CN109027097A - 一种液压阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压阻尼装置，属于液压控制装置技术领域。液压阻尼器包括缸体、活塞、活塞杆、调节套、引导杆和曲线阻尼设置器，曲线阻尼设置器包括底座和阻尼特性设置板，底座固定安装在缸体上，阻尼特性设置板为弧形板，且阻尼特征设置板的弧心位于缸体的中轴线上；阻尼特性设置板上设有沿缸体的中轴线方向设置的阻尼特性引导槽，引导杆的一端固定在调节套上，另一端设置在阻尼特性引导槽内，通过控制引导杆在阻尼特性引导槽内移动，即可带动调节套的调节部沿活塞的轴向旋转，使得调节套的调节孔与阻尼孔的相对位置发生变化，从而改变调节孔与阻尼孔的重合面积，进而改变液压阻尼器的阻尼系数，实现液压阻尼器的阻尼系数随活塞行程变化。

Description

一种液压阻尼装置

技术领域

本发明涉及液压控制装置技术领域，特别涉及一种液压阻尼装置。

背景技术

液压阻尼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。

现有一种液压阻尼器，该液压阻尼器包括缸体、位于缸体内的活塞、安装在活塞上的活塞杆，活塞杆伸出外壳用于承受负载，在活塞的周向设有多个阻尼孔，缸体内有液压油，当负载作用在活塞杆上后，活塞杆带动活塞挤压液压油，液压油经过阻尼孔流出后可实现节流缓冲。

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：

由于现有的液压阻尼器的阻尼系数是由加工制造的阻尼孔的特性决定的，而阻尼孔的大小、数量在制造过程中已固定，在使用过程中无法调节。当需要实现阻尼系数随活塞行程按要求变化时(例如模拟钻具在持续突破不同土层的过程中，钻头阻力随土层性质变化时)，往往难以选型到可以实现阻尼系数随活塞行程变化的合适的液压阻尼器。

发明内容

本发明实施例提供了一种液压阻尼器，可以实现阻尼系数随活塞行程变化。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种液压阻尼器，所述液压阻尼器包括缸体、位于缸体内的活塞和安装在活塞上的活塞杆，所述活塞上沿其周向设有至少一个阻尼孔，所述液压阻尼器还包括调节套、引导杆和曲线阻尼设置器；

所述调节套分为调节部和连接部，所述调节部设置在所述活塞的与所述活塞杆连接的一端的端面上，所述调节部沿其周向设有至少一个调节孔，所述调节孔与所述阻尼孔一一对应设置；所述连接部套设在所述活塞杆外，所述引导杆的一端与所述连接部固定连接，所述曲线阻尼设置器包括底座和阻尼特性设置板，所述底座固定安装在所述缸体上，所述阻尼特性设置板为弧形板，且所述阻尼特征设置板的弧心位于所述缸体的中轴线上；所述阻尼特性设置板上设有沿所述缸体的中轴线方向设置的阻尼特性引导槽，所述引导杆的另一端设置在所述阻尼特性引导槽内，所述引导杆在所述阻尼特性引导槽内沿靠近所述阻尼特征设置板的中轴线方向、远离所述阻尼特征设置板的中轴线方向或平行于所述阻尼特征设置板的中轴线方向移动。

进一步地，所述调节孔的大小和形状与所述阻尼孔的大小和形状相同。

进一步地，所述阻尼特性引导槽包括相连接的低阻尼区、中阻尼区和高阻尼区，所述低阻尼区的轴线与所述阻尼特征设置板的中轴线重合，当所述引导杆位于低阻尼区时，所述调节孔与所述阻尼孔重合；所述中阻尼区的轴线与所述阻尼特征设置板的中轴线平行且间隔距离D1，所述高阻尼区的轴线与所述阻尼特征设置板的中轴线平行且间隔距离D2，D2＞D1。

进一步地，0＜D1≤0.2L，0.3L≤D2≤0.5L，其中L表示所述阻尼特性引导槽的宽度。

进一步地，所述活塞上沿其周向等距间隔设有多个阻尼孔，所述调节部沿其周向等距间隔设有多个调节孔。

进一步地，所述活塞上沿其周向等距间隔设有四个阻尼孔，所述调节部沿其周向等距间隔设有四个调节孔。

进一步地，所述四个阻尼孔和所述四个调节孔均为弧形孔。

进一步地，所述活塞杆的远离所述活塞的一端设有挡板，所述调节套位于所述挡板和所述活塞之间。

进一步地，所述调节套采用黄铜材料制成。

进一步地，所述底座通过螺栓固定安装在所述缸体上，或者所述底座焊接在所述缸体上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过控制引导杆在阻尼特性引导槽内沿靠近阻尼特征设置板的中轴线方向、远离阻尼特征设置板的中轴线方向或平行于阻尼特征设置板的中轴线方向移动，即可带动调节套的调节部沿活塞的轴向旋转，由于活塞和活塞杆本身不旋转，因此调节孔与阻尼孔的相对位置发生变化，从而改变了调节孔与阻尼孔的重合面积，进而改变了液压阻尼器的阻尼系数，以此实现液压阻尼器的阻尼系数随活塞行程变化。

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一种液压阻尼器的剖视图；

图2是图1的A-A截面图；

图3是本发明实施例提供的一种活塞杆和活塞的剖视图；

图4是图3的B向视图；

图5是本发明实施例提供的一种调节套的剖视图；

图6是图5的C向视图；

图7是本发明实施例提供的一种阻尼特性引导槽的结构示意图。

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。

本发明实施例提供了一种液压阻尼器，图1是本发明实施例提供的一种液压阻尼器的剖视图，图2是图1的A-A截面图，如图1和图2所示，液压阻尼器包括缸体1、位于缸体1内的活塞2和安装在活塞2上的活塞杆3，活塞2上沿其周向设有至少一个阻尼孔2a，液压阻尼器还包括调节套4、引导杆5和曲线阻尼设置器6。

调节套4分为调节部41和连接部42，调节部41设置在活塞2的与活塞杆3连接的一端的端面上，调节部41沿其周向设有至少一个调节孔41a，调节孔41a与阻尼孔2a一一对应设置。连接部42套设在活塞杆3外，引导杆5的一端与连接部42固定连接。曲线阻尼设置器6包括底座61和阻尼特性设置板62，底座61固定安装在缸体1上，阻尼特性设置板62为弧形板，且阻尼特征设置板62的弧心位于缸体1的中轴线上。阻尼特性设置板62上设有沿缸体1的中轴线方向设置的阻尼特性引导槽62a。引导杆5的另一端设置在阻尼特性引导槽62a内，引导杆5在阻尼特性引导槽62a内沿靠近阻尼特征设置板62的中轴线方向、远离阻尼特征设置板62的中轴线方向或平行于阻尼特征设置板62的中轴线方向移动。

本发明实施例通过控制引导杆在阻尼特性引导槽内沿靠近阻尼特征设置板的中轴线方向、远离阻尼特征设置板的中轴线方向或平行于阻尼特征设置板的中轴线方向移动，即可带动调节套的调节部沿活塞的轴向旋转，由于活塞和活塞杆本身不旋转，因此调节孔与阻尼孔的相对位置发生变化，从而改变了调节孔与阻尼孔的重合面积，进而改变了液压阻尼器的阻尼系数，以此实现液压阻尼器的阻尼系数随活塞行程变化。

优选地，调节孔41a的大小和形状与阻尼孔2a的大小和形状相同，以便于调节调节孔41a与阻尼孔2a的重合面积。

需要说明的是，在本实施例中，每个阻尼孔2a的形状和大小均相同，每个调节孔41a的形状和大小均相同，每个阻尼孔2a至缸体1的中轴线的距离与每个调节孔41a至缸体1的中轴线的距离相等。

优选地，阻尼孔2a和调节孔41a均为弧形孔，通过将阻尼孔2a和调节孔41a均为弧形孔，可以使阻尼孔2a和调节孔41a得重合面积呈线性相关，便于调节。阻尼孔2a和调节孔41a还可以为条形孔。

进一步地，活塞2上沿其周向等距间隔设有多个阻尼孔2a，调节部41沿其周向等距间隔设有多个调节孔41a。通过将多个阻尼孔2a等距间隔设置，可以使得活塞2在各个方向上的受力更均匀。

图3是本发明实施例提供的一种活塞杆和活塞的剖视图，图4是图3的B向视图，如图3和图4所示，在本实施例中，活塞2上沿其周向等距间隔设置有四个阻尼孔2a。通过设置四个阻尼孔2a，可以防止阻尼孔2a的个数过多，导致活塞的强度降低。

图5是本发明实施例提供的一种调节套的剖视图，图6是图5的C向视图，如图5和图6所示，在本实施例中，调节套4的调节部41沿其周向等距间隔设置有四个调节孔41a。

优选地，在本实施例中，四个阻尼孔2a均为弧形孔，每个阻尼孔2a对应的圆心角为45°。四个调节孔41a均为弧形孔，每个调节孔41a对应的圆心角也为45°。此时可以保证四个调节孔41a均与四个阻尼孔2a重合。

当相邻的调节孔41a与阻尼孔2a间隔45°设置时，四个阻尼孔2a和四个调节孔41a均完全被遮挡。

图7是本发明实施例提供的一种阻尼特性引导槽的结构示意图，如图7所示，阻尼特性引导槽62a包括相连接的低阻尼区621、中阻尼区622和高阻尼区623，低阻尼区621的轴线与阻尼特征设置板62的中轴线重合，当引导杆5位于低阻尼区621时，调节孔41a与阻尼孔2a重合。中阻尼区622的轴线与阻尼特征设置板62的中轴线平行且间隔距离D1，高阻尼区623的轴线与阻尼特征设置板62的中轴线平行且间隔距离D2，D2＞D1。

优选地，0＜D1≤0.2L，0.3L≤D2≤0.5L，其中L表示阻尼特性引导槽62a的宽度。

需要说明的是，如图2所示，在本实施例中，阻尼特性引导槽62a为弧形，阻尼特性引导槽62a的宽度L为在垂直于阻尼特性引导槽62a的轴线方向上，阻尼特性引导槽62a的弧形长度。

可选地，阻尼特征设置板62和引导杆5可以采用强度较高的钢铁材料制成。

可选地，调节套4可以采用黄铜材料制成，黄铜耐腐蚀，可以保证调节套4的使用寿命。

可选地，底座61可以通过螺栓固定安装在缸体1上，或者底座61可以焊接在缸体1上，以使得曲线阻尼设置器6与缸体1之间的连接更稳固。

优选地，如图1所示，活塞杆3的远离活塞2的一端设有挡板31，调节套位于挡板31和活塞2之间。通过设置挡板31，可以防止调节套4与活塞杆3之间发生轴向窜动。

以下结合图1简单说明本发明实施例提供的一种液压阻尼装置的具体使用方法：

如图1所示，活塞杆3受外力向左运动，带动活塞2向左运动，缸体1内液压油从缸体1内左侧经由阻尼孔2a和调节孔41a向右侧流动，阻尼孔2a和调节孔41a为活塞2的运动提供阻力，油液实际流经阻尼孔2a和调节孔41a重合的部分。

当活塞2从右向左运动时，调节套4随之从右向左运动。由于调节套4与引导杆5的一端固定连接，因此引导杆4也随之从右向左运动，即沿平行于阻尼特征设置板62的中轴线方向移动。

当引导杆4位于阻尼特性引导槽62a的低阻尼区621内时，阻尼孔2a与调节孔41a完全重合，此时液压阻尼装置的阻尼系数最小。

当调节引导杆4向远离阻尼特征设置板62的中轴线方向移动，使得引导杆4位于阻尼特性引导槽62a的中阻尼区622内时，阻尼孔2a与调节孔41a的重合面积减小，此时液压阻尼装置的阻尼系数增大。

当继续调节引导杆4向远离阻尼特征设置板62的中轴线方向移动，使得引导杆4位于阻尼特性引导槽62a的高阻尼区623内时，阻尼孔2a与调节孔41a的重合面积继续减小，此时液压阻尼装置的阻尼系数也继续增大。

当调节引导杆4向靠近阻尼特征设置板62的中轴线方向移动，使得引导杆4位于阻尼特性引导槽62a的中阻尼区622或低阻尼区621内时，阻尼孔2a与调节孔41a的重合面积增大，此时液压阻尼装置的阻尼系数减小。

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)

1.一种液压阻尼器，所述液压阻尼器包括缸体、位于缸体内的活塞和安装在活塞上的活塞杆，所述活塞上沿其周向设有至少一个阻尼孔，其特征在于，所述液压阻尼器还包括调节套、引导杆和曲线阻尼设置器；

所述调节套分为调节部和连接部，所述调节部设置在所述活塞的与所述活塞杆连接的一端的端面上，所述调节部沿其周向设有至少一个调节孔，所述调节孔与所述阻尼孔一一对应设置；所述连接部套设在所述活塞杆外，所述引导杆的一端与所述连接部固定连接，所述曲线阻尼设置器包括底座和阻尼特性设置板，所述底座固定安装在所述缸体上，所述阻尼特性设置板为弧形板，且所述阻尼特征设置板的弧心位于所述缸体的中轴线上；所述阻尼特性设置板上设有沿所述缸体的中轴线方向设置的阻尼特性引导槽，所述引导杆的另一端设置在所述阻尼特性引导槽内，所述引导杆在所述阻尼特性引导槽内沿靠近所述阻尼特征设置板的中轴线方向、远离所述阻尼特征设置板的中轴线方向或平行于所述阻尼特征设置板的中轴线方向移动。

2.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述调节孔的大小和形状与所述阻尼孔的大小和形状相同。

3.根据权利要求2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述阻尼特性引导槽包括相连接的低阻尼区、中阻尼区和高阻尼区，所述低阻尼区的轴线与所述阻尼特征设置板的中轴线重合，当所述引导杆位于低阻尼区时，所述调节孔与所述阻尼孔重合；所述中阻尼区的轴线与所述阻尼特征设置板的中轴线平行且间隔距离D1，所述高阻尼区的轴线与所述阻尼特征设置板的中轴线平行且间隔距离D2，D2＞D1。

4.根据权利要求3所述的液压阻尼器，其特征在于，0＜D1≤0.2L，0.3L≤D2≤0.5L，其中L表示所述阻尼特性引导槽的宽度。

5.根据权利要求2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述活塞上沿其周向等距间隔设有多个阻尼孔，所述调节部沿其周向等距间隔设有多个调节孔。

6.根据权利要求5所述的液压阻尼器，其特征在于，所述活塞上沿其周向等距间隔设有四个阻尼孔，所述调节部沿其周向等距间隔设有四个调节孔。

7.根据权利要求6所述的液压阻尼器，其特征在于，所述四个阻尼孔和所述四个调节孔均为弧形孔。

8.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述活塞杆的远离所述活塞的一端设有挡板，所述调节套位于所述挡板和所述活塞之间。

9.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述调节套采用黄铜材料制成。

10.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述底座通过螺栓固定安装在所述缸体上，或者所述底座焊接在所述缸体上。