CN106870616A

CN106870616A - 液气缓冲器

Info

Publication number: CN106870616A
Application number: CN201510914913.9A
Authority: CN
Inventors: 田佳聪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-13
Filing date: 2015-12-13
Publication date: 2017-06-20

Abstract

本发明公开一种液气缓冲器，提升了整体系统稳定性。采用气腔的二级缓冲,使得缓冲器回弹力更小,提高起重机械运转的平稳性及操作人员的舒适感；采用圆锥形阀芯，与流道形成环缝的效果,起到节流的作用；减小限速阀室内流体的波动，且在节流孔尺寸合理的前提下,随着压缩行程的增大,缓冲力将逐渐增大,采用锥形阀芯结构可以使液体流动柔和,较好的控制了脉冲情况出现；选用对合的蝶形弹簧组，使得缓冲器轴向的空间较小；为了对油缸流向油腔的高压油起到节流的作用，在柱塞的顶端安装限速阀。

Description

液气缓冲器

技术领域

本发明涉及一种液气缓冲器，尤其适用于矿用机械。

背景技术

国外缓冲器的研究和发展速度很快,目前己形成了一个缓冲器专门行业。美国、日本、德国等工业发达国家缓冲器的制造厂商和公司不胜枚举。缓冲器工业的发展趋势之一是缓冲器设计的计算机化,例如有的制造厂商开发了缓冲器系统,系统中含有面向用户的缓冲器选型及性能仿真软件,通过这些软件,设计师可从制造厂商的产品目录中选取合适的缓冲器,并对缓冲器的冲击过程、缓冲器峰值以及冲击时间、速度衰弱过程进行模拟仿真。由于工业系统的复杂性、大型化、出于安全性、经济性考虑,仿真技术广泛应用于工业领域的各个部门。在大型复杂工程系统建设之前的概念研究与系统的需求分析过程中,都发挥着越来越重要的作用。国外对计算机仿真技术的应用研究开始于六十年代末,七十年代取得重大进展,到了八十年代计算机仿真己作为一门十分成熟的技术,应用在机械设计的各个方面。美国英国等等在此方面都展开了相当深入的研究工作。

我国对计算机仿真的研究,开始于世纪年代。国内的一些研究机构在模型体系和仿真技术研究方面做了大量的工作,建模和仿真技术在速度领域的系统规划、分析、设计、实施、维护、管理、人员训练等方面发挥了重要的作用。随着我国制造技术的飞速发展,对缓冲器的需求日益增加,其重要性日益提高。但国内缓冲器的专门制造厂商及可提供的产品极少。为此,需要在引进技术的同时,大力开展各类缓冲器的研究开发,以满足和适应机械行业的急需。

发明内容

为了解决原有缓冲器适用性不强、性能不够稳定的问题，本发明具有二级缓冲的液气缓冲器在压缩过程中具有适应外界压力变化的能力,缓冲效果更佳，同时采用锥形阀芯以提升液体流动柔和性，降低了液体脉动；增加使用了限速阀，对高压油起到节流作用，提升了缓冲器的适用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：液压缓冲器采用气腔的二级缓冲,使得缓冲器较一级缓冲的液气缓冲器的回弹力更小,提高起重机械运转的平稳性及操作人员的舒适感；采用圆锥形阀芯，与流道形成环缝的效果,进而起到节流的作用；减小限速阀室内流体的波动，且在节流孔尺寸合理的前提下,随着压缩行程的增大,缓冲力将逐渐增大,采用锥形阀芯结构可以使液体流动柔和,较好的控制了脉冲情况出现；选用对合的蝶形弹簧组，使得缓冲器轴向的空间较小；为了对油缸流向油腔的高压油起到节流的作用，在柱塞的顶端安装限速阀。

阻尼机构采用了自行制造的限速阀,克服了阻尼机构对中性要求过高的缺陷；采用限速阀代替节流阻尼棒和节流阻尼环结构,使得该液气缓冲器的核心部件模块化,便于拆装检修；对液气缓冲器的氮气腔也进行了优化改进,该新型液气缓冲器采用气腔二级缓冲的结构,使得缓冲效果更好,性能更稳定。

本发明的有益效果是：阻尼机构采用了限速阀,克服了阻尼机构对中性要求过高的缺陷；采用限速阀代替节流阻尼棒和节流阻尼环结构,使得该液气缓冲器的核心部件模块化,便于拆装检修；对上述列举的液气缓冲器的氮气腔也进行了优化改进,该新型液气缓冲器采用气腔二级缓冲的结构,使得缓冲效果更好,性能更稳定；液气缓冲器的阻尼结构能更好的适应外界工况的变化,具有更好的适应冲击的能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是新型液气缓冲器的结构图。

图2是限速阀的结构图。

图1中，1-1.撞头，1-2.气腔，1-3.柱塞杆，1-4.液气隔离活塞，1-5.油腔，1-6.限速阀，1-7.油缸，1-8.缸筒。

图2中，2-1.阀体，2-2.锥阀，2-3.弹簧，2-4.挡圈。

具体实施方式

如图1为液气缓冲器的结构图，主要由撞头1-1、气腔1-2、柱塞杆1-3、液气隔离活塞1-4、油腔1-5、限速阀1-6、油缸1-7、缸筒1-8等组成。

优选的，在冲击过程中,当缓冲器的撞头1-1受到的撞击力较小时,新型液气缓冲器只需通过压缩气腔1-2中的氮气,便能达到吸收冲击物动能的效果,进而实现了缓冲的目的,此时气腔2的压缩气体起到气体弹簧的作用,此过程称为一级缓冲。

在冲击过程中,当缓冲器的撞头1-1受到突然撞击力较大时,一级缓冲不能达到吸收冲击物的全部动能的效果时,缓冲器将通过缓冲器的阻尼机构限速阀进一步吸收冲击物的动能,将动能转变为热能,并由缸体逸散到空气中,此时二级缓冲结束；在进行二级缓冲的过程中,一级缓冲过程迅速完成,达到部分缓冲效果的同时还提高了气腔1-2中压缩气体的压强,为二级缓冲做准备。当一级缓冲结束后,在冲击物的作用下,柱塞杆1-3继续被压入油缸中,油缸中的油压急剧升高,压强极高的液压油通过限速阀阻尼孔进入油腔中,阻尼孔起到了吸收冲击动能的目的。如果此时压力仍然很高,超过了限速阀阀芯上弹簧的预紧力时,限速阀阀芯逐渐形成环缝,环缝的长度与宽度随冲击力的变化而变化,起到较好的缓冲效果。油缸7中的液压油经过限速阀进入油腔中,其极高的压力推动气液隔离活塞向气腔方向运动,致使气腔中的压缩气体被第二次压缩,这样就完成了二级缓冲。

优选的，在回弹过程中,具有二级缓冲的液气缓冲器在整个冲击过程中只有一小部分的动能转化为气体弹簧的压缩势能,储存于气腔1-2中；由于新型液气缓冲器采用的是气腔的二级缓冲,使得缓冲器较一级缓冲的液气缓冲器的回弹力更小,提高起重机械运转的平稳性及操作人员的舒适感。

优选的，在限速阀的阀座上有固定的节流小孔,其数量和孔径的大小由缓冲器所需工况决定。限速阀的锥形阀芯2-2在弹簧的作用下由挡圈限位,初始状态时阀口开至最大。当缓冲器阻抗力逐渐增加时,固定节流孔两端压力差作用在锥阀2-2上的力超过弹簧的预紧力,锥阀2-2与限速阀流道之间逐渐形成环缝,起到较好的节流效果；缓冲开始时节流缓慢,相对畅通,随着缓冲过程的进行,限速阀的锥阀2-2克服弹簧2-3预紧力,逐渐形成环缝,节流增大,而反向作用时该阀限流作用小,缓冲器回复时间较短。

Claims

1.液气缓冲器，提升了整体系统稳定性，其特征是：新型液气缓冲器主要由撞头、气腔、柱塞杆、液气隔离活塞、油腔、限速阀、油缸、缸筒等组成；采用气腔的二级缓冲，提高起重机械运转的平稳性及操作人员的舒适感，使用了圆锥形阀芯，减小限速阀室内流体的波动，采用锥形阀芯结构，选用对合的蝶形弹簧组，在柱塞的顶端安装限速阀。

2.根据权利要求1所述的液气缓冲器，其特征是：为了提高起重机械运转的平稳性，新型液压缓冲器采用气腔的二级缓冲,使得缓冲器较一级缓冲的液气缓冲器的回弹力更小。

3.根据权利要求1所述的液气缓冲器，其特征是：采用圆锥形阀芯，与流道形成环缝的效果,进而起到节流的作用。

4.根据权利要求1所述的液气缓冲器，其特征是：为减小缓冲器轴向的空间，选用对合的蝶形弹簧组。

5.根据权利要求1所述的液气缓冲器，其特征是：为了对油缸流向油腔的高压油起到节流的作用，在柱塞的顶端安装限速阀。