[发明专利]具有爆发力特性的压缩气弹簧

说明书

本发明公开了一种具有爆发力特性的压缩气弹簧，包括缸筒，一端位于缸筒内的活塞杆，其特征是在缸筒内设有浮动活塞，在浮动活塞和活塞杆之间的缸筒空腔内设有惰性气体，在相对活塞杆的另一端浮动活塞和缸筒形成的空腔内设有爆发动力源可逆液化体，爆发动力源可逆液化体在环境温度变化时具有可逆的物理性变化，在爆发动力源可逆液化体温度物理性变化过程中获得爆发力。在气弹簧处于负重全压缩行程的工作状态对爆发动力源可逆液化体进行储能，而在气弹簧的工作环境温度达到一定值时，完成爆发力工作，获得更加平稳的工作速度，解决动态力变化较大的工作状态问题，结构合理简单，容易控制。

技术领域

本发明涉及弹簧技术领域，尤其是一种具有爆发力特性的压缩气弹簧。

背景技术

现有的压缩气弹簧工作部分的结构基本如以下产品，如专利公告号为CN2509373Y的一种高压力压缩气弹簧，包括外筒及安装于外筒两端的后封与前封,在外筒内有活塞,连接于活塞上的活塞杆穿出前封,在靠近前封的外筒内设置密封套,在密封套的一端内壁设置台阶,该台阶与活塞杆的外壁一起构成环形凹槽,在凹槽内放置骨架油封。又如专利公告号为CN201908984U，一种可停顿压缩气弹簧，包括内壁设有轴向阻尼槽的缸筒、活塞杆以及后堵头，后堵头密封固定在缸筒的后部，导向套、导向密封圈套装在活塞杆上并安装在缸筒内，活塞杆的一端穿出缸筒、另一端具有活塞，活塞位于油道的后部装有阻尼圈，活塞上的油道与缸筒的轴向阻尼槽对应，缸筒内壁上具有一个以上使轴向阻尼槽隔断的环面，且轴向阻尼槽由两个以上独立的阻尼槽构成，这种结构可满足不同工作行程要求的压缩式气弹簧。再如专利公告号为CN201218300Y的一种压缩气弹簧，包括缸体、设置在缸体内的活塞、与活塞连接且一端穿出缸体的活塞杆，缸体与活塞杆密封连接，活塞杆的前端部固定连接有筒形护罩，在与活塞杆相近的缸体一端上固定连接有薄形护套，且筒形护罩开口端套装在薄形护套上，活塞杆在轴向移动时带动筒形护罩沿缸体的外周面移动。这些气弹簧都具有近乎线性的弹性曲线。

发明内容

本发明的目的是提供一种在常规气弹簧的基础上，利用爆发动力源可逆液化体对活塞杆工作过程中进行瞬时缓冲、过载保护，并具有不同于线性弹性曲线特征的爆发力特性压缩气弹簧。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种具有爆发力特性的压缩气弹簧，包括缸筒，一端位于缸筒内的活塞杆，其特征是在缸筒内设有浮动活塞，在浮动活塞和活塞杆之间的缸筒空腔内设有惰性气体，在相对活塞杆的另一端浮动活塞和缸筒形成的空腔内设有爆发动力源可逆液化体，爆发动力源可逆液化体在环境温度变化时具有可逆的物理性变化，在爆发动力源可逆液化体温度物理性变化过程中获得爆发力。

本技术方案在现有的普通压缩气弹簧基础上，设计浮动活塞，使浮动活塞把缸筒内腔主工作室分隔成两部分，其中一个为辅助密封室，并在浮动活塞与后堵间注入爆发动力源可逆液化体，浮动活塞另一侧（即主工作室）充装常规工作用的惰性气体。正常工作时，惰性气体对浮动活塞产生设定的推动压力，使爆发动力源可逆液化体受压形成完全液体状态，而这时气弹簧处于负重全压缩行程的工作状态。而当气弹簧的工作环境温度升至缸筒内部爆发动力源可逆液化体的可物理性变化（升华）温度时，即产生强大的气体压强推动浮动活塞，浮动活塞推动部件以及活塞杆向外做负重的伸展运动，也就是爆发力的完成工作。这种惰性气体与爆发动力源可逆液化体的分隔结构确保了在定值压力下爆发动力源可逆液化体的最小体机，也避免了惰性气体与爆发动力源可逆液化体在混合状态下使用，以及因爆发动力源可逆液化体的纯度杂质而引起气弹簧堵孔，伸缩运动不顺等现象发生。

本技术方案可逆物理性变化爆发力的产生，关键就在爆发动力源液化体的选择和量化计算，它关系到整个产品的安全性、可靠性，它的选择原则是：选择不易燃易爆、无毒、无腐蚀性或弱腐蚀性、环保液化体；选择临界温度点、对应临界压强有可逆的物理性变化物质；利气态方程等进行用量计算。