CN108006141A - 一种液压缓冲器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压缓冲器,属于缓冲器领域。所述液压缓冲器包括:缸筒、第一端盖、第二端盖、阻尼芯轴、调节套、活塞杆、阻尼环和活塞,第一端盖和所述第二端盖分别安装在所述缸筒的两个端面上,第一端盖、缸筒和第二端盖构成一个用于容置流体介质的腔室,第二端盖上开设有与腔室连通的蓄能器接口,阻尼芯轴包括驱动安装段和阻尼段,驱动安装段的第一端伸出第一端盖,驱动安装段的第二端与阻尼段的第一端连接,阻尼段布置在腔室内。所述液压缓冲器通过旋转阻尼芯轴,根据负载所需的不同档位的缓冲工况,选择不同截面的阻尼槽与调节通孔对中,从而产生不同的阻尼力,进而使液压缓冲器能够根据负载调节其缓冲能力。

Description

一种液压缓冲器
技术领域
本发明涉及缓冲器领域,特别涉及一种液压缓冲器。
背景技术
液压式阻尼缓冲器以流体作为工作介质,利用流体流动的粘性阻尼作用,延长冲击载荷的作用时间,并将负载冲击时产生的机械能转化为流体的压力能和热能,从而吸收并转化冲击载荷的能量,进而将运动速度较快的机械部件准确停位,并降低机械部件由冲击引起的振动和噪声,减少机械事故,延长机械部件的使用寿命。因此,液压缓冲器在工程机械、生产设备、港口机械、运动装备等领域都有较广泛的应用。
现有一种液压式阻尼缓冲器,该液压式阻尼缓冲器包括缸筒和安装在缸筒内的活塞杆,在缸筒上沿缓冲行程方向(活塞杆的移动方向)离散分布有多个圆形阻尼孔,缸筒内有液压油,液压油经过阻尼孔后可实现节流缓冲。在实现时,当冲击载荷突然加载至活塞杆时,缸筒内的液压油受到挤压以高速度流经阻尼孔及活塞与缸壁的缝隙,利用液压油的抗压性和粘性作用,实现缓冲的作用。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
现有的液压式阻尼缓冲器,经过调试后,其所提供的缓冲力均只能够在较小的范围内波动,这使得现有的液压式阻尼缓冲器不能够适应多种负载相差大的工况,从而为液压式阻尼缓冲器的使用带来了不便。
发明内容
为了解决现有技术中液压式阻尼缓冲器适用范围小的问题,本发明实施例提供了一种液压缓冲器。所述技术方案如下:
本发明实施例提供了一种液压缓冲器,所述液压缓冲器包括:缸筒、第一端盖、第二端盖、阻尼芯轴、调节套、活塞杆、阻尼环和活塞,所述第一端盖和所述第二端盖分别安装在所述缸筒的两个端面上,所述第一端盖、所述缸筒和所述第二端盖构成一个用于容置流体介质的腔室,所述第二端盖上开设有与所述腔室连通的蓄能器接口,所述阻尼芯轴包括驱动安装段和阻尼段,所述驱动安装段的第一端伸出所述第一端盖,所述驱动安装段的第二端与所述阻尼段的第一端连接,所述阻尼段布置在所述腔室内,所述阻尼段上设有至少两个阻尼槽,每个所述阻尼槽均沿所述阻尼段的轴向延伸,且各所述阻尼槽的截面面积均不相同,所述调节套套设在所述阻尼芯轴的外壁上,且调节套的内周壁与所述阻尼芯轴的外周壁滑动配合,且所述调节套的一端安装在所述第一端盖上,所述调节套上开设有与各所述阻尼槽相配合的调节通孔,所述调节通孔沿所述调节套的轴向延伸,所述活塞杆的第一端位于所述腔室内,所述活塞杆的第二端伸出所述第二端盖,所述活塞杆上开设有安装孔,所述调节套的外周壁与所述安装孔的内周壁滑动配合,所述活塞套装在所述活塞杆的外壁上,并与所述缸筒的内壁滑动配合,所述活塞上开设有相互连通的安装槽和导流孔,所述阻尼环的外环安装在所述安装槽的内壁上,所述阻尼环的内环套设在所述调节套的外壁上,所述导流孔的一端通过位于所述第二端盖一侧的腔室与所述蓄能器接口连通,所述导流孔的另一端依次通过所述安装槽、所述阻尼环、所述调节通孔和所述阻尼槽与位于所述第一端盖一侧的腔室连通。
具体地,所述阻尼环的截面为直角梯形或直角三角型。
具体地,所述调节通孔为两个,两个所述调节通孔沿所述调节套的周向均匀布置,所述阻尼槽包括截面积不同的第一阻尼槽和第二阻尼槽,所述第一阻尼槽和所述第二阻尼槽均为两个,两个所述第一阻尼槽沿所述阻尼段的周向均匀布置,两个所述第二阻尼槽沿所述阻尼段的周向均匀布置,两个所述第一阻尼槽和两个所述第二阻尼槽沿所述阻尼段的周向方向交替均匀布置。
具体地,所述阻尼芯轴和所述调节套均为圆柱型结构,所述第一端盖上开设有卡槽,所述调节套的第一端卡装在所述卡槽内。
具体地,所述液压缓冲器还包括:蓄能器,所述蓄能器安装在所述蓄能器接口上。
具体地,所述液压缓冲器还包括:伺服电机,所述伺服电机与所述驱动安装段的第一端传动连接。
具体地,所述液压缓冲器还包括:定位套,所述定位套夹设在所述阻尼段的第二端与所述调节套之间,且所述定位套与所述阻尼段的第二端之间设置有第一轴承,所述第一端盖与所述驱动安装段之间设置有第二轴承。
具体地,所述活塞与所述活塞杆通过螺纹连接,所述活塞与所述阻尼环通过螺纹连接。
具体地,所述活塞的外壁上安装有耐磨环。
具体地,所述第一端盖与所述缸筒之间、所述第二端盖与所述缸筒之间、所述活塞杆与所述第二端盖之间和所述驱动安装段的第一端与所述第一端盖之间均设置有密封圈。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本发明实施例提供的液压缓冲器通过旋转阻尼芯轴,根据负载所需的不同档位的缓冲工况,选择不同截面的阻尼槽与调节通孔对中,当需要低档位缓冲工作时,选择截面相对较大的阻尼槽与调节通孔对中,流体介质经过截面积大的阻尼槽时,产生的阻尼力小;当需要高档位缓冲工作时,选择截面相对较小的阻尼槽与调节通孔对中,流体介质经过截面积小的阻尼槽时,产生的阻尼力大,从而使液压缓冲器能够根据负载调节其缓冲能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的液压缓冲器的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的调节套的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的阻尼环的剖视结构示意图;
图4是本发明实施例提供的图3的A部的局部放大图。
图5是本发明实施例提供的液压缓冲器的A-A向剖视结构示意图;
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本发明实施例提供了一种液压缓冲器,如图1所示,该液压缓冲器包括:缸筒1、第一端盖2、第二端盖3、阻尼芯轴4、调节套5、活塞杆6、阻尼环7 和活塞8。第一端盖2和第二端盖3分别安装在缸筒1的两个端面上,第一端盖 2、缸筒1和第二端盖3构成一个用于容置流体介质的腔室,第二端盖3上开设有与腔室连通的蓄能器接口3a,阻尼芯轴4包括驱动安装段4a和阻尼段4b,驱动安装段4a的第一端伸出第一端盖2,驱动安装段4a的第二端与阻尼段4b的第一端连接,阻尼段4b布置在腔室内,阻尼段4b上设有至少两个阻尼槽9,每个阻尼槽9均沿阻尼段4b的轴向延伸,且各阻尼槽9的截面面积均不相同,调节套5套设在阻尼芯轴4的外壁上,且调节套5的内周壁与阻尼芯轴4的外周壁滑动配合,调节套5的一端安装在第一端盖2上。如图2所示,调节套5上开设有与各阻尼槽9相配合的调节通孔5a,调节通孔5a沿调节套5的轴向延伸,活塞杆6的第一端位于腔室内,活塞杆6的第二端伸出第二端盖3,活塞杆6上开设有安装孔6a,调节套5的外周壁与安装孔6a的内周壁滑动配合,活塞8套装在活塞杆6的外壁上,并与缸筒1的内壁滑动配合,活塞8上开设有相互连通的安装槽和导流孔8a,阻尼环7的外环安装在安装槽的内壁上,阻尼环7的内环套设在调节套5的外壁上,导流孔8a的一端通过位于第二端盖3一侧的腔室与蓄能器接口3a连通,导流孔8a的另一端依次通过安装槽、阻尼环7、调节通孔5a和阻尼槽9与位于第一端盖2一侧的腔室连通。
具体地,图3和图4均为本发明实施例提供的阻尼环的结构示意图。如图3 和图4所示,阻尼环7的截面可以为直角梯形,该直角梯形的底安装在安装槽的内壁上,直角梯形中较长的腰7a朝向导流孔8a布置,从而形成连通导流孔 8a和调节通孔5a的间隙。将直角梯形的上底7b的厚度尽量降低,从而使得阻尼环7能够更接近理想的小孔节流模型,进而使得液压缓冲器的阻尼特性更稳定。
在其它实施例中,阻尼环7的截面可以为直角三角型,直角三角型的一条直角边安装在安装槽的内壁上,直角三角型的斜边朝向导流孔8a布置,从而形成连通导流孔8a和调节通孔5a的间隙。直角三角型能够包括阻尼环7的内环处的厚度降到最小,从而使得阻尼环7能够更接近理想的小孔节流模型,进而使得液压缓冲器的阻尼特性更稳定。
图5为本发明实施例提供的液压缓冲器的剖视图。如图5所示,调节通孔 5a可以为两个,两个调节通孔5a沿调节套5的周向均匀布置,阻尼槽9包括截面积不同的第一阻尼槽9a和第二阻尼槽9b,第一阻尼槽9a和第二阻尼槽9b均为两个,两个第一阻尼槽9a沿阻尼段4b的周向均匀布置,两个第二阻尼槽9b 沿阻尼段4b的周向均匀布置,两个第一阻尼槽9a和两个第二阻尼槽9b沿阻尼段9的周向方向交替均匀布置。在本实施例中,阻尼槽9的截面可以为U型,在本实施例中,第一阻尼槽9a的截面积大于第二阻尼槽9b的截面积。当需要低档位缓冲工作时,将阻尼芯轴4的第一阻尼槽9a与调节通孔5a对中,流体介质经过截面积大的第一阻尼槽9a时,产生的阻尼力小;当需要高档位缓冲工作时,将阻尼芯轴4的第二阻尼槽9b与调节通孔5a对中,流体介质经过截面积小的第二阻尼槽9b时,产生的阻尼力大。在其它实施例中,也可以设置多个截面积不同的阻尼槽9,从而适应更多的负载和不同的工作情况。
具体地,阻尼芯轴4和调节套5均可以为圆柱型结构,第一端盖2上开设有与卡槽,调节套5的第一端卡装在卡槽内。通过卡槽能够简单实现调节套5 与第一端盖2的安装。
具体地,该液压缓冲器还可以包括:蓄能器(图中未示)。蓄能器安装在所述蓄能器接口3a上。在实现时,蓄能器可以为气液式蓄能器。该蓄能器用于容置由腔室内流出的流体介质。
具体地,再次参见图1,该液压缓冲器还可以包括:伺服电机10。伺服电机10与驱动安装段4a的第一端传动连接。通过伺服电机10可以控制驱动安装段4a的转动,从而调整阻尼芯轴4上的不同截面积的阻尼槽9分别与调节通孔 5a对中,进而实现不同的缓冲效果。
具体地,该液压缓冲器还可以包括:定位套11。定位套11夹设在阻尼段 4b的第二端与调节套5之间,且定位套11与阻尼段4b的第二端之间设置有第一轴承12,第一端盖2与驱动安装段4a之间设置有第二轴承13。定位套11用于第一轴承12的安装和固定,第一轴承12和第二轴承13能够便于阻尼芯轴4 的转动。
具体地,活塞8与活塞杆6通过螺纹连接,活塞8与阻尼环7通过螺纹连接。螺纹连接能够实现快速安装,从而提高液压缓冲器的组装效率。
具体地,活塞8的外壁上安装有耐磨环。该导向耐磨环能够避免活塞8在缸筒1的内壁滑动时发生磨损,从而提高活塞8的使用寿命。
具体地,第一端盖2与缸筒1之间、第二端盖3与缸筒1之间、活塞杆6 与第二端盖3之间和驱动安装段4a的第一端与第一端盖2之间均设置有密封圈。
下面简单介绍一下本发明实施例提供的液压缓冲器的工作原理:
将流体介质充满腔室,旋转阻尼芯轴4,调整至所需的阻尼槽9与调节通孔 5a对中,当负载撞击在活塞杆6上时,活塞杆6带动活塞8和阻尼环7一起向第一端盖2的方向挤压,阻尼环7左侧的流体介质则通过调节通孔5a和阻尼槽 9后,经过阻尼环7和导流孔8a流到活塞8的右侧,且一部分流体介质会由蓄能器接口3a流出。流体介质流经阻尼环7后在活塞8的两侧形成压差,从而对活塞8产生作用力,并经过活塞杆6传递给负载,完成缓冲功能。当负载撤去后,流体介质作用在活塞8两侧压力的作用面积不等,流体介质在活塞8的左侧的作用面积大于活塞8的右侧的作用面积,使得流体介质作用在活塞8上的作用合力向右,该作用合力推动活塞杆7右移并复位。
本发明实施例提供的液压缓冲器通过旋转阻尼芯轴,根据负载所需的不同档位的缓冲工况,选择不同截面的阻尼槽与调节通孔对中,当需要低档位缓冲工作时,选择截面相对较大的阻尼槽与调节通孔对中,流体介质经过截面积大的阻尼槽时,产生的阻尼力小;当需要高档位缓冲工作时,选择截面相对较小的阻尼槽与调节通孔对中,流体介质经过截面积小的阻尼槽时,产生的阻尼力大,从而使液压缓冲器能够根据负载调节其缓冲能力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压缓冲器,其特征在于,所述液压缓冲器包括:缸筒、第一端盖、第二端盖、阻尼芯轴、调节套、活塞杆、阻尼环和活塞,所述第一端盖和所述第二端盖分别安装在所述缸筒的两个端面上,所述第一端盖、所述缸筒和所述第二端盖构成一个用于容置流体介质的腔室,所述第二端盖上开设有与所述腔室连通的蓄能器接口,所述阻尼芯轴包括驱动安装段和阻尼段,所述驱动安装段的第一端伸出所述第一端盖,所述驱动安装段的第二端与所述阻尼段的第一端连接,所述阻尼段布置在所述腔室内,所述阻尼段上设有至少两个阻尼槽,每个所述阻尼槽均沿所述阻尼段的轴向延伸,且各所述阻尼槽的截面面积均不相同,所述调节套套设在所述阻尼芯轴的外壁上,且调节套的内周壁与所述阻尼芯轴的外周壁滑动配合,且所述调节套的一端安装在所述第一端盖上,所述调节套上开设有与各所述阻尼槽相配合的调节通孔,所述调节通孔沿所述调节套的轴向延伸,所述活塞杆的第一端位于所述腔室内,所述活塞杆的第二端伸出所述第二端盖,所述活塞杆上开设有安装孔,所述调节套的外周壁与所述安装孔的内周壁滑动配合,所述活塞套装在所述活塞杆的外壁上,并与所述缸筒的内壁滑动配合,所述活塞上开设有相互连通的安装槽和导流孔,所述阻尼环的外环安装在所述安装槽的内壁上,所述阻尼环的内环套设在所述调节套的外壁上,所述导流孔的一端通过位于所述第二端盖一侧的腔室与所述蓄能器接口连通,所述导流孔的另一端依次通过所述安装槽、所述阻尼环、所述调节通孔和所述阻尼槽与位于所述第一端盖一侧的腔室连通。
2.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述阻尼环的截面为直角梯形或直角三角型。
3.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述调节通孔为两个,两个所述调节通孔沿所述调节套的周向均匀布置,所述阻尼槽包括截面积不同的第一阻尼槽和第二阻尼槽,所述第一阻尼槽和所述第二阻尼槽均为两个,两个所述第一阻尼槽沿所述阻尼段的周向均匀布置,两个所述第二阻尼槽沿所述阻尼段的周向均匀布置,两个所述第一阻尼槽和两个所述第二阻尼槽沿所述阻尼段的周向方向交替均匀布置。
4.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述阻尼芯轴和所述调节套均为圆柱型结构,所述第一端盖上开设有卡槽,所述调节套的第一端卡装在所述卡槽内。
5.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述液压缓冲器还包括:蓄能器,所述蓄能器安装在所述蓄能器接口上。
6.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述液压缓冲器还包括:伺服电机,所述伺服电机与所述驱动安装段的第一端传动连接。
7.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述液压缓冲器还包括:定位套,所述定位套夹设在所述阻尼段的第二端与所述调节套之间,且所述定位套与所述阻尼段的第二端之间设置有第一轴承,所述第一端盖与所述驱动安装段之间设置有第二轴承。
8.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述活塞与所述活塞杆通过螺纹连接,所述活塞与所述阻尼环通过螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述活塞的外壁上安装有耐磨环。
10.根据权利要求1所述的液压缓冲器,其特征在于,所述第一端盖与所述缸筒之间、所述第二端盖与所述缸筒之间、所述活塞杆与所述第二端盖之间和所述驱动安装段的第一端与所述第一端盖之间均设置有密封圈。
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