置打开并形成逃气通道。

另外，技术方案2的实用新型，在技术方案1的实用新型的基础上，

所述超程保护机构设置为壁厚小于所述缸体壁厚的薄壁区，在所述薄壁区受到的压力超过阈值范围时向缸体的外侧凸出变形。

另外，技术方案3的实用新型，在技术方案2的实用新型的基础上，

所述薄壁区的内壁的截面设置为弧形。

另外，技术方案4的实用新型，在技术方案3的实用新型的基础上，

所述薄壁区的上端从所述密封组件的下端向下延伸。

另外，技术方案5的实用新型，在技术方案1的实用新型的基础上，

所述密封组件包括有超压逃气机构，所述超压逃气机构包括有密封圈以及设置于所述密封圈上部的限位件；

当所述缸体内的压强超过预设阈值范围时，所述限位件和所述密封圈在内部压强的作用下向上弯折以形成逃气通道。

另外，技术方案6的实用新型，在技术方案5的实用新型的基础上，

所述密封组件包括导向座；

所述导向座具有设置于顶端的第一凸出部、设置于所述第一凸出部下方的朝向所述活塞杆的第二凸出部、设置于所述第二凸出部下方的朝向所述缸体的第三凸出部、设置于所述第三凸出部下方的朝向所述活塞杆的第四凸出部、以及设置于所述第四凸出部下方的朝向所述缸体的第五凸出部。

另外，技术方案7的实用新型，在技术方案6的实用新型的基础上，

所述密封组件包括第一密封件；

所述第一密封件设置于所述第一凸出部和所述第二凸出部之间；

所述第一密封件具有容纳于所述第一凸出部和所述第二凸出部之间的主体以及向斜上方凸出设置于所述第一凸出部与所述活塞杆之间的伸出部。

另外，技术方案8的实用新型，在技术方案7的实用新型的基础上，

所述密封组件包括第二密封件；

所述第二密封件设置于所述第一凸出部与所述缸体之间；

所述第二密封件具有用于支撑所述第一凸出部朝向所缸体一侧的凸台。

另外，技术方案9的实用新型，在技术方案8的实用新型的基础上，

所述密封组件包括第三密封件；

所述第三密封件设置于所述第三凸出部上部与所述缸体之间；

所述缸体在相应位置设置有用于避让所述第三密封件的凹陷。

另外，技术方案10的实用新型，在技术方案9的实用新型的基础上，

所述密封组件包括第四密封件和第五密封件；

所述第四密封组件设置于所述第二凸出部与所述第四凸出部之间，并且所述第四密封件与所述第二凸出部的下端面相抵；所述第五密封件设置于所述第四密封件的下方。

结合以上技术方案，本实用新型提供的技术方案能够产生的有益效果：

由于超程保护氮气弹簧包括缸体、活塞杆以及密封组件，活塞杆部分伸入缸体内腔并可沿缸体的轴线往复运动，密封组件位于缸体和活塞杆之间。并且，缸体的周壁具有超程保护机构；在活塞杆的行程超过预设安全行程范围时，超程保护机构发生挤压变形，以使缸体与密封组件的接触位置打开并形成逃气通道。避免缸体内的气压过大发生爆炸，因而，本实用新型提供的氮气弹簧具有超程保护功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的密封组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的导向座的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的第一密封件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的工作原理图。

图标：100－缸体；200－活塞杆；300－密封组件；400－薄壁区；500－超压逃气机构；510－密封圈；520－限位件；310－导向座；311－第一凸出部；312－第二凸出部；313－第三凸出部；314－第四凸出部；315－第五凸出部；320－第一密封件；321－主体；322－伸出部；330－第二密封件；340－第三密封件；350－第四密封件；360－第五密封件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述：

图1为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的密封组件的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的导向座的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的第一密封件的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的超程保护氮气弹簧的工作原理图。

实施例1

请一并参照图1至图5，本实施例提供了一种超程保护氮气弹簧，包括：

缸体100、部分伸入缸体100内腔并可沿缸体100的轴线往复运动的活塞杆200、位于缸体100和活塞杆200之间的密封组件300；

缸体100的周壁具有超程保护机构；

在活塞杆200的行程超过预设安全行程范围时，超程保护机构发生挤压变形，以使缸体100与密封组件300的接触位置打开并形成逃气通道。

由于本实施例提供的氮气弹簧设置有超程保护机构，超程保护机构发生挤压变形，以使缸体100与密封组件300的连接处打开并形成逃气通道。从而可以避免缸体100内的气压过大发生爆，因而，本实用新型提供的氮气弹簧具有超程保护功能。

以下对超程保护机构的形状和结果作详细说明：

更进一步地，超程保护机构设置为壁厚小于缸体100壁厚的薄壁区400，在薄壁区400受到的压力超过阈值范围时向缸体100的外侧凸出变形。

更进一步地，薄壁区400的内壁的截面设置为弧形。

更进一步地，薄壁区400的上端从密封组件300的下端向下延伸。

以下对超程保护机构的工作原理简述如下:

请参照图5，氮气弹簧具有第一工位(A)、第二工位(B)、第三工位(C)，氮气弹簧的活塞杆200在第一工位和第二工位之间的的行程为安全行程S0，氮气弹簧的活塞杆200在第二工位和第三工位之间的行程为超程行程S1。在氮气弹簧的活塞杆200由第二工位运动至第三工位时，缸体100受到向下的作用力，此时缸体100的超程保护机构，即缸体100的薄壁区400向外凸出变形，薄壁区400与密封组件300之间的间隙打开形成逃气通道，从而达到泄压的目的，避免缸体100内的气压超过一定范围后导致的爆炸问题的发生。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上设置有超压逃气机构500，超压逃气机构500包括有密封圈510以及设置于密封圈510上部的限位件520；

当缸体100内的压强超过预设阈值范围时，限位件520和密封圈510在内部压强的作用下向上弯折以形成逃气通道。

在超压逃气机构500受到的缸体100内的压强在预设阈值范围内时，超压逃气机构500处于正常工作状态；

在超压逃气机构500受到的缸体100内的压强超出预设阈值时，超压逃气机构500发生自损伤以形成逃气通道，此时超压逃气机构500处于破坏状态。

超压逃气机构500可以在缸体100内压强超过预设阈值时而发生自损伤而形成逃气通道，气体可以从逃气通道排出，从而使缸体100内的压强回落至正常范围，以实现对氮气弹簧的超压保护。

本实施例的可选方案中，请参照图2，超压逃气机构500包括有密封圈510以及设置于密封圈510上部的限位件520。

当缸体100内的压强超过预设阈值范围时，限位件520和密封圈510在内部压强的作用下向上弯折，在超压逃气机构500与缸体100之间形成逃气通道。

本实施例的可选方案中，请参照图3，密封组件300还包括导向座310；

导向座310具有设置于顶端的第一凸出部311、设置于第一凸出部311下方的朝向活塞杆200的第二凸出部312、设置于第二凸出部312下方的朝向缸体100的第三凸出部313、设置于第三凸出部313下方的朝向活塞杆200的第四凸出部314、以及设置于第四凸出部314下方的朝向缸体100的第五凸出部315。

上述的第四凸出部314和第五凸出部315形成有直角形转角，相应地，活塞杆200在对应位置设置有直角形的凸台，第四凸出部314和第五凸出部315形成有直角形转角搭接于活塞杆200上的直角形凸台上。在超压逃气机构500受到的缸体100内的气体压强超过一定范围时，超压逃气机构500向上运动，此时由第四凸出部314和第五凸出部315形成的直角形转角向上运动并与活塞杆200的直角形凸台分离。

还需要说明的是，上述的第一凸出部311、第二凸出部312、第三凸出部313、第四凸出部314和第五凸出部315由导向座310主体321连接，更为详细地，第一凸出部311设置于导向座310主体321顶端，第二凸出部312设置于导向座310主体321的右侧，第三凸出部313设置于导向座310主体321的左侧，第四凸出部314设置于导向座310主体321的右侧，第五凸出部315设置于导向座310主体321的左侧。

本实施例的可选方案中，超压逃气机构500优选设置于第三凸出部313和第五凸出部315之间的背离第四凸出部314的位置。此时，在缸体100内的压强超过预设阈值时，缸体100内的气体向密封组件300施加向上的压力，超压逃气机构500的密封圈510受压后变形并且逐渐向上弯折，驱动位于密封圈510上部的限位件520向上弯折并最终导致限位件520与导向座310主体321之间发生断裂，从而在缸体100与超压逃气机构500之间形成逃气通道，实现气体的泄压。

本实施例的可选方案中，密封组件300包括第一密封件320。

第一密封件320设置于第一凸出部311和第二凸出部312之间；第一密封件320具有容纳于第一凸出部311和第二凸出部312之间的主体321以及向斜上方凸出设置于第一凸出部311与活塞杆200之间的伸出部322。其中的第一密封件320主体321的截面设置为矩形。第一密封件320的伸出部322向右上方伸出，并且具有与第一凸出部311搭接的凸台，继续延伸直至与活塞杆200的外周面接触。第一密封件320的主体321用于支撑第一凸出部311与第二凸出部312，以使第一凸出部311和第二凸出部312始终保持水平。第一密封件320的伸出部322中的凸台用于支撑第一凸出部311，第一密封件320继续向右上方延伸的部分用于实现第一凸出部311于活塞杆200之间的密封。

本实施例的可选方案中，密封组件300包括第二密封件330；

第二密封件330具有用于支撑第一凸出部311朝向所缸体100一侧的凸台。第二密封件330的截面设置为Z形，第二密封件330的朝向第一凸出部311的一侧设置有直角形转角，用于支撑第一凸出部311向左侧伸出的部分。

本实施例的可选方案中，密封组件300包括第三密封件340；

第三密封件340设置于第三凸出部313上部与缸体100之间；缸体100在相应位置设置有用于避让第三密封件340的凹陷。较为优选的，第三密封件340的截面为圆形，相应地，设置于缸体100侧面的凹陷设置为圆弧形。

本实施例的可选方案中，密封组件300包括第四密封件350；

第四密封组件300设置于第二凸出部312与第四凸出部314之间，并且第四密封件350与第二凸出部312的下端面相抵。较为优选地，上述的第四密封件350的截面设置为矩形，且第四密封件350的靠近活塞杆200的侧面与活塞杆200的外周面相抵，以增强密封性能。

本实施例的可选方案，上述的封件的下方。较为优选地，第五密封件360设置为Y型圈，当Y型圈底部受到轴向压缩，唇部受到周向压缩，接触面变宽，接触压力同时增大，接触压力越高，密封性能越好。

另外，上述的第一密封件320、第二密封件330、第三密封件340、第四密封件350和第五密封件360的材质优选为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯密封环与金属的摩擦系数是所有固体中最低的，具有自润滑作用。聚四氟乙烯环与金属摩擦下的微粒黏附于金属粗糙表面，最后形成塑料与塑料之间的摩擦，可以保护金属表面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。