CN104930107A - 三级缓冲器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三级缓冲器，缓冲器包括：缸体，在该缸体的开口端设有缸盖，并将开口封闭，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；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，控制一直流电流驱动模块输出与该介质压力值相匹配的直流电流，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，控制直流电流驱动模块输出反向电流，以释放滑块。

Description

三级缓冲器
技术领域
本发明涉及一种缓冲器，尤其涉及一种以弹性胶体为缓冲介质的缓冲器。
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自动吸合、释放滑块的缓冲器的工作方法，该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。
 本发明提供了一种自动吸合、释放滑块的缓冲器的工作方法，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；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，该滑块为磁性滑块；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，控制一直流电流驱动模块输出与该介质压力值相匹配的直流电流，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，控制所述直流电流驱动模块产生反向输出直流电流，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、直流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，并且到缓冲结束后能快速释放滑块；（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，本发明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下，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。
 其中，1首级缓冲器、2中间级缓冲器、3末级缓冲器、4缸体、4-1电磁铁、4-2缓冲垫、5缸盖、6首级缓冲器的活塞杆、6-1中间级缓冲器的活塞杆、6-2末级缓冲器的活塞杆、7活塞体组件、8外筒、9压力传感器、10滑块、7-1左活塞体、7-2右活塞体、7-3通孔、7-4电机、7-5转子。
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6，一种自动吸合、释放滑块的缓冲器的工作方法，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；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。
所述缓冲器的工作方法包括：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，控制一直流电流驱动模块输出与该介质压力值相匹配的直流电流，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，控制所述直流电流驱动模块产生反向输出直流电流，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；此时，所述直流电流驱动模块产生反向输出直流电流，即电磁铁4-1产生反向的磁场，与所述滑块10相斥，以快速释放该滑块10。
  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。
 所述活塞杆6的底部固定于外筒8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，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的左侧端部。
 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相对于右活塞体7-2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，所述三级缓冲器，可以根据使用情况，关闭任一或者两个缓冲器，保持一个缓冲器正常工作，使因持续工作造成温度升高的缓冲器停止工作，以降温；在不停机的基础上实现了缓冲器的降温，能有效的延长缓冲器寿命。
 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 (2)

1.一种自动吸合、释放滑块的缓冲器的工作方法，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；
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，该滑块为磁性滑块；
所述缸体的侧壁中轴向设有电磁铁，所述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；
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，控制一直流电流驱动模块输出与该介质压力值相匹配的直流电流，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，控制所述直流电流驱动模块产生反向输出直流电流，以释放所述滑块；
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；
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；
所述电磁铁绕设于所述末级缓冲器的缸体的侧壁中；
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；
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；
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。
2.一种三级缓冲器，其特征在于采用上述权利要求1所述的工作方法。
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