专利名称：氮气弹簧自动充气机的制作方法
技术领域：
本发明涉及充气机，尤其涉及氮气弹簧自动充气机
背景技术：
氮气弹簧是一种具有弹性功能的部件，其将高压氮气密封在确定的容器中，外力通过柱塞杆将氮气压缩，当外力去除后靠压缩氮气的膨胀来获得一定的弹压力。氮气弹簧具有体积小，弹力大，寿命长，弹压力恒定的特点，广泛地应用在模具、汽车、电子、仪表等工业领域。其中弹压力恒定是衡量氮气弹簧性能优劣的一个重要指标，氮气弹簧将氮气储存在有限的体积内，通过反复进行上述氮气压缩及解压过程，释放几百公斤甚至几吨的力量。为了保持氮气弹簧的工作稳定性，首先要保证氮气弹簧在制造时要有一定的氮气充气压力，而现有技术中在氮气弹簧生产中还依靠人工控制氮气弹簧的充气压力，人工控制误差较大。
发明内容
本申请人针对现有氮气弹簧制造中依靠人工控制氮气弹簧的充气压力、误差较大的缺点，进行了研究改进，提供一种压力可调的氮气弹簧自动充气机，其操作方便，氮气弹簧的充气压力可调，充气压力的控制精度高。本发明所采用的技术方案如下
一种氮气弹簧自动充气机，包括一压力气罐，压力气罐通过高压充气系统连接密封充气头，密封充气头装置于机架上；在机架上还装置夹紧机构，夹紧机构与气缸的活塞杆螺纹连接，气缸通过低压控制系统连接气源。其进一步特征在于
所述高压充气系统中设置有压力气缓冲罐，压力气罐通过管道顺序连接减压阀、第一气动三联件、第一电磁阀、压力气缓冲罐、压力继电器、第二电磁阀及第三电磁阀；
所述密封充气头与机架固接，密封充气头上开有定位槽，定位槽内装置第一密封圈及第二密封圈；于密封充气头的内部开有进气通道、充气通道以及排气通道，进气通道与充气通道以及排气通道相通，进气通道与第二电磁阀的出气口连接，排气通道与第三电磁阀的进气口连接；
所述夹紧机构包括与横向压板固接的支架板，螺杆的一端贯穿连接于支架板，螺杆的另一端穿过横向压板与压块连接，螺杆的外周连接齿轮；在支架板的一侧连接导轨底座，导轨底座上装置导轨，导轨与齿条滑动连接，齿轮与齿条啮合；
所述低压控制系统包括气缸，气源通过管道顺序连接第二气动三联件、第四电磁阀、单向节流阀以及气缸；
所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀为二位四通电磁阀；
所述密封充气头的横截面为“T”形；
所述第四电磁阀为二位四通电磁阀。
本发明的有益效果如下
通过密封充气头、夹紧机构，有效的实现氮气弹簧在本发明的准确定位与夹紧；通过电控装置控制高压充气系统中各电磁阀的通、断电可实现对氮气弹簧进行自动高压充气；高压充气系统中设置有压力气缓冲罐，使得在充气过程中充气压力的恒定，同时通过压力继电器可以实时调节气弹簧的充气压力；低压控制系统保证氮气弹簧在充气过程中受夹紧机构夹紧的稳定性。
图I为本发明的立体结构示意图。图2为本发明夹紧装置的俯视图。图3为图2在I处的放大图。图4为图2沿A-A方向的剖视示意图。图5为定位密封装置的俯视图。图6为图5沿B-B方向的剖视示意图。图7为本发明的高压充气系统的气路图。图8为本发明的低压控制系统的气路图。
具体实施例方式下面结合附图，说明本发明的具体实施方式
。如图I所示，本发明包括一压力气罐4，压力气罐4通过高压充气系统连接密封充气头14，如图7所示，所述高压充气系统中设置有压力气缓冲罐11，压力气罐4通过管道顺序连接减压阀32 (图7中减压阀未示出)、第一气动三联件I、第一电磁阀10、压力气缓冲罐
11、压力继电器18、第二电磁阀13及第三电磁阀12。如图I所示，所述密封充气头14与机架31固接，如图5、图6所示，密封充气头14的横截面为“T”形，密封充气头14上开有定位槽14-3，定位槽14-3为圆形，在定位槽14_3内装置第一密封圈14-1及第二密封圈14-2 ;于密封充气头14的内部开有进气通道14-5、充气通道14-4以及排气通道14-6，进气通道14-5与充气通道14_4以及排气通道14_6相通，进气通道14-5与上述第二电磁阀13的出气口连接，排气通道14-6与第三电磁阀12的进气口连接。如图I所示，在密封充气头14两侧还装置两块竖向连接板8，两块竖向连接板8的上部通过紧固件连接一横向压板26，在横向压板26上装置一夹紧机构，如图4所示，所述夹紧机构包括与横向压板26固接的支架板27，支架板27上开有螺杆安装孔，于螺杆安装孔内装置线性滚珠轴套30，螺杆22的一端贯穿连接于支架板27，螺杆22的另一端穿过横向压板26与压块15连接，螺杆22的外周连接齿轮25 ;在所述支架板27的一侧连接导轨底座28，导轨底座28上装置导轨24，导轨24与齿条23滑动连接，齿轮25与齿条23啮合。如图2、图3所示，齿条23的一端与气缸2的活塞杆29螺纹连接，气缸2固定于定 位板32上，定位板32安装在机架31上。气缸2通过低压控制系统连接气源，如图8所示，包括气缸2，气源34通过管道顺序连接第二气动三联件3、第四电磁阀5、单向节流阀33以及气缸2。
本发明的工作过程如下 低压控制系统驱动气缸活塞杆伸出
如图I所不，将氮气弹簧9置于密封充气头14的定位槽14-3内，由于定位槽14-3与气弹簧外圆面相配合，保证了氮气弹簧9的准确定位；低压控制系统工作，如图8所示，气源34接通，气流流经第二气动三联件3，第二气动三联件3包括空气过滤器3-1、减压阀3-2及油雾器3-3，起到了过滤气体内的杂质，恒定流经气体压力及对后续元件润滑的作用；气体在通过第四电磁阀5的a点后进入气缸2使其工作，为保证气缸2内的气体与大气压力恒定，多余气体经过单向阀33-1后从第四电磁阀5的b点排出；上述气源是通过压缩机压缩空气，然后将压缩空气存储到压缩气罐中，并通过管道联通第二气动三联件3 (压缩气罐、压缩机未不出，属于已有技术)。气缸驱动夹紧机构工作
如图I至图4所示，气缸2工作使活塞杆29运动，由于活塞杆29与齿条23螺纹连接，并且齿条23与齿轮25啮合，从而将活塞杆29的直线运动转化为齿轮25的旋转运动，齿轮25转动驱动螺杆22往下作直线运动，直至螺杆22 —端的压块15压紧气弹簧9的上端面；由于螺杆22自锁性能较好，保证了氮气弹簧9在充气过程中不松动；同时由于密封充气头14的定位槽14-3内装置第一密封圈14-1、第二密封圈14-2，在夹紧力的作用下，各密封圈的端面与氮气弹簧9的底面抵接，使氮气弹簧9在高压充气过程中密封可靠。高压充气系统工作
如图7所示，气体从压力气罐4内流出经过减压阀32后，进入第一气动三联件1，第一气动三联件I包括空气过滤器1-1、减压阀1-2及油雾器1-3，其作用与第二气动三联件3相同；气体经过第一气动三联件I后通过第一电磁阀10，然后进入压力器缓冲罐11，压力器缓冲罐11可以控制充入氮气弹簧9内的气体压力恒定，当压力器缓冲罐11内部气体的压力下降时，能自动打开第一电磁阀10进行补气，同时第二电磁阀13、第三电磁阀12会处于断电状态，保证气体无法进入氮气弹簧9内。当压力器缓冲罐11内气体压力恒定并处于压力继电器18设定的值时，气体进入第二电磁阀13，由于上述密封充气头14内的进气孔14-5与第二电磁阀13间通过管路相联通，由此完成充气过程，充气完毕后，由于密封充气头14内的排气孔14-6通过管路与第三电磁阀12连接，所以残余气体可通过第三电磁阀12排出；压力继电器18根据气弹簧工件需要的压力在(Γ10ΜΡΑ范围内进行压力设定，根据其精度要求，可设置充气过程中的最高压力与最低压力值，保证充气压力在一个较小的范围内波动。低压控制系统驱动气缸活塞杆缩回
如图8所示，在充气完毕后，气源34接通，流经第二气动三联件3后，通过第四电磁阀5的c点，然后通过节流阀33-2后进入气缸2内，使气缸2工作，活塞杆缩回，为保证气缸2内的气体与大气压力恒定，多余气体经过第四电磁阀5的d点排出。如图I所示，第一开关7、第二开关16、绿色指示灯19、红色指示灯21、急停按钮20及第一光电开关6、第二光电开关17均属常规设计，其中第一光电开关6、第二光电开关17为检测气弹簧9是否置于密封充气头14内；第一开关7、第二开关16防止因操作人员误碰而使机器工作的情况，只有同时按下第一开关7、第二开关16时，才能实现机器的正常工作。绿色指示灯19亮起，表示机器正常工作，红色指示灯21亮起，表示机器存在故障，急停按钮20是当发生紧急情况的时候操作人员可以通过快速按下此按钮来达到保护的措施。所述气动三联件以及第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀阀及单向节流阀均为市售商品，所述气路系统的电控装置采用已有技术。 以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
权利要求
1.一种氮气弹簧自动充气机，其特征在于包括一压力气罐(4)，所述压力气罐(4)通过高压充气系统连接密封充气头(14)，密封充气头(14)装置于机架(31)上；在机架(31)上还装置夹紧机构，所述夹紧机构与气缸(2)的活塞杆螺纹连接，气缸(2)通过低压控制系统连接气源(34)。
2.如权利要求I所述的氮气弹簧自动充气机，其特征在于所述高压充气系统中设置有压力气缓冲罐(11)，压力气罐(4)通过管道顺序连接减压阀(32)、第一气动三联件(I)、第一电磁阀(10)、压力气缓冲罐(11)、压力继电器(18)、第二电磁阀(13)及第三电磁阀(12)。
3.如权利要求I所述的氮气弹簧自动充气机，其特征在于所述密封充气头(14)与机架(31)固接，密封充气头(14)上开有定位槽(14-3)，定位槽(14-3)内装置第一密封圈(14-1)及第二密封圈(14-2);于密封充气头(14)的内部开有进气通道(14-5)、充气通道(14-4)以及排气通道(14-6)，进气通道(14-5)与充气通道(14_4)以及排气通道(14_6)相通，进气通道(14-5 )与第二电磁阀(13 )的出气口连接，排气通道(14-6 )与第三电磁阀(12 )的进气口连接。
4.如权利要求I所述的氮气弹簧自动充气机，其特征在于所述夹紧机构包括与横向压板(26)固接的支架板(27)，螺杆(22)的一端贯穿连接于支架板(27)，螺杆(22)的另一端穿过横向压板(26)与压块(15)连接，螺杆(22)的外周连接齿轮(25);在所述支架板(27)的一侧连接导轨底座(28)，导轨底座(28)上装置导轨(24)，导轨(24)与齿条(23)滑动连接，齿轮(25)与齿条(23)啮合。
5.如权利要求I所述的氮气弹簧自动充气机，其特征在于所述低压控制系统包括气缸(2)，气源(34)通过管道顺序连接第二气动三联件(3)、第四电磁阀(5)、单向节流阀(33)以及气缸(2)。
6.如权利要求2所述的氮气弹簧自动充气机，其特征在于所述第一电磁阀(10)、第二电磁阀(13 )、第三电磁阀(12 )为二位四通电磁阀。
7.如权利要求3所述的氮气弹簧自动充气机，其特征在于所述密封充气头(14)的横截面为“T”形。
8.如权利要求3所述的氮气弹簧自动充气机，其特征在于所述第四电磁阀(5)为二位四通电磁阀。
全文摘要
本发明涉及一种氮气弹簧自动充气机，包括一压力气罐，压力气罐通过高压充气系统连接密封充气头，密封充气头装置于机架上；在机架上还装置夹紧机构，夹紧机构与气缸的活塞杆螺纹连接，气缸通过低压控制系统连接气源。本发明操作方便，氮气弹簧的充气压力可调，充气压力的控制精度高。
文档编号F17C5/06GK102635778SQ20121014499
公开日2012年8月15日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者卞达, 李楠, 纪小刚 申请人:江南大学