專利名稱：無彈性、非線性增阻尼壓液緩沖技術(shù)及應(yīng)用實例雙向緩沖器的制作方法
本專利涉及一種新型緩沖技術(shù)。是通過壓液流速變化來實現(xiàn)緩沖的技術(shù)。壓液流速變化是經(jīng)過變量節(jié)流裝置自動調(diào)節(jié)完成；并得到無彈性非線性增阻尼性能。
無彈性非線性增阻尼壓液緩沖技術(shù)具有一般固體緩沖物質(zhì)的增阻尼性能(如橡膠、海綿、金屬彈簧等)。重要的是解決了廣泛的承接性和無彈性。以以上三種固體緩沖物質(zhì)為例增阻尼承接、緩沖沖擊并由此而產(chǎn)生彈性勢能是它們的共性。就承接性而言；海綿優(yōu)于橡膠，但對于大動量沖擊又顯得太軟了，只有增加厚度才能滿足要求。金屬彈簧雖能滿足大動量沖擊要求，但承接性將變差。宗上所述一般固體緩沖物質(zhì)的承接性與抗沖擊性不能兼顧。兼顧不容易實現(xiàn)，實施性差。并且有些緩沖場合不需要彈性勢能產(chǎn)生的反彈力。無彈性非線性增阻尼壓液緩沖技術(shù)解決了上述矛盾，將承接性、抗沖擊性、無彈性集為一體，具有理想的延時緩沖性能。大大縮短了緩沖行程。
無彈性非線性增阻尼壓液緩沖技術(shù)不同于固定節(jié)流孔液壓緩沖。固定節(jié)流孔液壓緩沖的特性是阻尼隨速度變化。當(dāng)受沖擊時，先產(chǎn)生一個阻尼峰值，隨后阻尼隨速度下降而減小。使緩沖減速行程加大，減速時間漫長。當(dāng)條件限制時會產(chǎn)生二次沖擊。并且對于首次沖擊還有承接性問題。非線性增阻尼壓液緩沖技術(shù)在性能上優(yōu)于固定節(jié)流孔液壓緩沖。
非線性增阻尼壓液緩沖，使沖力轉(zhuǎn)化為一個較小的、作用持續(xù)時間較長的、近似恒力。無彈性非線性增阻尼壓液緩沖技術(shù)也可實施有彈性緩沖。具有廣泛的使用價值。現(xiàn)以《雙向無彈性非線性增阻尼壓液緩沖器》展示本技術(shù)的應(yīng)用和原理。
雙向無彈性非線性增阻尼壓液緩沖器以其簡單特有的結(jié)構(gòu)，兼顧了沖擊的承接性、抗沖擊性，并且無彈性勢能產(chǎn)生。由于雙向緩沖，適用于鐵路機車、車輛之間的聯(lián)接緩沖。與當(dāng)前所使用的金屬彈簧緩沖器比較；在相同強度緩沖行程要求下，體積與重量都減少50％以上。對于沖力的承接與傳遞平順性好，無明顯的撞擊。并且無彈性勢能產(chǎn)生的反彈力。不會有象金屬彈簧緩沖器所產(chǎn)生的連續(xù)晃動。它的應(yīng)用對于實現(xiàn)鐵路列車提速，提高安全運行有著積極意義。
雙向無彈性非線性增阻尼壓液緩沖器結(jié)構(gòu)由缸體總成、雙向桿雙向活塞總成組成。
缸體總成由缸筒(1號件)和缸筒固定端頭(2號件)缸筒活端頭(3號件)組成。
缸筒缸筒內(nèi)壁由兩端軸向向中間對稱設(shè)有一周由深漸淺，長短變化的V型凹槽。它們長短變化趨勢是非線性的。從端口最短凹槽起其它凹槽依次加長，每相鄰長度差不等。開始緩慢而后急劇加長。但從整體來看由慢到快增長又是圓滑的。每一條由深漸淺的V型凹槽在工作時，都將產(chǎn)生一個負(fù)加速度，即增阻尼。這是產(chǎn)生廣泛的承接性與增阻尼緩沖的重要條件之一。缸筒內(nèi)壁中心處留有一周寬度為a的極限帶，為防止和減少金屬直接撞擊，最長V型凹槽不得進入a區(qū)。缸筒內(nèi)壁工作長度L等于2倍雙向活塞長度H加極限帶寬度a，a值大小依液體介質(zhì)和加工精度而定。缸筒固定端頭和缸筒活端頭平面中心設(shè)有供活塞桿自由出進的滑道孔，孔內(nèi)設(shè)有兩道O型密封槽，內(nèi)置O型橡膠油封(4號件)。缸筒與缸筒固定端頭為焊接，與缸筒活端頭采用螺紋聯(lián)接，用于裝配注油和維修保養(yǎng)。附

圖1缸體結(jié)構(gòu)圖。附圖2缸筒內(nèi)徑展開圖。
雙向桿雙向活塞總成本總成(5號件)為全對稱形，由一根材料加工而成。雙向活塞位于本總成中心部位，其長度H與缸筒內(nèi)壁工作長度L關(guān)系是L＝2H+a。雙向活塞是兩個工作方向相反的單向閥門。雙向活塞有兩個外端主活塞g和兩個內(nèi)端副活塞k，兩個副活塞之間為過油腔M。相鄰主、副活塞之間設(shè)有活塞環(huán)凹槽(內(nèi)置活塞環(huán)6號件)，其寬度為活塞環(huán)寬度2倍，深度為活塞環(huán)厚度2倍。主活塞g外徑周邊軸向設(shè)有一周寬度約為活塞環(huán)寬度，深度為活塞環(huán)厚度五分之三，相間相等的齒形凹槽。副活塞k與主活塞g設(shè)有同樣的齒形凹槽，但深度為活塞環(huán)厚度2倍。雙向桿位于雙向活塞兩端要求必需同心，等徑，工作長度相等。雙向活塞其長度H決定緩沖行程。附圖3雙向桿雙向活塞結(jié)構(gòu)圖雙向桿雙向活塞總成裝于缸體中，活塞環(huán)向外擴張緊貼缸體內(nèi)壁。并且可由雙向活塞帶動。
雙向無彈性非線性增阻尼壓液緩沖器工作原理附圖4裝配與工作原理圖當(dāng)緩沖器桿伸出端受壓沖擊時，雙向活塞向另一端運動，受壓端活塞環(huán)靠向主活塞g，封閉主活塞g齒形凹槽。另一端活塞環(huán)靠向副活塞k，處在導(dǎo)通狀態(tài)。液壓油經(jīng)過缸筒內(nèi)壁變量凹槽從另一端腔體導(dǎo)入受壓端形成新的腔體。隨著活塞移動缸筒內(nèi)壁變量凹槽截面和凹槽數(shù)減少，阻尼遞增。受壓端活塞越接進極限帶a阻尼遞增越急劇，當(dāng)進入極限帶a區(qū)后凹槽消失，阻尼無限大，完成緩沖。當(dāng)另一端受壓沖擊時(此時桿已伸出)，重復(fù)上述情形，只是方向換了。
權(quán)利要求
1.一種新型緩沖技術(shù)。其特征在于是通過壓液流速變化來實現(xiàn)緩沖的技術(shù)。壓液流速變化是經(jīng)過變量節(jié)流裝置自動調(diào)節(jié)完成；并得到無彈性非線性增阻尼性能。
2.雙向無彈性非線性增阻尼壓液緩沖器。包括缸體總成、雙向桿雙向活塞總成。缸體總成由缸筒(1號件)和缸筒固定端頭(2號件)缸筒活端頭(3號件)組成。缸筒缸筒內(nèi)壁由兩端軸向向中間對稱設(shè)有一周由深漸淺，長短變化的V型凹槽。它們長短變化趨勢是非線性的。從端口最短凹槽起其它凹槽依次加長，每相鄰長度差不等。開始緩慢而后急劇加長。但從整體來看由慢到快增長又是圓滑的。缸筒內(nèi)壁中心處留有一周寬度為a的極限帶，最長V型凹槽不得進入a區(qū)。缸筒內(nèi)壁工作長度L等于2倍雙向活塞長度H加極限帶寬度a，a值大小依液體介質(zhì)和加工精度而定。缸筒固定端頭和缸筒活端頭平面中心設(shè)有供活塞桿自由出進的滑道孔，孔內(nèi)設(shè)有兩道O型密封槽，內(nèi)置O型橡膠油封(4號件)。缸筒與缸筒固定端頭為焊接，與缸筒活端頭采用螺紋聯(lián)接。雙向桿雙向活塞總成本總成(5號件)為全對稱形，雙向活塞位于本總成中心部位，其長度H與缸筒內(nèi)壁工作長度L關(guān)系是L＝2H+a。雙向活塞是兩個工作方向相反的單向閥門。雙向活塞有兩個外端主活塞g和兩個內(nèi)端副活塞k，兩個副活塞之間為過油腔M。相鄰主、副活塞之間設(shè)有活塞環(huán)凹槽(內(nèi)置活塞環(huán)6號件)，其寬度為活塞環(huán)寬度2倍，深度為活塞環(huán)厚度2倍。主活塞g外徑周邊軸向設(shè)有一周寬度約為活塞環(huán)寬度，深度為活塞環(huán)厚度五分之三，相間相等的齒形凹槽。副活塞k與主活塞g設(shè)有同樣的齒形凹槽，深度為活塞環(huán)厚度2倍。雙向桿位于雙向活塞兩端要求必需同心，等徑，工作長度相等。雙向桿雙向活塞總成裝于缸體中，活塞環(huán)6號件向外擴張緊貼缸體內(nèi)壁。
全文摘要
本發(fā)明專利涉及一種新型緩沖技術(shù)。雙向無彈性非線性增阻尼壓液緩沖器以其特有的結(jié)構(gòu),兼顧了承接性與抗沖擊性,并且無彈性勢能產(chǎn)生。由于雙向緩沖,適用于鐵路機車車輛之間的聯(lián)接緩沖。與當(dāng)前所使用的金屬彈簧緩沖器比較:在相同強度與緩沖行程要求下,體積與重量都將減少50%以上。由于采用了非線性增阻尼技術(shù),對于沖力的承接與傳遞平順性好。無彈性勢能產(chǎn)生的反彈力,所以無金屬彈簧緩沖器所產(chǎn)生的連續(xù)晃動。它的應(yīng)用對于實現(xiàn)列車提速,安全運行有著積極意義。
文檔編號F16F9/18GK1309250SQ0011373
公開日2001年8月22日 申請日期2000年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月15日
發(fā)明者許金魯 申請人:許金魯