CN106763443A - 缓冲器及使用该缓冲器的操动机构 - Google Patents

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毕迎华
李昊旻
韩国辉
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耿英三
卢彦辉
韩桂全
闫静
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Abstract

本发明涉及一种缓冲器及使用该缓冲器的操动机构，缓冲器包括活塞腔、活塞和电场发生装置，所述活塞腔的外部设有流体通道，所述流体通道上开设有两个流体出入口，两流体出入口分别与活塞腔的有杆腔和无杆腔连通，所述电场发生装置设置于流体通道的通道壁上；使用时，电流变液通过流体通道上的两个流体出入口在有杆腔、无杆腔和流体通道之间流动；活塞的缓冲行程不会受到电场发生装置的限制，相比于现有技术，缓冲效果更好。

Description

缓冲器及使用该缓冲器的操动机构
技术领域
本发明涉及一种缓冲器及使用该缓冲器的操动机构。
背景技术
现有的操动机构大多为电控式，操动机构在开启或者关闭过程中运行速度较高，为了减缓操动机构的刚性碰撞，常在操动机构上设置缓冲器。
授权公告号为CN2318453Y、公告日为1999.05.12的中国实用新型专利公开了一种电流变液与压电陶瓷复合的自适应阻尼器，包括外筒，外筒的内腔设有与外筒内壁导向装配的隔板，隔板将外筒内腔分割为上、下腔室，上腔室中设有活塞，并注有电流变液；下腔室中设有压电陶瓷片，压电陶瓷的上端面与隔板接触受力；活塞与隔板之间设置有弹簧；活塞的活塞杆上间隔设有两圆板，两圆板之间设有多个同心时设置的电极片组成的圆柱电极组，圆柱电极组构成了能够使电流变液相变的电场发生装置，圆板上开设有供电流变液流通的阻尼孔。
压电陶瓷的电压输出通过导线与电极组连接，相邻的两个电极片之间形成电场；使用时，操动机构带动活塞杆动作，活塞杆压缩弹簧，弹簧将活塞的不同位置的作用力传递至隔板上，当活塞越接近压电陶瓷片时，压电陶瓷产生的电压越大，电极组之间的电场强度越高，电极片之间的电流变液的粘度越大，电流变液从圆板上的阻尼孔流动时的阻力变大，活塞运行的阻力变大，实现缓冲。
但是，现有的缓冲器还存在以下问题：一方面，电场发生装置设置于活塞上，电场发生装置占用了活塞的较多的行程，导致活塞的缓冲距离较短，缓冲效果较差；另一方面，活塞移动时，电流变液从圆板上的阻尼孔流动，电场强度越大，圆板对电流变液的阻力越大，电流变液对圆板的作用力会很大，容易造成圆板的损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓冲器，用以解决现有的缓冲器存在的活塞的缓冲行程较短的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该缓冲器的操动机构。
为实现上述目的，本发明的缓冲器的技术方案是：
一种缓冲器，包括活塞腔、活塞和电场发生装置，所述活塞腔的外部设有流体通道，所述流体通道上开设有两个流体出入口，两流体出入口分别与活塞腔的有杆腔和无杆腔连通，所述电场发生装置设置于流体通道的通道壁上。
所述活塞腔的外部设有外筒，所述流体通道由外筒的内壁和活塞腔的外壁之间的环形空间构成。
所述外筒的上、下端分别设有上、下端盖，下端盖的底面固定设置有活塞筒，所述活塞腔由活塞筒的内腔构成，所述外筒、上端盖和下端盖均为绝缘材料，所述电场发生装置为设置于外筒的内壁和活塞筒的外壁上的金属电极片。
所述外筒中沿外筒轴向导向装配有隔板，所述活塞筒设置于隔板的上方，隔板与活塞之间设有弹簧，隔板与下端盖之间设有压电陶瓷片，压电陶瓷压片的上端面与隔板接触受力，压电陶瓷片的电压输出端通过导线分别与设置于外筒和活塞筒上的金属电极片相连。
所述外筒和活塞筒在使用时与电流变液相接触的表面为摩擦面。
本发明的操动机构的技术方案是：
一种操动机构，包括缓冲器，所述缓冲器包括活塞腔、活塞和电场发生装置，所述活塞腔的外部设有流体通道，所述流体通道上开设有两个流体出入口，两流体出入口分别与活塞腔的有杆腔和无杆腔连通，所述电场发生装置设置于流体通道的通道壁上。
所述活塞腔的外部设有外筒，所述流体通道由外筒的内壁和活塞腔的外壁之间的环形空间构成。
所述外筒的上、下端分别设有上、下端盖，下端盖的底面固定设置有活塞筒，所述活塞腔由活塞筒的内腔构成，所述外筒、上端盖和下端盖均为绝缘材料，所述电场发生装置为设置于外筒的内壁和活塞筒的外壁上的金属电极片。
所述外筒中沿外筒轴向导向装配有隔板，所述活塞筒设置于隔板的上方，隔板与活塞之间设有弹簧，隔板与下端盖之间设有压电陶瓷片，压电陶瓷压片的上端面与隔板接触受力，压电陶瓷片的电压输出端通过导线分别与设置于外筒和活塞筒上的金属电极片相连。
所述外筒和活塞筒在使用时与电流变液相接触的表面为摩擦面。
本发明的有益效果是：流体通道设置于活塞腔的外部，电场发生装置固定的设置于流体通道的通道壁上；使用时，电流变液通过流体通道上的两个流体出入口在有杆腔、无杆腔和流体通道之间流动；活塞的缓冲行程不会受到电场发生装置的限制，相比于现有技术，缓冲效果更好。
进一步的，活塞筒和外筒在使用时与电流变液相接触的表面为摩擦面，相比于现有技术，电流变液沿活塞筒和外筒流动时的流动阻力更大，缓冲器的缓冲效果更好。
附图说明
图1为本发明的缓冲器的具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的缓冲器的具体实施例，如图1所示，包括活塞筒3，活塞筒3中设有活塞5，活塞筒3的外部设有外筒2，活塞筒3的外壁与外筒2的内壁之间的空间形成流体通道，外筒2的上、下两端分别设有上端盖1和下端盖9，活塞筒3固定设置于上端盖1上，外筒2内腔中于活塞筒3的下方设有隔板7，隔板7与外筒2的内壁导向装配并形成动密封；上端盖1与隔板7之间盛有电流变液，上端盖1上设有注液孔11，注液孔11上装配有堵头10。
流体通道的上、下两端分别对称式设有流体出入口15，活塞5上移时，有杆腔里的电流变液从流体出入口15流出，通过流体通道进入无杆腔，活塞5下移时，无杆腔里的电流变液从流体出入口15流出，通过流体通道进入有杆腔；活塞5与隔板7之间设有弹簧6，活塞杆4穿过上端盖1，活塞杆4与上端盖1的连接处设有密封圈12，外筒2、上端盖1和下端盖9均为绝缘材料，活塞筒3的外壁和外筒2的内壁上分别设有金属电极片13，两金属电极片13构成电场发生装置。
隔板7的下方设有压电陶瓷片8，压电陶瓷片8的上端面与隔板7接触受力，压电陶瓷片8电压输出端的正、负极分别通过导线14与两金属电极片13导电连接。
使用时，随着活塞5的下移，无杆腔中的电流变液从流体出入口15流出，经过流体通道流入有杆腔，在电流变液流经电场发生装置时，电流变液会受到电场的作用，电流变液的粘度增大，流动性变差，电流变液通过流体出入口15时的阻力也会增大；随着活塞5的进一步下移，弹簧6的压缩量变大，压电陶瓷片8受到的压力增大，电场发生装置产生的电场的强度增大，电流变液的粘度更大；活塞5越靠近压电陶瓷片8，电场强度就越大，活塞5的移动阻力就越大。
进一步的，电流变液在沿着活塞筒3和外筒2表面流动时存在摩擦，特别是当电流变液粘度变大之后，这种摩擦更加明显；在本实施例中，将活塞筒3和外筒2与电流变液相接触的表面均设置为摩擦系数较高的摩擦面，增大电流变液与内筒和外筒之间的摩擦力，使缓冲器的缓冲效果更加明显。
在本发明的缓冲器的其他实施例中，所述的流体出入口也可以由设置在流体通道的通道壁上的多个孔组合形成。
在本发明的缓冲器的其他实施例中，可以在流体通道上于电场区域的中间位置设置阻尼孔，电流变液经过电场作用粘度变大后可以直接从阻尼孔流出，不需要在流体通道中流动较长的距离后才能通过流体出入口，缩短缓冲器的缓冲反应时间。
本发明的操动结构的具体实施例，操动机构为弹簧操动机构，弹簧操动机构包括合闸弹簧、分闸弹簧和缓冲器，在本实施例中除缓冲器外，操动机构的其他装置为现有技术，不再重复说明，本实施例中的缓冲器的结构与上述本发明的缓冲器的任一实施例的结构相同，不再重复说明。

Claims (10)

1.一种缓冲器，包括活塞腔、活塞和电场发生装置，其特征在于：所述活塞腔的外部设有流体通道，所述流体通道上开设有两个流体出入口，两流体出入口分别与活塞腔的有杆腔和无杆腔连通，所述电场发生装置设置于流体通道的通道壁上。
2.根据权利要求1所述的一种缓冲器，其特征在于：所述活塞腔的外部设有外筒，所述流体通道由外筒的内壁和活塞腔的外壁之间的环形空间构成。
3.根据权利要求2所述的一种缓冲器，其特征在于：所述外筒的上、下端分别设有上、下端盖，下端盖的底面固定设置有活塞筒，所述活塞腔由活塞筒的内腔构成，所述外筒、上端盖和下端盖均为绝缘材料，所述电场发生装置为设置于外筒的内壁和活塞筒的外壁上的金属电极片。
4.根据权利要求3所述的一种缓冲器，其特征在于：所述外筒中沿外筒轴向导向装配有隔板，所述活塞筒设置于隔板的上方，隔板与活塞之间设有弹簧，隔板与下端盖之间设有压电陶瓷片，压电陶瓷压片的上端面与隔板接触受力，压电陶瓷片的电压输出端通过导线分别与设置于外筒和活塞筒上的金属电极片相连。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种缓冲器，其特征在于：所述外筒和活塞筒在使用时与电流变液相接触的表面为摩擦面。
6.一种操动机构，包括缓冲器，缓冲器包括活塞腔、活塞和电场发生装置，其特征在于：所述活塞腔的外部设有流体通道，所述流体通道上开设有两个流体出入口，两流体出入口分别与活塞腔的有杆腔和无杆腔连通，所述电场发生装置设置于流体通道的通道壁上。
7.根据权利要求6所述的一种操动机构，其特征在于：所述活塞腔的外部设有外筒，所述流体通道由外筒的内壁和活塞腔的外壁之间的环形空间构成。
8.根据权利要求7所述的一种操动机构，其特征在于：所述外筒的上、下端分别设有上、下端盖，下端盖的底面固定设置有活塞筒，所述的活塞腔由活塞筒的内腔构成，所述外筒、上端盖和下端盖均为绝缘材料，所述电场发生装置为设置于外筒的内壁和活塞筒的外壁上的金属电极片。
9.根据权利要求8所述的一种操动机构，其特征在于：所述外筒中沿外筒轴向导向装配有隔板，所述活塞筒设置于隔板的上方，隔板与活塞之间设有弹簧，隔板与下端盖之间设有压电陶瓷片，压电陶瓷压片的上端面与隔板接触受力，压电陶瓷片的电压输出端通过导线分别与设置于外筒和活塞筒上的金属电极片相连。
10.根据权利要求7或8或9所述的一种操动机构，其特征在于：所述外筒和活塞筒在使用时与电流变液相接触的表面为摩擦面。
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