CN217130192U - 一种弹性胶体缓冲器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种弹性胶体缓冲器，包括缸体(1)、缸盖(2)、活塞杆(3)和活塞(4)，活塞(4)含有活塞主体(41)和第一盖板(42)，活塞主体(41)内设有第一轴向通孔(411)，有杆腔(11)和无杆腔(12)均能够与第一轴向通孔(411)均连通，第一盖板(42)位于活塞主体(41)的一端，第一盖板(42)通过第一弹性部件(44)与活塞主体(41)连接，第一盖板(42)能够沿活塞主体(41)的轴向移动，第一盖板(42)能够封堵第一轴向通孔(411)的一端。该弹性胶体缓冲器在不同容量的工况下都能实现良好缓冲效果，达到自动适应工况的目的。

Description

一种弹性胶体缓冲器

技术领域

本实用新型涉及一种弹性胶体缓冲器。

背景技术

弹性胶体缓冲器以弹性胶体为主要工作介质，弹性胶体是一种高分子合成材料，具有一定的粘度、可压缩性、无需外力可回复性等特点，弹性胶体具有显著的热稳定性和化学稳定性，不老化等一系列优点。

弹性胶体缓冲器较其他种类的缓冲器具有以下优点：同等性能参数条件下，弹性胶体缓冲器的外形尺寸更小，结构更加紧凑；弹性胶体缓冲器具有较长的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种能够自动适应工况的弹性胶体缓冲器，该弹性胶体缓冲器采用弹性胶体材料为缓冲介质，在不同容量的工况下都能实现良好缓冲效果，达到自动适应工况的目的，该结构提高了缓冲器的容量适应范围，具有显著的技术以及成本优势。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种弹性胶体缓冲器，包括缸体、缸盖、活塞杆和活塞，缸体内含有杆腔和无杆腔，活塞含有活塞主体和第一盖板，活塞主体内设有第一轴向通孔，有杆腔和无杆腔均能够与第一轴向通孔均连通，第一盖板位于活塞主体的一端，第一盖板通过第一弹性部件与活塞主体连接，第一盖板与第一轴向通孔之间存在第一间距，第一盖板能够沿活塞主体的轴向移动，第一盖板能够封堵第一轴向通孔的一端。

活塞主体含有从内向外依次套设的内环段、中环段和外环段，中环段含有沿缸体的轴向依次设置的第一安装腔和中环实体部，第一轴向通孔位于中环实体部内，第一盖板和第一安装腔均呈环形结构，第一盖板位于第一安装腔内。

第一盖板的内径大于内环段的外径，第一盖板与内环段之间形成第一内环形轴向通孔，第一盖板的内圆半径小于第一轴向通孔到活塞主体的轴线的距离，外环段内设有第一内凸环，第一内凸环能够阻挡第一盖板脱离第一安装腔。

活塞还含有第二盖板，第二盖板位于活塞主体的另一端，第二盖板通过第二弹性部件与活塞主体连接，第二盖板与第一轴向通孔之间存在第二间距，第二盖板能够沿活塞主体的轴向移动，第二盖板能够封堵第一轴向通孔的另一端。

第一轴向通孔的一端朝向有杆腔，第一轴向通孔的另一端朝向无杆腔，中环段还含有第二安装腔，中环实体部位于第一安装腔和第二安装腔之间，第二盖板和第二安装腔均呈环形结构，第二盖板位于第二安装腔内。

第二盖板的内径大于内环段的外径，第二盖板与内环段之间形成第二内环形轴向通孔，第二盖板的内圆半径小于第一轴向通孔到活塞主体的轴线的距离，外环段内设有第二内凸环，第二内凸环能够阻挡第二盖板脱离第二安装腔。

活塞主体的一端内含有第一弹簧安装槽，第一弹性部件的一部分位于第一弹簧安装槽内，第一盖板上设有第三轴向通孔。

活塞主体内设有第二轴向通孔，第一弹簧安装槽与第二轴向通孔连通，第二轴向通孔与有杆腔或无杆腔连通，第三轴向通孔的孔径小于第二轴向通孔的孔径，第三轴向通孔与第二轴向通孔沿活塞主体的轴向一一对应。

活塞主体的另一端内含有第二弹簧安装槽，第二弹性部件的一部分位于第二弹簧安装槽内，第二盖板上设有第四轴向通孔。

第一弹簧安装槽与第二弹簧安装槽通过第二轴向通孔连通，第二轴向通孔和第三轴向通孔沿活塞主体的轴向一一对应，第二轴向通孔和第四轴向通孔沿活塞主体的轴向一一对应，第三轴向通孔的孔径小于第二轴向通孔的孔径，第二轴向通孔的孔径小于第四轴向通孔的孔径。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构简单，通过简单的结构实现了改善缓冲性能和稳定性的目的。

2、由于将弹性胶体作为工作介质，而弹性胶体是一种半流体的高分子材料，所以降低了对密封的要求，可以延长缓冲器的使用寿命。

3、本实用新型的弹性胶体缓冲器利用盖板与弹簧结构实现了缓冲器对工况的自动适应，高容量快速和低容量慢速的工况均能使用，扩大了缓冲器的使用工况范围。

4、本实用新型的弹性胶体缓冲器利用盖板与弹簧结构，在行程中后期适当降低缓冲器作用反力，不论是高容量快速还是低容量慢速的工况缓冲器都能够行走较大行程，改善了缓冲器的工作特性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是在实施例1中第一种所述弹性胶体缓冲器的示意图。

图2是在实施例1中第一种活塞的示意图。

图3是在实施例1中第二种活塞的示意图。

图4是在实施例2中所述弹性胶体缓冲器的示意图。

图5是在实施例2中活塞的示意图。

图6是在实施例2中活塞主体的示意图。

图7是在实施例2中低容量慢速冲击工况的示意图。

图8是图7中活塞部位的放大示意图。

图9是在实施例2中高容量快速冲击工况初始的示意图。

图10是图9中活塞部位的放大示意图。

图11是在实施例2中高容量快速冲击工况中段的示意图。

图12是图11中活塞部位的放大示意图。

图13是在实施例2中高容量快速冲击工况末尾的示意图。

图14是图13中活塞部位的放大示意图。

图15是在实施例2中所述弹性胶体缓冲器回程初始的示意图。

图16是图15中活塞部位的放大示意图。

图17是在实施例2中所述弹性胶体缓冲器回程中段的示意图。

图18是图17中活塞部位的放大示意图。

图19是在实施例2中所述弹性胶体缓冲器回程末尾的示意图。

图20是图19中活塞部位的放大示意图。

1、缸体；2、缸盖；3、活塞杆；4、活塞；5、弹性胶体；

11、有杆腔；12、无杆腔；

41、活塞主体；42、第一盖板；43、第二盖板；44、第一弹性部件；45、第二弹性部件；

411、第一轴向通孔；412、内环段；413、中环段；414、外环段；

421、第一内环形轴向通孔；422、第三轴向通孔；

431、第二内环形轴向通孔；432、第四轴向通孔；

4131、第一安装腔；4132、中环实体部；4133、第二安装腔；4134、第一弹簧安装槽；4135、第二弹簧安装槽；4136、第二轴向通孔；

4141、第一内凸环；4142、第二内凸环。

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

一种弹性胶体缓冲器，包括缸体1、缸盖2、活塞杆3和活塞4，缸体1内含有杆腔11和无杆腔12，活塞4含有活塞主体41和第一盖板42，活塞主体41内设有第一轴向通孔411，有杆腔11和无杆腔12均能够与第一轴向通孔411均连通，第一盖板42位于活塞主体41的一端，第一盖板42通过第一弹性部件44与活塞主体41连接，第一盖板42与第一轴向通孔411之间存在第一间距，第一盖板42能够沿活塞主体41的轴向移动，第一盖板42能够封堵第一轴向通孔411的一端，如图1至图3所示。

在本实施例中，缸体1的轴线、缸盖2的轴线、活塞杆3的轴线、活塞4的轴线、活塞主体41的轴线和第一盖板42的轴线均重合。活塞主体41含有从内向外依次套设的内环段412、中环段413和外环段414，内环段412的轴线、中环段413的轴线和外环段414的轴线和活塞主体41的轴线均重合。

在本实施例中，中环段413含有沿缸体1的轴向依次设置的第一安装腔4131和中环实体部4132，第一弹性部件44和第一轴向通孔411位于中环实体部4132内，第一盖板42和第一安装腔4131均呈环形结构，第一盖板42位于第一安装腔4131内，如图1和图2所示。

在本实施例中，第一盖板42的内径大于内环段412的外径，第一盖板42与内环段412之间形成第一内环形轴向通孔421，第一盖板42的内圆半径小于第一轴向通孔411到活塞主体41的轴线的距离，外环段414内设有第一内凸环4141，第一内凸环4141能够阻挡第一盖板42脱离第一安装腔4131。

在本实施例中，第一轴向通孔411的一端朝向有杆腔11或无杆腔12，所述第一间距小于或等于第一轴向通孔411的孔径。活塞主体41的一端内含有第一弹簧安装槽4134，第一弹簧安装槽4134位于中环实体部4132内，第一弹性部件44的一部分位于第一弹簧安装槽4134内，第一盖板42上设有第三轴向通孔422，如图1至图3所示。

在本实施例中，活塞主体41内设有第二轴向通孔4136，第一弹簧安装槽4134和第二轴向通孔4136沿活塞主体41的轴向排列，第一弹簧安装槽4134与第二轴向通孔4136连通，第二轴向通孔4136与有杆腔11或无杆腔12连通，第三轴向通孔422的孔径小于第二轴向通孔4136的孔径。

在本实施例中，活塞主体41内可以设有多个第二轴向通孔4136，第一盖板42上设有多个第三轴向通孔422，第三轴向通孔422与第二轴向通孔4136沿活塞主体41的轴向一一对应。第二轴向通孔4136的孔径可以大致等于第一轴向通孔411的孔径，如图1至图3所示。

实施例2

本实施例是对实施例1的改进，本实施例与实施例1的主要区别在于：活塞4还含有第二盖板43，第二盖板43位于活塞主体41的另一端，第二盖板43通过第二弹性部件45与活塞主体41连接，第二盖板43与第一轴向通孔411之间存在第二间距，第二盖板43能够沿活塞主体41的轴向移动，第二盖板43能够封堵第一轴向通孔411的另一端，如图4至图6所示。

在本实施例中，第一轴向通孔411的一端朝向有杆腔11，第一轴向通孔411的另一端朝向无杆腔12，中环段413还含有第二安装腔4133，中环实体部4132位于第一安装腔4131和第二安装腔4133之间，即第一安装腔4131、中环实体部4132和第二安装腔4133沿活塞主体41的轴向依次连接。

在本实施例中，第二盖板43和第二安装腔4133均呈环形结构，第二盖板43位于第二安装腔4133内。第一盖板42的轴线、第一安装腔4131的轴线、第二盖板43的轴线、第二安装腔4133的轴线和活塞主体41的轴线均重合，第一盖板42与第二盖板43左右对称设置，第一安装腔4131与第二安装腔4133左右对称设置，所述第一间距与所述第二间距可以大致相同。

在本实施例中，第二盖板43的内径大于内环段412的外径，第二盖板43与内环段412之间形成第二内环形轴向通孔431，第二盖板43的内圆半径小于第一轴向通孔411到活塞主体41的轴线的距离，外环段414内设有第二内凸环4142，第二内凸环4142能够阻挡第二盖板43脱离第二安装腔4133。

在本实施例中，活塞主体41的另一端内含有第二弹簧安装槽4135，即沿活塞主体41的轴向，第一弹簧安装槽4134和第二弹簧安装槽4135分别位于活塞主体41的两端，第一弹簧安装槽4134和第二弹簧安装槽4135均位于中环实体部4132内，第一弹簧安装槽4134和第二弹簧安装槽4135分别位于中环实体部4132的两端。第二弹性部件45的一部分位于第二弹簧安装槽4135内，第二盖板43上设有第四轴向通孔432。第一弹性部件44和第二弹性部件45均可以采用弹簧。

在本实施例中，第一弹簧安装槽4134与第二弹簧安装槽4135通过第二轴向通孔4136连通，第一盖板42上可以设有多个第三轴向通孔422，第二盖板43上可以设有多个第四轴向通孔432，活塞主体41内可以含有多个第二轴向通孔4136。第二轴向通孔4136和第三轴向通孔422沿活塞主体41的轴向一一对应，第二轴向通孔4136和第四轴向通孔432沿活塞主体41的轴向一一对应，第三轴向通孔422的孔径小于第二轴向通孔4136的孔径，第二轴向通孔4136的孔径小于第四轴向通孔432的孔径，如图4至图6所示。

在本实施例中，中环实体部4132的两端均设有环形凸台，第一轴向通孔411的两端均位于环形凸台上，以方便第一盖板42或第二盖板43封堵第一轴向通孔411，即第一盖板42或第二盖板43关闭第一轴向通孔411。第一盖板42与第二盖板43互为镜像，第一安装腔4131与第二安装腔4133互为镜像，第一弹性部件44与第二弹性部件45互为镜像。

本实用新型所述弹性胶体缓冲器中，活塞杆3、缸盖2、活塞4以及缸体1体组成密闭空间(有杆腔11和无杆腔12)，有杆腔11和无杆腔12内部填充有压力的工作介质(即弹性胶体5)。挡第一盖板42向右运动时，压缩第一弹性部件44，运动的过程中第一轴向通孔411的通流缝隙减小，直至完全关闭。当第二盖板43向左运动时，压缩第二弹性部件45，运动的过程中第一轴向通孔411的通流缝隙减小，直至完全关闭，如图4至图6所示。

其中，第三轴向通孔422的作用是作为，回程时第一盖板42关闭情况下，工作介质的主要流通通道。第四轴向通孔432的作用是作为，进程时第二盖板43关闭情况下，工作介质的主要流通通道。第二轴向通孔4136的作用是，当第一盖板42或者第二盖板43关闭时，工作介质的主要流通通道。

第一内环形轴向通孔421和第二内环形轴向通孔431的作用是，在第一盖板42或者第二盖板43未关闭时工作介质的主要流通通道之一，第一轴向通孔411只在两侧盖板均未关闭时起到主要流通通道的作用。

其中，第三轴向通孔422能够决定第一盖板42的关闭压力，第四轴向通孔432的截面积大小能够决定第二盖板43的关闭压力，盖板上的孔径越小盖板受力面积越大，盖板受力就越大，关闭动作越灵敏，反之亦然。第二盖板43关闭时第二轴向通孔4136的截面积决定了缓冲器的进程动态压力。

下面介绍所述弹性胶体缓冲器的工作原理：

1、缓冲器工作原理

静反力：进程时，活塞杆3被外力推动将活塞4压入腔体(即活塞4向右移动)，弹性胶体5被压缩产生的静反力与弹性胶体5的压缩率成比例关系；回程时，弹性胶体5膨胀，将活塞杆3推至初始位置，缓冲器复位。

动反力：进程时，活塞4的两侧形成高、低压腔，由于高、低压差产生的反力为动反力，进程速度越高动反力越大，通流截面积越小动反力越大。

2、进程工作时，盖板工作原理。

2.1、低容量慢速冲击工况。

被压缩初始过程，由于速度较慢，第二盖板43左右压差与弹簧力平衡时，第二盖板43不完全关闭第一轴向通孔411，留有一定的通流缝隙，工作介质的流动见活塞4内箭头指示。第二盖板43能根据冲击速度的高低自动调整通流缝隙的大小：速度越快，活塞4两侧压差越大，对第二弹性部件45的压缩越多，通流缝隙越小；速度越慢，活塞4两侧压差越小，对第二弹性部件45的压缩越少，通流缝隙越大，如图7和图8所示。

2.2、高容量快速冲击工况。

被压缩初始过程由于速度较快，第二盖板43完全向左移动，完全关闭第一轴向通孔411，即第二盖板43完全封堵第一轴向通孔411，此时通流截面积最小，缓冲器产生的作用反力最大，如图9和图10所示。

随着缓冲过程的进行，冲击物速度逐渐下降，直到某一速度下，第二盖板43左右压差小于第二弹性部件45的弹簧力时，第二盖板43被第二弹性部件45推开，产生一定的通流缝隙，第一轴向通孔411开始工作，缓冲器作用反力有所降低，能达到缓和作用反力的目的，如图11和图12所示。

随着冲击物速度进一步下降，直到某一速度下，第二盖板43完全被第二弹性部件45推开，此时产生的通流缝隙最大，第一轴向通孔411完全打开，缓冲器作用反力进一步降低，如图13和图14所示。

3、缓冲器回程时工作原理。

初始的回程状态下，由于速度较快，第一盖板42完全向右移动，完全关闭第一轴向通孔411，即第一盖板42完全封堵第一轴向通孔411。此时通流截面积最小，缓冲器产生的回程阻力最大，进一步抵消自身静态回复力，即降低缓冲器的回弹力，更好的保护冲击物和设备，如图15和图16所示。

随着回复过程的进行，回复度逐渐下降，直到某一速度下，第一盖板42左右压差小于第一弹性部件44的弹簧力时，第一盖板42被第一弹性部件44推开，产生一定的通流缝隙，第一轴向通孔411开始工作，缓冲器内部阻尼效果减弱，回弹力继续帮助缓冲器复位，如图17和图18所示。

随着回弹速度进一步下降，直到某一速度下，第一盖板42完全被第一弹性部件44推开，此时产生的通流缝隙最大，第一轴向通孔411完全打开，缓冲器顺利复位，如图19和图20所示。

本实施例中的其余技术特征均与实施例1中的相同，为了节约篇幅，本实施例不再详细介绍。

为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行了表述，如无特别说明，其中的方位词“左”表示图3中的左侧方向，方位词“后”表示图3中的右侧方向。本实用新型采用了使用者或阅读者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述弹性胶体缓冲器包括缸体(1)、缸盖(2)、活塞杆(3)和活塞(4)，缸体(1)内含有杆腔(11)和无杆腔(12)，活塞(4)含有活塞主体(41)和第一盖板(42)，活塞主体(41)内设有第一轴向通孔(411)，有杆腔(11)和无杆腔(12)均能够与第一轴向通孔(411)均连通，第一盖板(42)位于活塞主体(41)的一端，第一盖板(42)通过第一弹性部件(44)与活塞主体(41)连接，第一盖板(42)与第一轴向通孔(411)之间存在第一间距，第一盖板(42)能够沿活塞主体(41)的轴向移动，第一盖板(42)能够封堵第一轴向通孔(411)的一端。

2.根据权利要求1所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，活塞主体(41)含有从内向外依次套设的内环段(412)、中环段(413)和外环段(414)，中环段(413)含有沿缸体(1)的轴向依次设置的第一安装腔(4131)和中环实体部(4132)，第一轴向通孔(411)位于中环实体部(4132)内，第一盖板(42)和第一安装腔(4131)均呈环形结构，第一盖板(42)位于第一安装腔(4131)内。

3.根据权利要求2所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，第一盖板(42)的内径大于内环段(412)的外径，第一盖板(42)与内环段(412)之间形成第一内环形轴向通孔(421)，第一盖板(42)的内圆半径小于第一轴向通孔(411)到活塞主体(41)的轴线的距离，外环段(414)内设有第一内凸环(4141)，第一内凸环(4141)能够阻挡第一盖板(42)脱离第一安装腔(4131)。

4.根据权利要求2所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，活塞(4)还含有第二盖板(43)，第二盖板(43)位于活塞主体(41)的另一端，第二盖板(43)通过第二弹性部件(45)与活塞主体(41)连接，第二盖板(43)与第一轴向通孔(411)之间存在第二间距，第二盖板(43)能够沿活塞主体(41)的轴向移动，第二盖板(43)能够封堵第一轴向通孔(411)的另一端。

5.根据权利要求4所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，第一轴向通孔(411)的一端朝向有杆腔(11)，第一轴向通孔(411)的另一端朝向无杆腔(12)，中环段(413)还含有第二安装腔(4133)，中环实体部(4132)位于第一安装腔(4131)和第二安装腔(4133)之间，第二盖板(43)和第二安装腔(4133)均呈环形结构，第二盖板(43)位于第二安装腔(4133)内。

6.根据权利要求5所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，第二盖板(43)的内径大于内环段(412)的外径，第二盖板(43)与内环段(412)之间形成第二内环形轴向通孔(431)，第二盖板(43)的内圆半径小于第一轴向通孔(411)到活塞主体(41)的轴线的距离，外环段(414)内设有第二内凸环(4142)，第二内凸环(4142)能够阻挡第二盖板(43)脱离第二安装腔(4133)。

7.根据权利要求1所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，活塞主体(41)的一端内含有第一弹簧安装槽(4134)，第一弹性部件(44)的一部分位于第一弹簧安装槽(4134)内，第一盖板(42)上设有第三轴向通孔(422)。

8.根据权利要求7所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，活塞主体(41)内设有第二轴向通孔(4136)，第一弹簧安装槽(4134)与第二轴向通孔(4136)连通，第二轴向通孔(4136)与有杆腔(11)或无杆腔(12)连通，第三轴向通孔(422)的孔径小于第二轴向通孔(4136)的孔径，第三轴向通孔(422)与第二轴向通孔(4136)沿活塞主体(41)的轴向一一对应。

9.根据权利要求7所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，活塞主体(41)的另一端内含有第二弹簧安装槽(4135)，第二弹性部件(45)的一部分位于第二弹簧安装槽(4135)内，第二盖板(43)上设有第四轴向通孔(432)。

10.根据权利要求9所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，第一弹簧安装槽(4134)与第二弹簧安装槽(4135)通过第二轴向通孔(4136)连通，第二轴向通孔(4136)和第三轴向通孔(422)沿活塞主体(41)的轴向一一对应，第二轴向通孔(4136)和第四轴向通孔(432)沿活塞主体(41)的轴向一一对应，第三轴向通孔(422)的孔径小于第二轴向通孔(4136)的孔径，第二轴向通孔(4136)的孔径小于第四轴向通孔(432)的孔径。

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