CN206054606U - 一种非线性液压阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种非线性液压阻尼器，包括外套筒以及设置在外套筒内底部的内套筒，在外套筒的筒口处设置有端盖，在端盖的中心设置有延伸至外套筒内的活塞杆，在内套筒的底部设置有与活塞杆低端连接的圆柱弹簧，在内套筒的筒壁中段沿周向开设有过油孔，过油孔沿着与内套筒轴线平行的直线方向不等间距分布，本实用新型利用油液流经过油孔的数量随活塞行程的变化，使系统阻尼可随位移和载荷变化缓慢升高，改善了设备缓冲过程中的平顺性；利用非线性的阻尼特性，提高了阻尼器在缓冲行程中对冲击能量的吸收效率，提高了缓冲效率，使设备或装置免受突变载荷作用。
Description
技术领域
本实用新型属于涉及运输、航空等工程领域设备的缓冲技术，具体涉及一种可有效缓解结构冲击载荷、保护设备安全性的非线性液压阻尼器。
背景技术
在工程运输过程或飞机起降过程中，有较大冲击载荷瞬间施加在被运输设备或装置上，一般的线性阻尼器对冲击能量的吸收不能随载荷的变化进行调节，使之在缓冲过程中，在有限的响应时间内对冲击总能量吸收有限，且对离散性的意外冲击载荷不具备过载保护作用。
发明内容
为了克服现有技术所存在的不足，本实用新型提供了一种能够快速吸收冲击能量、并具有抗过载保护措施的单向非线性液压阻尼器。
本实用新型所采用的技术方案是：该非线性液压阻尼器，包括外套筒以及设置在外套筒内底部的内套筒，在外套筒的筒口处设置有端盖，在端盖的中心设置有延伸至外套筒内的活塞杆，在内套筒的底部设置有与活塞杆低端连接的圆柱弹簧，在外套筒内设置有套装在活塞杆的外壁上并位于内套筒顶部的轴套，在轴套的下端设置有套装在活塞杆外壁上的橡胶垫，在活塞杆的下端外壁上加工有凹槽，在凹槽内嵌装有润滑轴承，在内套筒的筒壁中段沿周向开设有过油孔，过油孔沿着与内套筒轴线平行的直线方向不等间距分布。
分布在同一圆周高度上的过油孔沿着内套筒的筒壁上均匀分布。
上述润滑轴承为套筒状，在其外壁上加工有截面为半圆形的环形凹槽。
上述圆柱弹簧的圆柱截面外径比内套筒内径小0.5～1mm。
上述橡胶垫是上下并列设置的2个，且在两个橡胶垫之间设置有支承垫圈，橡胶垫为外壁面腰部位置向内收缩的环状结构。
上述轴套为两端粗、中间细的轴套式结构，上端外壁设置有密封圈、下端外壁上设置有支撑环，在支撑环的圆周方向均匀设置有间隔的孔隙。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
1)本实用新型中，利用油液流经过油孔的数量随活塞行程的变化，使系统阻尼可随位移和载荷变化缓慢升高，改善了设备缓冲过程中的平顺性；利用非线性的阻尼特性，提高了阻尼器在缓冲行程中对冲击能量的吸收效率，提高了缓冲效率，使设备或装置免受突变载荷作用。
2)本实用新型中，利用逐步减少的过油孔数量控制油液流量，抵消了因冲击载荷作用下活塞杆运动速度快速增大带来的不利影响，可对某些离散的强冲击载荷作用时的设备起到过载保护作用。
3)本实用新型中，通过活塞杆上侧设置双层橡胶垫，避免了冲击载荷响应后活塞杆回程中的弹跳效应，使整个缓冲过程更加平稳。
附图说明
图1为非线性液压阻尼器的剖视图；
图2为图1中局部零件组装图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参见图1～图2，本实施例的非线性液压阻尼器包括外套筒1、内套筒2、圆柱弹簧3、活塞杆4、润滑轴承5、橡胶垫6、支承垫圈7、轴套8、支撑环9、密封圈10、端盖11、球轴承12、球轴套13以及单耳接头14。
外套筒1为高300mm、直径60mm的圆筒型结构，底部依中心设置有一直径 为6mm的圆形通孔和一条依中心对称、宽3mm、长25mm的矩形孔，用于本实用新型阻尼器安装时的防转；外套筒1自底部倒角位置向上设置有长240mm的外螺纹段，用于该阻尼器在基础上的固定；顶部沿筒边向下设置长30mm的外螺纹段，用于与端盖11的连接。
在外套筒1的顶部筒口壁上加工有外螺纹，其通过螺纹方式与端盖11连接，端盖11为高24mm、直径约为80mm的圆盖型结构，圆盖内壁面高度为16mm，并设置有M60的内螺纹；端盖11外壁设置有外六方截面结构，端盖11顶部圆心位置设置有一直径为16的圆形通孔，用于安装活塞杆4，活塞杆4的下端延伸至内套筒2内腔。
本实施例的内套筒2安装在外套筒1内底部，内套筒2为高210mm、外径43mm的圆筒型结构，底部加工有高为20mm、外径为48mm的环形凸台，内套筒2筒壁中段沿周向均布有四组直径为1.5mm的圆形过油孔a，每组过油孔沿与内套筒2轴线平行的直线方向不等间距布置，即分别距内套筒2底部的间距是110mm、105mm、100mm、90mm，每组过油孔在内套筒2的筒壁上沿着圆周方向均匀分布。
在内套筒2的底部安装有圆柱弹簧3，该圆柱弹簧3的圆柱截面外径比内套筒2内径小1mm，圆柱截面内径比内套筒2底部圆柱台直径大0.2mm，可将圆柱弹簧3通过圆柱台固定在内套筒2内部。
在圆柱弹簧3的顶部安装有活塞杆4，该活塞杆4的下段为圆柱、上段为圆管的轴对称结构，圆柱段底部设置有一直径为20mm、高8mm的圆柱台，圆柱段距底面6mm处设置有一宽为12mm、内径为24mm的环形凹槽，用于固定润滑轴承5，润滑轴承5为一高为12mm的套筒状石墨结构，在其外壁中段设置有一截面为半圆形、半径为1mm的环形凹槽。该活塞杆4圆管段外壁距顶部约30mm 处设置有宽约20mm的外六方凹槽，用于装配时活塞杆的防转；所述活塞杆4圆管段自顶部向下设置有一长20mm的外螺纹段，用于与单耳接头14的固联，该单耳球铰接头组件包括球轴承12、球轴套13和单耳接头14，单耳接头14为底座为圆柱状、根部为外六方的⊥型结构；在单耳接头14上端采用内嵌翻边式装配方式连接有球轴承12和球轴套13，由球轴承12、球轴套13和单耳接头14组成球铰接头组件与设备连接，使该阻尼器仅承受轴向载荷，球轴承12连接孔内径为12mm、高18mm，球轴套13高14mm、外径与单耳接头14上端连接孔一致，均为30mm。
在活塞杆4的空管段底端外壁上套装有两个橡胶垫6，橡胶垫6为外壁面腰部位置向内收缩的环状结构，用于改善橡胶垫的压缩刚度和材料的散热。在两个橡胶垫6之间安装有支承垫圈7。
在活塞杆4的空管段中部外壁上即内套筒2的上方安装有轴套8，轴套8为两端粗、中间细的轴套式结构，在轴套8的上端侧壁上嵌装有密封圈10、下端侧壁上嵌装有支撑环9，在支撑环9的圆周方向均匀设置有间隔的孔隙，允许油液流过。
使用时，本实用新型通过单耳接头14处与被保护设备连接，，通过外套筒1上的螺纹将本实用新型与安装基础相连接，从而实现被保护设备与基础之间的柔性连接。
若设备受到沿活塞杆4轴向的冲击载荷时，活塞杆4与内套筒2之间在轴向产生相对位移，当这一载荷为压缩弹簧一侧时，圆柱弹簧3被压缩，内套筒2的油液通过内套筒2外壁的过油孔a流出，随着弹簧压缩量的增加，内套筒2上油液可流经的孔越来越少，油液由内向外的流量减小，流速增大，具有更好的迟滞作用，在初始状态下，由于冲击能量较大，设置多个过油孔a有利于能 量的吸收，随着缓冲的过程的发展，冲击能量逐渐减小，需对冲击位移进行限制，油液可流经过油孔a的数量减少有利于对系统进行过载保护，阻尼效果实现较缓慢升高，符合缓冲系统对阻尼的非线性要求，从而起到平缓响应曲线、改善缓冲特性的作用，内套筒2外壁与外套筒1内壁之间设置有一定间隙，为排出油液的储存空间，支撑环9为圆周方向均匀设置有间隔孔隙的环状结构，允许油液流过，但不产生阻尼效果。
当正向缓冲过程中，冲击能量部分转化成弹簧的弹性势能、另一部分通过小孔阻尼的作用耗散掉，当反向回弹时，在弹簧回弹力作用下，活塞杆4及其固定连接结构向单耳接头14一侧运动，由于内套筒2内腔压力，油液由其外部流向内部，仍产生阻尼力，当弹簧完全恢复时，设置在活塞杆4密封槽上部的两个串联的橡胶垫6对其提供柔性保护，通过上述细节设计，较大程度改善了设备经历缓冲过程的柔顺性并对其提供过载保护，可取得更好的缓冲效果。
Claims (6)
1.一种非线性液压阻尼器，包括外套筒(1)以及设置在外套筒(1)内底部的内套筒(2)，在外套筒(1)的筒口处设置有端盖(11)，在端盖(11)的中心设置有延伸至外套筒(1)内的活塞杆(4)，在内套筒(2)的底部设置有与活塞杆(4)低端连接的圆柱弹簧(3)，其特征在于：在外套筒(1)内设置有套装在活塞杆(4)的外壁上并位于内套筒(2)顶部的轴套(8)，在轴套(8)的下端设置有套装在活塞杆(4)外壁上的橡胶垫(6)，在活塞杆(4)的下端外壁上加工有凹槽，在凹槽内嵌装有润滑轴承(5)，在内套筒(2)的筒壁中段沿周向开设有过油孔(a)，过油孔沿着与内套筒(2)轴线平行的直线方向不等间距分布。
2.根据权利要求1所述的非线性液压阻尼器，其特征在于：分布在同一圆周高度上的过油孔(a)沿着内套筒(2)的筒壁上均匀分布。
3.根据权利要求1所述的非线性液压阻尼器，其特征在于：所述润滑轴承(5)为套筒状，在其外壁上加工有截面为半圆形的环形凹槽。
4.根据权利要求1所述的非线性液压阻尼器，其特征在于：所述圆柱弹簧(3)的圆柱截面外径比内套筒(2)内径小0.5～1mm。
5.根据权利要求1所述的非线性液压阻尼器，其特征在于：所述橡胶垫(6)是上下并列设置的2个，且在两个橡胶垫(6)之间设置有支承垫圈(7)，橡胶垫(6)为外壁面腰部位置向内收缩的环状结构。
6.根据权利要求1所述的非线性液压阻尼器，其特征在于：所述轴套(8)为两端粗、中间细的轴套式结构，上端外壁设置有密封圈(10)、下端外壁上设置有支撑环(9)，在支撑环(9)的圆周方向均匀设置有间隔的孔隙。
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