專利名稱：機械式氣彈簧的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種兼具有螺旋彈簧和氣彈簧的優(yōu)點的機械式氣彈簧。
背景技術：
氣彈簧(gas spring):是一種可以起支撐、緩沖、制動、高度調(diào)節(jié)及角度調(diào)節(jié)等功
能的工業(yè)配件。它由以下幾部分構(gòu)成壓力缸、活塞桿、活塞、密封導向套、填充物(惰性氣
體或者油氣混合物)，缸內(nèi)控制元件與缸外控制元件(指可控氣彈簧)和接頭等。 在密閉的壓力缸內(nèi)充入惰性氣體或者油氣混合物，使腔體內(nèi)的壓力高于大氣壓的
幾倍或者幾十倍，利用活塞桿的橫截面積小于活塞的橫截面積從而產(chǎn)生的壓力差來實現(xiàn)活
塞桿的運動。 由于原理上的根本不同，氣彈簧比普通彈簧有著很顯著的優(yōu)點速度相對緩慢、動 態(tài)力變化不大(一般在l : 1.2以內(nèi))、容易控制。 根據(jù)氣彈簧的結(jié)構(gòu)和功能來分類，氣彈簧主要有自由式氣彈簧、自鎖式氣彈簧、牽 弓I式氣彈簧、隨意停氣彈簧、阻尼器等幾種。 1、自由型氣彈簧(支撐桿)(Lift gas spring)是應用最為廣泛的氣彈簧。它主 要起支撐作用，只有最短、最長兩個位置，在行程中無法自行停止。 2、自鎖型氣彈簧(調(diào)角器、可控型氣彈簧)(Lockable gas spring)在醫(yī)療器械上 應用的最多。該種氣彈簧借助一些釋放機構(gòu)可以在行程中的任意位置停止，并且停止以后 有很大的鎖緊力(可以達到10000N以上)。 3、隨意停氣彈簧(摩擦式氣彈簧、平衡式氣彈簧)主要應用在廚房家具、醫(yī)療器械 等領域。它的特點介于自由型氣彈簧和自鎖型氣彈簧之間不需要任何的外部結(jié)構(gòu)而能停 在行程中的任意位置，但沒有額外的鎖緊力。 4、牽引式氣彈簧(拉力氣彈簧)(Gas traction springs)是一種特殊的氣彈簧 一般的氣彈簧在自由狀態(tài)的時候都處在最長的位置，即在受到外力后是從最長的位置向最 短的位置運動，而牽引式氣彈簧的自由狀態(tài)在最短的位置，受到牽引時從最短處向最長處 運行。 5、阻尼器(Damper)在汽車和醫(yī)療設備上都用得比較多，其特點是阻力隨著運行 的速度而改變?？梢悦黠@的對相連的機構(gòu)的速度起緩沖作用。阻尼器主要用于起緩沖作用， 它的最大特點是氣彈簧的力隨著運動速度的變化而變化。 另外，還有一些特殊的氣彈簧，一般由上述幾種氣彈簧演變而來。比如某公司把兩 個自由型氣彈簧組合在一起。 氣彈簧在行程中的力值基本保持不變，但其行程是單向的，要么只能被拉伸(牽 引式彈簧)或要么只能被壓縮(其它氣彈簧)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種能夠被拉伸使用和壓縮使用的機械式氣彈簧。
為此，本發(fā)明提供了一種機械式氣彈簧，其包括第一汽缸，包括第一活塞和安裝
于第一活塞上的第一汽缸桿；以及第二汽缸，包括第二活塞和安裝于第二活塞上的第二汽
缸桿；其中，第一汽缸和第二汽缸背靠背設置，第一汽缸的無桿腔和第二汽缸的有桿腔用于
連接至壓縮氣源，第一汽缸的有桿腔和第二汽缸的無桿腔用于連接至常壓源。 優(yōu)選地，上述常壓源為液壓油箱。 優(yōu)選地，上述常壓源為外界大氣。 優(yōu)選地，上述第一汽缸的有桿腔和第二汽缸的無桿腔通過背壓閥與常壓源相連 通。 優(yōu)選地，上述第一汽缸和第二汽缸分體形成，第一汽缸和第二汽缸通過多個螺接 件固定連接在一起。 優(yōu)選地，上述第一汽缸的無桿腔的截面積和第二汽缸的有桿腔的氣體有效作用面
積相等。

源。

優(yōu)選地，上述第一汽缸和第二汽缸一體成型，中間設有間隔塊。
優(yōu)選地，上述第一汽缸的無桿腔和第二汽缸的有桿腔通過調(diào)壓閥連接至壓縮氣
優(yōu)選地，上述壓縮氣源的壓力大于0. 8Mpa。
根據(jù)本發(fā)明的機械式氣彈簧，當處于中位即不工作狀態(tài)時，第一汽缸桿處于伸出 的最長位置，第二汽缸桿處于收縮的最短位置。當機械式氣彈簧被牽引或拉伸時，第一汽缸 桿與第一汽缸處于最長位置視為定長桿，外力需克服壓縮氣源作用在第二活塞上的力，此 時等效于牽引式氣彈簧。當機械式氣彈簧受外力被壓縮時，第二汽缸桿與第二汽缸處于最 短位置視為定長桿，外力需克服壓縮氣源作用在第二活塞上的力，此時等效于自由型氣彈 簧。本發(fā)明綜合了機械彈簧和氣彈簧優(yōu)點——雙向行程且行程中的力值恒定。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本發(fā)明的其它的目的、特征和效果作進一步詳細的說明。


構(gòu)成本說明書的一部分、用于進一步理解本發(fā)明的附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施 例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。圖中 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的機械式氣彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2示出了圖1所示機械式氣彈簧的局部A的放大示意圖；以及
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的機械式氣彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。 圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的機械式氣彈簧的結(jié)構(gòu)。如圖1和圖 2所示，在本實施例中，機械式氣彈簧10包括背靠背固定連接的第一汽缸13和第二汽缸 14，該第一汽缸13包括第一活塞12和安裝于第一活塞12上的第一汽缸桿11 ;第二汽缸14 包括第二活塞15和安裝于第二活塞15上的第二汽缸桿16。
其中，第一汽缸13的無桿腔和第二汽缸14的有桿腔用于連接至壓縮氣源20，第一 汽缸13的有桿腔和第二汽缸14的無桿腔用于連接至常壓源30。 當機械式氣彈簧非工作即處于中位時，第一汽缸13的第一汽缸桿11處于處于最 長行程處，第二汽缸14的第二汽缸桿16處于最短行程處。 當機械式氣彈簧被牽引或拉伸時，第一汽缸桿11與第一汽缸13處于最長位置視
為定長桿，外力需克服壓縮氣源作用在第二活塞15上的力，此時等效于牽引式氣彈簧。 當機械式氣彈簧被壓縮時，第二汽缸桿16與第二汽缸14處于最短位置視為定長
桿，外力需克服壓縮氣源作用在第一活塞12上的力，此時等效于自由型氣彈簧。 第一汽缸的端部和第二汽缸的端部通過螺栓17連接在一起，如此可以方便的組
合不同的氣缸，優(yōu)選地，使第一汽缸12的無桿腔的截面積和第二汽缸13的有桿腔的截面積
相同，以便在拉伸和壓縮過程中的彈性力相同。 當外接壓縮氣源壓力恒定時，機械式氣彈簧在拉伸行程或壓縮行程中力值恒定。
當然也可以通過調(diào)整外接氣源的壓力的方法得到不同的恒定力值，以滿足不同的 需求。力值恒定和可調(diào)性是本發(fā)明機械式氣彈簧獨有的性能。 當常壓源為液壓油箱時，第一汽缸13的有桿腔和第二汽缸14的無桿腔中的液壓 油還有密封及潤滑的作用，可以提高機械式氣彈簧的使用壽命。 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的機械式氣彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示， 本實施例與第一實施例不同之處在于，第一汽缸和第二汽缸一體成型，中間通過間隔塊或 間隔壁18將第一汽缸13和第二汽缸14分開。 其中，第一汽缸13的無桿腔和第二汽缸14的有桿腔通過調(diào)壓閥40連接至壓縮氣 源，以調(diào)整壓縮氣源的供氣壓力。通常壓縮氣源的壓力在0. 8Mpa以上，以產(chǎn)生可使用的彈 性力。 此外，第一汽缸13的有桿腔和第二汽缸14的無桿腔通過背壓閥50連接至常壓 源，通過提供背壓，可避免機械式氣彈簧在回復動作過程中的沖擊汽缸的現(xiàn)象。
本領域技術人員可以知曉，本發(fā)明的機械式氣彈簧中的壓縮氣源也可以由液壓源 代替，而獲得不同與壓縮氣源的彈簧屬性。 本發(fā)明的機械式氣彈簧綜合了機械彈簧和氣彈簧的優(yōu)點，可廣泛應用與工程機 械、醫(yī)療機械和軍工機械等行業(yè)中做阻尼器或位置調(diào)節(jié)器用。 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人 員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種機械式氣彈簧，其特征在于，包括第一汽缸，包括第一活塞和安裝于第一活塞上的第一汽缸桿；以及第二汽缸，包括第二活塞和安裝于第二活塞上的第二汽缸桿，其中，所述第一汽缸和第二汽缸背靠背設置，所述第一汽缸的無桿腔和第二汽缸的有桿腔用于連接至壓縮氣源，所述第一汽缸的有桿腔和第二汽缸的無桿腔用于連接至常壓源。
2. 根據(jù)權利要求1所述的機械式氣彈簧，其特征在于，所述常壓源為液壓油箱。
3. 根據(jù)權利要求1所述的機械式氣彈簧，其特征在于，所述常壓源為外界大氣。
4. 根據(jù)權利要求1所述的機械式氣彈簧，其特征在于，所述第一汽缸的有桿腔和所述 第二汽缸的無桿腔通過背壓閥與所述常壓源相連通。
5. 根據(jù)權利要求1所述的機械式氣彈簧，其特征在于，所述第一汽缸和第二汽缸分體 形成，所述第一汽缸和第二汽缸通過多個螺接件固定連接在一起。
6. 根據(jù)權利要求5所述的機械式氣彈簧，其特征在于，所述第一汽缸的無桿腔的截面 積和所述第二汽缸的有桿腔的氣體有效作用面積相等。
7. 根據(jù)權利要求1所述的機械式氣彈簧，其特征在于，所述第一汽缸和第二汽缸一體 成型，中間設有間隔塊或間隔壁。
8. 根據(jù)權利要求1所述的機械式氣彈簧，其特征在于，所述第一汽缸的無桿腔和第二 汽缸的有桿腔通過調(diào)壓閥連接至所述壓縮氣源。
9. 根據(jù)權利要求l所述的機械式氣彈簧，其特征在于，所述壓縮氣源的壓力大于 0.8Mpa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機械式氣彈簧，其包括第一汽缸，包括第一活塞和安裝于第一活塞上的第一汽缸桿；以及第二汽缸，包括第二活塞和安裝于第二活塞上的第二汽缸桿；其中，第一汽缸和第二汽缸背靠背設置，第一汽缸的無桿腔和第二汽缸的有桿腔用于連接至壓縮氣源，第一汽缸的有桿腔和第二汽缸的無桿腔用于連接至常壓源。本發(fā)明的機械式氣彈簧綜合了機械彈簧和氣彈簧的優(yōu)點，即有雙向行程且行程中的力值恒定。
文檔編號F16F9/06GK101713445SQ20091026533
公開日2010年5月26日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權日2009年12月29日
發(fā)明者劉權, 寧介雄, 張建軍, 張虎, 王啟濤, 詹純新, 龍可游 申請人:長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司