能自由充气和有过载自动保护的可修复气体弹簧的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能自由充气和有过载自动保护的可修复的气体弹簧，所述气体弹簧由缸体、缸体前端、缸体后端、活塞组件、定位件、定位管、后腔安全阀、充气单向阀、前腔安全阀、毛细管组成组成。缸体与前端和后端均可以拆装，方便维修；后端有压力可调的充气单向阀，可以充气和放气；缸体内腔被活塞分隔成前腔和后腔，前腔与前端相连接，后腔与后端连接，前腔和后腔分别有压力可调的安全阀(单向阀)相连通，可自动卸压至安全设定气体压力；定位管与活塞杆固定连接，定位件与前端螺纹连接，定位件凸槽与定位管凹槽间歇配合，防止活塞杆旋转；前端内装有两套与活塞杆相匹配的后环、含油轴承、前环、挡圈，防止漏气和增加轴承对活塞杆的导向能力。
【专利说明】能自由充气和有过载自动保护的可修复气体弹簧
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能自由充气的、可修复的气体弹簧，还特别涉及一种有过载自动保护的安全气体弹簧；近一步地，还涉及到防止活塞杆主轴相对缸体作同轴心线圆周旋转和防止运动活塞杆尘埃或机械碰撞的气体弹簧；进一步地，还涉及到活塞杆相对缸体出口处采用多级密封和多级导向含油轴承，增强缸内气体外泄漏能力和活塞杆导向能力的加强性气体弹簧；是一种机械工程气体动力零部件；进一步地，还涉及到单个或多个气体弹簧的气体弹簧充气单向阀、单向压力安全阀的外接集成安装和使用方法。
【背景技术】
[0002]气体弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调整及角度调节等功能性配件，广泛应用于医疗设备、汽车、家具、纺织设备、机械制造等领域。原理是在密闭的缸筒内充入惰性气体或者油气混和物，使缸体内压力高于大气压力的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞横截面积从而产生压力差来实现活塞杆的运动。
[0003]气体弹簧加气行业术语叫充气。目前，充气的方式为前充气和后充气两种，充入预设气体气压后，压入钢珠封堵，称为气体弹簧后充气；充入预设气体气压后，测力气压不足后再补充，称为气体弹簧前充气，充气是通过活塞杆和缸筒交界处的导向套与活塞杆的间歇充气。充气时，需要用专用设备和工装才能正常充气，此方法充气后基本不能再调整。因充气的工序和工艺造成的废品率高、特别是首件和新产品的试制。目前气体弹簧坏了是不能修复的。
[0004]气体弹簧常温下缸体内存储几倍或者几十倍标准大气压力，依据热力学的气态方程P1*VI/T1 = P2*V2/T2，在气体弹簧缸体内温度升高，所述气体弹簧缸体内的压力成比例增加，会发生爆炸危险，在日常使用气体弹簧装置中就有所述情况发生爆炸。目前，有在气体弹簧缸体底部增设安全阀的装置，所述安全阀装置对靠近气体弹簧缸体底部连通的压力腔有过载压力保护功能，但对所述压力腔活塞另一端缸体内压力腔无过载压力保护功能，气体弹簧还是存在爆炸危险；近一步地，当气体弹簧底部一端有安装需要的螺纹孔或螺杆时，所述气体弹簧底部可用来安装其它配件的面积小于所述安全阀安装所需面积时，所述安全阀无法安装而不能用。
[0005]气体弹簧活塞缸体内径为圆柱状或可运动的活塞与所述缸体接触面为圆柱状时，所述活塞在运动中没有外界限制其饶所述缸体轴心线作圆周运动干预时，所述活塞在缸体内动动时，所述活塞有机会相对缸体作轴心线饶圆运动。一般地，活塞杆固定于活塞上，所述活塞杆与所述活塞同中心轴心线，所述活塞旋转时，所述活塞杆作同轴心线的同步旋转。近而地，所述活塞绕所述缸体作绕同轴中心线作圆周运动时，所述活塞杆也相对于缸体作同轴心线的相对圆周运动，当所述气体弹簧工作要求活塞杆与缸体只作同轴心线直线运动而作圆周运动被禁止时，所述气体弹簧装置被禁止使用。
[0006]气体弹簧活塞杆相对缸体出口配合部位，是气体弹簧薄弱的部位。所述出口配合部位有密封材料，所述密封材料用于密封所述缸体内高压气体不外泄，活塞杆在运动过程中，所述活塞杆与密封材料相互摩擦，进一步地，所述密封材料与所述活塞杆间歇在相互摩擦损坏时增大，所述密封材料与所述活塞杆间歇增大到所述缸内气体能外泄时，所述缸体内高压气体外漏卸压，当所述缸体内气体压力卸压至常压时，气体弹簧工作失效；所述出口配合部位，有含油轴承，所述含油轴承用于活塞杆的导向，所述活塞杆在运动过程中，因作用于所述活塞杆的轴心线相垂直的外力时，所述活塞杆与所述含油轴承配合的间歇向增大方向发展，所述含油轴承导向能力减弱，进一步地，所述外力也增大了所述活塞与所述密封材料的摩擦，进一步地，所述外力增加了所述密封材料与所述活塞杆配合的间歇，加速了气体弹簧工作失效。目前，气体弹簧活塞杆相对缸体出口配合部位，只有一个含油轴承，两个密封材料，所述出口配合部位是气体弹簧薄弱部位，是缸内高压气体向外泄漏的主要通道，针对上述问题，本发明在所述出口部位增加一个含油轴承、两个密封材料、一个挡圈，增强了含油轴承的导向功能，还增强了所述出口部位密封所述缸体内高压气体功能，还减少了所述出口部位因所述缸体高压气体泄漏引起的安全事故风险。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是:提供一种可以方便、自由充气的、可修复的气体弹簧；一种缸体内活塞两端缸体内腔压力过载自动卸压至安全压力的气体弹簧；一种防止活塞杆主轴相对缸体作同轴心线圆周旋转和运动活塞杆防尘的气体弹簧。
[0008]本发明的技术方案是:一种气体弹簧由圆柱状中空的管状刚性材料缸体、缸体一端封装和支承的刚性材料前端、缸体另一端封装和支承的刚性材料后端、固定有同轴心活塞杆且能在缸体内腔内运动的活塞组件、与前端另一侧相连的刚性材料定位件、固定在活塞杆上并与定位件相配合的中空管状刚性材料定位管、安装在后端上的近缸体侧的后腔安全阀、安装在后端上的后端内腔与后腔安全阀连通的充气单向阀、安装在后端上的与后端有独立内孔相连的前腔安全阀、连接前端封装与缸体内腔相通的前腔和后端的独立内孔的毛细管组成。所述前腔安全阀、后腔安全阀、充气单向阀阀均为压力可调的单向阀。
[0009]所述缸体与前端和后端均螺纹连接，所述活塞组件活塞装于所述缸体内腔，活塞杆从前端的中心孔穿出，构成气体弹簧的主体。所述后腔安全阀、充气单向阀、前腔安全阀与后端作后端轴心线的垂直安装。进一步地，所述后端有一中心孔，所述中心孔与所述缸体内腔相连并连通所述后腔安全阀和充气单向阀，所述充气单向阀可用于气体弹簧充气，所述后腔安全阀可以卸压气体弹簧缸体与后端连接腔内过载气体压力至安全压力；后端内有一独立孔与前腔安全阀相通，所述独立孔与所述毛细管内腔及所述缸体内腔与前端相连的前腔相通，所述前腔安全阀可以卸压所述前腔内过载气体压力至安全压力。
[0010]所述定位件与所述前端相连接，所述定位管与所述活塞杆相连接，所述定位件与所述定位管相匹配，所述定位件在同一个平面上至少有三个定位点，所述定位管就与所述定位件在所述缸体轴心线垂直的平面上保持相对静止，所述定位管与所述活塞杆固定相连接，所述活塞杆所述活塞固定连接，不管所述活塞组件运动状态为何，所述活塞杆与所述缸体在所述缸体轴心线垂直的平面上保持相对静止。
[0011]本发明的有益效果是:提供了一种气体弹簧。所述气体弹簧，在活塞两端的腔体内气体压力大于预先设定的所需压力时，均能通过相应的安全阀自动地卸压至预先设定的所需压力；所述充气单向阀可时刻改变和调整所述缸体内腔需压力实时充气，这就给生产、制造和维修带来了极大的方便，同时也降低料现有充气方式带来的高不良品，也给生产、制造工艺带来了方便，降低了生产、制造对设备和工装的要求，还排除了现有气体弹簧在制造充气过程封堵时打入钢珠或钢针带来的生产制造或使用中所述钢针或钢珠飞除的安全事故隐患；所述定位件和所述定位管的设置，保证了所述气体弹簧在工作中，所述活塞杆带动的负载能在与所述缸体在所述缸体轴心线垂直的平面上保持相对静止，进而地，防止了所述气体弹簧的负载相对于在与所述缸体的所述缸体轴心线作圆周旋转运动，所述定位管还隔离了所述活塞杆外部环境的通道，进而地，所述定位管保护所述活塞杆的机械接触和防止尘埃的进入。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图A为本发明的结构示意图。Al是A截面FM-FM3: I放大图，A2是所述定位件示意图，A3是所述定位管示意图。
[0013]图B为图A的截面示意图。图BI是所述充气单向阀8的放大结构示意图，B2是所述后腔安全阀7的放大结构示意图，所述前腔安全阀结构与所述后腔安全阀结构一样。B3是所述7中的压力调节弹簧85的定位调节件86结构示意图，810是86的扁位。B4是所述充气阀8中阀主体80结构示意图。
[0014]图Al示意图是A2和A3定位配合示意图。
[0015]图C为本发明7的可替换配件示意图，是一种双保险安全阀。Cl是所述C中C70的结构示意图，C2是所述C中C77的结构示意图。
[0016]图D为本发明A的另一组件结构示意图，图E是图D的部分元件分解结构示意图。 所述图D与所述图A的主要不同是，图A中的安位件5和连接所述图A中的缸体I内腔的前腔与前腔安全阀的通道的毛细管10，所述定位件5和毛细管10被功能相同的所述图D中的E5定位件所取代。
[0017]图E为本发明图D的部分分解结构示意图。所述图E中的活塞组件E4与所述图A中的活塞组件4结构完全一样。
[0018]图F为所述图E中的定位管E6的透视图。
[0019]图G多个气体弹簧的气体弹簧充气单向阀、单向压力安全阀的外接集成安装和使用方法。
[0020]本发明所述气体弹黃，图A和图B中:
I是由圆柱状中空的管状刚性材料缸体。
2是缸体一端封装和支承的刚性材料前端。
3是缸体另一端封装和支承的刚性材料后端。
4是固定有同轴心活塞杆且能在缸体内腔内运动的活塞组件。
5是与前端另一侧相连的刚性材料定位件。
6是固定在活塞杆上并与定位件相配合的中空管状刚性材料定位管。
7是安装在后端上的近缸体侧的后腔安全阀。
8是安装在后端上的后端内腔与后腔安全阀连通的充气单向阀。
9是安装在后端上的与后端有独立内孔相连的前腔安全阀。
10连接前端封装与缸体内腔相通的前腔和后端的独立内孔的毛细管。 11是10的活接头装置。
[0021]本发明所述气体弹簧，图A和图B中:
70至74是所述后腔安全阀7的全部零部件，70是7的阀主体，71是7的前定位件，70与71螺纹连接，72是可在7内腔可运动的密封件，73是7内的压缩弹簧，74是7的压力整定件，73安装在72及74的凸台间，74与70螺纹连接，74尾部有十字口，75是70上的通气孔，即7的卸压孔，C76是71的进气孔。
[0022]本发明所述气体弹簧，图A和图B中:
80至87是所述充气单向阀8的零部件，80是8的充气阀主体，81是8的密封件阀芯，82是81锥形面上的密封材料，83是80上的上口密封材料，84是80上的下口密封材料，85是8的压力正定用的压缩弹簧，86是8的压力整定件，87是8的端部封口堵头，88是所述阀主体80内的充气阀通气孔，89是所述端部封口堵头87的十字凹槽，所述十字凹槽用于外部工具使用连接备用。
[0023]本发明所述气体弹簧，图A和图B中:
40至423是所述活塞组件4的全部零部件，40是4的阀芯，41是4的阀口密封材料，42是4的活塞主体活塞后环，43是4的活塞主体，44是4中43的耐磨材料，45是4中43的活塞前环，46是4中40压力整定压缩弹簧，47是4中43的尾部密封材料后环，48是4中43的尾部含油轴承，49是4中43的尾部密封材料前环，410是4中43的尾部垫片，411是4中40压力整定件，412是4中的阀心40的控制件，413是4中412配合的后含油轴承，414是4的活塞杆，414与43螺纹连接，415是4中414的密封材料后环，416是4中414的含油轴承，417是4中414的密封材料前环，418是4中417的挡圈，419是所述定位管6的后定位件，420是4中412的前含油轴承，421是所述定位管6的前定位件，422是4中412的支承压缩弹簧，423是4中422的定位件。424是4中43的两端的对流转换孔。
[0024]本发明所述气体弹簧，图C中:
C70至C74是第一级阀的全部零件，75至C78是第二级阀的全部零件，所述第一级阀主体的C70与C77螺纹连接，组成一个完整的所述双保险安全阀。在所述双保险安全阀中:C70是第一级阀的主体，C71是第一级阀的前定位件，C70与C71螺纹连接，C72是第一级阀密封件，C73是第一级阀压力调整的压缩弹簧，C74是所述C73的定位和调整件；C77是第二级阀的主体，C75是第二级阀的密封件，C76是第二级阀压力调整的压缩弹簧，C78是所述C76的定位和调整件；C79是所述C71的前通气孔，C710是所述C71的后通气孔，C711是所述C77的后通气孔。
[0025]本发明所述气体弹簧，图E中:
El至E9是所述E的全部零件结构示意图，
El是由圆柱状中空的管状刚性材料缸体。
E2是缸体一端封装和支承的刚性材料前端。
E3是缸体另一端封装和支承的刚性材料后端。
E4是固定有同轴心活塞杆且能在缸体内腔内运动的活塞组件。
E5是与前端另一侧相连并与E3的一独立孔相连的刚性材料定位件。
E6是固定在活塞杆上并与定位件相配合的中空管状刚性材料定位管。
E7是安装在后端上的近缸体侧的后腔安全阀。 ES是安装在后端上的后端内腔与后腔安全阀连通的充气单向阀。
E9是安装在后端上的与后端有独立内孔相连的前腔安全阀。
ElO是所述El的前内腔相通的孔，Ell是所述E3独立通气孔，所述ElI与所述E9的进气孔连通，ElO和Ell与E5内腔连通。进而地，构成所述El的前腔内过载压力自动卸压通路。
【具体实施方式】
[0026]本发明是这样实现的:
本发明所述气体弹簧，图A和图B中，缸体I的后端连接后端3的前端，所述缸体I的前端再连接前端2的后端；所述后端3垂直其轴心线方向的后端3的前端第一孔、后端3前端第二孔、后端3的后端孔，后腔安全阀安装于所述后端3的前端的第一孔内，充气安全阀安装于所述后端3的前端的第二孔内，所述后端3有一前端内腔孔，所述后端3的前端内腔孔连通所述后端3的前端第一孔和所述后端3的前端第二孔，所述后端3的前端内腔孔连通所述缸体I的后内腔，组成所述气体弹簧的后腔
[0027]进而地，所述气体弹簧的后腔内的过载压力，就能通过所述后腔安全阀7自动地卸压至设定的安全压力。
[0028]所述缸体I的另一端，所述另一端是所述缸体I的前端，所述缸体I的前端连接所述前端2的后端，所述前端2有一全通的内孔，所述内孔与所述缸体I内腔相通，所述内孔直径与所述活塞组件4的活塞杆414的外径间歇配合，所述前端2的另一端是所述前端2的前端，所述前端2的前端有一大内孔，所述前端2的前端大内孔直径大于所述前端2的全通的内孔，所述活塞组件4的密封材料后环415安装于所述前端2的前端大内孔的底部，所述活塞组件4的后含油轴承416与所述密封材料后环415相连，所述活塞组件4的密封材料前环417与所述后含油轴承416相连，所述密封材料前环417与所述后含油轴承416相连后有另一S封材料如环417外侧，所述如端2的如端在安装完所述S封材料如环417后，所述前端2的前端大内孔在所述密封材料前环417外侧有一矩形凹槽，所述活塞组件4的挡圈418安装于所述矩形凹槽中，所述挡圈418与所述密封材料前环417相连接，所述前端2的后端与所述缸体I的前端的内腔和所述活塞组件4的活塞主体，组成所述气体弹簧的前腔。
[0029]进而地，所述后端3的后端孔，是一个独立孔，所述前腔安全阀9安装于所述后端3的后端孔，所述后端3的后端孔还有所述后端3垂直其轴心线方向的后端3的后端孔通气孔；所述前端2的后端上有所述前端2垂直其轴心线方向的与所述气体弹簧的前腔连通的前腔通气孔；所述毛细管10连通所述后端3的后端孔通气孔和所述前端2的前腔通气孔。进而地，所述气体弹簧的前腔内的过载压力，就能通过所述前腔安全阀9自动地卸压至安全设定压力。
[0030]本发明所述气体弹簧，图B2中:
所述气体弹簧的前腔或所述气体弹簧的后腔有过载压力通过时，过压压力气体进入所述定位件71中的进气孔76，进而地，所述过压压力气体推开所述密封件72，所述压缩弹簧73被所述密封件72推动并被压缩，所述过压压力气体进入所述阀主体70的通气孔75，所述通气孔与大气压环境连通，进而地，所述过载压力气体被卸压；当过载压力气体被卸压至设定压力时，所述压力弹簧推动所述密封件72堵住71的出气孔，所述气体弹簧压力保持设定压力。
[0031]本发明所述气体弹簧，图BI中:
所述充气单向阀8，取出所述端部封口堵头87，与所述充气阀主体80中取出所述87处的螺纹连接，进而地，可向所述充气阀主体80内部充气，充气气流通过所述压力整定件86的扁位810，进而地，所述充气气流进入所述充气阀主体80的通气孔89，进而地，所述充气气流推压向所述密封件阀芯81，进而地，当所述充气气流大于所述密封件阀芯81与所述气体弹簧的后腔接触的内部压力时，所述充气气流推动所述密封件阀芯81向所述气体弹簧的后腔内部运动，所述压力整定件86与所述密封件阀芯81螺纹连接，所属压力整定件86在所述充气阀主体内腔随所述密封件阀芯81同步运动，进而地，所述压力整定用的压缩弹簧85被压缩，所属充气单向阀8的密封材料阀芯打开，所述充气气流进入所述气体弹簧的后腔，开始充气；进而地，所述充气气流不断进入所述气体弹簧的后腔，当所述后腔内的压力大于所述气体弹簧的前腔安全阀9或后腔安全阀7的设定压力时，进入所述工作状态；进而地，在所述气体弹簧充气过程中，所述充气气流不断进入所述气体弹簧的后腔，当所述气体弹簧的前腔安全阀9或后腔安全阀7有气体卸压时，停止充气，与所述充气阀主体80中取出所述87处的螺纹断开，进而地，所述充气阀主体80的通气孔89和所述压力整定件86的扁位810及所述80内腔空隙连通外界大气，所述密封件阀芯81在所述80内腔压力卸压了，所述8的压力整定用的压缩弹簧85复位，所述密封件阀芯81和所述8的压力整定件86同步复位，所述密封件阀芯81的密封材料82锥面压实所述充气阀主体80上的上口密封材料83，所述密封件阀芯81压实80上的下口密封材料84，所述充气单向阀8的所述密封件阀芯81关闭，进而地，所述充气单向阀8的端部封口堵头87装入所述充气单向阀8的充气阀主体80封堵。所述气体弹簧充气完成。
[0032]本发明所述气体弹簧，图A、图B中:
所述气体弹簧工作原理是在密闭的缸筒内充入惰性气体或者油气混和物，使缸体内压力高于大气压力的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞横截面积从而产生压力差来实现活塞杆的运动。这里主要说明下活塞杆控制件控制活塞运动的实现过程，在所述气体弹簧中，按下控制件412，412压下压力整定件411和控制件412的支承弹簧422，阀芯40与压力整定件411同步运动，并压下压力整定压缩弹簧46，阀芯40打开，所述气体弹簧的后腔与活塞主体43的内孔连通两端的对流转换孔424和所述气体弹簧的前腔；松开控制件412，412的支承弹簧22恢复弹力，412的支承弹簧422推动控制件412回到初始状态，控制件412离开压力整定件411，压力整定压缩弹簧46恢复弹力，压力整定压缩弹簧46推动压力整定件411及阀芯40回到初始状态，阀芯40紧压在活塞主体43的阀口密封材料41上，阻断活塞主体43的内孔连通两端的对流转换孔424与所述气体弹簧的后腔通道，所述气体弹簧的后腔和所述气体弹簧的前腔由活塞阻断。通过对控制件412的控制，实现对活塞在所述气体弹簧的缸体I内腔运动状态的控制。
[0033]本发明所述气体弹簧，图A、图B中:
密封材料后环415、含油轴承416、密封材料前环、挡圈418
[0034]本发明所述气体弹簧，图C中:
所述气体弹簧的前腔或所述气体弹簧的后腔有过载压力通过时，过压压力气体进入所述第一级阀的前定位件C71的前通气孔C79，进而地，所述过压压力气体推开所述第一级阀密封件C72，所述第一级阀压力调整的压缩弹簧C73被所述第一级阀密封件C72推动并被压缩，所述过压压力气体进入所述第一级阀主体C70的前通气孔C710，所述过压压力气体推开所述第二级阀的密封件C75，所述第二级阀压力调整的压缩弹簧C76被所述第二级阀密封件C75推动并被压缩，所述过压压力气体进入所述第二级阀主体C77的后通气孔C711，通气孔与大气压环境连通，进而地，所述过载压力气体被卸压；当过载压力气体被卸压至设定压力时，所述第一级阀压力调整的压缩弹簧C73推动所述第一级阀密封件C72堵住所述第一级阀的前定位件C71的出气孔，所述第二级阀压力调整的压缩弹簧C76推动所述第二级阀密封件C75堵住所述第二级阀的前定位件C70的出气孔，所述气体弹簧压力保持设定压力。
[0035]本发明所述气体弹簧，图D、图E、图F中:
所述充气单向阀ES与图A、图B所述中的充气单向阀8结构和功能及工作过程等同；所述后腔安全阀E7与图A、图B所述后腔安全阀7结构和功能及工作过程等同；所述前腔安全阀E9与图A、图B所述前腔安全阀9结构和功能及工作过程等同；所述活塞组件E4与图A、图B所述活塞组件4结构和功能及工作过程等同；所述气体弹簧定位件E5与图A、图B所述气体弹簧定位件5的定位功能及定位方式是一样的，所述气体弹簧定位件E5与图A、图B所述气体弹簧的所述毛细管10连通所述气体弹簧的前腔和所述气体弹簧与前安全阀通路的动能是等同的；所述定位管E6与图A、图B所述定位管6的结构和功能及工作过程等同。
[0036]本发明所述气体弹簧，图D、图E、图F中:
所述充气单向阀ES，取出所述端部封口堵头并与充气装置的接头连接，开始所述气体弹簧充气，充气气流进入所述充气单向阀ES的内腔，当所述内腔压力大于所述气体弹簧的后腔压力时，所述充气单向阀ES的阀芯打开，所述充气气流进入所述气体弹簧的后腔，所述气体弹簧开始充气；进而地，所述充气气流不断进入所述气体弹簧的后腔，当所述后腔内的压力大于所述气体弹簧的前腔安全阀E9或后腔安全阀E7的设定压力时，进入所述工作状态，
进而地，在所述气体弹簧充气过程中，所述充气气流不断进入所述气体弹簧的后腔，当所述气体弹簧的前腔安全阀E9或后腔安全阀E7有气体卸压时，停止充气，所述充气装置的接头断开时，所述充气单向阀ES的阀芯关闭，进而地，装入所述充气单向阀ES的所述端部封口堵头封堵，所述气体弹簧充气结束。
[0037]本发明所述气体弹黃，图D、图E、图F中:
所述气体弹簧的前腔有过载压力时，所述过载压力通过所述缸体El的前内腔相通连的孔E10，进而地，所述过载压力进入所述定位件E5的内腔，进而地，所述过载压力进入所述后端E3的独立通孔Ell，进而地，所述过载压力进入所述前腔安全阀E9，进而地，所述过载压力推开所述前腔安全阀E9的阀芯，进而地，所述过载压力进入前腔安全阀E9内腔，进而地，所述过载压力直接排向外部大气压环境，所述过载压力开始卸压；当所述过载压力卸压的压力等于所述气体弹簧的前腔设定压力时，所述前腔安全阀E9的阀芯关闭，所述气体弹簧压力保持设定压力，所述气体弹簧的前腔有过载压力自动卸压结束。所述气体弹簧的后腔有过载压力时，所述过载压力通过所述缸体El的后腔直接接通所述后腔安全阀E7的阀芯，进而地，所述过载压力进入后腔安全阀E7内腔，进而地，所述过载压力直接排向外部大气压环境，所述过载压力开始卸压；当所述过载压力卸压的压力等于所述气体弹簧的前腔设定压力时，所述后腔安全阀E7的阀芯关闭，所述气体弹簧压力保持设定压力，所述气体弹簧的后腔有过载压力自动卸压结束。
[0038]本发明还涉及气体弹簧充气单向阀、单向压力安全阀的外接安装和使用方法，也涉及多个气体弹簧的气体弹簧充气单向阀、单向压力安全阀的集成安装和使用方法。ga、gb、gc是三个独立的气体弹簧，g8a是ga的充气单向阀，g8b是gb的充气单向阀，g8c是gc的充气单向阀；g7a是ga的后腔安全阀,g7b是gb的后腔安全阀,g7c是gc的后腔安全阀；g9a是ga的前腔安全阀，g9b是gb的前腔安全阀，g9c是gc的前腔安全阀；g8a、g8b、g8c集成安装在g8z底座上，g7a、g7b、g7c集成安装在g7z底座上，g9a、g9b、g9c集成安装在g9z底座上。
【权利要求】
1.能自由充气和有过载自动保护的可修复的气体弹簧，其特征在于，所述气体弹簧由圆柱状中空的管状刚性材料缸体1、缸体一端封装和支承的刚性材料前端2、缸体另一端封装和支承的刚性材料后端3、固定有同轴心活塞杆414能在缸体内腔内运动的活塞组件4、与前端另一侧相连的刚性材料定位件5、固定在活塞杆414上并与定位件相配合的中空管状刚性材料定位管6、安装在后端上的近缸体侧的后腔安全阀7、安装在后端上的后端内腔与后腔安全阀连通的充气单向阀8、安装在后端上的与后端有独立内孔相连的前腔安全阀9、连接前端封装与缸体内腔相通的前腔和后端的独立内孔的毛细管组成10组成。所述气体弹簧的所述缸体I与所述前端2或所述后端3螺纹连接；所述气体弹簧的后端3上安装了一个压力可调的充气单向阀8 ;所述气体弹簧的活塞组件4的活塞主体43外圆表面与缸体I内腔圆表面配合，所述活塞主体43将所述缸体I内腔分隔成一个前腔和一个后腔，所述前腔与前端2相连接，所述后腔与后端3连接，所述前腔和所述后腔分别有前腔安全阀9、后腔安全阀7相连通，所述前腔安全阀9和所述后腔安全阀7均为压力可调单向阀；所述气体弹簧还设置了定位件5和定位管6,定位管6与活塞杆414固定连接,所述定位件5外圆上有凸槽，所述定位管6内圆上有凹槽，所述凸槽与所述凹槽间歇配合；所述气体弹簧的前端2有一前端2的前端,所述前端2的另一端为称为前端2的后端,所述前端2的后端与缸体I的前腔相连通，所述前端2的前端内装有多个密封材料后环415、含油轴承416、密封材料前环417、挡圈418，所述后环415、含油轴承416、前环417、挡圈418与活塞杆414相匹配。
2.根据权利I的要求，所述气体弹簧的所述缸体I与所述前端2或所述后端3螺纹连接，所述前端3等同缸体头，所述后端3等同缸尾，所述前端2与所述缸体I的螺纹连接结构是可以拆装的，所述后端3与所述缸体I的螺纹连接也是可以拆装的。
3.根据权利I的要求，所述气体弹簧的后端3上安装了一个压力可调的充气单向阀8，所述充气单向阀8安装在所述缸体I的后端3上，也可安装在所述缸体I的前端2上；所述充气单向阀8，既可以相对所述前端2轴心线或所述后端3轴心线作垂直安装，也可以相对所述前端2轴心线或所述后端3轴心线作同轴心线方向安装，且安装方式均为螺纹连接，所述阀的主体80 —端面有方便安装的十字凹状切口 ；所述充气单向阀8，拆下端部封口堵头87，外部充气装置连接阀的主体80上位于安装端部封口堵头87处的螺纹后，即可冲入高压气体，所述高压气体推开密封件阀芯81，所述高压气体进入所述气体弹簧的缸体I内腔，进入充气状态，当外部充气装置拆除连接阀的主体80上位于安装端部封口堵头处的螺纹后，压缩弹簧85恢复弹力，压缩弹簧85推动压力整定件86，压力整定件86与密封件阀芯81螺纹连接，密封件阀芯81被压力整定件86拉回后退，密封件阀芯81锥面和锥面密封材料82紧压阀的主体80出口处的下口密封材料84和上口密封材料83，密封件阀芯81关闭，充气完成，更换压力弹簧85或调整压力整定件86与密封件阀芯之间的螺纹匹配长度，即可完成所述充气单向阀的关闭或开启压力调整。
4.根据权利I的要求，这里将大于预先设定压力的高压气体称为过载压力气体，将等于预先设定压力的高压气体称为标准压力气体，所述气体弹簧前腔安全阀9用于卸载所述缸体I前腔内的过载压力气体至预先设定的标准压力气体，所述气体弹簧后腔安全阀7用于卸载所述缸体I后腔内的过载压力气体至预先设定的标准压方气体，进一步地，所述气体弹簧的缸体内腔内只要有过载压力气体，都会被所述前腔安全阀9或所述后腔安全阀7卸载至预先设定的标准压力气体；进一步地，用于卸载所述气体弹簧的所述缸体I前腔的过载压力气体，可以安装多个前腔安全阀9，用于卸载所述气体弹簧的所述缸体I后腔的过载压力气体，可以安装多个后腔安全阀7，所述前腔安全阀或所述后腔安全阀的安装位置于所述前端2或所述后端3，所述前腔安全阀9或所述后腔安全阀7安装后有所述缸体I的前腔或后腔相连通路道，所述前腔安全阀或所述后腔安全阀相对于所述前端2的轴心线或所述后端3的轴心线作垂直安装或同轴线方向安装，当所述前腔安全阀或所述后腔安全阀相对于所述前端2的轴心线或所述后端3的轴心线作同轴线方向安装因位置有限无法安装时作垂直安装。
5.根据权利4的要求，所述前腔安全阀9和所述后腔安全阀7的结构和功能是一样的，都是压力可调的单向阀，可以通过调整压力整定件74或更换压缩弹簧73来调整所述单向阀的预先设定所需的整定压力。
6.根据权利I的要求，所述气体弹簧设置了定位件5和定位管6，所述定位件5外圆上有凸槽，所述凸槽在与所述定位件5轴心线相垂直的平面上至少有三个；所述定位管6内圆上有凹槽，所述凹槽在与所述定位管6轴心线相垂直的平面上至少有三个，所述凸槽与所述凹槽间歇配合。
7.根据权利I的要求，所述多个密封材料后环415、含油轴承416、密封材料前环417、挡圈418，所述后环415、含油轴承416、前环417、挡圈418与活塞杆414相匹配，所述多个以两个为普遍情况。
8.根据权利I的要求，所述气体弹簧的活塞组件可以是带有阀芯40及控制件412的可控活塞组件，阀芯40有一复位弹簧46，46安装于活塞主体43有意台阶内孔和压力整定件411之间，阀芯40有一螺杆末端，压力整定件411有一端面中心螺纹孔，所述螺杆末端与所述螺纹孔连接，复位弹簧46用于阀芯40的复位；阀芯控制杆412有一复位弹簧422，422安装于412末端导向轴承420与422定位件423之间，定位件423与控制杆412螺纹连接，复位弹簧422用于控制杆412释放外力后自动复位。
9.根据权利I的要求，所述气体弹簧是带有压力可调的充气单向阀8，可以通过8向缸体内腔充气，当充气压力大于前腔安全阀9或后腔安全阀7，缸体I内腔过载压力会通过前腔安全阀9或后腔安全阀7卸压至预先设定的安全压力，所述前腔或所述后腔有过载高压气体喷出发声，此时停止充气，所述气体弹簧充气完成；当因缸体I内腔内温度或其它原因温度升高，依据气态方程P1V1/T1 = P2V2/T2，所述温度升高引起所述缸体I内腔内高压气体压力比例增大,进一步地,缸体I内腔内产生过载高压气体,此时,所述过载高压气体会通过前腔安全阀9或后腔安全阀7卸载至所述缸体I内腔内预先设定的安全气体压力；缸体I与前端2和后端3可拆装螺纹连接，当所述气体弹簧有部件异常需要维修时，可以先调整前腔安全阀9或后腔安全阀的压力整定件74释放所述缸体I内腔高压气体，但优先拆除端步封口堵头87，然后顶压充气单向阀压力整定件86，阀芯81打开，释放所述缸体I内腔高压气体，所述高压气体释放完毕，可进行所述气体弹簧的维修工作；定位件5与前端2螺纹连接或定位件的另一连接形式E5与El固定或定位连接，所述定位件5与所述缸体I保持相对静止，定位管6与活塞杆414有锁紧螺帽后定位件419或前定位件421定位连接，所述定位管6与所述活塞杆414保持相对静止，所述定位件5的凸槽与所述定位管6的凹槽间歇配合，所述定位件5与所述定位管6只作缸体I轴心线方向相对运动，所述定位件5与所述定位管6在缸体I轴心线绕圆方向相对静止,进一步地,活塞杆414相对于缸体I只作缸体I轴心线方向相对运动而在缸体I轴心线绕圆方向相对静止；所述前端2的前端内腔装设有密封材料后环415、含油轴承416、密封材料前环417、挡圈418，在所述当圈418另一端增装设密封材料后环415、含油轴承416、密封材料前环417、挡圈418，需要时，可以增装设多个密封材料后环415、含油轴承416、密封材料前环417、挡圈418，所述后环415、含油轴承416、前环417、挡圈418与活塞杆414相匹配，多个封材料后环415或密封材料前环417加强了对缸体I内腔高压气体的密封，含油轴承416增加了活塞杆414的导向功能。
10.本发明还涉及气体弹簧充气单向阀、单向压力安全阀的外接安装和使用方法，也涉及多个气体弹簧的气体弹簧充气单向阀、单向压力安全阀的集成安装和使用方法。ga、gb、gc是三个独立的气体弹簧，g8a是ga的充气单向阀，g8b是gb的充气单向阀，g8c是gc的充气单向阀；g7a是ga的后腔安全阀，g7b是gb的后腔安全阀，g7c是gc的后腔安全阀；g9a是ga的前腔安全阀，g9b是gb的前腔安全阀，g9c是gc的前腔安全阀；g8a、g8b、g8c集成安装在g8z底座上，g7a、g7b、g7c集成安装在g7z底座上，g9a、g9b、g9c集成安装在g9z底座上。
【文档编号】F16F9/43GK104514831SQ201410104009
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】不公告发明人 申请人:罗成