[发明专利]有压力补偿和防泄漏的可双向驱动的可控气体弹簧

摘要

本发明涉及一种有压力补偿和防泄漏的可双向驱动的可控气体弹簧，即所述气体弹簧的所述换向控制开关可以是通过多个分别控制对应独立腔室的多个开关，实现所述气体弹簧的活塞驱动能力或运动速度的变化；进一步地，所述气体弹簧活塞杆两端伸出处分别设置了相对独立的液体压力密封室，进一步阻断所述气体弹簧内部的气体泄漏；进一步地，所述气体弹簧的活塞两端增设了外置带变量的活塞两端通路控制开关，实现活塞两端气压外部连通，简化了活塞结构；进一步地，所述气体弹簧还设置有高压储气室和高压储液室，实现对缸体内部活塞两端压力和液体压力密封室压力降低时自动进行压力补偿。

主权项

有压力补偿和防泄漏的可双向驱动的可控气体弹簧，其特征在于，所述气体弹簧是，在一种密闭的缸筒内有高压气体装置中，缸筒内有一活塞或活塞组件，所述活塞或活塞组件将缸筒隔离成两个独立的密闭的腔室，所述活塞或活塞组件两端各有一一端与其相连接而另一端伸出所述缸筒外的活塞杆，即第一活塞杆和第二活塞杆，也称为工作杆或控制杆，第一活塞杆与活塞或活塞组件相连接的一端内的密闭的腔室，称之为第一腔室，第二活塞杆与活塞或活塞组件相连接的一端内的密闭的腔室，称之为第二腔室，所述气体弹簧活塞杆两端伸出处分别设置了液体压力密封室，所述第一腔室和所述第二腔室与近所述液体压力密封室处分别设置一与其内外相通连接的内空的刚性材料管路连接头，所述管路连接头分别称为第一管路连接头和第二管路连接头，所述第一管路连接头和所述第二管路连接头通过高压气体管路相连接，所述第一管路连接头和所述第二管路连接头间设有一带变量的活塞两端通路控制开关，所述第二活塞杆与有若干独立内空的刚性管状材料的第二活塞杆连接头相连接，再通过所述第二活塞杆连接头与活塞或活塞组件连接，所述第二活塞杆或第二活塞杆连接头内部，有若干与所述活塞或活塞组件连接端相连接的密闭空间，所述密闭空间称为换向腔室，所述第二活塞杆连接头的所述换向腔室在第二活塞杆内空与大气相连接的一端部，有若干与其内外相通连接的内空的刚性材料管路连接头，所述管路连接头称为换向管路连接头，所述换向管路连接头的每个管路连接头与一换向控制开关连接后，再与一外接换向控制开关管路连接器相通连，所述外接换向控制开关管路连接器与所述换向管路连接头的每个管路连接头有一一对应的连接管路接口，所述外接换向控制开关管路连接器通过高压气体管路与所述第二管路连接头相连接，所述第一管路连接头通过高压气体管路与一单向压力充气阀相连接，所述单向压力充气阀通过高压气体管路与高压储气室相连接，所述高压气体管路与所述第一腔室、第二腔室、换向腔室、第一管路连接头、第二管路连接头、换向管路连接头、外接换向控制开关管路连接器、换向控制开关、活塞两端通路控制开关、单向压力充气阀、高压储气室相连接，构成所述气体弹簧的高压气体管路系统，所述第二活塞杆或第二活塞杆连接头外径大于所述第一活塞杆外径，所述缸筒内空横截面积减去所述第二活塞杆或第二活塞杆连接头实心时的横截面积，小于缸筒内空横截面积减去第一活塞杆实心时的横截面积，所述缸筒内空横截面积减去所述第二活塞杆或第二活塞杆连接头实心时的横截面积后，再与任一所述换向腔室的横截面积的和，大于缸筒内空横截面积减去第一活塞杆实心时的横截面积，当活塞两端通路控制开关导通时，通过所述换向控制开关导通或切断所述换向腔与所述密闭的缸筒内第一腔室和第二腔室的高压气体环境，实现驱动工作杆或控制杆运动方向发生改变，即实现所述气体弹簧的活塞或活塞杆在所述缸筒内的双向驱动，实现所述气体弹簧所述活塞或活塞杆的双向驱动功能，实现当所述气体弹簧的活塞两端或活塞组件两端内的压力气体因外泄漏至其压力降低时，所述高压储气室内的高压气体通过所述单向压力充气阀，然后再进入所述气体弹簧的活塞两端或活塞组件两端，对所述气体弹簧的活塞两端或活塞组件两端内的高压气体进行压力补偿；通过改变所述换向控制阀或活塞两端通路控制开关的流量，所述气体弹簧的活塞驱动能力或运动速度发生变化；所述气体弹簧的所述液体压力密封室，与第一腔室相连的液体压力密封室称为第一液体压力密封室，与第二腔室相连的液体压力密封室称为第二液体压力密封室，第一液体压力密封室和第二液体压力密封室均设有一个室内与外界大气压相通连的单向压力充液阀、可拆卸的泄液的基米螺钉，所述单向压力充液阀、可拆卸的泄液的基米螺钉分别称为第一单向压力充液阀和第二单向压力充液阀、第一基米螺钉和第二基米螺钉，第一液体压力密封室和第二液体压力密封室通过高压液体管路与单向压力充液阀连接，再与外接高压储液室相连接，构成所述气体弹簧的液压密封系统，第一液体压力密封室和第二液体压力密封室分别位于第一腔室和第二腔室的外侧，是第一腔室和第二腔室密封后的加强密封的独立液体压力密封室，实现进一步阻断所述气体弹簧内部的气体泄漏，当所述气体弹簧活塞杆两端的所述液体压力密封室因外泄漏至其压力降低时，所述高压储液室通过所述外接连通高压液体管路，然后进入所述单向压力充液阀，再进入所述液体压力密封室，对所述气体弹簧活塞杆两端的所述液体压力密封室内的高压液体进行压力补偿；所述气体弹簧，前端(2)和后端(13)与缸筒(6)螺纹连接构成所述气体弹簧的缸筒主体，第一挡圈(23)、第一密封件(5)、第一轴承(24)分别装于前端(2)内，第二挡圈(28)、第三密封件(14)、第二轴承(27)分别装于后端(13)内，第二密封件(9)安装于活塞(8)上，第一活塞杆(1)从前端(2)的中心孔穿出，第二活塞杆(18)和第二活塞杆连接头(10)从后端(13)的中心孔穿出，缸筒(6)的近前端(2)外表面或前端(2)外表面装设一单侧贯通第一腔室(7)的第一管路连接头(25)，所述第二活塞杆连接头(10)的所述换向腔室，在第二活塞杆内空与大气相连接的一端部，有若干与换向室内外相通连接的内空的刚性材料换向管路连接头(11)，缸筒(6)的近后端(13)外表面或后端(13)外表面装设一单侧贯通第二腔室(12)的第二管路连接头(26)，第一管路连接头(25)和第二管路连接头(26)通过管路(19)相连接，第一管路连接头(25)和第二管路连接头(26)间设置一可变流量的活塞两端通路控制开关(34)，换向管路连接头(11)与第一管路连接头(25)或第二管路连接头(26)通过管路(19)相连接，换向管路连接头(11)与第一管路连接头(25)或第二管路连接头(26)间设置一换向控制开关管路连接器(37)，换向管路连接头(11)和换向控制开关管路连接器(37)间设置有若干相互独立的换向控制开关(36)，第一管路连接头(25)、第二管路连接头(26)、活塞两端通路控制开关(34)相互通过管路(19)连接，尔后连接管路三通连接头(33)，尔后通过管路(19)连接单向压力充气阀(32)，尔后再通过管路(19)连接高压储气室(31)；第二活塞杆(18)或第二活塞杆连接头(10)外径大于所述第一活塞杆(1)外径，所述缸筒(6)内空横截面积减去所述第二活塞杆(18)或第二活塞杆连接头(10)实心时的横截面积，小于缸筒(6)内空横截面积减去第一活塞杆(1)实心时的横截面积，所述缸筒(6)内空横截面积减去所述第二活塞杆(18)或第二活塞杆连接头(10)实心时的横截面积与任一所述换向腔室的横截面积的和，大于缸筒(6)内空横截面积减去第一活塞杆(1)实心时的横截面积；高压气体管路(19)与第一腔室(7)、第二腔室(12)、换向腔室、换向管路连接头(11)、第一管路连接头(25)、第二管路连接头(26)、外接换向控制开关管路连接器(37)、换向控制开关(36)、活塞两端通路控制开关(34)、单向压力充气阀(32)、高压储气室(31)、三通连接头(33)、三通连接头(35)相连接，构成所述气体弹簧的高压气体管路系统；当活塞(8)两端通路控制开关(34)导通时，通过所述换向控制开关(36)导通或切断所述换向腔与所述密闭的缸筒(6)内第一腔室(7)和第二腔室(12)的高压气体环境，实现驱动工作杆或控制杆运动方向发生改变，即实现所述气体弹簧的活塞(8)或活塞杆在所述缸筒内的双向驱动，实现所述气体弹簧所述活塞(8)或活塞杆的双向驱动功能，实现当所述气体弹簧的活塞(8)两端或活塞组件两端内的压力气体因外泄漏至其压力降低时，所述高压储气室(31)内的高压气体通过所述单向压力充气阀(32)，然后再进入所述气体弹簧的活塞两端或活塞组件两端，对所述气体弹簧的活塞两端或活塞组件两端内的高压气体自动进行压力补偿；通过改变所述换向控制阀(36)或活塞两端通路控制开关(34)的流量，所述气体弹簧的活塞驱动能力或运动速度发生变化；第一液体压力密封室(4)、第二液体压力密封室(15)、第一单向压力充液阀(3)、第二单向压力充液阀(16)、基米螺钉(21)、基米螺钉(29)、高压液体管路(40)、高压液体管路三通连接头(39)、高压储液室、第一端盖(20)、第二端盖(17)构成所述气体弹簧的液压密封系统，第一液体压力密封室(4)和第二液体压力密封室(15)通过高压液体管路(40)与单向压力充液阀(3)、(16)连接，再与外接高压储液室(38)相连接，第一液体压力密封室(4)和第二液体压力密封室(15)分别位于第一腔室(7)和第二腔室(12)的外侧，是第一腔室(7)和第二腔室(12)密封后的加强密封的独立液体压力密封室，实现进一步阻断所述气体弹簧内部的气体泄漏，当所述气体弹簧活塞杆两端的所述液体压力密封室因外泄漏至其压力降低时，所述高压储液室(38)通过所述外接连通高压液体管路(40)，然后进入所述第一单向压力充液阀(3)、第二单向压力充液阀(16)，再进入所述液体压力密封室，对所述气体弹簧活塞杆两端的所述液体压力密封室内的高压液体自动进行压力补偿。