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气弹簧原理
来源:优酷马(新疆)贸易有限公司   发布时间:2015-03-04

       气弹簧(gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。它由以下几部分构成:压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或者油气混合物),缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物,使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍,利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。由于原理上的根本不同,气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点:速度相对缓慢、动态力变化不大(一般在1:1.2以内)、容易控制;缺点是相对体积没有螺旋弹簧小,成本高、寿命相对短。与机械弹簧不同的是,气弹簧具有近乎线性的弹性曲线。标准气弹簧的弹性系数X介于1.2和1.4之间,其他参数可根据要求及工况灵活定义。

    1. 分类编辑

      根据其特点及应用领域的不同,气弹簧又被称为支撑杆、气支撑、调角器、气压棒、阻尼器等。根据气弹簧的结构和功能来分类,气弹簧有自由式气弹簧、自锁式气弹簧、牵引式气弹簧、随意停气弹簧、转椅气弹簧、气压棒、阻尼器等几种。该产品在汽车、航空、医疗器械、家具、机械制造等领域都有着广泛地应用。

   2.气弹簧分类编辑

  一、自由型气弹簧(支撑杆)(Lift gas spring)是应用最为广泛的气弹簧。它主要起支撑作用,只有最短、最长两个位置,在行程中无法自行停止。在汽车、纺织机械、印刷设备、办公设备、工程机械等行业应用最广。自由型气弹簧凭借其轻便、工作平稳、操作方便、价格优惠等特点,在汽车、工程机械、印刷机械、纺织设备等行业等到了广发的应用。或者高寒环境,酸性或者碱性环境等。

  二、自锁型气弹簧(调角器、可控型气弹簧)(Lockable gas spring)在医疗器械上应用的最多。该种气弹簧借助一些释放机构可以在行程中的任意位置停止,并且停止以后有很大的锁紧力(可以达到10000N以上)。

  三、随意停气弹簧(摩擦式气弹簧、平衡式气弹簧)主要应用在厨房家具、医疗器械等领域。它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧之间:不需要任何的外部结构而能停在行程中的任意位置,但没有额外的锁紧力。主要是通过控制器(手柄或者拉线)达到效果。也可通过活塞杆的伸缩来实现。当用控制器调整在理想位置时停止,阀门会独立的关闭,活塞杆会锁定在所要求的位置 。当锁定发生时,能实现锁定。但是如果超过了锁定力,锁定功能将不再有效。

  四、转椅气弹簧(气压棒)主要应用在转椅上,起调节位置的作用。其特点是可控,需求量比较大。

  五、牵引式气弹簧(拉力气弹簧)(Gas traction springs)是一种特殊的气弹簧:别的气弹簧在自由状态的时候都处在最长的位置,即在受到外力后是从最长的位置向最短的位置运动,而牵引式气弹簧的自由状态在最短的位置,受到牵引时从最短处向最长处运行。牵引式气弹簧中也有相应的自由型、自锁型等。

  六、阻尼器(Damper)在汽车和医疗设备上都用得比较多,其特点是阻力随着运行的速度而改变。可以明显的对相连的机构的速度起缓冲作用。阻尼器主要用于起缓冲作用,它的最大特点是气弹簧的力随着运动速度的变化而变化。当引导气弹簧的力的作用点运动的比较快时期弹簧的阻力就明显增大,而当作用点运动很慢时,阻力则几乎没有。阻尼器主要应用在洗衣机、电冰箱等行业。

  另外,从材质上分还有普通钢气弹簧和不锈钢气弹簧。普通钢气弹簧用量最大,不锈钢气弹簧多用于环境要求比较苛刻的场所,比如食品机械,医疗器械,军事工业,高温特点及应用。

   3.气弹簧的特性编辑

     气弹簧是一种可以省力的可升降弹簧,可分为可自锁气弹簧(如座椅的底部升降,老板椅后靠背等),不可自锁气弹簧(如汽车尾箱、壁橱门的升降支撑),气弹簧的结构主要由套筒、活塞和活塞杆等组成,在套筒内加入高压空气或高压氮气,由于活塞两端面积不等产生压差,推动活塞及活塞杆移动以及支撑人或重物。 

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       评判质量

      评判一个气弹簧的质量优劣主要从以下几个方面考虑:首先是其密封性,如果密封性不好会在使用过程中出现漏油、漏气等现象;其次是精确度,比如需要500N的气弹簧,有的厂家生产出来的力误差不超过2N,有的厂家的产品可能和实际需要的500N相差比较远;再次是使用寿命,其使用寿命以其可以完全伸缩的次数计算;最后就是在行程中的力值变化,理想状态下的气弹簧应该在整个行程中力值保持不变。但由于设计和加工的因素,使得气弹簧在行程中的力值不可避免地出现变化。而其变化的幅度是衡量一支气弹簧质量好环的重要标准,变化的幅度越小,说明气弹簧质量越好,反之则越差!

     计算原理

     气弹簧计算原理是利用杠杆原理结合使用的

     气弹簧涂装工艺介绍

     市场上来看大多厂家依旧使用比较传统的喷漆,大家都知道,喷漆的优势就是成本低,并且操作起来也比较简单,一般一个厂有一两个大师傅就搞定啦,但是喷漆工艺也有不足之处如:气味比较难闻,并且抗腐蚀能力也不够突出,而且对于环保这一块是一个让各个厂家比较头疼的事情。

那么喷漆的工艺如何到底如何做呢?一般为以下步骤:

除油——水洗——去除底部氧化皮(或先做这一步骤)——表调——磷化——水洗——烘干——喷漆——烘干(烘干温度取决于厂家使用那种油漆)

     在这里呢,我们可以在顺便说下磷化这个工艺,那么大多厂家使用的都是锌系磷化,该工艺同样是成本低,易操作,一般气弹簧厂家直接换槽就可以啦,基本不用什么添加的。磷化同样它也有不足之处,如:在使用中会产生一定的磷化渣,同时影响气弹簧本身做的磷化膜,而且当磷化液中的渣含量逐渐增多时,容易吸附在车身上,这些渣容易引起涂层早期起泡和脱落,并且降低了整车涂层的附着力和抗腐蚀能力。"磷化渣被带入电泳槽后会污染电泳槽液,造成超滤膜的阻塞,降低超滤膜的使用寿命。"阻塞喷咀及循环管道,造成不必要的翻槽。"易阻塞热交换器,过多的硝酸清洗不但会缩短热交换器的寿命,而且会有硝酸漏入磷化液中的危险。

     随着人类的对环保以及高质量产品的要求,同样在气弹簧表面涂装这一块也有的更新的涂装工艺来满足市场的需求。

     自泳漆(autophoresis coatings)其正式名称为自动沉积涂料,又称作化学沉积涂料或酸性沉积涂料。此法的特点是所用涂料和成膜方法经济,涂装设备简单、能耗少、易操作,涂装成本低且防锈力强;几乎可完全不用有机溶剂,污染较少而有利于环保。自泳漆自 20世纪70年代中工业化以来主要用于金属表面(如汽车和其他金属部件)的涂装.

上述是对自泳漆简单的概述,谈到这里我们就可以说下自泳漆工艺步骤了,如下: 

序号       工艺           方式                   时间min     温度℃          循环/搅拌                       备注

1          预脱脂         喷淋/侵入             3              60-70             文丘里+泵

2          主脱脂          侵入                   3               60-70            文丘里+泵

3          喷淋水洗       喷淋/侵入           1                 RT               文丘里+泵

4          纯水洗           侵入                  1                 RT               文丘里+泵

5          自泳             侵入                   1-3            20-22             搅拌器                       无剪切力

6          后水洗          侵入                  1                 RT                搅拌器

7          反应水         侵入                   1                RT                  搅拌器

8           烘烤                                   50-60           85-95



自泳漆优势与劣势 

优势: 

1、涂装出的产品质量远远高于喷漆。盐雾时间可达到300H左右。 

2、 以水为分散剂,不含有机溶剂,重金属,属安全环保型涂料,无VOC。 

3、涂装无死角,只要工件能接触到的地方均能做到良好的漆膜。 

4、涂装时不需电,把工件放如槽中即可。 

5、涂装设备简单,一般只需:槽体、搅拌系统、加热系统、恒温系统、传送装置、烘箱。 

劣势: 

1、颜色单一,使用在气弹簧上的油漆只有黑色(亚光、半亚光)。[1]  

2、相对于喷漆工艺较为复杂。 

从目前来看,气弹簧厂家使用自泳漆工艺的并不是很多,但这是一个未来的趋势,他符合了当今市场上所需求的高品质外观与耐腐蚀性能,并且也符合了环保要求。 

业内专家分析,未来几年气弹簧厂家有极大的可能由原来的喷漆工艺更换为自泳漆工艺。

 

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