CN101943239B - 单溢流限载双阶段液压阻尼器 - Google Patents

单溢流限载双阶段液压阻尼器 Download PDF

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本发明公开了一种单溢流限载双阶段液压阻尼器，包括液压油缸、第一活塞杆、第二活塞杆、活塞、左端盖、右端盖和油箱，液压油缸外还设有阀块，阀块上装有第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、溢流阀和油箱；第一单向阀的进口与液压油缸的第一工作腔连通，出口与溢流阀的进口连通；第二单向阀的出口与液压油缸的第一工作腔连通，进口分别与溢流阀的出口和油箱连通；第三单向阀的进口与液压油缸的第二工作腔连通，出口与溢流阀的进口连通；第四单向阀的出口与液压油缸的第二工作腔连通，进口分别与溢流阀的出口和油箱连通；溢流阀的阀芯上具有阻尼孔。本发明在低载荷下采用阻尼耗能，高载荷下采用溢流限载耗能及阻尼耗能，便于加工。

Description

单溢流限载双阶段液压阻尼器
技术领域
本发明涉及一种阻尼器，尤其是一种液压阻尼器。
背景技术
目前，液压阻尼器广泛的运用于桥梁、建筑及其他领域，随着桥梁、建筑等抗震和减震要求的不断提高，对液压阻尼器的市场需求也随之不断增长，同时对液压阻尼器的性能要求也会逐步提高，其工作原理是：左安装部和右安装部为液压阻尼器的两个安装点，它们安装于两个有相对运动或可能产生相对运动的物体或建筑结构上，当左安装部固定，右安装部产生相对运动时，液压阻尼器第一工作腔、第二工作腔两腔的油液通过安装于活塞上的阻尼孔实现相互流动，并产生一定阻尼力，消耗两者的运动能量，由于其阻尼力的大小与阻尼孔的大小、形状及运动速度等诸多因素有关，这就给液压阻尼器的设计和制造带来了很大的困难，另外，运动速度的大小会直接影响阻尼力的大小。所以，目前只有通过专用的、价格昂贵的测试设备测试后才能够获得液压阻尼器在一定速度下的阻尼力及能量消耗的比较正确的数据，因此液压阻尼器的设计和加工难度大，且不能保证阻尼力的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能在低载荷下采用阻尼耗能，高载荷下采用溢流限载耗能及阻尼耗能且便于加工的单溢流限载双阶段液压阻尼器。
为了达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案为：一种单溢流限载双阶段液压阻尼器，包括液压油缸、第一活塞杆、第二活塞杆、活塞、左端盖、右端盖和油箱，第一活塞杆和第二活塞杆均固定连接在活塞上，并位于液压油缸内，且活塞能在液压油缸内滑移，左端盖固定连接在液压油缸的左侧，右端盖固定连接在液压油缸的右侧，活塞把液压油缸分成第一工作腔和第二工作腔，右端盖的外侧还具有活塞杆容纳缸，第二活塞杆的一端穿过液压油缸的右端盖的活塞杆孔，并伸入活塞杆容纳缸内，第一活塞杆的一端穿过液压油缸的左端盖的活塞杆孔，且端部固定连接有第一安装部，活塞杆容纳缸的右端固定连接有第二安装部，液压油缸外还设有阀块，阀块上装有第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、溢流阀和油箱；溢流阀的出口与油箱连通；第一单向阀的进口与液压油缸的第一工作腔连通，出口与溢流阀的进口连通；第二单向阀的出口与液压油缸的第一工作腔连通，进口分别与溢流阀的出口和油箱连通；第三单向阀的进口与液压油缸的第二工作腔连通，出口与溢流阀的进口连通；第四单向阀的出口与液压油缸的第二工作腔连通，进口分别与溢流阀的出口和油箱连通；溢流阀的阀芯上具有阻尼孔。
所述左端盖的活塞杆孔中具有第一环形凹槽，左端盖上还具有与第一环形凹槽连通的第一流通孔和第二流通孔，第一环形凹槽与第一工作腔连通，且第一单向阀和第二单向阀的一端分别与第一流通孔和第二流通孔连通；所述右端盖的活塞杆孔中具有第二环形凹槽，右端盖上还具有与第二环形凹槽连通的第三流通孔和第四流通孔，第二环形凹槽与第二工作腔连通，且第三单向阀和第四单向阀的一端分别与第三流通孔和第四流通孔连通。
所述第一单向阀通过第一流通管与左端盖上的第一流通孔连通，第二单向阀通过第二流通管与左端盖上的第二流通孔连通，第三单向阀通过第三流通管与右端盖上的第三流通孔连通，第四单向阀通过第四流通管与右端盖上的第四流通孔连通。
所述左端盖和右端盖通过螺钉与液压油缸固定连接，活塞杆容纳缸通过螺钉与右端盖固定连接。
采用上述结构后，由于液压油缸外还设有阀块，阀块上装有第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、溢流阀和油箱；溢流阀的出口与油箱连通，第一单向阀的进口与液压油缸的第一工作腔连通，出口与溢流阀的进口连通；第二单向阀的出口与液压油缸的第一工作腔连通，进口分别与溢流阀的出口和油箱连通，第三单向阀的进口与液压油缸的第二工作腔连通，出口与溢流阀的进口连通，第四单向阀的出口与液压油缸的第二工作腔连通，进口分别与溢流阀的出口和油箱连通，溢流阀的阀芯上具有阻尼孔，因此在低载荷下采用溢流阀的阀芯上的阻尼孔来阻尼耗能，改善了液压阻尼器在蠕动及低速等情况下的受力情况；同时溢流阀设定了开启压力后，在高载荷下当第一工作腔或者第二工作腔内的油压达到溢流阀设定的开启压力，第一工作腔和第二工作腔的油就可以以恒定的阻力通过溢流阀实现对流，实现限载耗能及阻尼耗能，从而无需在活塞上制造阻尼孔，因而降低了设计难度，便于加工；又由于溢流阀的设定的开启压力一定，因而保证了阻尼力的稳定性。
附图说明
下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细地说明。
图1是本发明的结构剖视图；
图2是图1去掉油箱后的俯视图；
图3是图2的C部放大图；
图4是图1的A-A剖视图；
图5是图1的B-B剖视图；
图6是本发明的原理图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6所示，一种单溢流限载双阶段液压阻尼器，包括液压油缸1、第一活塞杆2、第二活塞杆2’、活塞3、左端盖4、右端盖5和油箱6，第一活塞杆2和第二活塞杆2’均固定连接在活塞3上，活塞3位于液压油缸1内，且活塞3能在液压油缸1内滑移，左端盖4固定连接在液压油缸1的左侧，右端盖5固定连接在液压油缸1的右侧，活塞3把液压油缸1分成第一工作腔1-1和第二工作腔1-2，右端盖5的外侧还具有活塞杆容纳缸7，第二活塞杆2’的一端穿过液压油缸1的右端盖5的活塞杆孔，并伸入活塞杆容纳缸7内，第一活塞杆2的一端穿过液压油缸1的左端盖4的活塞杆孔，且端部固定连接有第一安装部8，活塞杆容纳缸7的右端固定连接有第二安装部9，液压油缸1外还设有阀块20，阀块20上装有第一单向阀10、第二单向阀11、第三单向阀12、第四单向阀13、溢流阀14和油箱6；溢流阀14的出口与油箱6连通；第一单向阀10的进口与液压油缸1的第一工作腔1-1连通，出口与溢流阀14的进口连通；第二单向阀11的出口与液压油缸1的第一工作腔1-1连通，进口分别与溢流阀14的出口和油箱6连通；第三单向阀12的进口与液压油缸1的第二工作腔1-2连通，出口与溢流阀14的进口连通；第四单向阀13的出口与液压油缸1的第二工作腔1-2连通，进口分别与溢流阀14的出口和油箱6连通；溢流阀14的阀芯上具有阻尼孔14-1。
如图3、4、5所示，为了结构合理、便于加工，所述左端盖4的活塞杆孔中具有第一环形凹槽4-1，左端盖4上还具有与第一环形凹槽4-1连通的第一流通孔4-2和第二流通孔4-3，第一环形凹槽4-1与第一工作腔1-1连通，且第一单向阀10和第二单向阀11的一端分别与第一流通孔4-2和第二流通孔4-3连通；所述右端盖5的活塞杆孔中具有第二环形凹槽5-1，右端盖5上还具有与第二环形凹·槽5-1连通的第三流通孔5-2和第四流通孔5-3，第二环形凹槽5-1与第二工作腔1-2连通，且第三单向阀12和第四单向阀13的一端分别与第三流通孔5-2和第四流通孔5-3连通。
如图1、2、3所示，为了将第一单向阀10、第二单向阀11方便地连通到第一工作腔1-1，第三单向阀12、第四单向阀13方便地连通到第二工作腔1-2，所述第一单向阀10通过第一流通管15与左端盖4上的第一流通孔4-2连通，第二单向阀11通过第二流通管16与左端盖4上的第二流通孔4-3连通，第三单向阀12通过第三流通管17与右端盖5上的第三流通孔5-2连通，第四单向阀13通过第四流通管18与右端盖5上的第四流通孔5-3连通。
如图1所示，为了便于加工和装配，所述左端盖4和右端盖5通过螺钉19与液压油缸1固定连接，活塞杆容纳缸7通过螺钉19与右端盖5固定连接。
溢流阀14可以是可调溢流压力阀，也可以是固定溢流压力阀。
如图1、6所示，本发明使用时，第一安装部8和第二安装部9分别固定在可产生相对运动的两个物体或建筑物上，第二安装部9有向右的一定的作用力，当此作用力比较低，在第一工作腔1-1形成的油压未达到溢流阀14设定的开启压力时，利用溢流阀14的阀芯上的阻尼孔14-1来阻尼耗能，改善了液压阻尼器在蠕动及低速等情况下的受力情况；当此作用力在第一工作腔1-1形成的油压达到溢流阀14设定的开启压力时，第一工作腔1-1的油液就可以通过第一单向阀10和通过溢流阀14及阻尼孔14-1再流经第四单向阀13，回到第二工作腔1-2，第二安装部9就会在一定阻力的作用下向右运动，此阻力和运动距离的乘积便是液压阻尼器向右运动时消耗的能量。同样，在第一安装部8固定的情况下，第二安装部9有向左的一定的作用力，当此作用力比较低，在第二工作腔1-2形成的油压未达到溢流阀14设定的开启压力时，利用溢流阀14的阀芯上的阻尼孔14-1来阻尼耗能，改善了液压阻尼器在蠕动及低速等情况下的受力情况；当此作用力在第二工作腔1-2形成的油压达到溢流阀14设定的开启压力时，第二工作腔1-2的油液就可以通过第三单向阀12和通过溢流阀14及阻尼孔14-1，再流经第二单向阀11回到第一工作腔1-1，第二安装部9就会在一定阻力的作用下向左运动，此阻力和运动距离的乘积便是此液压阻尼器向左运动时消耗的能量；由于溢流阀14设定的开启压力一定，当第一安装部8和第二安装部9之间相对运动速度一定时，此液压阻尼器所消耗的功率一定。油箱6可以吸收或释放油液，消除环境温度对此液压阻尼器主体内部油液体积变化的影响。

Claims (4)

1.一种单溢流限载双阶段液压阻尼器，包括液压油缸(1)、第一活塞杆(2)、第二活塞杆(2’)、活塞(3)、左端盖(4)、右端盖(5)和油箱(6)，第一活塞杆(2)和第二活塞杆(2’)均固定连接在活塞(3)上，活塞(3)位于液压油缸(1)内，且活塞(3)能在液压油缸(1)内滑移，左端盖(4)固定连接在液压油缸(1)的左侧，右端盖(5)固定连接在液压油缸(1)的右侧，活塞(3)把液压油缸(1)分成第一工作腔(1-1)和第二工作腔(1-2)，右端盖(5)的外侧还具有活塞杆容纳缸(7)，第二活塞杆(2’)的一端穿过液压油缸(1)的右端盖(5)的活塞杆孔，并伸入活塞杆容纳缸(7)内，第一活塞杆(2)的一端穿过液压油缸(1)的左端盖(4)的活塞杆孔，且端部固定连接有第一安装部(8)，活塞杆容纳缸(7)的右端固定连接有第二安装部(9)，其特征在于：
a、液压油缸(1)外还设有阀块(20)，阀块(20)上装有第一单向阀(10)、第二单向阀(11)、第三单向阀(12)、第四单向阀(13)、溢流阀(14)和油箱(6)；
b、溢流阀(14)的出口与油箱(6)连通；
c、第一单向阀(10)的进口与液压油缸(1)的第一工作腔(1-1)连通，出口与溢流阀(14)的进口连通；
d、第二单向阀(11)的出口与液压油缸(1)的第一工作腔(1-1)连通，进口分别与溢流阀(14)的出口和油箱(6)连通；
e、第三单向阀(12)的进口与液压油缸(1)的第二工作腔(1-2)连通，出口与溢流阀(14)的进口连通；
f、第四单向阀(13)的出口与液压油缸(1)的第二工作腔(1-2)连通，进口分别与溢流阀(14)的出口和油箱(6)连通；
g、溢流阀(14)的阀芯上具有阻尼孔(14-1)。
2.根据权利要求1所述的单溢流限载双阶段液压阻尼器，其特征在于：所述左端盖(4)的活塞杆孔中具有第一环形凹槽(4-1)，左端盖(4)上还具有与第一环形凹槽(4-1)连通的第一流通孔(4-2)和第二流通孔(4-3)，第一环形凹槽(4-1)与第一工作腔(1-1)连通，且第一单向阀(10)和第二单向阀(11)的一端分别与第一流通孔(4-2)和第二流通孔(4-3)连通；所述右端盖(5)的活塞杆孔中具有第二环形凹槽(5-1)，右端盖(5)上还具有与第二环形凹槽(5-1)连通的第三流通孔(5-2)和第四流通孔(5-3)，第二环形凹槽(5-1)与第二工作腔(1-2)连通，且第三单向阀(12)和第四单向阀(13)的一端分别与第三流通孔(5-2)和第四流通孔(5-3)连通。
3.根据权利要求2所述的单溢流限载双阶段液压阻尼器，其特征在于：所述第一单向阀(10)通过第一流通管(15)与左端盖(4)上的第一流通孔(4-2)连通，第二单向阀(11)通过第二流通管(16)与左端盖(4)上的第二流通孔(4-3)连通，第三单向阀(12)通过第三流通管(17)与右端盖(5)上的第三流通孔(5-2)连通，第四单向阀(13)通过第四流通管(18)与右端盖(5)上的第四流通孔(5-3)连通。
4.根据权利要求1所述的单溢流限载双阶段液压阻尼器，其特征在于：所述左端盖(4)和右端盖(5)通过螺钉(19)与液压油缸(1)固定连接，活塞杆容纳缸(7)通过螺钉(19)与右端盖(5)固定连接。
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