一、定义
氮气弹簧是一种以高压氮气为工作介质，利用气体可压缩性实现弹性作用的精密储能部件。其核心功能是提供可控的弹力或缓冲力，用来替代传统机械弹簧或液压系统。
二、氮气弹簧的主要功能
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主要功能 |
功能说明 |
典型弹簧应用 |
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提供可控弹力 |
替代机械弹簧/液压系统，输出近似恒定的推力或拉力 |
汽车引擎盖支撑、工业设备舱门抬升、医疗器械升降机构 |
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缓冲与吸能 |
将冲击动能转化为氮气内能，实现柔性制动 |
冲压机床模具缓冲、电梯防撞系统、重型设备安全限位 |
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压力均衡控制 |
在动态系统中维持相对恒定接触压力 |
注塑模具合模压紧、锂电池极片辊压机、半导体封装设备 |
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运动轨迹精确导向 |
通过预设力值曲线控制物体运动路径与速度 |
机器人关节助力臂、自动化装配线精密送料 |
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安全锁止与位置保持 |
利用氮气高刚性实现无功耗位置锁定 |
工程机械安全支腿、航天器舱门零重力定位 |
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振动隔离与降噪 |
通过气体阻尼衰减高频振动 |
精密光学平台隔振、压缩机管道减震支架 |
三、氮气弹簧的主要材质及特性
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材质 |
特点 |
应用行业 |
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STKM11A |
塑性好、易成型、但易生锈、不可用于腐蚀环境 |
通用机械、汽车制造、家具家电 |
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S45C |
硬度高、耐磨性良好，但焊接需严格工艺控制 |
重工机械、模具制造、汽车零件 |
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SUS304 |
耐腐蚀性强、弱磁性、低温韧性好 |
食品医疗、化工设备、建筑装饰 |
四、氮气弹簧的推荐
自锁式氮气弹簧 特点：在行程杆上增加保护套，在伸展状态自动锁定，防止下降，弹簧弹力失效情况仍能保持支撑，起到双重保护作用，保证安全。推荐系列：FHL32
任停式氮气弹簧 特点：速度相对缓慢，动态力值恒定，可实现任意位置停止效果，没有额外锁紧力。推荐系列：FHL31
拉伸型氮气弹簧 特点：拉伸氮气弹簧在自由状态下被压缩，对牵引物体提供指向缸体内部的拉力。推荐系列：FHL35
可控型氮气弹簧 特点：氮气弹簧外部增加控制开关，能在运动过程中控制弹簧启动和停止。推荐系列：FHL39
压缩阻尼型氮气弹簧 特点：压缩末端有明显阻尼效果，避免运动过快造成的碰撞和震动；减少运动过快造成的撞击，保持运动平稳，更安全。推荐系列：FHL36
耐高温型氮气弹簧 特点：产品内部密封组件使用耐高温材质，最高可达200℃高温条件下使用。推荐系列：FHL38
全阻尼型氮气弹簧 特点：全行程伸展过程中带阻尼效果，平缓稳定运行，使用油气分离结构，可任意角度使用，在有效阻尼的同时提供不同的伸展力支撑力。推荐系列：FHL37
伸出阻尼型氮气弹簧 特点：可通过内部拉槽来控制氮气弹簧的运动速度，标准品默认活塞杆伸出剩余30mm时为减速段，有明显减速效果，来样机实物调配效果更佳。推荐系列：FHL34
精密型氮气弹簧 特点：采用高品质的原材料制造而成，确保了弹簧的耐用性和稳定性；采用先进的制造技术和工艺，确保产品的精度和性能。推荐系列：J-FHL88
经济型氮气弹簧 特点：①螺纹头可快速更换，起动性能强；焊接头稳定牢固；②尺寸规格齐全，五种管径13种可选加工接头满足各类型工况，支撑力最大可达4000N。推荐系列：E-FHJ41、E-FHL76
高负载氮气弹簧 特点：体积小、力量大、行程长、弹力相对稳定，相较于普通的弹性元件，如弹簧、橡皮、气垫等等，氮气弹簧具有体积较小，节约模具空间，输出弹力稳定等特点。且氮气弹簧有助于提高制件的质量，方便安装和调整。既简化了模具设计和制造，也方便助力模具向更精密、更高效、更长寿命的方向发展。推荐系列：FHK01、FHK09系列等
可控延时模具氮气弹簧 特点：带有可锁定柱塞杆和延迟返回的氮气弹簧，无需使用液压缓冲垫或双动式压力机，可控制活塞杆在底部停留的时间。推荐系列：J-FHK21、J-FHK23系列等
五、氮气弹簧产品选型
六、氮气弹簧的使用注意事项
氮气弹簧安装要求：
1.温度：正常的工作温度为-20℃～+60℃，温度过高或过低可能会导致氮气弹簧失效、漏气。另外，环境温度对氮气弹簧反作用力大小存在影响， 温度越高，反作用力越大。
2.使用环境禁忌：
① 粉尘——活塞杆运动时易粘连而损伤密封结构，导致漏气，如需粉尘环境使用，建议增加防尘套；
② 腐蚀——活塞杆受到腐蚀，与内部密封结构密封性受到影响，导致漏气失效；
③ 喷涂——请勿对活塞杆进行喷涂，或沾染油漆等粘连物质，活塞杆伸缩过程中，喷涂物质经过密封结构，破坏密封性，引起漏气失效。
3. 避免缸体、活塞杆的碰划伤：氮气弹簧通过内部密封结构和活塞杆表面配合，来达到密封效果，在安装使用过程中应避免活塞杆受到碰撞、挤压、划伤或擦伤、胶黏剂、缠绕、生锈等 活塞杆表面异常，否则将导致密封性破坏，造成漏气、失效等。
4. 氮气弹簧不可横向受力：说明：氮气弹簧横向受力，可能引起活塞杆的弯曲和内部密封结构的变形，从而引起卡死、卡顿、漏气等失效异常。
5. 氮气弹簧不可超行程使用：选择氮气弹簧时，建议预留5～10毫米行程（如需要70mm行程，建议选择80mm及以上行程规格），因氮气弹簧接头位置，有焊接位置油漆保护或者接头结构，伸缩过程中对密封结构的碰撞、接触，可能引起漏气失效。
6. 氮气弹簧两端接头与固定支架不可锁紧，需保持可相对转动状态：氮气弹簧使用过程中，接头部位与设备固定点间，会有相对转动，如果安装时未实现相对转动效果，可能导致接头断裂。
7. 氮气弹簧活塞杆朝下安装：活塞杆朝下安装，这样可以保证内部油液的润滑、保护密封圈密封、缓冲效果，如果长时间向上安装使用，密封圈与活塞杆长时间干摩擦，易出现漏气失效。
8. 安装方向错误引起门自动打开或关门速度过快无缓冲：安装设计时，应注意考虑关门过程中氮气弹簧反作用力方向，关门后无开门方向分力，且关门过程中，反作用力一直对门有支撑力，否则，易引起关门后，门又被弹开情况或者关门过程中，关门速度突然过快。
氮气弹簧保养要求：
1.首先是对于独立式氮气弹簧，我们需要定期地对其进行检查，检查的内容包括氮气弹簧的柱塞运动是否正常，有无划伤等；在使用的过程中，我们需要对氮气弹簧表面的杂物和铁屑进行定期的清理，保持氮气弹簧柱塞部分的清洁。
2.需要明确的一点是，氮气弹簧在工作过程中，是不需要添加润滑剂的，润滑剂的添加反而可能会影响使用效果，导致柱塞在运动过程中将外部的润滑油吸入缸内，造成对缸内增压比的破坏，导致压力的增高，使氮气弹簧发生变形，这种情况是非常危险的，需要马上采取相应的解决措施。
3.定期检查缸体，氮气缸的缸体是无法承载的，在对其进行维护保养时，我们要检查氮气缸是否完好，是否有过意外过载承压，如果出现这种情况，需要及时更换氮气弹簧，确保安全。
4.对于氮气弹簧的安装板进行定期的检查，查看连接的地方是否有松动，如果出现了松动的情况需要及时地处理解决，另外还要保持周围工作环境的清洁，及时对柱塞周围的杂物进行清理。
七、氮气弹簧的使用案例
氮气弹簧常用于提升、支撑、重力平衡等机制结构功能，现已广泛应用于汽车、绘图机、印刷机械、家居行业、橱柜、机械设备箱盖门、木工行业、办公设备、医疗设备、健身器材、模具设备、各种箱类等行业。
主要安装方式有以下几种：
水平打开：
侧面向上打开：
模具用：
