[发明专利]高强度安全型氮气弹簧

说明书

本发明公开了一种高强度安全型氮气弹簧，包括缸体、柱塞以及固定端盖，在缸体的底端设置有充气阀；所述固定端盖固定套设在缸体上部的开口处，所述柱塞套设在所述固定端盖内，并能够在固定端盖内沿其轴向运动，在所述固定端盖还上设置有至少用以限制柱塞沿其轴向向上运动的第一限位机构，所述柱塞还具有沿其轴向设置的第二限位机构和第三限位机构，所述第二限位机构和第三限位机构均设置在所述第一限位机构的下方。本发明实施例提供的氮气弹簧柱塞下端有两级限位凸台，当第一级凸台受过大载荷断裂后，第二级凸台仍能够起到限位作用，实现增加弹簧强度的功能，安全性高。

技术领域

本发明涉及一种氮气弹簧，特别涉及一种高强度安全型氮气弹簧，属于机械技术领域。

背景技术

氮气弹簧是一种以高压氮气为工作介质的新型弹性组件，目前，氮气弹簧在使用过程中还存在一定的安全隐患：若氮气弹簧在被压下的过程中没有固定好会容易发生倾斜或滑倒，这会使得柱塞突然失去外在的压力，缸体内的高压氮气则会产生很强的反作用力使柱塞快速往上运动，而传统氮气弹簧的结构设计中，柱塞底端寸在较小的截面，当柱塞冲击固定端盖底端时，由于力量过大就会使柱塞断裂飞出，导致柱塞上方的模具损坏或人员受伤。例如，在一种过行程保护型氮气弹簧中，其在冲头下方设置L形排气通道，当冲头被迫下压冲孔后，L形排气通道与缸筒内部连通，氮气外泄，实现主动泄压，但是该氮气弹簧存在的问题是：1)其仅能适用于活塞杆上方承受压力过大时下压行程保护的情况，对于活塞杆上方突然失去压力到时活塞杆迅速上冲并与套筒冲击时活塞杆断裂飞出，导致模具损坏或人员受伤的情况并没有保护；2)其泄压装置开设在缸筒下方，泄压时缸筒可能会被挤压变形损坏，这样会导致套筒与活塞杆均不能再次利用，因此其损坏的成本较高，经济实用性较差。又如在一种锥形面式氮气弹簧过载安全保护结构，其设置活塞的上段外圆周面为锥形面，在活塞向下运动到活塞的顶部端面距缸体的顶部端面5厘米位置处时，锥形面的锥底面与骨架油封的下端面处在同一平面上。该弹簧结构对于活塞杆上方突然失去压力时活塞杆迅速上冲并与固定端盖底部凸台强烈冲击碰撞导致的活塞杆断裂飞出，模具损坏或人员受伤的问题也不能得到很好的解决。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高强度安全型氮气弹簧，避免在超压、超载和高速冲击使氮气弹簧强度低的问题，进而克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种高强度安全型氮气弹簧，包括缸体、柱塞以及固定端盖，在缸体的底端设置有充气阀；所述固定端盖固定套设在缸体上部的开口处，所述柱塞套设在所述固定端盖内，并能够在固定端盖内沿其轴向运动，以及，在所述缸体与固定端盖之间还设置有第一密封件，在柱塞与固定端盖之间设置有第二密封件以及支撑导向件，在所述固定端盖还上设置有至少用以限制柱塞沿其轴向向上运动的第一限位机构，所述柱塞还具有沿其轴向设置的第二限位机构和第三限位机构，所述第二限位机构和第三限位机构均设置在所述第一限位机构的下方；当所述柱塞沿其轴向向上运动时，所述第二限位机构和第三限位机构均能够与所述第一限位机构抵紧接触，进而限制柱塞于轴向向上的运动。

在一些较为具体的实施方案中，所述第一限位机构包括环设在固定端盖内侧下部的第一限位凸台，所述第二限位机构包括环设在柱塞外侧下部的第二限位凸台，所述第三限位机构包括环设在柱塞外侧下部的第三限位凸台，所述第三限位凸台设置在第二限位凸台的上方。

在一些较为具体的实施方案中，在所述第一限位凸台上设置有与所述第三限位凸台相匹配的凹槽。

优选的，所述第三限位凸台与第一限位凸台的接触面为弧面。

在一些较为具体的实施方案中，所述第二限位凸台于径向方向的宽度大于第三限位凸台的宽度。

优选的，所述第二限位凸台于径向方向的宽度为4-6mm，于轴向方向的高度为4-8mm。

优选的，所述第三限位凸台于轴向方向的高度为4-6mm。