CN117536946A - 一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸 - Google Patents

Abstract

一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，包括油缸主体、调节阻尼调节总成、活塞总成、导向端盖，调节阻尼调节总成与油缸主体连接，通过调节阻尼调节总成对油压缸的油液流动阻尼进行调节，使得油压缸能根据受力情况提供与之相匹配的阻尼特性，活塞总成、导向端盖分别安装在油缸主体内，通过活塞总成、导向端盖将油缸主体分隔为油缸压缩腔、油缸拉升腔和空置腔，在油缸主体的末端还设有回油腔，在调节阻尼调节总成内设有阻尼调节腔。

Description

一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸

技术领域

本发明属于油压缸技术领域，具体涉及一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸。

背景技术

常用的机器人目前主要使气弹簧支撑杆或传统的定值阻尼器，使用时腿部姿态硬化，弯曲伸展不同状态下阻尼不能做到有效的匹配，导致在行走过程中姿态僵化易跌倒；同时，市面上的油压缸应对较大冲击载荷的能力较差，油压缸部件容易在较大冲击载荷的作用下发生失效、破损等现象，同时在较大冲击载荷的作用下，机器人容易摔倒。

申请号为CN202222524415.1的发明公开了一种拉伸、压缩阻尼线性变化的油压缸，包括贮油筒、工作缸、活塞总成和阻尼调节阀总成，工作缸固定安装在贮油筒内，活塞总成与工作缸滑动连接，贮油筒内安装有储能器，储能器与工作缸之间形成储能腔室，在贮油筒内壁上成型有工作缸流道和储能流道，阻尼调节阀总成与工作缸流道、储能流道连接，通过阻尼调节总成对油压缸中的油液流动阻尼进行调节，使得油压缸能根据受力情况提供与之相匹配的阻尼特性，确保在使用过程中具有弹性触感以及任意位置悬停。上述油压缸不具有对油压缸活塞总成进行缓冲的功能，在受到拉伸或者压缩的冲击载荷时，容易使得油压缸的部件发生失效、破损等现象，影响油压缸的使用寿命；同时缓冲能力较差，使得油压缸的稳定性变差，容易使得使用该油压缸的机器人发生倾倒。

发明内容

针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，用于提高油压缸应对冲击载荷的能力，防止油压缸在受到冲击载荷时内部部件发生损坏，并且提高油压缸的工作稳定性。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，

一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，包括油缸主体、与油缸主体连接的调节阻尼调节总成和安装在油缸主体内的活塞总成、导向端盖，通过活塞总成、导向端盖将油缸主体分隔为油缸压缩腔、油缸拉升腔和空置腔，所述空置腔内可滑动式安装有储能总成，以将空置腔分隔为储能腔和缓冲腔，所述活塞总成包括活塞主体杆和滑动安装在活塞主体杆内的活塞伸缩杆，活塞主体杆上设有缓冲通孔，通过缓冲通孔将活塞主体杆与缓冲腔连接，以使缓冲液在活塞主体杆、缓冲腔之间流动。

作为本发明的一种优选方案，所述缓冲腔内设有缓冲弹簧，缓冲弹簧与储能总成抵接，以将储能总成布设在空置腔的中部。

作为本发明的一种优选方案，所述储能总成包括储能活塞、缓冲活塞和布设在储能活塞、缓冲活塞之间的储能弹簧，所述储能活塞、缓冲活塞分别滑动安装在空置腔内，缓冲弹簧抵接在缓冲活塞上。

作为本发明的一种优选方案，所述空置腔内设有缓冲套筒，缓冲套筒的端部上设有进液槽，油液通过进液槽流入储能腔内。

作为本发明的一种优选方案，所述缓冲套筒的内侧设有限位轴肩，限位轴肩与储能总成适配，以对储能总成的移动量进行限位。

作为本发明的一种优选方案，所述活塞主体杆内设有伸缩杆缓冲件，伸缩杆缓冲件与活塞伸缩杆适配，以对压缩过程中的活塞伸缩杆进行缓冲。

作为本发明的一种优选方案，所述活塞总成还包括主体活塞，主体活塞与活塞主体杆滑动连接，伸缩杆缓冲件布设在主体活塞、活塞伸缩杆之间。

作为本发明的一种优选方案，所述活塞伸缩杆的前端设有顶杆，伸缩杆缓冲件的中部设有缓冲件通孔，顶杆通过缓冲件通孔与主体活塞适配。

作为本发明的一种优选方案，所述伸缩杆缓冲件包括抵接弹簧和布设在抵接弹簧两端的第一顶板、第二顶板，缓冲件通孔布设在第一顶板的中部，第二顶板抵接在主体活塞的一侧。

作为本发明的一种优选方案，所述活塞伸缩杆的端部安装有连接头，连接头上设有锁止套筒，锁止套筒与活塞主体杆可拆式连接。

本发明的有益效果是，通过可以相对滑移的储能总成的设置，便于对活塞伸缩杆的压缩、拉伸冲击载荷进行缓冲，防止冲击载荷对本油压缸内的部件造成损坏，同时通过对冲击载荷进行缓冲可以提高油压缸的工作稳定性。

附图说明

图1是本油压缸的剖视图。

图2是活塞总成处的局部放大视图。

图3是缓冲套筒的示意图。

附图标记：油缸压缩腔1，油缸拉升腔2，储能腔3，阻尼调节腔4，回油腔5，伸缩腔6，缓冲腔7，油缸主体8，调节阻尼调节总成9，活塞总成10，活塞主体杆10-1，活塞伸缩杆10-2，缓冲通孔10-3，伸缩杆缓冲件10-4，主体活塞10-5，顶杆10-6，缓冲件通孔10-7，抵接弹簧10-8，第一顶板10-9，第二顶板10-10，导向端盖11，储能总成12，储能活塞12-1，缓冲活塞12-2，储能弹簧12-3，缓冲弹簧13，缓冲套筒14，进液槽14-1，限位轴肩14-2，连接头15，锁止套筒15-1，螺钉15-2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步描述。

一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，包括油缸主体8、调节阻尼调节总成9、活塞总成10、导向端盖11，调节阻尼调节总成9与油缸主体8连接，通过调节阻尼调节总成9对油压缸的油液流动阻尼进行调节，使得油压缸能根据受力情况提供与之相匹配的阻尼特性，活塞总成10、导向端盖11分别安装在油缸主体8内，通过活塞总成10、导向端盖11将油缸主体8分隔为油缸压缩腔1、油缸拉升腔2和空置腔，在油缸主体8的末端还设有回油腔5，在调节阻尼调节总成9内设有阻尼调节腔4。

在空置腔内可滑动式安装有储能总成12，通过储能总成12将空置腔分隔为储能腔3和缓冲腔7，活塞总成10包括活塞主体杆10-1和活塞伸缩杆10-2，在活塞主体杆10-1内设有伸缩腔6，活塞伸缩杆10-2滑动安装在伸缩腔6内，以便于活塞伸缩杆10-2相对活塞主体杆10-1进行相对移动，在活塞主体杆10-1上设有缓冲通孔10-3，通过缓冲通孔10-3将伸缩腔6与缓冲腔7连接，从而比那与油液在伸缩腔6、缓冲腔7之间流动。

缓冲通孔10-3的孔径较小，油液在流经缓冲通孔10-3时，缓冲通孔10-3会对油液的流动提供一定的阻尼效果，从而提供一定的缓冲力。缓冲通孔10-3在缓冲腔7的长度范围内移动，使得油液可以始终在伸缩腔6、缓冲腔7之间进行往复流动，保证活塞伸缩杆10-2始终具有一定的缓冲能力。

储能总成12滑动安装在空置腔内，在储能总成12移动过程中，伸缩腔6、缓冲腔7的容量发生改变，储能总成12包括储能活塞12-1、缓冲活塞12-2和布设在储能活塞12-1、缓冲活塞12-2之间的储能弹簧12-3，储能活塞12-1、缓冲活塞12-2分别可以在空置腔内进行独立滑动，缓冲活塞12-2滑动，用于对活塞伸缩杆10-2的伸缩提供一定的缓冲，储能活塞12-1滑动，储能弹簧12-3压缩，用于为储能腔3内的油液储存势能。

在缓冲腔7内设有缓冲弹簧13，缓冲弹簧13抵接在缓冲活塞12-2上，通过缓冲弹簧13将储能总成12布设在空置腔的中部，便于储能总成12整体可以在空置腔内朝向空置腔的两端进行移动。

为便于将储能总成12滑动安装在空置腔内，在空置腔内设有缓冲套筒14，储能总成12滑动安装在缓冲套筒14内，为便于调节阻尼调节总成9内的油液流入储能腔3内，在缓冲套筒14的端部上设有进液槽14-1，油液通过进液槽14-1流入储能腔3内。

为防止储能总成12朝向缓冲通孔10-3的位移量过大，造成缓冲通孔10-3朝向储能总成12内部设置，在缓冲套筒14的内侧设有限位轴肩14-2，限位轴肩14-2与缓冲活塞12-2适配，即，限位轴肩14-2用于对缓冲活塞12-2朝向缓冲通孔10-3的位移量进行限制，进一步保证缓冲通孔10-3始终朝向缓冲腔7设置，并且当缓冲活塞12-2抵接在限位轴肩14-2上时，活塞伸缩杆10-2、活塞主体杆10-1基本保持同时移动，来完油压缸的拉伸运动。

活塞主体杆10-1内设有伸缩杆缓冲件10-4，伸缩杆缓冲件10-4与活塞伸缩杆10-2适配，即，活塞伸缩杆10-2压缩至一定位置时，活塞伸缩杆10-2与伸缩杆缓冲件10-4抵接，从而通过伸缩杆缓冲件10-4对压缩过程中的活塞伸缩杆10-2进行缓冲。

活塞总成10还包括主体活塞10-5，主体活塞10-5与活塞主体杆10-1滑动连接，伸缩杆缓冲件10-4布设在主体活塞10-5、活塞伸缩杆10-2之间，在压缩或者拉伸的冲击载荷作用下，主体活塞10-5可以相对活塞主体杆10-1进行移动，一方面用于对冲击载荷进行缓冲，另一方面可以带动油压缸的主体流路进行流动。

活塞伸缩杆10-2的前端设有顶杆10-6，伸缩杆缓冲件10-4的长度大于顶杆10-6设置，在活塞伸缩杆10-2压缩过程中，活塞伸缩杆10-2先与伸缩杆缓冲件10-4抵接，当伸缩杆缓冲件10-4被压缩时，顶杆10-6通过缓冲件通孔10-7与主体活塞10-5抵接，带动主体活塞10-5移动，实现缓冲后带动油压缸的主体流路进行流动。

伸缩杆缓冲件10-4包括抵接弹簧10-8和布设在抵接弹簧10-8两端的第一顶板10-9、第二顶板10-10，缓冲件通孔10-7布设在第一顶板10-9的中部，第二顶板10-10抵接在主体活塞的一侧。

在活塞伸缩杆10-2的端部安装有连接头15，连接头15可以与机器人的其它部件进行连接，在连接头15上设有锁止套筒15-1，在锁止套筒15-1的侧壁上设有连接通孔，在活塞主体杆10-1的外侧壁上设有螺孔，当锁止套筒15-1位于活塞主体杆10-1的外侧时，可以通过螺钉15-2将连接通孔、螺孔连接，实现活塞总成10具有两种工作模式，（1）模式一，活塞主体杆10-1、活塞伸缩杆10-2同时移动；（2）模式二，活塞主体杆10-1、活塞伸缩杆10-2之间可以进行相对滑移。

油压缸的阻尼线性变化流路如下：

（1）压缩流路：油液从油缸压缩腔1内依次流过阻尼调节腔4、储能腔3后，流入油缸拉升腔2内，通过阻尼调节腔4对油压缸压缩过程中的油液进行阻尼调节。

（2）拉伸流路：油液从油缸拉升腔2流入阻尼调节腔4，阻尼调节腔4内的油液部分流入储能腔3内，部分流入回油腔5，再由回油腔5流入油缸压缩腔1内，同样通过阻尼调节腔4对油压缸拉升过程中的油液进行阻尼调节。

油压缸的缓冲流路如下：

（一）模式一

（1）压缩冲击载荷：主体活塞10-5相对塞主体杆10-1移动，伸缩腔6内的液体留至缓冲腔7内，通过缓冲通孔10-3进行缓冲。

（2）拉伸冲击载荷：主体活塞10-5相对塞主体杆10-1移动，缓冲腔7内的液体留至伸缩腔6内，通过缓冲通孔10-3、缓冲弹簧13进行缓冲。

（二）模式二

（1）压缩冲击载荷：活塞伸缩杆10-2受到压缩的冲击载荷，伸缩腔6内的液体留至缓冲腔7内，使得储能腔3的体积减小，储能腔3内的油液势能增大；活塞伸缩杆10-2压缩过程中，先空载，通过缓冲通孔10-3进行一段缓冲，活塞伸缩杆10-2与伸缩杆缓冲件10-4抵接，通过缓冲通孔10-3、伸缩杆缓冲件10-4进行二段缓冲，当顶杆与主体活塞10-5抵接时，带动主体活塞10-5移动，通过缓冲通孔10-3、阻尼调节腔4进行三段缓冲。

（2）拉伸冲击载荷：活塞伸缩杆10-2受到拉伸的冲击载荷，伸缩腔6的腔室需要增大，通过缓冲通孔10-3、阻尼调节腔4、缓冲弹簧13进行一段缓冲，主体活塞10-5移动至活塞主体杆10-1的最端部，通过缓冲通孔10-3、缓冲弹簧13进行二段缓冲，缓冲活塞12-2抵接至限位轴肩14-2上时，活塞伸缩杆10-2、活塞主体杆10-1基本保持同时移动，来完油压缸的拉伸运动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，包括油缸主体（8）、与油缸主体（8）连接的调节阻尼调节总成（9）和安装在油缸主体（8）内的活塞总成（10）、导向端盖（11），通过活塞总成（10）、导向端盖（11）将油缸主体（8）分隔为油缸压缩腔（1）、油缸拉升腔（2）和空置腔，其特征在于，所述空置腔内可滑动式安装有储能总成（12），以将空置腔分隔为储能腔（3）和缓冲腔（7），所述活塞总成（10）包括活塞主体杆（10-1）和滑动安装在活塞主体杆（10-1）内的活塞伸缩杆（10-2），活塞主体杆（10-1）上设有缓冲通孔（10-3），通过缓冲通孔（10-3）将活塞主体杆（10-1）与缓冲腔（7）连接，以使缓冲液在活塞主体杆（10-1）、缓冲腔（7）之间流动。

2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述缓冲腔（7）内设有缓冲弹簧（13），缓冲弹簧（13）与储能总成（12）抵接，以将储能总成（12）布设在空置腔的中部。

3.根据权利要求2所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述储能总成（12）包括储能活塞（12-1）、缓冲活塞（12-2）和布设在储能活塞（12-1）、缓冲活塞（12-2）之间的储能弹簧（12-3），所述储能活塞（12-1）、缓冲活塞（12-2）分别滑动安装在空置腔内，缓冲弹簧（13）抵接在缓冲活塞（12-2）上。

4.根据权利要求2所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述空置腔内设有缓冲套筒（14），缓冲套筒（14）的端部上设有进液槽（14-1），油液通过进液槽（14-1）流入储能腔（3）内。

5.根据权利要求4所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述缓冲套筒（14）的内侧设有限位轴肩（14-2），限位轴肩（14-2）与储能总成（12）适配，以对储能总成（12）的移动量进行限位。

6.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述活塞主体杆（10-1）内设有伸缩杆缓冲件（10-4），伸缩杆缓冲件（10-4）与活塞伸缩杆（10-2）适配，以对压缩过程中的活塞伸缩杆（10-2）进行缓冲。

7.根据权利要求5所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述活塞总成（10）还包括主体活塞（10-5），主体活塞（10-5）与活塞主体杆（10-1）滑动连接，伸缩杆缓冲件（10-4）布设在主体活塞（10-5）、活塞伸缩杆（10-2）之间。

8.根据权利要求6所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述活塞伸缩杆（10-2）的前端设有顶杆（10-6），伸缩杆缓冲件（10-4）的中部设有缓冲件通孔（10-7），顶杆（10-6）通过缓冲件通孔（10-7）与主体活塞（10-5）适配。

9.根据权利要求5所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述伸缩杆缓冲件（10-4）包括抵接弹簧（10-8）和布设在抵接弹簧（10-8）两端的第一顶板（10-9）、第二顶板（10-10），缓冲件通孔（10-7）布设在第一顶板（10-9）的中部，第二顶板（10-10）抵接在主体活塞的一侧。

10.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的阻尼线性变化油压缸，其特征在于，所述活塞伸缩杆（10-2）的端部安装有连接头（15），连接头（15）上设有锁止套筒（15-1），锁止套筒（15-1）与活塞主体杆（10-1）可拆式连接。