气动液控弹性撑杆.pdf

本发明涉及一种弹性撑杆，特别是一种气动或液控弹性撑杆。
    在工业领域中，对于各机件机构，凡需靠弹性力对相对两构件的运动在任意位置需要固定时，都需安装弹性撑杆。现有的弹性撑杆，国内外较先进的有气动弹性撑杆和液控弹性撑杆（如美国专利US3，947，006和US4，832，318），前者虽具有较好的弹性作用，但运动速度过快，不易控制;后者虽具有较理想的阻尼收敛速度作用，容易控制，但它没有弹性，使用不很方便。此外，目前还有一种较常见的气动液控弹性撑杆，多用于面包车的尾门，它虽解决了气动或液控弹性撑杆的各自的不足，但它只能进行相对两构件的规定行程的运动，而不能进行全行程中任意位置的定位运动，其应用大大受到限制。

    本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种可在运动行程上任意位置锁定的气动液控弹性撑杆。

    本发明的技术解决方案：

    一种气动液控弹性撑杆，它包括有撑杆缸体3，缸体3地尾部密封固接有尾座2，在缸体3后部内设有与其滑动摩擦配合的活塞4，缸体3的中前部内设有活塞杆5，且它的头部穿出缸体3前端口，活塞杆5的前部外壁与缸体3前部内壁之间设有密封套9，使得活塞杆5与密封套9为滑动摩擦配合，密封套9与缸体3内壁为密封固定配合，活塞杆5的前半段内设有顶杆8，顶杆8与活塞杆5之间留有一定间隙，活塞杆5尾部大端外壁密封槽内设有密封圈18，使其与缸体3内壁滑动摩擦配合，其特征在于活塞杆5的后半段空腔直径略大于其前半段空腔的直径，顶杆8尾端的大圆头正好位于活塞杆5前、后半段大小空腔结合处台阶上，在活塞杆5的后半段空腔内设有阀芯轴7，阀芯轴7后端面与缸体3后部内活塞4的前端面之间形成主阻尼油腔24，活塞杆5的位于其尾部大端和密封套9之间一段管体的外壁与缸体3相应位置的内壁之间形成辅阻尼油腔23，辅阻尼油腔23在阀芯轴7开启时通过活塞杆5尾部大端上的阻尼孔6相连通。

    本发明既解决了气动弹性撑杆运动速度过快而不易控制的缺点，也解决了液控弹性撑杆弹性不足的缺点，同时具有在运动行程任意位置上锁紧固定的功能，实现无级调位，应用范围大大提高，本发明结构新颖，成本低廉，加工工艺简单，性能可靠，使用方便，可广泛应用于汽车座椅和高档家具转椅上，还可用于医院中的病床及工业中的锁紧机件上。

    图1是本发明的结构示意图。

    如图1，本发明装置的辅阻尼油腔23和主阻尼油腔24内注满阻尼油，从尾座2上的单向阀向缸体3内的气缸腔25充满有一定压力的隋性气体，单向阀上套有密封套21，它用来防止隋性气体跑出，尾座2通过密封圈22与缸体3密封固定连接，充完气后，用密封铆钉1将单向阀封死。当隋性气体充满后，活塞4被迫向前压缩主阻尼油腔24内的油液，使阀芯轴7后端与活塞杆5尾部端口紧密接触，将主、辅阻尼油腔24、23之间的油路断开，由于油液不可压缩的原理，使活塞杆5锁定在当时的位置。当需活塞杆5向上移动时，先下压设在顶杆8前端头上的压杆26，使顶杆8向后移动，它又使阀芯轴7向后移动。阀芯轴7后部对应于活塞杆5后端内壁位置的一段柱体直径稍细一点，其该段柱体外壁与活塞杆5后端内壁之间形成较大间隙，作为主、辅阻尼油腔24、23的通道，活塞杆5尾部大端上的阻尼孔6一端与辅阻尼油腔23连通，另一端与阀芯轴7后部和活塞杆5后端之间的较大间隙连通。这样当阀芯轴7向后移动时，其后部和活塞杆5后端之间的较大间隙与主阻尼油腔24连通，此时主阻尼油腔24内的油液由于气缸腔25内的隋性气体的压力作用迫使活塞杆5及其内的顶杆8和阀芯轴7一同向上移动，此时活塞4也向上移动，使气缸腔25容积增大，它增大的容积等于活塞杆5移出缸体3部分的体积，从而完成上升动作，只要压杆26不松开，活塞杆5及其顶杆8和阀芯轴7一直上升到活塞杆5的尾部大端抵到密封套9时为止。在活塞杆5上升过程的任意位置时，只要松开压杆26，主阻尼油腔24内的油液又迫使阀芯轴7及顶杆8向上移动，使阀心轴7的后端切断主、辅阻尼油腔24、23之间的油路，则活塞杆5停止在任一松开压杆26时的位置上，完成任意位置升停的动作。本发明在阀芯轴7的中部和前部外壁各有一密封槽，它们内部分别装有密封圈17和16，使得阀芯轴7与活塞杆5之间为滑动摩擦配合。在活塞4外壁上开有两道密封槽，它们内部均装有密封圈19、20，以保证气体与油液形成良好密封，且活塞4最好采用聚四氟乙烯高分子材料制成，它具有很小的摩擦系数，并且材质软，在工作时对缸体3内表面没什么磨损，使用寿命大大增长。在缸体3内的前端口内壁与活塞杆5的前部外壁之间设有导向套11，导向套11内包有由聚四氟乙烯高分子材料制成的导向衬10，导向套11及导向衬10的后部抵在密封套9的前端。导向套11及导向衬10用来保证活塞杆5上升时竖直向上，不发生偏离，由于导向衬10采用软质耐磨材料制成，它不磨损活塞杆5的表面，保证工作精度。在顶杆8尾端大圆头台阶处套装有密封圈15，在密封套9内外壁的密封槽内装有密封圈12、13、14，它们均用来起密封作用，防止油液漏出。

    当活塞杆5全部伸出需复位时，应下压压杆26，同时给活塞杆5前端一个大于其顶出时的力的压力，迫使活塞杆5及其顶杆8和阀芯轴7复位，此时活塞4也下移到初始位置。

    本发明中，气缸腔25内贮藏的压力气体可根据不同的需要注入不同压力的隋性气体，所产生的对活塞杆5的顶力也相应改变。活塞杆5的上升速度由阻尼孔6的孔径来决定，达到所需的运动速度。