CN1978936A - 一种节流孔液压缓冲器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节流孔液压缓冲器，该缓冲器主要由缓冲器本体、内复位弹簧、外复位弹簧、节流壁、增压滑套、缓冲触头等组成。缓冲触头在与节流壁配合的圆柱面上对称地开有两个由深逐渐变浅的沟槽，该沟槽在缓冲触头与节流壁配合处形成阻碍油液运动的节流孔，节流孔截面随着缓冲触头与节流壁相对运动逐渐变小。本发明在冲击速度不同、能量不同的情况下，都能基本用完缓冲行程，具有冲击速度自动适应能力。能在较大的温度变化范围内适应液压油粘度的变化，保持缓冲性能稳定。

Description

一种节流孔液压缓冲器

技术领域

本发明涉及液压缓冲技术，特别是一种节流孔液压缓冲器。

背景技术

缓冲器又叫极限保护器，是很多设备保护自身安全的重要部件，在吸收相同能量时，机械缓冲器体积要比液压缓冲器大得多，且缓冲后有反弹；液压缓冲器体积小、重量轻，能增大设备的使用空间，缓冲时无反弹，设备承受的冲击力小，震动小，减速度小，因而能延长设备寿命。船用设备要求体积小，重量轻，因而在船用设备的研制中，液压缓冲器越来越受到重视。但目前的液压缓冲器有两大缺陷：一是对冲击速度适应性差。设备故障时每次撞向缓冲器的速度并不相同，按高速设计时，则低速时不能完全发挥缓冲作用；按低速设计时，则高速故障时不能很好地保护设备；二是使用温度范围小。舰船活动范围广，环境温度经常发生变化，液压油粘度也随之发生变化，从而导致缓冲刚度发生变化，缓冲性能受到较大影响。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种新型液压缓冲器，该缓冲器不仅能够对冲击速度自适应，而且使用温度范围宽。

本发明因此提出一种节流孔液压缓冲器，该缓冲器主要由缓冲器本体、内复位弹簧、外复位弹簧、节流壁、增压滑套、缓冲触头等组成。缓冲触头在与节流壁配合的圆柱面上对称地开有两个由深逐渐变浅的沟槽，其截面形状可以是V形或梯形或半圆形。该沟槽在缓冲触头与节流壁配合处形成阻碍油液运动的节流孔，并且节流孔的截面积随缓冲触头与节流壁的相对运动逐渐变小。节流壁厚度t与节流孔高度h之比小于0.5。

本发明工作时，内外油腔充满工作液压油，受到冲击时缓冲触头向腔体内运动，压缩内复位弹簧并挤压内油腔中的液压油，内油腔容积减小油压增大打破内外油腔的油压平衡，液压油从节流壁与缓冲触头配合圆柱面之间的节流孔流向外油腔；外油腔油压增大后推动增压滑套向左运动并压缩外复位弹簧。高压油液流经节流孔消耗能量(复位弹簧消耗和储存能量所占比例较小忽略不计)。在缓冲过程中，随着节流壁与缓冲触头的相对运动，节流孔径平滑的逐渐变小，阻尼特性逐渐改变，适应冲击速度从大到小的变化，保持减速度基本不变或变化较小。当初始冲击速度在设计范围内变化时，缓冲特性具有自动适应的能力。外力解除后，在内外复位弹簧力的作用下增压滑套和缓冲触头复位，外油腔液压油经节流孔回到内油腔，一次工作循环完成。

本发明具有以下有益效果：

1.冲击速度自适应：设备以最高设计速度以内的任何速度冲击缓冲器，即速度不同、能量不同的情况下，缓冲器都能基本用完缓冲行程，具有冲击速度自动适应能力。利用此特性除能最大程度的保护设备外，还可将缓冲行程作为工作行程，这在射界受限的武器装备中能完全利用可发射区域，充分发挥武器装备的效能。

2.使用温度范围宽：能在较大的温度变化范围内适应液压油粘度的变化，保持其缓冲性能稳定。

附图说明

图1为本发明节流孔液压缓冲器的结构示意图

图2为本发明节流孔液压缓冲器的节流孔形状示意图

图3本发明节流孔液压缓冲器的节流壁结构示意图

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，序号1是圆柱形外壳，内部配置有缓冲零件、液压油及密封件等，外部配置有设备安装接口。序号2、4、10、13是防止液压油泄露的O型密封圈。序号3是加油螺塞，将其拧开后可从螺孔处添加或排放液压油。节流壁5具有圆柱形的外形及内腔，其左端与壳体1内圆配合，右端外圆与增压滑套9的内圆配合，内圆右端厚度为t(见图3)处是节流壁厚，节流壁5右端内圆与缓冲触头14的左端外圆配合，节流壁与缓冲触头内腔共同形成液压缓冲器的内腔。增压滑套9的外圆与壳体内圆配合，可在壳体内来回运动。缓冲触头14可在螺母11及节流壁5的内圆里来回运动。缓冲触头14在与节流壁5配合的圆柱面上对称地开有两个深度由深逐渐变浅的V型槽(见图2)，该V型槽在缓冲触头14与节流壁5配合处形成阻碍油液运动的节流孔，随着缓冲触头与节流壁的相对运动，V型槽逐渐变浅，节流孔截面积逐渐变小。节流壁、增压滑套、螺母及缓冲触头共同围成缓冲器外腔。螺母11用来固定缓冲器内部的零件。紧定螺钉12用来防止螺母11松动。通气塞6的作用在于增压滑套9来回运动时保持外复位弹簧腔的气压平衡。内复位弹簧7的作用是使缓冲触头复位，外复位弹簧8的作用是使增压滑套复位。液压油通过节流孔在内外油腔之间保持连通。

节流壁厚度与节流孔形状、尺寸、数量及液压油共同构成阻尼要素，是影响缓冲特性的关键因素，节流壁厚度t的合理设计可大大降低温度变化时液压油粘度变化对缓冲特性的影响。在实际运用中，先要根据使用环境条件选择满足要求的液压油(液压油的粘温特性尽可能好一些)，再根据加工条件选择满足加工工艺的截面，最后根据缓冲载荷计算节流槽的尺寸、数量，节流槽的锥度(沿轴向的倾斜度)在结构许可下尽可能小些以获得更平滑的缓冲特性，但并不是很重要的因素。节流壁厚度t与节流槽高度h的比值小于0.5时，缓冲特性受温度的影响较小，而且比值越小影响越小，因此在零件强度满足的前提下应设计较小的比值。由于节流槽的深度随着缓冲触头与节流壁的相对运动而变浅，即节流壁厚度t与节流槽高度h的比值是个从大到小的变值，当工作末端的该比值仍小于0.5时，缓冲器获得较理想的温度特性。

本发明的节流孔在缓冲触头与节流壁相对运动的过程中，截面积连续不断地缩小，当受到较高的冲击速度时，节流孔能提供较大的阻尼，消耗较多的能量。当冲击速度较小时，节流孔提供的阻尼也小，能自动适应不同的冲击速度，因而适用于设备故障时冲击速度不能确定的场合；当节流壁相对厚度t与节流孔高度h的比小于0.5时，油液的阻尼特性受粘度的影响明显减小，即因温度变化引起液压油粘度变化的因素对缓冲器的性能影响明显减小，因而适用于设备使用环境温度变化较大的场合。

将本发明(单触头或双触头)在某设备上进行验证，驱动电机以小于10～50赫兹的任何频率驱动设备模拟故障冲击液压缓冲器，其缓冲行程都能基本用完。即设备在最高设计速度内以任何速度冲击缓冲器，都能得到最大程度的保护。在冬季和夏季分别做了冲击试验，缓冲效果无明显区别，即温度变化引起油液粘度变化对缓冲性能的影响较小，能达到在较大温度范围内保护设备的目的。

Claims (3)

1、一种节流孔液压缓冲器，主要由壳体(1)、内复位弹簧(7)、外复位弹簧(8)、节流壁(5)、增压滑套(9)、缓冲触头(14)等组成，其特征在于：缓冲触头(14)在与节流壁(5)配合的圆柱面上对称地开有两个由深逐渐变浅的沟槽，该沟槽在缓冲触头(14)与节流壁(5)配合处形成阻碍油液运动的节流孔，节流孔的截面积随缓冲触头(14)与节流壁(5)的相对运动逐渐变小。

2、根据权利要求1所述的液压缓冲器，其特征在于：所述沟槽的截面形状可以是V形或梯形或半圆形。

3、根据权利要求1所述的液压缓冲器，其特征在于：所述节流壁(5)的厚度t与节流孔高度h之比小于0.5。