[发明专利]一种可充放气的双层密封结构及气体弹簧

说明书

本发明属于密封隔振领域，并具体公开了一种可充放气的双层密封结构及气体弹簧，包括气嘴主体、内密封单元和外密封单元，内密封单元包括带孔的弹性气嘴和带孔挡块，弹性气嘴置于气嘴主体中靠近压缩气体的一侧，带孔挡块置于气嘴主体中，其与弹性气嘴之间设置有第一带孔密封片；外密封单元包括螺纹紧固件，该纹紧固件置于气嘴主体中远离压缩气体的一侧，其与内密封单元中的带孔挡块之间设置有第二带孔密封片；所述气体弹簧包括所述双层密封结构及柔性气囊。本发明具有气密性好，可实现充放气，无漏气现象的优点。

技术领域

本发明属于密封隔振领域，更具体地，涉及一种可充放气的双层密封结构及气体弹簧。

背景技术

振动问题普遍存在于工业生产和工程的各个领域，随着各种机械设备向着高速、高精、高稳定性发展，它们对振动的要求越来越严格。因此，需要利用减振器隔离动力装置向其固定支座的传递，或者利用减振器隔离机械结构的振动向相关仪器装置的传递。

减振器的形式有很多种，如金属弹簧、橡胶结构、金属-橡胶复合结构、气体弹簧、磁弹簧等。气体弹簧是在柔性的密闭腔体内充入压力气体、利用气体的可压缩性实现弹性支撑的一种非金属弹簧。气体弹簧相较于其他形式的弹簧有以下优点：气体弹簧承载力大、固有频率低，在很多复载能力和减振性能要求都很高的场合具有较大的优势；气体弹簧的气压、工作高度和支承刚度都方便调节。气体弹簧的上述优点使其在很多工业领域和军事领域得到广泛应用。

现有气体弹簧的气压和位置保持主要通过两种形式实现。其一，采用诸如密封气嘴的结构进行密封，这种气嘴的气密性一般较差，导致气体弹簧在长时间使用过程中不可避免地存在缓慢的漏气现象，这会导致减振性能和位置稳定性劣化。其二，采用传感器、阀结构和控制系统来实时控制气体弹簧的供气和排气，这可以精准地控制气体弹簧的位置和气压，但会增加减振系统的复杂性，降低减振系统的可靠性，极大限制了其在很多领域的应用。因此，设计一种可充放气且气密性足够好的密封结构，是制备高性能气体弹簧的难点所在。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可充放气的双层密封结构及气体弹簧，其通过对关键组件如内密封单元和外密封单元的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的可获得气密性好，可实现充放气的密封结构，通过该密封结构可构建结构简单，气密性优良，无漏气现象的气体弹簧，适用于要求减振系统结构简单、长期运行可靠性、稳定性要求高、不需要维护或只需简单维护的场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种可充放气的双层密封结构，其包括气嘴主体、内密封单元和外密封单元，其中：

所述内密封单元包括带孔的弹性气嘴和带孔挡块，所述弹性气嘴置于气嘴主体中靠近压缩气体的一侧，所述带孔挡块置于气嘴主体中，其与弹性气嘴之间设置有第一带孔密封片；当带孔挡块拧入气嘴主体中时，通过第一带孔密封片将弹性气嘴向压缩气体一侧挤压，该压缩气体挤压弹性气嘴使弹性气嘴的孔在挤压或两侧气压差的作用下变形并封闭，从而形成内密封单元的密封作用，同时在带孔挡块拧入气嘴主体中时使第一带孔密封片产生塑性变形，从而封闭压缩气体向外流通的通道；

所述外密封单元包括螺纹紧固件，该螺纹紧固件置于气嘴主体中远离压缩气体的一侧，其与内密封单元中的带孔挡块之间设置有第二带孔密封片；当螺纹紧固件拧入气嘴主体中时，其与内密封单元中的带孔挡块对第二带孔密封片形成挤压作用，使第二带孔密封片产生塑性变形，从而进一步封闭压缩气体向外流通的通道。

作为进一步优选的，第一带孔密封片和第二带孔密封片优选采用塑性好的金属或非金属材料制作，进一步优选为锡、紫铜或橡胶。

作为进一步优选的，所述带孔挡块与气嘴主体之间螺纹连接；螺纹紧固件与气嘴主体之间螺纹连接，其与气嘴主体之间还设置有防松垫片。

作为进一步优选的，所述弹性气嘴由两片弹性橡胶替代。