CN107965545B - 一种单向阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种单向阻尼器，主要由外壳、活塞螺栓、垫盖、弹垫、活塞密封圈、活塞头、活塞杆、T型安装座、通盖外密封圈、通盖、通盖内密封圈组成。活塞头内部有圆锥孔，与活塞杆端部的锥台相匹配，当移动方向与锥度方向相同时，锥面配合起到密封作用，阻尼较小；当移动方向与锥面方向相反时，锥面相分离，阻尼几乎为零。通过在锥面或锥孔表面设置油槽，或者在活塞头或者活塞杆的头部设置圆孔或小缝隙，可使单向阻尼符合特定使用要求。利用锥面的的自导向和良好的配合密封性能，实现单向阻尼功能，结构简单、可靠、寿命长，制造难度很低，经济效益高。

Description

一种单向阻尼器
技术领域
本发明属于阻尼器技术领域，涉及一种单向阻尼器，特别是涉及一种往一个方向运动时阻尼系数固定，而往相反方向运动时阻尼几乎为零的单向阻尼器。
背景技术
中国专利可调阻尼的单向阻尼器(CN201020685533)公开了一种可调阻尼的单向阻尼器，由缸体、缸盖、活塞、活塞杆，环形活塞)于缸体内，其特征是活塞杆有一个圆锥形的斜面止口和圆柱形底端，其中有活塞推杆孔，阻尼调节螺钉装在活塞杆中部；环行活塞安装在缸体内，活塞杆穿过缸盖与环行活塞连接；缸体与缸盖用螺纹连接。环形活塞的一侧有垫片，活塞杆的圆柱形底端上装有一挡圈。本实用新型的可调阻尼的单向阻尼器，成功地解决了体积与功能的矛盾，简化了阻尼器结构。可用于大倾角下运带式输送机防滚滑装置，解决其安全控制的问题。该专利最基本的结构是锥杆和圆柱孔配合，锥杆活塞运动，控制流量。
中国专利锥孔无级可调阀(CN201010583559)和一种简易可调减压阀(CN201010125624)基础结构形式也是锥杆和圆柱孔配合，通过轴向移动控制间隙，并设置多组锥杆和圆柱孔配合实现流量及流通方向控制。锥杆和圆柱孔配合实际为线配合，与圆锥和锥孔的面配合有本质区别。从功能方面而言，闭合密封时锥杆和圆柱孔配合为线配合，可靠性低于圆锥和锥孔的面配合，开启时过程中随着轴向位移的变化锥杆和圆柱孔的开口形状变化很大、很不规律，因此阻尼系数不稳定难以进行精确控制，而圆锥和锥孔的面配合则始终保持均匀的圆锥形环面缝隙，有利于阻尼系数的计算以及基于阻尼系数的后期控制的进行；从经济效益角度来说，由于圆锥和锥孔为面配合工作，工作面较大，又由于圆锥和锥孔的自适应性较好，因此该结构的工作稳定性高和寿命长等优势明显。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种单向阻尼器，一个方向移动时阻尼系数大，向另一个方向移动时阻尼系数小。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种单向阻尼器，包括外壳100和位于外壳100中的由活塞螺栓210将垫盖220、弹垫230和活塞头250安装固定到活塞杆260的圆锥261上组成的活塞，所述圆锥261上沿其锥面设置有用于使阻尼介质通过的槽262，外壳100的一端封闭，另一端设置有通盖320，所述活塞杆260穿过通盖320，活塞在由外壳100和通盖320组成的密封腔室内移动。
所述圆锥261与活塞头250的锥孔252配合，垫盖220中央的凸台221与弹垫230的内孔配合，活塞螺栓210与活塞杆260的端部螺纹孔263配合，将垫盖220、弹垫230和活塞头250拉紧到活塞杆260的圆锥261上，组合成具有单向阻尼特性的活塞。
本发明还可包括活塞密封圈240，活塞密封圈240与活塞头250外的密封槽251配合。
所述弹垫230上有用于阻尼介质流通的流通孔231。
通过调整槽262的结构和/或弹垫230的弹性和/或流通孔231的结构或数量实现阻尼系数的调整。
所述通盖320与外壳100间设置通盖外密封圈310，与活塞杆260间设置通盖内密封圈330。
所述活塞杆260的尾端部的螺栓264上安装T型安装座270，T型安装座270的圆柱271上有螺纹孔与螺栓264配合实现紧固安装，阻尼器通过T型安装座270的安装孔272和外壳100封闭端的安装孔102安装于各种结构及设备上。
所述活塞头250整体为圆盘状，外圆柱面上有用于安装活塞密封圈240的密封槽251，内部为用于与圆锥261配合安装的锥孔252。
本发明中，可以以弹簧替代所述弹垫230，以圆锥261上的孔替代所述槽262，或者所述槽262或孔设置在活塞头250而非圆锥261上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明单向阻尼器，活塞杆向活塞头方向移动时，活塞杆的圆锥与活塞头内部锥孔配合，挤压并实现密封，只有活塞杆的圆锥上的槽允许阻尼介质流通。活塞杆一端有圆锥与活塞头内部锥孔的配合为面配合，密封配合时的可靠性高，活塞杆向远离活塞头的方向移动时，活塞杆的圆锥与活塞头内部锥孔分离，形成均匀的圆锥形环面缝隙，阻尼系数变小。从而实现良好的单向特性。
2、本发明单向阻尼器，由于流通路径形状规则、稳定，阻尼系数的计算更精确，利于基于阻尼系数的后期控制。
3、本发明单向阻尼器，由于圆锥和锥孔为面配合工作，工作面较大，又由于圆锥和锥孔的自适应性较好，因此该结构的工作稳定性高和寿命长等优势明显。
附图说明
图1是本发明单向阻尼器全剖视图。
图2是本发明单向阻尼器爆炸图。
图3是本发明单向阻尼器的活塞杆头部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
参照图1，本发明的单向阻尼器主要包括外壳100、活塞螺栓210、垫盖220、弹垫230、活塞密封圈240、活塞头250、活塞杆260、T型安装座270、通盖外密封圈310、通盖320、通盖内密封圈330等。
参照图2，活塞螺栓210将垫盖220、弹垫230和活塞头250安装固定到活塞杆260的圆锥261上。通过圆锥261与活塞头250的锥孔252配合，垫盖220的凸台221与弹垫230的内孔配合，活塞密封圈240与活塞头250的密封槽251配合，再通过活塞螺栓210与活塞杆260的端部螺纹孔263配合，将垫盖220、弹垫230和活塞头250拉紧到活塞杆260的圆锥261上，组合成一个具有单向阻尼的特性的活塞。
上述组合的活塞安装到外壳100的内腔中，再将装配有通盖外密封圈310和通盖内密封圈330的通盖320安装到外壳100的法兰103上，通盖320上有通盖螺孔321，法兰103上有法兰螺孔104，利用通盖螺栓340实现连接安装，活塞杆260穿过通盖320的中孔322。通过通盖外密封圈310和通盖内密封圈330的密封，外壳100的内腔形成一个密闭的工作腔室。则组成一个具有单向阻尼的阻尼器。
参照图2，在活塞杆260的尾端部的螺栓264上安装T型安装座270，T型安装座270的圆柱271上有螺纹孔，与活塞杆260的端部螺栓264配合实现紧固安装。外壳100的封闭端设置有带安装孔102的安装座101，阻尼器可以通过安装孔272和安装孔102安装于各种诸多结构及设备上，实现一种可应用于各种诸多场合的单向阻尼器。
参见图2中的弹垫230，该弹垫上有流通孔231，用于阻尼介质的流通。弹垫230由弹性材料构成，可在一定范围内伸缩。
参见图3，活塞杆260的圆锥261上有槽262，用于阻尼介质的通过，并控制阻尼系数在一定范围内。
参见图3，活塞头250整体为圆盘状，外圆柱面上有用于安装密封圈的密封槽251，内部为锥孔252配合，锥孔用于与活塞杆260的圆锥261配合。
根据以上所述，活塞螺栓210将垫盖220、弹垫230、活塞密封圈240、活塞头250和活塞杆260组成具有单向阻尼的特性的活塞。该活塞在由外壳100、通盖外密封圈310、通盖320、通盖内密封圈330构成的密封腔室内移动。当活塞向外壳100的内腔的里面移动时，活塞杆260的圆锥261向活塞头250的锥孔252挤压，锥面配合实现密封，阻尼介质只能通过圆锥261上的槽262流通，具有一定的阻尼。此时阻尼系数的大小由槽262的结构决定。当活塞向外壳100的内腔的外面移动时，介质压力作用在活塞头250上，进而使弹垫230压缩，因此活塞杆260的圆锥261与活塞头250的锥孔252分离，形成均匀的圆锥形环面缝隙，此时阻尼系数远小于挤压时阻尼介质只能通过活塞杆260的圆锥261上槽262流通时的阻尼系数。可通过对活塞杆260的圆锥261上槽262的设计，以及弹垫230的设计，决定活塞向外壳100的内腔的外面或外面移动时的阻尼大小，实现一种一个方向上阻尼系数大，另一个方向上阻尼系数小或者为零的单向阻尼器。
参照图2所示的弹垫230，一种替代方案是采用弹簧，或非弹性的结构等。参照图3所示的活塞杆260的圆锥261上的槽262，一种可替代的方案是在圆锥261上设置孔。参见图1所示的一种单向阻尼器，可替代的方案是：将活塞杆260的圆锥261上的槽或孔，设置到活塞头250上。其他可替代方案不能穷举，本领域技术人员应当理解，所有显而易见的改动或变形均落入本专利的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种单向阻尼器，其特征在于，包括外壳(100)和位于外壳(100)中的由活塞螺栓(210)将垫盖(220)、弹垫(230)和活塞头(250)安装固定到活塞杆(260)的圆锥(261)上组成的活塞，所述圆锥(261)上沿其锥面设置有用于使阻尼介质通过的槽(262)，外壳(100)的一端封闭，另一端设置有通盖(320)，所述活塞杆(260)穿过通盖(320)，活塞在由外壳(100)和通盖(320)组成的密封腔室内移动，所述圆锥(261)与活塞头(250)的锥孔(252)配合，垫盖(220)中央的凸台(221)与弹垫(230)的内孔配合，活塞螺栓(210)与活塞杆(260)的端部螺纹孔(263)配合，将垫盖(220)、弹垫(230)和活塞头(250)拉紧到活塞杆(260)的圆锥(261)上，组合成具有单向阻尼特性的活塞，其中所述弹垫(230)上有用于阻尼介质流通的流通孔(231)。
2.根据权利要求1所述单向阻尼器，其特征在于，还包括活塞密封圈(240)，活塞密封圈(240)与活塞头(250)外的密封槽(251)配合。
3.根据权利要求1所述单向阻尼器，其特征在于，通过调整槽(262)的结构，实现阻尼系数的调整。
4.根据权利要求1或3所述单向阻尼器，其特征在于，通过调整弹垫(230)的弹性和/或流通孔(231)的结构或数量实现阻尼系数的调整。
5.根据权利要求1所述单向阻尼器，其特征在于，所述通盖(320)与外壳(100)间设置通盖外密封圈(310)，与活塞杆(260)间设置通盖内密封圈(330)。
6.根据权利要求1所述单向阻尼器，其特征在于，所述活塞杆(260)的尾端部的螺栓(264)上安装T型安装座(270)，T型安装座(270)的圆柱(271)上有螺纹孔与螺栓(264)配合实现紧固安装，阻尼器通过T型安装座(270)的安装孔(272)和外壳(100)封闭端的安装孔(102)安装于各种结构及设备上。
7.根据权利要求1所述单向阻尼器，其特征在于，所述活塞头(250)整体为圆盘状，外圆柱面上有用于安装活塞密封圈(240)的密封槽(251)，内部为用于与圆锥(261)配合安装的锥孔(252)。
8.根据权利要求1所述单向阻尼器，其特征在于，以弹簧替代所述弹垫(230)，以圆锥(261)上的孔替代所述槽(262)，或者所述槽(262)或孔设置在活塞头(250)而非圆锥(261)上。
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