CN103307173B - 一种适于吸合冲击过程中滑块的缓冲器的工作方法 - Google Patents

一种适于吸合冲击过程中滑块的缓冲器的工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种缓冲器的工作方法，该缓冲器包括：缸体，并将开口封闭的缸盖，缸盖的中心轴线处设有中心通孔；由一活塞杆穿过该中心通孔，且该活塞杆顶端设有活塞体组件，活塞杆的末端连接于外筒的右侧端面；在缓冲工作时，缸体的右端面作为与滑块相碰撞的接触面；缸体的侧壁中轴向设有电磁铁，活塞体组件右端面上设有用于检测介质压力的压力传感器，该压力传感器与一处理器模块相连；当滑块撞击所述缸体的右端面时，处理器模块适于根据介质压力值，控制一电流驱动模块输出与该介质压力值相匹配的电流，使电磁铁产生相应的磁场，以吸合所述滑块；直至处理器模块测得介质压力值为均衡值时，控制电流驱动模块关闭输出电流，以释放滑块。

Description

一种适于吸合冲击过程中滑块的缓冲器的工作方法
技术领域
本发明涉及一种缓冲器的工作方法，尤其涉及一种以弹性胶体为缓冲介质的缓冲器工作方法。
背景技术
在缓冲减震领域，缓冲器运用十分广泛，其主要作用是吸收各种冲击能量、保护设备和降低噪音等。
但是滑块在撞击缓冲器时，由于冲击能量过大，缓冲器中活塞来不及工作，造成滑块出现反弹现象，如何避免该现场的发生是本领域的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种缓冲器的工作方法，该缓冲器的工作方法解决了滑块在冲击缓冲器时，滑块出现反弹的技术问题。
本发明提供了一种缓冲器的工作方法，其中，所述缓冲器包括：呈圆柱形，且用于填充缓冲介质的缸体，在该缸体的开口端密封设有缸盖，所述缸盖的中心通孔中密封活动配合有一活塞杆，该活塞杆的右端设有活塞体组件，该活塞体组件适于在所述缸体内作活塞运动，所述活塞杆的末端连接于所述缓冲器的外筒的右侧端面；在缓冲工作时，所述缸体的右端面作为与滑块相碰撞的接触面，该右端面上铺设有用于缓冲滑块撞击的缓冲垫；所述缸体的侧壁中轴向设有电磁铁，所述活塞体组件的右端面上设有用于检测介质压力的压力传感器，该压力传感器与一处理器模块相连。
所述缓冲器的工作方法包括：当所述滑块撞击所述缸体的右端面时，所述处理器模块适于根据介质压力值，控制一电流驱动模块输出与该介质压力值相匹配的电流，使所述电磁铁产生相应的磁场，以吸合所述滑块；直至所述处理器模块测得介质压力值为均衡值时，控制所述电流驱动模块关闭输出电流，使所述磁场消失，以释放所述滑块。
进一步，为了有效的缓冲滑块的冲击能量，所述缓冲器为三级缓冲器，包括：首级缓冲器、中间级缓冲器和末级缓冲器; 所述首级缓冲器、中间级缓冲器、末级缓冲器分别包括：呈圆柱形，且用于填充缓冲介质的缸体，在该缸体的开口端密封设有缸盖，所述缸盖的中心通孔中密封活动配合有一活塞杆，该活塞杆的右端设有活塞体组件，该活塞体组件适于在所述缸体内作活塞运动，且与所述缸体的内壁活动密封配合；其中，所述首级缓冲器的缸体构成所述中间级缓冲器的活塞杆，所述中间级缓冲器的缸体构成所述末级缓冲器的活塞杆；在缓冲工作时，所述末级缓冲器的缸体右端面作为与滑块相碰撞的接触面；所述电磁铁绕设于所述末级缓冲器的缸体的侧壁中；所述压力传感器设于所述首级缓冲器的活塞体组件的右端面上；各级缓冲器的活塞体组件适于在作活塞运动时，所述处理器根据所述压力传感器检测到的介质压力，调节相应缸体中的介质往返流量，以控制活塞运动的速度。
进一步，所述活塞体组件包括：同轴设置的左、右活塞体，该左、右活塞体上对称设有若干个用于介质轴向流动的通孔，左、右活塞体的相邻端面之间的密封配合，以使作活塞运动时，介质仅通过所述左、右活塞体上的各通孔实现往返流动；所述左活塞体内设有用于放置电机的空腔，该电机由所述处理器模块控制，其转子连接于所述右活塞体，用于根据介质压力带动该右活塞体旋转，以控制左、右活塞体上的各通孔的相对位置关系，进而控制介质流量，即控制活塞运动速度。
所述缓冲垫为橡胶材料制成, 缓冲垫中分布有与所述缓冲垫的端面平行的金属丝网，以防止在多次碰撞后橡胶材料发生老化、碎裂。
所述电磁铁有多个( 例如3 至5 个)，且均匀分布在所述末级缓冲器的缸体的侧壁中, 以使磁性作用力均匀。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：（1）本发明通过处理器、电流驱动模块产生与冲击压力相匹配的磁场以吸合滑块，防止滑块因冲击能量过大造成反弹；（2）本发明克服了现有技术中由于冲击能量波动，而造成多级缓冲器无法协调工作的技术问题，通过压力传感器检测到冲击能量，并且适当的调节各级缓冲器的介质往返流量，以控制各活塞体组件的运动速度，使各级缓冲器协调工作，避免了可能出现的某一级缓冲器因为冲击能量过大，其余缓冲器来不及压缩，而造成该级缓冲器长期工作在高压状态容易造成损坏；（3）通过左、右活塞体中的各通孔配合，以控制相应缸体中的介质往返流量，从而改变相应活塞的往返速度，以缓解各级缸体的腔内压力，延长缓冲器寿命；（4）该三级缓冲器无需考虑介质不同，适用场所广泛，无需另外调节缓冲器工作顺序。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，
对本发明作进一步详细的说明，其中
图1 本发明的缓冲器的结构示意图；
图2 本发明的三级缓冲器的结构示意图一；
图3 本发明的三级缓冲器的结构示意图二；
图4 本发明的三级缓冲器中的活塞体组件的结构示意图；
图5 本发明的活塞体组件的工作示意图；
图6 本发明的控制电路结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
实施例1
见图1 和图6，一种缓冲器的工作方法，所述缓冲器包括：呈圆柱形，且用于填充缓冲介质的缸体4，在该缸体4 的开口端密封设有缸盖5，所述缸盖5 的中心通孔中密封活动配合有一活塞杆6，该活塞杆6 的右端设有活塞体组件7，该活塞体组件7 适于在所述缸体4 内作活塞运动；所述活塞杆6 的底部固定于外筒8 的左侧部。
所述缓冲器的工作方法包括：在缓冲工作时，所述缸体4 的右端面作为与滑块10相碰撞的接触面，该右端面上铺设有用于缓冲滑块10 撞击的缓冲垫4-2 ；所述缸体4 的侧壁中轴向设有电磁铁4-1，所述活塞体组件7 右端面上设有用于检测介质压力的压力传感器9，该压力传感器9 与一处理器模块相连；当所述滑块10 撞击所述缸体4 的右端面时，所述处理器模块适于根据介质压力值，控制一电流驱动模块输出与该介质压力值相匹配的电流，使所述电磁铁4-1 产生相应的磁场，以吸合所述滑块10 ；直至所述处理器模块测得介质压力值为均衡值时，控制所述电流驱动模块关闭输出电流，使所述磁场消失，以释放所述滑块10。
当所述滑块10 撞击所述缸体4 的右端面时，所述缸体4 向左移动，活塞体组件7相对于所述缸体4 向右移动，缸体4 内右侧缓冲介质受到较大压力，当缓冲介质往活塞体组件7 左侧流动时，缸体4 内右侧缓冲介质受到的压力逐渐减小，直至所述活塞体组件7 的左右两侧介质压力相等，即所述介质压力值为均衡值（即活塞体组件4 的左右两侧的液压值相等时的压力值）时，活塞体组件7 停止工作时，滑块10 也停止移动。
其中，所述处理器模块采用单片机、嵌入式ARM 模块；压力传感器9，例如可以采用江森P499VBS-404C ；所述电流驱动模块可以采用交流电流输出单元。
所述活塞杆6 的底部固定于外筒8 的的右侧端面。
实施例2
见图2 和图3，所述缓冲器为三级缓冲器，包括：首级缓冲器1、中间级缓冲器2 和末级缓冲器3; 所述首级缓冲器1、中间级缓冲器、末级缓冲器3 分别包括：呈圆柱形，且用于填充缓冲介质的缸体4，在该缸体4 的开口端密封设有缸盖5，所述缸盖5 的中心通孔中密封活动配合有一活塞杆6，该活塞杆6 的右端设有活塞体组件7，该活塞体组件7 适于在所述缸体4 内作活塞运动，且与所述缸体4 的内壁活动密封配合；其中，所述首级缓冲器1 的缸体4 构成所述中间级缓冲器2 的活塞杆6-1，所述中间级缓冲器2 的缸体4 构成所述末级缓冲器3 的活塞杆6-2 ；在缓冲工作时，所述末级缓冲器3 的缸体4 右端面作为与滑块10 相碰撞的接触面；所述电磁铁4-1 绕设于所述末级缓冲器3 的缸体4 的侧壁中；所述压力传感
器9 设于所述首级缓冲器1 的活塞体组件7 的右端面上；各级缓冲器的活塞体组件7 适于在作活塞运动时，所述处理器根据所述压力传感器9 检测到的介质压力，调节相应缸体4 中的介质往返流量，以控制活塞运动的速度。
所述首级缓冲器1 的活塞杆6 底部固定于外筒8 的的右侧端面。
F 表示三级缓冲器受到的压力方向，F1、F2、F3 表示各级缓冲器中活塞的运动方向。
见图4 和图5，所述活塞体组件7 包括：同轴设置的左活塞体7-1、右活塞体7-2，该左活塞体7-1、右活塞体7-2 上对称设有若干个用于介质轴向流动的通孔7-3，所述左、右活塞体的相邻端面之间的密封配合，以使作活塞运动时，介质仅通过所述左、右活塞体上的各通孔7-3 实现往返流动；所述左活塞体7-1 内设有用于放置电机7-4 的空腔，该电机7-4由所述处理器模块控制，其转子7-5 连接于所述右活塞体7-2，用于根据介质压力带动该右活塞体7-2 旋转，以控制左、右活塞体上的各通孔7-3 的相对位置关系，进而控制介质流量，即控制活塞运动速度。
图5 中虚线通孔7-3 表示是左活塞体7-1 中的通孔7-3，实线通孔7-3 表示右活塞体7-2 中的通孔7-3，箭头表示电机7-4 转动方向，该图4 表示在左、右活塞体7-2 的配合面上相应通孔7-3 对接过程，以控制通孔中的介质流量。
所述右活塞体7-2 相对于左活塞体7-1 同轴偏转，其转动范围不超过通孔7-3 的直径，也可以称为偏转角度，即电机7-4 根据介质压力带动右活塞体7-2 在该直径范围内，作往返转动，以达到控制介质流量的目的，从而起到控制相应活塞体组件7 的活塞运动速度，进而缓解缸体4 内介质压力，起到延长缓冲器寿命的目的。所述电机7-4 可以采用精度高的直流电机7-4，或者步进电机7-4。供电部分可以采用电池供电。电池可以安装于左或右活塞体7-2 内。
见图5，若所述通孔7-3 多个，其分布可与左、右活塞体7-2 呈同心圆分布。信号数据线可以放置在各级缓冲器的缸体4 壁中，或者直接置于介质中。

Claims (1)

1.一种缓冲器的工作方法，其特征在于：
所述缓冲器包括：
呈圆柱形，且用于填充缓冲介质的缸体，在该缸体的开口端密封设有缸盖，所述缸盖的中心通孔中密封活动配合有一活塞杆，该活塞杆的右端设有活塞体组件，该活塞体组件适于在所述缸体内作活塞运动；所述活塞杆的末端连接于所述缓冲器的外筒的左端侧壁的右端面；
在缓冲工作时，所述缸体的右端面作为与滑块相碰撞的接触面，该右端面上铺设有用于缓冲滑块撞击的缓冲垫；
所述缸体的侧壁中轴向设有电磁铁，所述活塞体组件的右端面上设有用于检测介质压力的压力传感器，该压力传感器与一处理器模块相连；
所述缓冲器的工作方法包括：
当所述滑块撞击所述缸体的右端面时，所述处理器模块适于根据介质压力值，控制一电流驱动模块输出与该介质压力值相匹配的电流，使所述电磁铁产生相应的磁场，以吸合所述滑块；直至所述处理器模块测得介质压力值为均衡值时，控制所述电流驱动模块关闭输出电流，使所述磁场消失，以释放所述滑块。
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