CN115199166A - 两级活塞液压阻尼延时闭门器 - Google Patents

Abstract

一种两级活塞液压阻尼延时闭门器，它包括主壳体，主壳体内设有空腔，主活塞活动安装在空腔内，主活塞一端设有沉孔，主弹簧安装在主活塞的沉孔中，将空腔分成主空腔和主弹簧腔，主空腔端部设有端盖，主活塞外设有齿条结构与齿轮轴的外齿圈啮合；所述主空腔一侧设有从主弹簧腔向主空腔单向导通的第一单向结构，以及从主空腔向主弹簧腔单向导通的第一溢流结构；所述主弹簧腔内设有一级活塞缸，二级活塞腔内活动安装有二级活塞和安装在二级活塞一侧的二级弹簧。具有开门迅速，静止时间可调，可强制关门的特点。

Description

两级活塞液压阻尼延时闭门器

技术领域

本发明涉及闭门器技术领域，尤其涉及一种两级活塞液压阻尼延时闭门器。

背景技术

常见的液压闭门器主要用于使门体在开启后自动关闭，一般由连杆、壳体、齿轮、活塞、弹簧、阻尼调节针阀和单向阀等部件组成。当门体做开启动作时，单向阀导通，可快速开启门体；当撤去开启力后门体会自动关闭，由于内部的单向阀逆止，液压油只能通过阻尼调节针阀回流，可减缓关门速度，避免冲击门框。回油通路常设置两个阻尼调节针阀，两个针阀的进油口分别设置在活塞缸内壁上的不同位置，使门体的关闭速度可先快后慢。

在实际生产、生活中常需要使门体保持开启状态一段时间，例如在通过一扇门搬运物资时。但对于安装了上述液压闭门器的门，由于在撤去开启力后会自动关闭，如要保持开启，则需通过在门底垫入木楔或用物体阻挡等方式来阻止门关闭，因此使用上较为不便。

中国专利文献CN114215444A，公开（公告）日：2022年3月22日，公开了一种延时自动闭门器，包括闭门器主体，闭门器主体的两侧密封套装有第一封盖和第二封盖，闭门器主体的内部设有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞之间设有齿条，闭门器主体上设有驱动齿条移动的摇臂齿轮。通过第二分槽处设置限位轴，并在第一活塞、第二活塞整体右移时，第三腔室内液压油推动滑塞带动限位轴移动封堵第二分槽，且在第一活塞、第二活塞左移时，限位轴缓慢移动一段距离后与第二分槽分离。其特点在于：能够使得门能够实现门静止延迟，从而便于在门无法打开更大的角度时，使得门的延迟关闭始终保持在九十度，使得门的延时关闭效果提高，便于人推动较大、笨重货物通过门；其不足在于：其一、开门速度受到上位通槽的限制，其二、门开启后静止的时间固定不可调，其三、当打开到90°后，无法快速关闭，必须等到限位轴和滑塞整体左移到位后才能开始关闭。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决上述背景技术中存在的问题，提供一种开门迅速，静止时间可调，可强制关门的两级活塞液压阻尼延时闭门器。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种两级活塞液压阻尼延时闭门器，它包括主壳体，主壳体内设有空腔，主活塞活动安装在空腔内，主活塞一端设有沉孔，主弹簧安装在主活塞的沉孔中，将空腔分成主空腔和主弹簧腔，主空腔端部设有端盖，主活塞外设有齿条结构与齿轮轴的外齿圈啮合；所述主空腔一侧设有从主弹簧腔向主空腔单向导通的第一单向结构，以及从主空腔向主弹簧腔单向导通的第一溢流结构；所述主弹簧腔内设有一级活塞缸，一级活塞缸一端设有一级活塞腔插入到主弹簧内，另一端设有塞部与主壳体连接封闭主弹簧腔，在一级活塞腔内安装有一级活塞，一级活塞跟随主活塞运动，一级活塞腔内设有从主弹簧腔向一级活塞腔单向导通的第二单向结构；二级活塞腔内活动安装有二级活塞和安装在二级活塞一侧的二级弹簧，一级活塞腔与二级活塞腔无二级弹簧一侧腔室连通，装有二级弹簧的一侧腔室与主弹簧腔连通，装有二级弹簧一侧腔室的圆周侧壁设有主回油口，主回油口与主空腔连通；所述二级活塞腔无二级弹簧一侧腔室连通第一调速装置后向装有二级弹簧一侧腔室连通。

所述第一单向结构为安装在主活塞上靠主空腔一侧的主单向阀。

所述第一溢流结构为安装在主活塞上靠主空腔一侧的溢流阀。

所述一级活塞为中空结构，靠主活塞一侧设有进油孔，靠一级活塞腔的一侧设有通向一级活塞腔的补油单向阀，形成所述第二单向结构。

所述一级活塞腔设有一级弹簧，一级弹簧抵触一级活塞跟随主活塞运动；或者，一级活塞与主活塞固定连接，跟随主活塞运动。

所述二级活塞腔设置于主空腔下侧的主壳体上。

所述塞部设有外螺纹，旋接在主弹簧腔端部，旋接处设有密封圈；塞部圆周设有槽口，一级活塞腔设有通道与槽口连通后，再与二级活塞腔无二级弹簧一侧腔室连通；所述密封圈位于槽口的两侧。

装有所述二级弹簧的一侧腔室端部设有通道连接齿轮轴与主壳体之间的间隙后，通过主活塞外圆周上环槽的导流孔与主弹簧腔连通。

所述第一调速装置结构为安装在二级活塞腔无二级弹簧一侧腔室与装有二级弹簧一侧腔室连接通道上的延时调节针阀，所述连接通道连接二级活塞腔无二级弹簧一侧腔室与间隙，装有二级弹簧一侧腔室端部设有通道与间隙连通。

所述主回油口与主空腔连通的通道上设有第二调速装置；所述第二调速装置为安装在主回油口与主空腔连通的通道上的前段速度调节针阀和末段速度调节针阀，前段速度调节针阀与主空腔的前导流通道远离端盖，末段速度调节针阀与主空腔的后导流通道靠近端盖。

本发明有如下有益效果：

1、通过两级活塞实现闭门器延时功能，闭门器在门体开启后可保持开启状态，延时一段时间后再自动关闭，通过调节针阀阻尼可方便地调节延时时长，无电气元件，结构简单可靠，整体结构紧凑。

2、第一单向结构为安装在主活塞上靠主空腔一侧的主单向阀。结构简单，能够使主弹簧腔内的液压油通过主单向阀迅速进入到主空腔内，使开门动作迅速。

3、主活塞推动一级活塞，一级活塞压缩液压油推动二级活塞，二级活塞向左移动后封闭主活塞回油通路上的主回油口。当门体开到位或在开门过程中撤去开启力时，由于主回油口被封闭，主活塞无法回弹，门体也不会立即自动关闭。

4、第一溢流结构为安装在主活塞上靠主空腔一侧的溢流阀，在门体开启状态下使用较大的关闭力关门，会使闭门器溢流阀动作，使主空腔一侧的液压油强制回流到主弹簧腔，从而实现强制关门。

5、一级活塞腔单独对二级活塞做功，在调节关门时间时，不影响开门速度。

6、通过旋转调节延时调节针阀，针部不需要完全深入到连接通道内，不会造成卡阻使整个系统失效，针部的锥头仅仅使靠近通道口，通过针部的锥头与连接通道口部间隙的调节，从而来调整液压油的流量。

7、第二调速装置为安装在主回油口与主空腔连通的通道上的前段速度调节针阀和末段速度调节针阀，前段速度调节针阀与主空腔的前导流通道远离端盖，末段速度调节针阀与主空腔的后导流通道靠近端盖，通过调节前段速度调节针阀和末段速度调节针阀的流量，从而使门在关闭时具有多段速度。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图2为图1中B-B剖面结构示意图。

图3为本发明后视结构示意图。

图4为图2中C-C剖视结构示意图。

图5为本发明使用时，门开启90°后剖视结构示意图。

图6为本发明使用时，门预关闭时剖视结构示意图。

图7为本发明原理结构示意图。

图8为本发明使用时，门开启90°后原理结构示意图。

图9为本发明使用时，门预关闭时原理结构示意图。

图中，主壳体1，主空腔1a，主弹簧腔1b，二级活塞腔1c，主回油口1d，连接通道1e，主活塞2，主单向阀2a，溢流阀2b，导流孔2c，环槽2d， 主弹簧3，齿轮轴4，间隙4a， 一级活塞缸5，槽口5a， 一级活塞腔5b，塞部5c，一级活塞6，补油单向阀6a，进油孔6b，一级弹簧7，端盖8，二级活塞9，二级弹簧10，二级活塞盖11，延时调节针阀12，前段速度调节针阀13，末段速度调节针阀14，前导流通道15a，后导流通道15b。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

参见图1-9，一种两级活塞液压阻尼延时闭门器，它包括主壳体1，主壳体1内设有空腔，主活塞2活动安装在空腔内，主活塞2一端设有沉孔，主弹簧3安装在主活塞2的沉孔中，将空腔分成主空腔1a和主弹簧腔1b，主空腔1a端部设有端盖8，主活塞2外设有齿条结构与齿轮轴4的外齿圈啮合；所述主空腔1a一侧设有从主弹簧腔1b向主空腔1a单向导通的第一单向结构，以及从主空腔1a向主弹簧腔1b单向导通的第一溢流结构；所述主弹簧腔1b内设有一级活塞缸5，一级活塞缸5一端设有一级活塞腔5b插入到主弹簧3内，另一端设有塞部5c与主壳体1连接封闭主弹簧腔1b，在一级活塞腔5b内安装有一级活塞6，一级活塞6跟随主活塞2运动，一级活塞腔5b内设有从主弹簧腔1b向一级活塞腔5b单向导通的第二单向结构；二级活塞腔1c内活动安装有二级活塞9和安装在二级活塞9一侧的二级弹簧10，一级活塞腔5b与二级活塞腔1c无二级弹簧10一侧腔室连通，装有二级弹簧10的一侧腔室与主弹簧腔1b连通，装有二级弹簧10一侧腔室的圆周侧壁设有主回油口1d，主回油口1d与主空腔1a连通；所述二级活塞腔1c无二级弹簧10一侧腔室连通第一调速装置后向装有二级弹簧10一侧腔室连通。

设有一级活塞、二级活塞、第一调速装置和第一溢流结构,当做开门动作时，主弹簧腔1b内的液压油通过第一单向结构迅速进入到主空腔1a，开门动作迅速，同时主活塞2推动一级活塞6，一级活塞6压缩液压油推动二级活塞9，二级活塞9向左移动后封闭主活塞2回油通路上的主回油口1d。当门体开到位或在开门过程中撤去开启力时，由于主回油口1d被封闭，主活塞2无法回弹，门体不会立即自动关闭，此时二级活塞9会在二级弹簧10的作用下开始回弹，其回弹速度由第一调速装置控制，回弹速度决定了门静止时间的长短。当二级活塞9回弹到位后，主回油口1d打开，主活塞2的回油通路导通，主活塞2随之向左回弹，从而实现了门体的延时自动关闭。在门体开启状态下使用较大的关闭力关门，会使闭门器第一溢流结构动作，使主空腔1a一侧的液压油强制回流到主弹簧腔1b，从而实现强制关门。

为了便于二级活塞9的安装，将二级活塞9安装到二级活塞腔1c后，端部通过二级活塞盖11与主壳体1连接，从而将二级活塞腔1c封闭。另外，各液压油连接通道为便于加工，其工艺孔均采用堵头螺丝封闭。

进一步地，二级活塞9的一端具有锥度，在门关闭的状态时，二级活塞9位于最右侧，带有锥度的一端形成空腔与一级活塞腔5b连通，使二级活塞9更轻松的被推动，主回油口1d刚好靠近二级活塞9平面端部，只要能打开小角度，即封闭了主回油口1d，门便会静止一段时间。

在优选的方案中，参见图2、5-9，所述第一单向结构为安装在主活塞2上靠主空腔1a一侧的主单向阀2a。结构简单，能够使主弹簧腔1b内的液压油通过主单向阀2a迅速进入到主空腔1a内，使开门动作迅速。

在优选的方案中，参见图2、5-9，所述第一溢流结构为安装在主活塞2上靠主空腔1a一侧的溢流阀2b。结构简单，在门体开启状态下使用较大的关闭力关门，会使闭门器溢流阀2b动作，使主空腔1a一侧的液压油强制回流到主弹簧腔1b，从而实现强制关门。

另外，主单向阀2a、溢流阀2b也可不设置在主活塞2上，而是设置在主壳体1上或设为外置式，其管路应连通主空腔1a和主弹簧腔1b连通，也可以达到相同效果。

在优选的方案中，参见图2、5-9，所述一级活塞6为中空结构，靠主活塞2一侧设有进油孔6b，靠一级活塞腔5b的一侧设有通向一级活塞腔5b的补油单向阀6a，形成所述第二单向结构。在主弹簧3回弹过程中，主弹簧腔1b内的液压油能够通过进油孔6b和补油单向阀6a，迅速补充到一级活塞腔5b内。在压缩时，补油单向阀6a截止，压缩液压油进入到二级活塞腔1c无二级弹簧10一侧，推动二级活塞9。

在优选的方案中，参见图2、5-9，所述一级活塞腔5b设有一级弹簧7，一级弹簧7抵触一级活塞6跟随主活塞2运动；或者，一级活塞6与主活塞2固定连接，跟随主活塞2运动。使一级活塞6跟随主活塞2运动，完成吸油、做功动作。采用一级活塞腔5b单独对二级活塞9做功，在调节关门时间时，不影响开门速度。

在优选的方案中，参见图2、4-9，所述二级活塞腔1c设置于主空腔1a下侧的主壳体1上。结构简单，闭门器的体积较小。

当然，根据不同工况的需要，二级活塞腔1c及第一调速装置可不设置在主壳体1上，而是设置为与一级活塞缸5一体或者与塞部5c一体，或设为外置式。均可满足功能。

在优选的方案中，参见图2、5-9，所述塞部5c设有外螺纹，旋接在主弹簧腔1b端部，旋接处设有密封圈；塞部5c圆周设有槽口5a，一级活塞腔5b设有通道与槽口5a连通后，再与二级活塞腔1c无二级弹簧10一侧腔室连通；所述密封圈位于槽口5a的两侧。一级活塞缸5安装方便。

在优选的方案中，参见图2、5-9，装有所述二级弹簧10的一侧腔室端部设有通道连接齿轮轴4与主壳体1之间的间隙4a后，通过主活塞2外圆周上环槽2d的导流孔2c与主弹簧腔1b连通。便于门关闭时，主空腔1a内的液压油经过通道流入到主回油口1d，进入到二级弹簧10的一侧腔室后，通过齿轮轴4与主壳体1之间的间隙4a流入到主活塞2外圆周上环槽2d中，再经过导流孔2c迅速的回流到主弹簧腔1b中。

在优选的方案中，参见图1、2、4-9，所述第一调速装置为安装在二级活塞腔1c无二级弹簧10一侧腔室与装有二级弹簧10一侧腔室连接通道1e上的延时调节针阀12，所述连接通道1e连接二级活塞腔1c无二级弹簧10一侧腔室与间隙4a，装有二级弹簧10一侧腔室端部设有通道与间隙4a连通。通过旋转调节延时调节针阀12，针部不需要完全深入到连接通道1e内，不会造成卡阻使整个系统失效。针部的锥头仅仅使靠近通道口，通过针部的锥头与连接通道1e口部间隙的调节，从而来调整液压油的流量，来调整二级活塞9回弹的速度，从而调整门停止的时间。

另外，延时调节针阀12可由其它形式的液压阻尼元件替代。例如带有阻尼孔的铜垫，可通过更换不同阻尼孔的铜垫，来调整门保持静止的时间。

在优选的方案中，参见图2-9，所述主回油口1d与主空腔1a连通的通道上设有第二调速装置；所述第二调速装置为安装在主回油口1d与主空腔1a连通的通道上的前段速度调节针阀13和末段速度调节针阀14，前段速度调节针阀13与主空腔1a的前导流通道15a远离端盖8，末段速度调节针阀14与主空腔1a的后导流通道15b靠近端盖8。由于前段速度调节针阀13与主空腔1a的前导流通道15a远离端盖8，末段速度调节针阀14与主空腔1a的后导流通道15b靠近端盖8，因此，通过调节前段速度调节针阀13和末段速度调节针阀14的流量，从而使门在关闭时具有多段速度。当前段速度调节针阀13流量较大时，门关闭较快，当主活塞2因关闭动作回弹到一定程度后，会封闭前导流通道15a，前段速度调节针阀13与主空腔1a断开，仅依靠末段速度调节针阀14控制关门速度，这样门就可以缓慢的关闭。

本发明的工作过程和原理：

参见图2、7，当门体处于正常关闭状态时，主弹簧3、一级弹簧7和二级弹簧10均处于伸长状态，主活塞2和一级活塞6位于最左侧，二级活塞9位于最右侧，主回油口1d处于打开状态。

参见图5、8，当作用一个开启力使门体开启时，闭门器连杆带动齿轮轴4转动，使主活塞2向右侧移动，主弹簧腔1b内的液压油通过主单向阀2a流向主空腔1a，主弹簧3被压缩。同时一级活塞6被主活塞2向右侧推动，一级弹簧7被压缩。由于延时调节针阀12的过流量很小，一级活塞腔5b内的液压油主要流向二级活塞腔1c的无弹簧一侧，推动二级活塞10向左侧移动，主回油口1d被封闭，二级弹簧10被压缩，二级活塞腔1c装有弹簧一侧的液压流向主弹簧腔1b，最终通过主单向阀2a回流到主空腔1a。

参见图5、8，当门体开启到位并撤去开启力后，主活塞2在主弹簧3的作用下有反弹的趋势，但由于主单向阀2a逆止、溢流阀2b未开启，且主回油口1d被封闭，主空腔1a内的液压油无法流向主弹簧腔1b，因此此时主活塞2无法反弹移动，门体不会自动关闭。此时二级活塞9在二级弹簧10的作用下做反弹移动，使二级活塞腔1c的无弹簧一侧的液压油通过延时调节针阀12流向二级活塞腔1c装有弹簧的一侧。

参见图6、9，，经过一段时间的延时后，二级活塞9移动到最右侧，并使主回油口1d打开。此时主空腔1a内的液压油可通过前段速度调节针阀13和末段速度调节针阀14流向主弹簧腔1b，使主活塞2向左侧移动，门体将自动关闭。同时一级活塞6会在一级弹簧7的反弹作用下弹出，一级活塞腔5b通过补油单向阀6a从主弹簧腔1b补充液压油。

若在门未开启到位时撤去开启力，门体也会延时自动关闭，但由于二级活塞9未移动到最左侧，其回弹的距离比门体全开时短，因此延时时长也将缩短。

若在门体开启且二级活塞9还未回弹到位时需要关闭门体，可使用较大的力关门，主活塞2将挤压主空腔1a内的液压油，使其压力达到溢流阀2b的溢流压力，液压油将通过溢流阀2b流向主弹簧腔1b，门体便被强制关闭。

Claims (10)

1.一种两级活塞液压阻尼延时闭门器，它包括主壳体（1），主壳体（1）内设有空腔，主活塞（2）活动安装在空腔内，主活塞（2）一端设有沉孔，主弹簧（3）安装在主活塞（2）的沉孔中，将空腔分成主空腔（1a）和主弹簧腔（1b），主空腔（1a）端部设有端盖（8），主活塞（2）外设有齿条结构与齿轮轴（4）的外齿圈啮合，其特征在于：所述主空腔（1a）一侧设有从主弹簧腔（1b）向主空腔（1a）单向导通的第一单向结构，以及从主空腔（1a）向主弹簧腔（1b）单向导通的第一溢流结构；所述主弹簧腔（1b）内设有一级活塞缸（5），一级活塞缸（5）一端设有一级活塞腔（5b）插入到主弹簧（3）内，另一端设有塞部（5c）与主壳体（1）连接封闭主弹簧腔（1b），在一级活塞腔（5b）内安装有一级活塞（6），一级活塞（6）跟随主活塞（2）运动，一级活塞腔（5b）内设有从主弹簧腔（1b）向一级活塞腔（5b）单向导通的第二单向结构；二级活塞腔（1c）内活动安装有二级活塞（9）和安装在二级活塞（9）一侧的二级弹簧（10），一级活塞腔（5b）与二级活塞腔（1c）无二级弹簧（10）一侧腔室连通，装有二级弹簧（10）的一侧腔室与主弹簧腔（1b）连通，装有二级弹簧（10）一侧腔室的圆周侧壁设有主回油口（1d），主回油口（1d）与主空腔（1a）连通；所述二级活塞腔（1c）无二级弹簧（10）一侧腔室连通第一调速装置后向装有二级弹簧（10）一侧腔室连通。

2.根据权利要求1所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：所述第一单向结构为安装在主活塞（2）上靠主空腔（1a）一侧的主单向阀（2a）。

3.根据权利要求1所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：所述第一溢流结构为安装在主活塞（2）上靠主空腔（1a）一侧的溢流阀（2b）。

4.根据权利要求1所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：所述一级活塞（6）为中空结构，靠主活塞（2）一侧设有进油孔（6b），靠一级活塞腔（5b）的一侧设有通向一级活塞腔（5b）的补油单向阀（6a），形成所述第二单向结构。

5.根据权利要求1所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：所述一级活塞腔（5b）设有一级弹簧（7），一级弹簧（7）抵触一级活塞（6）跟随主活塞（2）运动；或者，一级活塞（6）与主活塞（2）固定连接，跟随主活塞（2）运动。

6.根据权利要求1所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：所述二级活塞腔（1c）设置于主空腔（1a）下侧的主壳体（1）上。

7.根据权利要求6所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：所述塞部（5c）设有外螺纹，旋接在主弹簧腔（1b）端部，旋接处设有密封圈；塞部（5c）圆周设有槽口（5a），一级活塞腔（5b）设有通道与槽口（5a）连通后，再与二级活塞腔（1c）无二级弹簧（10）一侧腔室连通；所述密封圈位于槽口（5a）的两侧。

8.根据权利要求7所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：装有所述二级弹簧（10）的一侧腔室端部设有通道连接齿轮轴（4）与主壳体（1）之间的间隙（4a）后，通过主活塞（2）外圆周上环槽（2d）的导流孔（2c）与主弹簧腔（1b）连通。

9.根据权利要求1所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：所述第一调速装置为安装在二级活塞腔（1c）无二级弹簧（10）一侧腔室与装有二级弹簧（10）一侧腔室连接通道（1e）上的延时调节针阀（12），所述连接通道（1e）连接二级活塞腔（1c）无二级弹簧（10）一侧腔室与间隙（4a），装有二级弹簧（10）一侧腔室端部设有通道与间隙（4a）连通。

10.根据权利要求1所述的两级活塞液压阻尼延时闭门器，其特征在于：所述主回油口（1d）与主空腔（1a）连通的通道上设有第二调速装置；所述第二调速装置为安装在主回油口（1d）与主空腔（1a）连通的通道上的前段速度调节针阀（13）和末段速度调节针阀（14），前段速度调节针阀（13）与主空腔（1a）的前导流通道（15a）远离端盖（8），末段速度调节针阀（14）与主空腔（1a）的后导流通道（15b）靠近端盖（8）。

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