一种具有降噪防咬死功能的两段式氮气弹簧的制作方法

本发明涉及到活塞杆式气弹簧器械技术领域，具体涉及一种具有降噪防咬死功能的两段式氮气弹簧。

背景技术：

氮气弹簧是一种具有弹性功能的部件，它将高压氮气密封在确定的容器里，外力通过活塞杆将氮气压缩，当外力去除时，靠高压氮气膨胀，来获得一定弹压力。它主要由缸筒、导向座、密封圈、o型圈和活塞杆等组成。氮气弹簧相比较传统的钢线弹簧在相同的空间可提供数倍以上的回程力，因此不仅可以在模具行业中广泛地应用，也可以应用到其他工业领域，如汽车，电子，仪表等行业。然而，目前氮气弹簧并未完全取代钢线弹簧，因为普通氮气弹簧行程有限，无法满足1倍以上压缩率的压缩条件。

另外，现有的氮气弹簧在工作时，其压力随压缩量的变化呈线性变化。目前国产和大部分进口氮气弹簧均采用添加润滑油方式保持活塞杆与密封圈的润滑效果。但是当活塞超行程或润滑液加入过量时，容易在下压过程中使氮气弹簧底端没入润滑液中，会造成初期回程无力或直接卡死在底部。同时，每次冲压过程中，氮气弹簧接触面的碰撞以及对空气的挤压产生爆破声，对生产环境造成强烈的噪声污染。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种低空间占有率、长行程、大回程力且结构简单，且在极限使用状态下带来更稳定回程力的具有降噪防咬死功能的两段式氮气弹簧。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有降噪防咬死功能的两段式氮气弹簧，包括缸体，在该缸体的底部开设有与缸体内高压氮气腔相连通的进气孔，该进气孔内装设有充气阀，在所述缸体内装设有衬套，其关键在于：在所述高压氮气腔的底部形成有缓冲腔，在所述缓冲腔上方的衬套中设有第一活塞杆，该第一活塞杆为中空结构，沿着所述第一活塞杆的底部设置有环形槽，且该环形槽与第一活塞杆底部端面的面积比不小于1/3，所述第一活塞杆中穿设有第二活塞杆，且所述第一活塞杆与衬套之间以及第一活塞杆与第二活塞杆之间均密封连接，所述第二活塞杆下部的中心开设有腔室，该腔室与所述高压氮气腔、缓冲腔相通，在所述第二活塞杆的上端通过螺栓连接有受压盘，该受压盘的上表面开设有降噪槽。

进一步的，在所述缸体的底部开设有第一法兰安装槽，在所述缸体的腰部开设有第二法兰安装槽。

进一步的，所述第一法兰安装槽的截面呈矩形，所述第二法兰安装槽的截面呈弧形。

通过两种不同结构的法兰安装槽，可选用不同的固定法兰安装固定，以适应不同的使用条件。法兰通过螺钉紧固在模具上，起到稳固氮气弹簧方向矢量的以及起到受力的作用。

进一步的，所述第一活塞杆与衬套之间通过第一防尘圈、第一保持圈与第一密封圈密封连接。

进一步的，所述第一活塞杆与第二活塞杆之间通过第二防尘圈、第二保持圈与第二密封圈密封连接。

进一步的，在所述缸体的底面开设有两个螺纹安装孔，且两个螺纹安装孔的连接线与所述进气孔的中心线相垂直。在氮气弹簧的生产加工中，要求其充气孔必须与底部安装孔保持垂直，因此通过上述设计保证了充气孔与安装孔的垂直度，进而有助于提高产品品质。

进一步的，所述降噪槽由横向降噪槽与纵向降噪槽交错而成。受压盘顶端加工的降噪槽，降低了模具每次冲压过程中接触面的碰撞以及对空气的挤压爆破声，还能够起到排空、排油等作用。

进一步的，所述环形槽的截面为矩形、半圆形或三角形。

通过上述结构的环形，加大了第一活塞杆底部与缸体内气体的作用面积，当第一活塞杆底端没入润滑液以下时，其受到的向上的作用力将远大于受到向下的作用力，使得氮气弹簧解决了卡死现象，并获得良好的回程初始力，减小了当活塞杆底端离开润滑液表面获得的突变压力值。

本发明的显著效果是：

1.结构紧凑，空间利用率更高，在相同缸体高度的情况下，具有更长的行程，弥补了目前市场所见的氮气弹簧行程问题，使其拥有更广阔的应用面。

2.通过加装的受压盘，加大了受力面，使得一段活塞杆压力以及氮气弹簧的回程力更稳定。

3.通过设置降噪槽，使得接触面分块接触，减小了接触噪音；同时压缩空气时起到导流作用，减小了空气爆破声；并在模具表面油养护后冲压过程中起到排油效果。

4.通过环形槽加大了第一活塞杆底端的受力面积，获取了更多更稳定的回程力，减小了回程初始阶段的压力跳跃值，在超行程使用或润滑液加入过多等极限状态情况下，避免了第一活塞杆底部咬死而不回程或突然跳出的情况，有助于确保设备更安全更有效的运行。

附图说明

图1是本发明一个视角的结构示意图；

图2是本发明另一个视角的结构示意图；

图3是图2中a的局部放大示意图；

图4是本发明的主视图；

图5是本发明的剖视图；

图6是图5中b的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1～图6所示，一种具有降噪防咬死功能的两段式氮气弹簧，包括缸体1，在该缸体1的底部开设有与缸体1内高压氮气腔2相连通的进气孔3，该进气孔3内装设有充气阀，在所述高压氮气腔2的底部形成有缓冲腔4，在所述缸体1内部的上部装设有衬套5，在衬套5中设有第一活塞杆6，该第一活塞杆6为中空结构，沿着所述第一活塞杆的底部设置有环形槽7，且该环形槽7与第一活塞杆6底部端面的面积比不小于1/3，所述第一活塞杆6中穿设有第二活塞杆8，且所述第一活塞杆6与衬套5之间以及第一活塞杆6与第二活塞杆8之间均密封连接，所述第二活塞杆8下部的中心开设有腔室9，该腔室9与所述高压氮气腔2、缓冲腔4相通，在所述第二活塞杆8的上端通过螺栓10连接有受压盘11，该受压盘11的上表面开设有降噪槽12，所述降噪槽12由横向降噪槽与纵向降噪槽交错而成。

从图1中还可以看出，在所述缸体1的底面开设有两个螺纹安装孔13，且两个螺纹安装孔13的连接线与所述进气孔3的中心线相垂直。

如图4所示，在所述缸体1的底部开设有第一法兰安装槽14，在所述缸体的腰部开设有第二法兰安装槽15。具体的，所述第一法兰安装槽14的截面呈矩形，所述第二法兰安装槽15的截面呈弧形。

在具体实施时，所述第一活塞杆6与衬套5之间以及第一活塞杆6与第二活塞杆8之间的密封结构相似，其中，所述第一活塞杆6与衬套5之间通过第一防尘圈16、第一保持圈17与第一密封圈18密封连接。所述第一活塞杆6与第二活塞杆8之间通过第二防尘圈19、第二保持圈20与第二密封圈21密封连接。

实施时，所述环形槽7的截面为矩形、半圆形或三角形，当然也可为其它形状，在保证足够的面积占比的前提下，以便于加工为准则。

本方案通过将传统的氮气弹簧的一个活塞杆改进为第一活塞杆6与第二活塞杆8组成，并在两个活塞杆设置密封元件，在其使用和工作过程中，上面的第二活塞杆8只起纯粹的活塞杆的作用，所述第一活塞杆6起到活塞杆和壳体的功能。这样能有效地将氮气弹簧的空间充分利用起来，从而在同样缸体1高度的情况下有效地增加了氮气弹簧的使用行程；在第一活塞杆6底部设置的环形槽，加大了第一活塞杆底端的受力面积，获取了更多更稳定的回程力，避免了第一活塞杆底部咬死而不回程或突然跳出的情况。通过加装的受压盘11，加大了受力面，使得一段活塞杆压力以及氮气弹簧的回程力更稳定；并在受压盘11顶部设置的降噪槽12，使得接触面分块接触，减小了接触噪音。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。