CN108105301A - 一种刚性加载系统缓冲装置以及双向加载缓冲方法 - Google Patents

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许冬冬
李斑虎
何峰涛
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    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
    • F16F15/067Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only wound springs

Abstract

一种刚性加载系统缓冲装置,包括中空的外导套、外导套轴向两端的第一压盖和第二压盖以及外导套内设置的推拉杆和弹簧,利用该刚性加载系统缓冲装置进行双向加载缓冲时,将刚性加载系统缓冲装置连接于刚性加载系统和被加载装置之间,当刚性加载系统施加压力或拉力时,推拉杆产生不同方向的位移并压缩不同侧的弹簧产生弹性形变,进而起到双向缓冲的作用,解决了刚性加载系统载荷不稳定和有冲击的技术问题。

Description

一种刚性加载系统缓冲装置以及双向加载缓冲方法
技术领域
[0001]本发明涉及加载技术领域,具体涉及一种刚性加载系统缓冲装置以及双向加载缓 冲方法。
背景技术
[0002]相对于传统的加载方式,如砝码、弹簧加载和液压加载等,都具有明显的优缺点。 砝码、弹簧加载不能进行自动控制,液压加载存在脏乱、维护成本高等缺点。目前,伺服电动 缸等刚性加载方式盛行,具有加载速度快、运行平稳、噪音低、免维护等优点。但是刚性加载 系统会在系统整体任意部件出现微小振动时,即会出现加载载荷的波动,造成系统的不稳 定,或者刚性加载系统加载受力时,伴随冲击的情况下,会出现载荷值剧烈变化的情形,也 会造成整个系统的不稳定。
发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种刚性加载系统缓冲装置以及双向加载缓冲方法,利用基 于弹簧的刚性加载系统缓冲装置为刚性加载系统提供简单可靠的双向缓冲阻尼,以解决刚 性加载系统载荷不稳定的问题。
[0004]为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种刚性加载系统缓冲装 置,安装在刚性加载系统和被加载装置之间,其特征在于:包括中空的外导套、推拉杆和弹 簧,外导套轴向两端开口并安装第一压盖和第二压盖,以形成安装推拉杆及弹簧的空间,夕卜 导套内壁为推拉杆及弹黃的移动进彳丁导向; 所述推拉杆一端位于外导套内,并在该端部设有与弹簧接触的受力平面,推拉杆的另 一端从所述第一压盖上的通孔中伸出; 所述外导套内安装的弹簧包括两组,两组弹簧分别对称设置在推拉杆受力平面的轴向 两侧,其中一组弹簧两端分别顶在所述的受力平面和第一压盖上,另一组弹簧的两端分别 顶在所述的受力平面和第二压盖上;在刚性加载系统施加压力或拉力时,由两组弹簧分别 为被加载装置提供缓冲。
[0005] 所述外导套轴向的两端端面设置有螺纹孔,由与螺纹孔相配合的螺栓固定第一压 盖和第二压盖,并通过调整螺栓的旋紧程度,控制两组弹簧的预紧程度。
[0006] 所述的弹簧为碟簧、圆柱形弹簧或矩形弹簧。
[0007] 所述的推拉杆一端的受力平面为圆盘形结构。
[0008] 所述刚性加载系统为电动缸。
[0009]所述的第二压盖上设有连接装置,包括第二压盖中心的连接通孔、径向设置在第 二压盖上并与连接通孔连通的紧定螺孔以及与紧定螺孔配合的紧定螺钉。
[0010] 一种利用所述刚性加载系统缓冲装置的双向加载缓冲方法,首先装配刚性加载系 统缓冲装置,并在安装弹簧时,根据载荷和加载形式选取弹簧的类型,两组弹簧分别对称设 置在推拉杆受力平面的轴向两侧,并安装第一压盖和第二压盖,通过第一压盖、第二压盖和 外导套之间的加工配合控制两组弹簧的预紧程度;然后将完成装配的刚性加载系统缓冲装 置安装在刚性加载系统和被加载装置之间,并通过推拉杆和第二压盘的连接装置实现刚性 力口载系统缓冲装置分别和刚性加载系统以及被加载装置的连接;当刚性加载系统向被加载 装置施加压力时,推拉杆朝压力方向移动,并压缩推拉杆受力平面一侧的弹簧产生形变,为 被加载装置提供缓冲;当刚性加载系统向被加载装置施加拉力时,推拉杆朝拉力方向移动, 并压缩推拉杆受力平面另一侧的弹簧产生形变,为被加载装置提供缓冲。
[0011]与现有技术相比,本发明的技术方案的有益效果是: 本发明的装置及方法设计合理,方式结构简单,成本低,安装方便,具有普遍意义的通 用性和推广性,为刚性加载系统提供了简单可靠的缓冲阻尼装置,其中刚性加载系统缓冲 装置可以在刚性加载系统施加压力或拉力时,产生不同方向的位移以及弹性形变,进而起 到双向缓冲的作用,解决了刚性加载系统载荷不稳定和有冲击的技术问题。而且,为了彻底 消除冲击,起到缓冲的作用,刚性加载系统缓冲装置中的弹簧的预紧程度可以根据实际需 要通过压盖进行适应性的调整。
附图说明
[0012]图1是本发明中双向缓冲装置的结构示意图; 图中标记:1、推拉杆,2、第一压盖,3、外导套,4、受力平面,5、弹簧,6、紧定螺钉,7、第二 压盖。
具体实施方式
[0013]下面结合附图,通过具体的实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
[0014]如图所示,一种刚性加载系统缓冲稳定加载方法,适用于具有双向载荷的刚性加 载装置,为刚性加载系统提供一种解决刚性加载系统在装置出现振动时导致载荷强烈波动 的试验方法,通过在刚性加载过程中利用双向缓冲装置为刚性加载系统和被加载装置提供 双向缓冲阻尼。
[0015]该方法涉及到刚性加载系统、刚性加载系统缓冲装置和被加载装置,刚性加载系 统为电动缸,刚性加载系统缓冲装置位于刚性加载系统和被加载装置之间,刚性加载系统 缓冲装置包括中空的外导套3、外导套3轴向两端的第一压盖2和第二压盖7以及外导套3内 设置的推拉杆1和弹簧5,外导套3用于弹簧5和推拉杆1的安装以及导向,外导套3轴向两端 分别为敞口结构,两端的端面则设有螺纹孔,通过螺栓将第一压盖2和第二压盖7安装在外 导套3的两端,所述的推拉杆1 一端为与弹簧5端部接触的受力平面4,且位于外导套3内,该 受力平面4优选为圆盘形结构,另一端为连接端,并从外导套3—端的第一压盖2上的通孔伸 出,优选的,在连接端上加工有螺纹,所述的弹簧5可以根据载荷和加载形式选取,在本实施 例中,弹簧5选择碟簧,弹簧5设有两组,一组为刚性加载系统所施加的压力提供缓冲,另一 组为刚性加载系统所施加的拉力提供缓冲,以实现双向缓冲阻尼作用,两组弹簧5以对合或 叠合或复合方式对称设置在推拉杆1受力平面4的轴向两侧,其中一组弹簧5套在推拉杆1上 后两端分别顶在所述的受力平面4和第一压盖2上,另一组弹簧5的两端分别顶在所述的受 力平面4和第二压盖7上; 第一压盖2和第二压盖7的作用有二,一是作为刚性加载系统缓冲装置两端的受力面, 所述的受力面是指在推拉杆1在受力向第一压盖2方向移动时,第一压盖2与弹簧5相接触的 内侧面作为其中一个受力面,在推拉杆1受力向第二压盖7移动时,与另一组弹簧5接触的第 二压盖7内侧面作为此时的一个受力面;二是可以和推拉杆1 一端的受力平面4共同作用压 紧两者之间的弹簧5,并且由于第一压盖2和第二压盖7均是由螺栓固定在外导套3上,因此 可以通过调整螺栓3的旋进量,对弹簧5的预紧程度进行调节,以满足不同载荷的要求;所述 的第二压盖7上还设有连接装置,包括第二压盖7中心的连接通孔、径向设置在第二压盖7上 并与连接通孔连通的紧定螺孔以及与紧定螺孔相配合的紧定螺钉6,所述的连接通孔可以 采用螺纹孔。
[0016]对于弹簧5的预紧程度的调节,也可以通过对第一压盖2、第二压盖7和外导套3的 加工配合实现,例如对外导套3长度方向或壁厚进行加工或者对压盖轴向方向的加工,改变 压盖和推拉杆1受力平面4之间距离,进而实现弹簧5预紧程度的调节。
[0017]在使用时,将所述的刚性加载系统缓冲装置置于刚性加载系统和被加载装置之 间,并通过推拉杆1端部的螺纹和刚性加载系统连接、通过第二压盘的连接装置和被加载装 置连接,当刚性加载系统施加压力时,推拉杆1向第二压盖7方向产生一定的位移量,使得受 力平面4和第二压盖7之间的一组弹簧5被压缩,发生弹性形变,为被加载装置提供缓冲,使 得载荷不能直接作用在被加载装置上,同样的,当刚性加载系统施加拉力时,推拉杆1沿其 轴向向第一压盖2方向移动,受力平面4和第一压盖2之间的一组弹簧5被压缩并使弹簧5发 生弹性形变,为被加载装置提供缓冲,使得载荷不能直接作用在被加载装置上;因此,无论 为何种加载形式,如果此时刚性加载系统出现振动,由于刚性加载系统缓冲装置的存在,也 可以避免载荷出现强烈波动的情况。

Claims (7)

1. 一种刚性加载系统缓冲装置,安装在刚性加载系统和被加载装置之间,其特征在于: 包括中空的外导套、推拉杆和弹簧,外导套(3)轴向两端开口并安装第一压盖(2)和第二压 盖(7),以形成安装推拉杆(1)及弹簧(5)的空间,外导套(3)内壁为推拉杆(1)及弹簧(5)的 移动进行导向; 所述推拉杆(1) 一端位于外导套(3)内,并在该端部设有与弹簧(5)接触的受力平面,推 拉杆(1)的另一端从所述第一压盖(2)上的通孔中伸出; 所述外导套(3)内安装的弹簧(5)包括两组,两组弹簧(5)分别对称设置在推拉杆(1)受 力平面的轴向两侧,其中一组弹簧(5)两端分别顶在所述的受力平面(4)和第一压盖(2)上, 另一组弹簧(5)的两端分别顶在所述的受力平面(4)和第二压盖(7)上;在刚性加载系统施 加压力或拉力时,由两组弹簧(5)分别为被加载装置提供缓冲。
2. 根据权利要求1所述的一种刚性加载系统缓冲装置,其特征在于:所述外导套(3)轴 向两端端面设置有螺纹孔,由与螺纹孔相配合的螺栓固定第一压盖(2)和第二压盖(7),并 通过调整螺栓的旋紧程度,控制两组弹簧(5)的预紧程度。
3. 根据权利要求1所述的一种刚性加载系统缓冲装置,其特征在于:所述的弹簧(5)为 碟簧、圆柱形弹簧或矩形弹簧。
4. 根据权利要求1所述的一种刚性加载系统缓冲装置,其特征在于:所述的推拉杆(1) 一端的受力平面(4)为圆盘形结构。
5. 根据权利要求1所述的一种刚性加载系统缓冲装置,其特征在于:所述刚性加载系统 为电动缸。
6. 根据权利要求1所述的一种刚性加载系统缓冲装置,其特征在于:所述的第二压盖 (7)上设有连接装置,包括第二压盖(7)中心的连接通孔、径向设置在第二压盖(7)上并与连 接通孔连通的紧定螺孔以及与紧定螺孔配合的紧定螺钉(6)。
7.—种利用权利要求6所述刚性加载系统缓冲装置的双向加载缓冲方法,其特征在于: 首先装配刚性加载系统缓冲装置,并在安装弹簧(5)时,根据载荷和加载形式选取弹簧(5) 的类型,两组弹簧(5)分别对称设置在推拉杆(1)受力平面(4)的轴向两侧,并安装第一压盖 ⑵和第二压盖⑺,通过第一压盖⑵、第二压盖⑺和外导套⑶之间的加工配合控制两组 弹簧⑸的预紧程度;然后将完成装配的刚性加载系统缓冲装置安装在刚性加载系统和被 加载装置之间,并通过推拉杆(1)和第二压盘(7)的连接装置实现刚性加载系统缓冲装置分 别和刚性加载系统以及被加载装置的连接;当刚性加载系统向被加载装置施加压力时,推 拉杆(1)朝压力方向移动,并压缩推拉杆(1)受力平面(4) 一侧的弹簧(5)产生形变,为被加 载装置提供缓冲;当刚性加载系统向被加载装置施加拉力时,推拉杆(1)朝拉力方向移动, 并压缩推拉杆(1)受力平面(4)另一侧的弹簧(5)产生形变,为被加载装置提供缓冲。
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