CN110159696B - 复合缓冲阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合缓冲阻尼器，该合缓冲阻尼器包括壳体、活塞杆组件、转级浮动活塞环，壳体具有第一、第二容纳腔，第一容纳腔的截面积小于第二容纳腔的截面积，第一容纳腔具有缓冲液体，第二容纳腔具有第一缓冲气体，活塞杆组件可移动地设置在壳体内，活塞杆组件具有第一通孔，转级浮动活塞环可选择地移动设置在第二容纳腔，当复合缓冲阻尼器的压力处于第一阈值范围时，活塞杆组件在第一容纳腔移动以抵抗外部阻力，当复合缓冲阻尼器的压力处于第二阈值范围时，转级浮动活塞环可移动设置在第二容纳腔。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中单一类型阻尼器载荷适应能力差，在非等截面等不规则布置空间下缓冲阻尼器阻尼性能降低的技术问题。

Description

复合缓冲阻尼器

技术领域

本发明涉及飞行器机械技术领域，尤其涉及一种复合缓冲阻尼器。

背景技术

目前飞行器用缓冲阻尼器主要有两大类:固体弹簧缓冲阻尼器和流体弹簧缓冲阻尼器，其中固体弹簧缓冲阻尼器核心元件为弹簧或橡胶，流体弹簧缓冲阻尼器核心元件一般为气体、液体或气液混合。固体弹簧缓冲阻尼器结构简单，易于维护，主要用于小型飞行器及小量级的缓冲阻尼，如小型无人机起落架缓冲阻尼。液体弹簧缓冲阻尼器具有最好的效率和功量吸收能力，现有大多飞行器特别是大型及大量级缓冲阻尼皆采用气液缓冲阻尼器，如飞行器回收缓冲装置。

随着飞行器总体技术的发展，开始不断涌现出新的构型、布局和功能，对缓冲阻尼器要求越来越高，主要体现为：要求缓冲阻尼器载荷适应性强，适用载荷范围广；在非等截面等不规则布置空间条件下，缓冲阻尼器阻尼性能要求不降低，甚至更苛刻。基于该要求，单独采用固体弹簧缓冲阻尼器无法满足要求；在既定不规则空间范围内，单独采用流体弹簧缓冲阻尼器使某些重要组件制造困难或制造代价较大，无法充分发挥其综合性能好的优点。所以有必要结合各类缓冲阻尼器技术特点，开展复合缓冲阻尼器研究工作，实现缓冲阻尼过程针对性分级，分级位置与外形约束相匹配，以满足非等截面等不规则布置空间条件下的缓冲阻尼器综合性能，解决现有技术综合性能较差的问题。

发明内容

本发明提供了一种复合缓冲阻尼器，能够解决现有技术中单一类型的缓冲阻尼器载荷适应能力差，在非等截面等不规则布置空间下缓冲阻尼器阻尼性能降低的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种复合缓冲阻尼器，复合缓冲阻尼器包括：壳体，壳体具有第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔的截面积小于第二容纳腔的截面积，第一容纳腔具有缓冲液体，第二容纳腔具有第一缓冲气体；活塞杆组件，活塞杆组件可移动地设置在壳体内，活塞杆组件具有第一通孔，第一通孔设置在活塞杆组件的一端以用于缓冲液体流通，活塞杆组件的另一端与施力部件连接；转级浮动活塞环，转级浮动活塞环可选择地移动设置在第二容纳腔；其中，当复合缓冲阻尼器的压力处于第一阈值范围时，活塞杆组件在第一容纳腔移动以通过缓冲液体抵抗外部阻力，转级浮动活塞环与壳体固定连接；当复合缓冲阻尼器的压力处于第二阈值范围时，转级浮动活塞环可移动设置在第二容纳腔，活塞杆组件和转级浮动活塞环共同在壳体内移动以通过第一缓冲气体抵抗外部阻力，或活塞杆组件和转级浮动活塞环共同在壳体内移动以通过第一缓冲气体和所述缓冲液体共同抵抗外部阻力。

进一步地，复合缓冲阻尼器还包括固体缓冲件，固体缓冲件设置在第二容纳腔内且与壳体固定连接，当复合缓冲阻尼器的压力处于第三阈值范围时，活塞杆组件和转级浮动活塞环共同在壳体内移动以通过第一缓冲气体和固体缓冲件抵抗外部阻力，或活塞杆组件和转级浮动活塞环共同在壳体内移动以通过第一缓冲气体、缓冲液体和固体缓冲件共同抵抗外部阻力。

进一步地，活塞杆组件包括活塞杆和活塞环，活塞环固定设置在活塞杆的一端，第一通孔设置在活塞环上，活塞杆具有液体容纳腔，活塞杆包括隔板，隔板设置在液体容纳腔内，隔板具有第二通孔；复合缓冲阻尼器还包括油针，油针与转级浮动活塞环固定连接，油针与第二通孔相配合以改变液体容纳腔的过流面积以实现缓冲阻尼。

进一步地，活塞杆组件具有弹性件容纳腔，弹性件容纳腔与液体容纳腔连通，活塞杆组件还包括浮动环和弹性件，弹性件设置在弹性件容纳腔内，浮动环可移动地设置在活塞杆组件内，浮动环用于隔离缓冲液体和弹性件，浮动环的运动方向与活塞杆的运动方向相平行。

进一步地，弹性件包括第二缓冲气体或弹簧。

进一步地，第一容纳腔具有第三缓冲气体，第三缓冲气体设置在转级浮动活塞环和缓冲液体之间。

进一步地，固体缓冲件包括锥形端，锥形端朝向转级浮动活塞环设置，固体缓冲件具有多个间隔设置的第三通孔。

进一步地，复合缓冲阻尼器还包括转级锁定单元，所述转级锁定单元设置在所述壳体上，当所述复合缓冲阻尼器不满足转级条件时，所述转级锁定单元用于将所述转级浮动活塞环与所述壳体固定连接；当所述复合缓冲阻尼器满足转级条件时，所述转级锁定单元解除锁定，所述转级浮动活塞环沿所述壳体运动，所述转级条件为所述转级浮动活塞环所承受的压力大于设定压力值。

进一步地，设定压力值为活塞杆运动至转级浮动活塞环的靠近第一容纳腔的端面所对应阻尼力的105％至115％。

进一步地，转级锁定单元包括螺栓和剪切销，当转级浮动活塞环所承受的压力小于设定压力值，螺栓和剪切销将转级浮动活塞环与壳体固定连接；当转级浮动活塞环所承受的压力大于设定压力值，螺栓和剪切销断开以解除锁定，转级浮动活塞环沿壳体运动。

应用本发明的技术方案，通过在不同容纳腔内分别设置缓冲液体和缓冲气体，发挥液体阻尼结构紧凑以及气体阻尼能够承受较大位移且性能稳定的优点，充分发挥了液体阻尼和气体阻尼的综合性能，实现了复合缓冲阻尼，通过转级浮动活塞环实现了分级阻尼，提高了适用载荷范围，增强了缓冲阻尼器的载荷适应性，使得在非等截面等不规则布置空间条件下，缓冲阻尼器的阻尼性能能够得到保证，且结构简单，降低了阻尼器的制造难度。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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示出了根据本发明的第一实施例提供的复合缓冲阻尼器位于初始状态的结构示意图；

图2示出了根据本发明的第一实施例提供的复合缓冲阻尼器位于第一阈值范围时的运动示意图；

图3示出了根据本发明的第一实施例提供的复合缓冲阻尼器位于转级临界状态时的结构示意图；

图4示出了根据本发明的第一实施例提供的复合缓冲阻尼器位于第三阈值范围时的运动示意图；

图5示出了根据本发明的第二实施例提供的复合缓冲阻尼器位于初始状态的结构示意图；

图6示出了根据本发明的第三实施例提供的复合缓冲阻尼器位于初始状态的结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；10a、第一容纳腔；10b、第二容纳腔；11、壳体主体；12、第一堵塞；13、第二堵塞；20、活塞杆组件；20a、第一通孔；20b、弹性件容纳腔；21、活塞杆；21a、液体容纳腔；211、隔板；211a、第二通孔；22、活塞环； 23、浮动环；24、弹性件；30、转级浮动活塞环；40、固体缓冲件；40a、第三通孔；50、油针；60、转级锁定单元；70、第一阀门；80、第二阀门；90、密封件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图6所示，根据本发明的具体实施例提供了一种复合缓冲阻尼器，该复合缓冲阻尼器包括壳体10、活塞杆组件20、转级浮动活塞环30，壳体10 具有第一容纳腔10a和第二容纳腔10b，第一容纳腔10a的截面积小于第二容纳腔10b的截面积，第一容纳腔10a具有缓冲液体，第二容纳腔10b具有第一缓冲气体，活塞杆组件20可移动地设置在壳体10内，活塞杆组件20具有第一通孔20a，第一通孔20a设置在活塞杆组件20的一端以用于缓冲液体流通，活塞杆组件20的另一端与施力部件连接，转级浮动活塞环30可选择地移动设置在第二容纳腔10b，其中，当复合缓冲阻尼器的压力处于第一阈值范围时，活塞杆组件20在第一容纳腔10a移动以通过缓冲液体抵抗外部阻力，转级浮动活塞环 30与壳体10固定连接；当复合缓冲阻尼器的压力处于第二阈值范围时，转级浮动活塞环30可移动设置在第二容纳腔10b，活塞杆组件20和转级浮动活塞环 30共同在壳体10内移动以通过第一缓冲气体抵抗外部阻力，或活塞杆组件20 和转级浮动活塞环30共同在壳体10内移动以通过第一缓冲气体和缓冲液体共同抵抗外部阻力。

应用此种配置方式，通过在不同容纳腔内分别设置缓冲液体和缓冲气体，发挥液体阻尼结构紧凑以及气体阻尼能够承受较大位移且性能稳定的优点，充分发挥了液体阻尼和气体阻尼的综合性能，实现了复合缓冲阻尼，通过转级浮动活塞环实现了分级阻尼，提高了适用载荷范围，增强了缓冲阻尼器的载荷适应性，使得在非等截面等不规则布置空间条件下，缓冲阻尼器的阻尼性能能够得到保证，且结构简单，降低了阻尼器的制造难度。

进一步地，如图1所示，复合缓冲阻尼器还包括固体缓冲件40，固体缓冲件40设置在第二容纳腔10b内且与壳体10固定连接，当复合缓冲阻尼器的压力处于第三阈值范围时，活塞杆组件20和转级浮动活塞环30共同在壳体10内移动以通过第一缓冲气体和固体缓冲件40抵抗外部阻力，或活塞杆组件20和转级浮动活塞环30共同在壳体10内移动以通过第一缓冲气体、缓冲液体和固体缓冲件40共同抵抗外部阻力。

应用此种配置方式，通过在第二容纳腔10b内设置固体缓冲件40，将固体阻尼引入复合缓冲阻尼器中，在不增加复合缓冲阻尼器体积的条件下增加固体阻尼，使得复合缓冲阻尼器实现油气固阻尼，固体缓冲件被压缩产生压缩变形功用于平衡残余的冲击功，进一步提高了阻尼器适用载荷范围，增强复合缓冲阻尼器的适应性。

进一步地，为了进一步地增强液体阻尼的缓冲效果，活塞杆组件20包括活塞杆21和活塞环22，活塞环22固定设置在活塞杆21的一端，第一通孔20a设置在活塞环22上，活塞杆21具有液体容纳腔21a，活塞杆21包括隔板211，隔板211设置在液体容纳腔21a内，隔板211具有第二通孔211a，复合缓冲阻尼器还包括油针50，油针50与转级浮动活塞环30固定连接，油针50与第二通孔 211a相配合以改变液体容纳腔21a的过流面积以实现缓冲阻尼。

作为本发明的一个具体实施例，如图2所示，油针50为变截面结构，与转级浮动活塞环30连接的油针端面的截面积最大，油针截面积沿活塞杆方向逐渐减小，在活塞杆组件20处于某一固定位置时，油针50与活塞杆21靠近活塞环22的端面所形成的第一间隙大于油针50穿过第二通孔211a时与隔板211所形成的第二间隙，随着活塞杆21向转级浮动活塞环30方向运动，第一间隙与第二间隙的差值在逐渐减小，活塞杆21与转级浮动活塞环30接触时,第一间隙与第二间隙的差值为0.05mm。

应用此种配置方式，通过油针50与第二通孔211a相配合以改变液体容纳腔 21a的过流面积，通过对过流面积变化的设计可以改变液体流动所产生的压力损失从而控制液体阻尼的大小，增强了液体阻尼的缓冲效果。

进一步地，作为本发明的另一实施例，活塞杆组件20具有弹性件容纳腔20b，弹性件容纳腔20b与液体容纳腔21a连通，活塞杆组件20还包括浮动环23和弹性件24，弹性件24设置在弹性件容纳腔20b内，浮动环23可移动地设置在活塞杆组件20内，浮动环23用于隔离缓冲液体和弹性件24，浮动环23的运动方向与活塞杆21的运动方向相平行。

应用此种配置方式，通过在活塞杆组件20内设置弹性件容纳腔20b以及弹性件24，一方面可以在缓冲阻尼阶段增加阻尼效果，进一步提高阻尼器承受载荷的范围，另一方面，采用此种方式在活塞杆组件20内部增加了主动力，在缓冲阻尼完成后，有利于缓冲阻尼器回复初始状态，弹性件24可在活塞杆组件20 推出阶段助力活塞杆组件20克服小孔节流效应恢复至缓冲阻尼位置，便于实现下一次缓冲阻尼。

进一步地，弹性件24包括第二缓冲气体或弹簧，应用此种配置方式，采用第二缓冲气体或者采用固体弹簧为弹性件24，有助于复合缓冲阻尼器在完成一次阻尼后，活塞杆组件20回复至初始位置，并且结构简单、成本低。

进一步地，作为本发明的又一实施例，第一容纳腔10a具有第三缓冲气体，第三缓冲气体设置在转级浮动活塞环30和缓冲液体之间。

应用此种配置方式，通过在转级浮动活塞环30和缓冲液体之间设置缓冲气体，能够在第一容纳腔10a因受到外界限制空间一定的条件下，阻尼器在第一阈值范围内能够充分发挥气体阻尼和液体阻尼的综合性能，提高阻尼器的缓冲效果，通过增加第三缓冲气体，在缓冲阻尼完成后，有利于缓冲阻尼器回复初始状态，第三缓冲气体可在活塞杆组件20推出阶段助力活塞杆组件20克服小孔节流效应恢复至缓冲阻尼位置，便于实现下一次缓冲阻尼。

进一步地，固体缓冲件40包括锥形端，锥形端朝向转级浮动活塞环30设置，固体缓冲件40具有多个间隔设置的第三通孔40a。

作为本发明的一个具体实施例，如图1所示，可将固体缓冲件40设置为薄壁开孔结构，应用此种配置方式，通过将固体缓冲件40设置为薄壁开孔结构，可根据气体压力情况对固体缓冲件40的材料、高度、壁厚和形状进行设计，从而控制固体阻尼的大小，此种方式与传统的蜂窝式固体阻尼相比，能够提供更长行程的固体阻尼，结构更加简单，节省材料，设计更加灵活。

进一步地，复合缓冲阻尼器还包括转级锁定单元60，转级锁定单元60设置在壳体10上，当复合缓冲阻尼器不满足转级条件时，转级锁定单元60用于将转级浮动活塞环30与壳体10固定连接；当复合缓冲阻尼器满足转级条件时，转级锁定单元60解除锁定，转级浮动活塞环30沿壳体10运动，转级条件为转级浮动活塞环30所承受的压力大于设定压力值。

应用此种配置方式，通过设置转级锁定单元60可以方便有效的控制第一阈值范围，进一步增强阻尼器所能承受的载荷，此外，转级锁定单元60的设置能够降低第二容纳腔10b为保持转级浮动活塞环30初始位置所提供的气体压力，更有利于密封，并且能够进一步降低壳体所需厚度，减小壳体体积，节省空间。

进一步地，设定压力值为活塞杆21运动至转级浮动活塞环30的靠近第一容纳腔10a的端面所对应阻尼力的105％至115％。应用此种配置方式，通过将设定压力值具体化，能够更有针对性的对复合缓冲阻尼器进行设计。

进一步地，转级锁定单元60包括螺栓和剪切销，当转级浮动活塞环30所承受的压力小于设定压力值，螺栓和剪切销将转级浮动活塞环30与壳体10固定连接；当转级浮动活塞环30所承受的压力大于设定压力值，螺栓和剪切销断开以解除锁定，转级浮动活塞环30沿壳体10运动。

应用此种配置方式，通过采用螺栓和剪切销为转级锁定单元60能够有效的在设定压力值之内将转级浮动活塞环30与壳体10固定连接，且在大于设定压力值时，螺栓和剪切销断开以解除锁定，与采用溢流阀等限压措施相比，采用螺栓和剪切销操作简便、易于加工且容易获取。

为了对本发明有进一步的了解，下面结合图1至图6对本发明的复合缓冲阻尼器进行详细说明。

如图1至图4所示，复合缓冲阻尼器包括壳体10、活塞杆组件20、转级浮动活塞环30、固体缓冲件40、油针50、转级锁定单元60、第一阀门70、第二阀门80、密封件90，其中，壳体10具有第一容纳腔10a和第二容纳腔10b，第一容纳腔10a的截面积小于第二容纳腔10b的截面积，第一容纳腔10a具有缓冲液体，在本实施例中，可采用液压油作为缓冲液体，第二容纳腔10b具有第一缓冲气体，可采用高压空气作为第一缓冲气体，初始状态时，第一缓冲气体作用在转级浮动活塞环30上的力，应等于活塞杆组件20运动至转级浮动活塞环 30的靠近第一容纳腔10a的端面所对应阻尼力的60-90％。如图3所示，转级浮动活塞环30的靠近第一容纳腔10a的端面为转级浮动活塞环30的右端面，壳体10用于将缓冲阻尼器组件集成，为了提高壳体10强度，可采用高强度合金钢作为壳体10，壳体10包括壳体主体11、第一堵塞12和第二堵塞13，第一堵塞12和第二堵塞13与壳体10采用螺纹连接，可采用端面密封或螺纹密封胶密封，第二堵塞13用于将复合缓冲阻尼器与受力部件连接，方便阻尼器装拆。

活塞杆组件20可移动地设置在壳体10内，可采用高强度合金钢作为活塞杆组件20，活塞杆组件20具有第一通孔20a，第一通孔20a设置在活塞杆组件 20的一端以用于缓冲液体流通，活塞杆组件20的另一端与施力部件连接，活塞杆组件20包括活塞杆21和活塞环22，活塞环22固定设置在活塞杆21的一端，活塞环22与壳体10间隙配合，一般采用H7/g6，第一通孔20a设置在活塞环 22上，活塞杆21与第一堵塞12间隙配合，一般采用H7/g6，活塞杆21具有液体容纳腔21a，活塞杆21包括隔板211，隔板211设置在液体容纳腔21a内，隔板211具有第二通孔211a。第一堵塞12用于将壳体10与活塞杆21连接。

转级浮动活塞环30可选择地移动设置在第二容纳腔10b。可采用高强度合金钢为转级浮动活塞环30，转级浮动活塞环30的面积大于活塞环22面积1.5 倍以提供足够大的气体阻尼，转级浮动活塞环30与壳体10间隙配合，一般采用H7/g6，当复合缓冲阻尼器的压力处于第一阈值范围时，活塞杆组件20在第一容纳腔10a移动以通过缓冲液体抵抗外部阻力，转级浮动活塞环30与壳体10 固定连接；当复合缓冲阻尼器的压力处于第二阈值范围时，转级浮动活塞环30 可移动设置在第二容纳腔10b，活塞杆组件20和转级浮动活塞环30共同在壳体 10内移动以通过第一缓冲气体抵抗外部阻力，或活塞杆组件20和转级浮动活塞环30共同在壳体10内移动以通过第一缓冲气体和缓冲液体共同抵抗外部阻力。

固体缓冲件40设置在第二容纳腔10b内且与第二堵塞13固定连接，固体缓冲件40具有多个间隔设置的第三通孔40a，可采用薄壁开孔圆柱锥体作为固体缓冲件40，锥形端朝向转级浮动活塞环30设置。当复合缓冲阻尼器的压力处于第三阈值范围时，活塞杆组件20和转级浮动活塞环30共同在壳体10内移动以通过第一缓冲气体和固体缓冲件40抵抗外部阻力，或活塞杆组件20和转级浮动活塞环30共同在壳体10内移动以通过第一缓冲气体、缓冲液体和固体缓冲件40共同抵抗外部阻力。

油针50与转级浮动活塞环30固定连接，油针50与第二通孔211a相配合以改变液体容纳腔21a的过流面积以实现缓冲阻尼。

转级锁定单元60设置在壳体10上，在本实施例中，共设置了两个转级锁定单元60，可采用螺栓和剪切销作为转级锁定单元60，当复合缓冲阻尼器不满足转级条件时，转级锁定单元60用于将转级浮动活塞环30与壳体10固定连接；当复合缓冲阻尼器满足转级条件时，转级锁定单元60解除锁定，转级浮动活塞环30沿壳体10运动，转级条件为转级浮动活塞环30所承受的压力大于设定压力值。设定压力值为螺栓与转级浮动活塞环30处的剪切销剪断力，加上第一缓冲气体作用在转级浮动活塞环30上的力之和，即活塞杆21运动至转级浮动活塞环30的靠近所述第一容纳腔(10a)的端面所对应阻尼力的105％至115％。

第一阀门70设置在壳体10上，第一阀门70用于向第一容纳腔10a充入缓冲液体，第二阀门80设置在壳体10上，第二阀门80用于向第二容纳腔10b充入第一缓冲气体。可采用橡胶圈为密封件90，密封件90用于将转级浮动活塞环 30与壳体10的连接处、活塞环22与壳体10的连接处、活塞杆21与第一堵塞 12的连接处进行密封。

下面对复合缓冲阻尼器工作过程进行具体介绍：

如图2所示，缓冲阻尼器系统受到大冲击负载后，传递至活塞杆组件20，活塞杆21在冲击力作用下快速回缩，回缩过程阻尼通过液压油的节流效应实现，速度越快，节流效应越明显，对应液压油腔体压力越大，越容易达到第二阈值范围，待液压油压力达到第二阈值范围时，转入第二级缓冲阻尼阶段；

如图3所示，达到第二阈值范围时，剪切销被剪断，活塞杆与转级浮动活塞环30同步运动，若转入第二级缓冲阻尼阶段时，缓冲气体贮存缓冲阻尼能量，活塞杆21与转级浮动活塞环30未接触，两者之间产生相对运动，更有利于缓冲阻尼，待达到第三阈值范围时，转入第三级缓冲阻尼阶段；

如图4所示，进入第三级缓冲阻尼阶段后，薄壁开孔圆柱锥体在第一级和第二级复合阻尼的基础上被压缩，产生压缩变形功，用于平衡残余的冲击功，直至活塞杆21停止运动；

下面对本发明提供的第二实施例进行具体介绍，如图5所示，在本实施例中，复合缓冲阻尼器不包括转级锁定单元60，依靠第二容纳腔10b内的气体使得在第一阈值范围内时转级浮动活塞环30与壳体10的相对位置保持不变。活塞杆组件20具有弹性件容纳腔20b，弹性件容纳腔20b与液体容纳腔21a连通，活塞杆组件20还包括浮动环23和弹性件24，弹性件24设置在弹性件容纳腔 20b内，浮动环23可移动地设置在活塞杆组件20内，浮动环23用于隔离缓冲液体和弹性件24，浮动环23的运动方向与活塞杆21的运动方向相平行。弹性件24包括第二缓冲气体或弹簧。弹性件24为第二缓冲气体时，在第一阈值范围内时，活塞杆组件20向转级浮动活塞环30方向运动时为油气阻尼，弹性件 24为固体弹簧时，在第一阈值范围内时，活塞杆组件20向转级浮动活塞环30 方向运动时为油固阻尼。

采用第二实施例，由于有浮动环23和弹性件24的存在，缓冲阻尼完成后的活塞杆推出阶段，活塞杆组件20能够克服小孔节流效应恢复至初始位置，为下一次缓冲阻尼做准备。

下面对本发明提供的第三实施例进行具体介绍，如图6所示，在本实施例中，复合缓冲阻尼器不包括转级锁定单元60，依靠第二容纳腔10b内的气体使得在第一阈值范围内时转级浮动活塞环30与壳体10的相对位置保持不变。第一容纳腔10a具有第三缓冲气体，第三缓冲气体设置在转级浮动活塞环30和缓冲液体之间，第三缓冲气体通过第一阀门70充入第一容纳腔10a，在第一阈值范围内时，活塞杆组件20向转级浮动活塞环30方向运动时为油气阻尼。

采用第三实施例，由于有第三缓冲气体的存在，缓冲阻尼完成后的活塞杆推出阶段，活塞杆组件20能够克服小孔节流效应恢复至初始位置，为下一次缓冲阻尼做准备。

综上所述，本发明的复合缓冲阻尼器相对于现有技术而言，通过设置多个压力阈值范围实现多级阻尼，通过壳体10容纳腔的截面积变化以及油针50与活塞杆组件20配合改变流体过流面积实现对第一阈值范围内油液阻尼、油气阻尼或油固阻尼的控制、在第二容纳腔10b中具有第一缓冲气体以实现在第二阈值范围内提供气体阻尼，设置固体缓冲件40以实现在第三阈值范围内提供固体阻尼，通过油液、油气和油气固的复合阻尼，充分利用了各类阻尼模式的优点，该种方式结构简单，易于制造，实现了在阻尼器设置环境存在不规则强约束的条件下的分级阻尼，极大地提高了阻尼器的缓冲性能和载荷适应性，实现了高效缓冲阻尼，综合性能好，能够满足飞行器使用要求。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述复合缓冲阻尼器包括：

壳体(10)，所述壳体(10)具有第一容纳腔(10a)和第二容纳腔(10b)，所述第一容纳腔(10a)的截面积小于所述第二容纳腔(10b)的截面积，所述第一容纳腔(10a)具有缓冲液体，所述第二容纳腔(10b)具有第一缓冲气体；

活塞杆组件(20)，所述活塞杆组件(20)可移动地设置在所述壳体(10)内，所述活塞杆组件(20)具有第一通孔(20a)，所述第一通孔(20a)设置在所述活塞杆组件(20)的一端以用于所述缓冲液体流通，所述活塞杆组件(20)的另一端与施力部件连接；

转级浮动活塞环(30)，所述转级浮动活塞环(30)可选择地移动设置在所述第二容纳腔(10b)；

其中，当所述复合缓冲阻尼器的压力处于第一阈值范围时，所述活塞杆组件(20)在所述第一容纳腔(10a)移动以通过所述缓冲液体抵抗外部阻力，所述转级浮动活塞环(30)与所述壳体(10)固定连接；当所述复合缓冲阻尼器的压力处于第二阈值范围时，所述转级浮动活塞环(30)可移动设置在所述第二容纳腔(10b)，所述活塞杆组件(20)和所述转级浮动活塞环(30)共同在所述壳体(10)内移动以通过所述第一缓冲气体抵抗外部阻力，或所述活塞杆组件(20)和所述转级浮动活塞环(30)共同在所述壳体(10)内移动以通过所述第一缓冲气体和所述缓冲液体共同抵抗外部阻力。

2.根据权利要求1所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述复合缓冲阻尼器还包括固体缓冲件(40)，所述固体缓冲件(40)设置在所述第二容纳腔(10b)内且与所述壳体(10)固定连接，当所述复合缓冲阻尼器的压力处于第三阈值范围时，所述活塞杆组件(20)和所述转级浮动活塞环(30)共同在所述壳体(10)内移动以通过所述第一缓冲气体和所述固体缓冲件(40)抵抗外部阻力，或所述活塞杆组件(20)和所述转级浮动活塞环(30)共同在所述壳体(10)内移动以通过所述第一缓冲气体、所述缓冲液体和所述固体缓冲件(40)共同抵抗外部阻力。

3.根据权利要求1所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述活塞杆组件(20)包括活塞杆(21)和活塞环(22)，所述活塞环(22)固定设置在所述活塞杆(21)的一端，所述第一通孔(20a)设置在所述活塞环(22)上，所述活塞杆(21)具有液体容纳腔(21a)，所述活塞杆(21)包括隔板(211)，所述隔板(211)设置在所述液体容纳腔(21a)内，所述隔板(211)具有第二通孔(211a)；所述复合缓冲阻尼器还包括油针(50)，所述油针(50)与所述转级浮动活塞环(30)固定连接，所述油针(50)与所述第二通孔(211a)相配合以改变所述液体容纳腔(21a)的过流面积以实现缓冲阻尼。

4.根据权利要求3所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述活塞杆组件(20)具有弹性件容纳腔(20b)，所述弹性件容纳腔(20b)与所述液体容纳腔(21a)连通，所述活塞杆组件(20)还包括浮动环(23)和弹性件(24)，所述弹性件(24)设置在所述弹性件容纳腔(20b)内，所述浮动环(23)可移动地设置在所述活塞杆组件(20)内，所述浮动环(23)用于隔离所述缓冲液体和所述弹性件(24)，所述浮动环(23)的运动方向与所述活塞杆(21)的运动方向相平行。

5.根据权利要求4所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述弹性件(24)包括第二缓冲气体或弹簧。

6.根据权利要求3所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述第一容纳腔(10a)具有第三缓冲气体，所述第三缓冲气体设置在所述转级浮动活塞环(30)和所述缓冲液体之间。

7.根据权利要求2所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述固体缓冲件(40)包括锥形端，所述锥形端朝向所述转级浮动活塞环(30)设置，所述固体缓冲件(40)具有多个间隔设置的第三通孔(40a)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述复合缓冲阻尼器还包括转级锁定单元(60)，所述转级锁定单元(60)设置在所述壳体(10)上，当所述复合缓冲阻尼器不满足转级条件时，所述转级锁定单元(60)用于将所述转级浮动活塞环(30)与所述壳体(10)固定连接；当所述复合缓冲阻尼器满足转级条件时，所述转级锁定单元(60)解除锁定，所述转级浮动活塞环(30)沿所述壳体(10)运动，所述转级条件为所述转级浮动活塞环(30)所承受的压力大于设定压力值。

9.根据权利要求8所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述设定压力值为所述活塞杆(21)运动至所述转级浮动活塞环(30)的靠近所述第一容纳腔(10a)的端面所对应阻尼力的105％至115％。

10.根据权利要求9所述的复合缓冲阻尼器，其特征在于，所述转级锁定单元(60)包括螺栓和剪切销，当所述转级浮动活塞环(30)所承受的压力小于设定压力值，所述螺栓和所述剪切销将所述转级浮动活塞环(30)与所述壳体(10)固定连接；当所述转级浮动活塞环(30)所承受的压力大于设定压力值，所述螺栓和所述剪切销断开以解除锁定，所述转级浮动活塞环(30)沿所述壳体(10)运动。

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