組合式短行程緩沖裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合式短行程緩沖裝置；包括撞頭，碟簧，彈簧，活塞桿，外殼，回流孔，缸壁，海綿層，活塞，阻尼孔，碟簧支架和底座；碟簧安裝在撞頭上并通過碟簧支架與底座固定連接，被緩沖物體快速撞擊撞頭，推動活塞桿運動，活塞壓縮高壓腔內(nèi)的油液，油液通過阻尼孔排出，阻尼作用使得油液升溫而將被緩沖物體的動能轉化成熱能，使得活塞桿的速度降低，同時部分能量儲存在碟簧內(nèi)，當?shù)蓛δ苓_到最大值后，被緩沖對象與緩沖器運動部件在碟簧力的作用下做回復運動，液壓緩沖器的阻尼孔和回流孔反向流過油液，繼續(xù)消耗能量，實現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量。本發(fā)明適用于需要在短行程內(nèi)緩沖較大能量的場合；緩沖平穩(wěn)；結構簡單，易于安裝。
【專利說明】組合式短行程緩沖裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓開關操動機構領域，更具體地，涉及一種組合式短行程緩沖裝置。

【背景技術】
[0002]緩沖器是高壓開關操動機構等裝置的重要組成部分，若沒有有效緩沖，則可能因操動機構運動部件的直接撞擊而縮短其使用壽命，也有可能直接導致運動部件回彈而無法保持分、合閘位置?，F(xiàn)有的液壓緩沖器的緩沖行程較長、單位緩沖容量較低，難以滿足需要在短行程內(nèi)緩沖較大能量的應用場合，因此需要開發(fā)一種新型緩沖器裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提供了一種組合式短行程緩沖裝置，目的在于通過碟簧與液壓緩沖器共同參與緩沖；由于碟簧在緩沖距離最大點的出力較大，使得液壓緩沖器在壓縮到最底端時會反向運動，液壓緩沖器得以進一步消耗能量；實現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量的要求。
[0004]本發(fā)明提供了一種組合式短行程緩沖裝置，其特征在于，包括撞頭，碟簧，彈簧，活塞桿，回流孔，缸壁，活塞，阻尼孔，碟簧支架和底座；所述碟簧安裝在所述撞頭上并通過所述碟簧支架與所述底座固定連接，所述撞頭的一端用于接收被緩沖物體的撞擊，所述撞頭的另一端與所述活塞桿相連，所述彈簧套裝在所述活塞桿上，所述活塞桿與所述活塞相連，所述活塞桿用于推動所述活塞在裝有液壓油的高壓腔內(nèi)運動，高壓腔沿徑向開設有所述阻尼孔，所述阻尼孔將高壓腔與低壓腔相連。
[0005]其中，所述組合式短行程緩沖裝置還包括外殼和海綿層；所述外殼設置在低壓腔外部；在所述外殼內(nèi)部包圍有一層補償所述活塞體積的所述海綿層。
[0006]其中，所述低壓腔由所述缸壁、所述外殼、所述活塞桿與所述活塞共同形成。
[0007]其中，所述碟簧為單個碟簧，單個碟簧被固定夾在環(huán)氧樹脂板內(nèi)，環(huán)氧樹脂板周邊開孔并通過碟簧支架與底座固定。
[0008]其中，所述碟簧為多個碟簧并聯(lián)連接形成的碟簧組，多個碟簧通過固定螺母固定后夾在環(huán)氧樹脂板內(nèi)，環(huán)氧樹脂板周邊開孔并通過碟簧支架與底座固定。
[0009]其中，在緩沖過程中，被緩沖物體快速撞擊所述撞頭，推動所述活塞桿運動，所述活塞壓縮高壓腔內(nèi)的油液，油液通過所述阻尼孔排出，阻尼作用使得油液升溫而將被緩沖物體的動能轉化成熱能，使得所述活塞桿的速度降低，同時部分能量儲存在所述碟簧內(nèi)，當?shù)蓛δ苓_到最大值后，被緩沖對象與緩沖器運動部件在碟簧力的作用下做回復運動，在此段回復運動的過程中，液壓緩沖器的阻尼孔和回流孔反向流過油液，繼續(xù)消耗能量，實現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量。
[0010]本發(fā)明由于使用了碟簧，使得緩沖器的緩沖行程實際為壓縮行程與回復行程的和，增大了實際緩沖距離，適用于需要在短行程內(nèi)緩沖較大能量的場合；結構簡單，緊湊，易于安裝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例提供的組合式短行程緩沖裝置結構圖；
[0012]圖2為單個碟簧壓縮儲能工作狀態(tài)示意圖；
[0013]圖3為單個碟簧和環(huán)氧樹脂板安裝示意圖；
[0014]圖4為多個碟簧與撞頭連接方式示意圖；
[0015]圖5為碟簧力-形變曲線及其工作區(qū)間。
[0016]圖中，I為撞頭，2為碟簧，3為彈簧，4為活塞桿，5為外殼，6為回流孔，7為缸壁，8為海綿層，9為活塞，10為阻尼孔，11為碟簧支架，12為底座。

【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明涉及高速、短行程緩沖器領域；提供了一種滿足短行程內(nèi)緩沖較大能量要求的組合式緩沖裝置；在液壓緩沖器的撞頭上安裝一個或多個碟簧以實現(xiàn)能量轉換過渡，從而形成組合式短行程緩沖器。
[0019]在本發(fā)明實施例中，液壓緩沖器的撞頭在緩沖過程中受到被緩沖物體沖擊而通過活塞桿作用，使活塞向下移動；高壓腔內(nèi)油液在活塞作用下，從特殊排列的阻尼孔和回流孔向低壓腔流動，活塞桿所占部分空間通過海綿層來補償，由于阻尼孔處流量限制，活塞的速度也受到限制并逐漸降低。
[0020]在本發(fā)明實施例中，由于應用場合限制，在液壓緩沖器高壓油腔被壓縮過程中，由于行程短而無法完全吸收被緩沖對象的動能，因此選用短行程內(nèi)具有較大出力特性的碟簧或碟簧組，與液壓機構配合。在液壓機構被壓縮過程中，碟簧被設計工作在線性段，提供阻礙整個緩沖裝置被壓縮的力，且出力隨著緩沖距離增大而增大。在碟簧力、液壓裝置阻力等的共同作用下，被緩沖對象隨著緩沖裝置運動到最大行程后速度降為零。在這個過程中被緩沖對象的動能被轉化為碟簧彈性勢能存儲。碟簧儲能達到最大值后，由于此時碟簧出力較大，液壓緩沖器無法保持靜止，被緩沖對象與緩沖器運動部件在碟簧力的作用下做回復運動。在此過程中，油液通過回流孔回流至由缸壁、外殼、活塞桿與活塞共同形成的低壓油腔內(nèi)，也通過阻尼孔回流至高壓油腔內(nèi)。碟簧內(nèi)存儲的彈性勢能最終被液壓緩沖器消耗。直到組合緩沖器碟簧出力與被緩沖對象的保持力、重力等平衡后，達到靜止狀態(tài)，緩沖過程結束。
[0021]在本發(fā)明實施例中，如圖1所示的組合式短行程緩沖裝置，單個碟簧2安裝在液壓緩沖器的撞頭I上，撞頭的一端用于接收被緩沖物體的撞擊；撞頭的另一端與活塞桿4相連，彈簧3套裝在活塞桿4上，活塞桿4與活塞9相連，用于推動活塞9在裝有液壓油的高壓腔內(nèi)運動，高壓腔沿徑向開設有阻尼孔10，阻尼孔10將高壓腔與其外部的低壓腔相連，低壓腔外部即為緩沖裝置的外殼5，其中在外殼內(nèi)部包圍有一層補償活塞9體積的海綿層8，油液通過回流孔6流向由缸壁7、外殼5、活塞桿4與活塞9共同形成的低壓油腔內(nèi)，整個液壓緩沖裝置被固定于底座12上。
[0022]在緩沖過程中，被緩沖物體快速撞擊緩沖裝置的撞頭I，推動活塞桿4運動，活塞9壓縮高壓腔內(nèi)的油液，油液通過工作腔的阻尼孔10排出，阻尼作用使得油液升溫而將被緩沖物體的動能轉化成熱能，使得活塞桿4的速度降低，同時部分能量儲存在碟簧2內(nèi)，碟簧2的壓縮儲能過程如圖2所示。當?shù)?儲能達到最大值后，被緩沖對象與緩沖器運動部件在碟簧力的作用下做回復運動，在此段回復運動的過程中，液壓緩沖器的阻尼孔10和回流孔6反向流過油液，繼續(xù)消耗能量，從而實現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量的要求。
[0023]如圖3和圖4所示，單個碟簧2被固定夾在環(huán)氧樹脂板13內(nèi)，環(huán)氧樹脂板13周邊開孔并通過碟簧支架11與底座12固定。多個碟簧2并聯(lián)時，通過圖4所示的固定螺母14將其固定。
[0024]本質(zhì)上，緩沖過程中被緩沖物體的動能全部由液壓緩沖器吸收，但由于碟簧2的使用，相當于增大了液壓緩沖器的相對緩沖距離，使得液壓緩沖器能夠在較短行程內(nèi)緩沖更大的能量。
[0025]本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種組合式短行程緩沖裝置，其特征在于，包括撞頭(1)，碟簧(2)，彈簧(3)，活塞桿(4)，回流孔(6)，缸壁(7)，活塞(9)，阻尼孔(10)，碟簧支架(11)和底座(12)； 所述碟簧(2)安裝在所述撞頭(I)上并通過所述碟簧支架(11)與所述底座(12)固定連接，所述撞頭(I)的一端用于接收被緩沖物體的撞擊，所述撞頭(I)的另一端與所述活塞桿(4)相連，所述彈簧(3)套裝在所述活塞桿(4)上，所述活塞桿(4)與所述活塞(9)相連，所述活塞桿(4)用于推動所述活塞(9)在裝有液壓油的高壓腔內(nèi)運動，高壓腔沿徑向開設有所述阻尼孔(10)，所述阻尼孔(10)將高壓腔與低壓腔相連。
2.如權利要求1所述的組合式短行程緩沖裝置，其特征在于，所述組合式短行程緩沖裝置還包括外殼(5)和海綿層(8);所述外殼(5)設置在低壓腔外部；在所述外殼(5)內(nèi)部包圍有一層補償所述活塞(9)體積的所述海綿層(8)。
3.如權利要求2所述的組合式短行程緩沖裝置，其特征在于，所述低壓腔由所述缸壁(7)、所述外殼(5)、所述活塞桿(4)與所述活塞(9)共同形成。
4.如權利要求1所述的組合式短行程緩沖裝置，其特征在于，所述碟簧(2)為單個碟簧，單個碟簧被固定夾在環(huán)氧樹脂板(13)內(nèi)，環(huán)氧樹脂板(13)周邊開孔并通過碟簧支架(11)與底座(12)固定。
5.如權利要求1所述的組合式短行程緩沖裝置，其特征在于，所述碟簧(2)為多個碟簧并聯(lián)連接形成的碟簧組，多個碟簧通過固定螺母(14)固定后夾在環(huán)氧樹脂板(13)內(nèi)，環(huán)氧樹脂板(13)周邊開孔并通過碟簧支架(11)與底座(12)固定。
6.如權利要求1-5任一項所述的組合式短行程緩沖裝置，其特征在于，在緩沖過程中，被緩沖物體快速撞擊所述撞頭(I)，推動所述活塞桿(4)運動，所述活塞(9)壓縮高壓腔內(nèi)的油液，油液通過所述阻尼孔(10)排出，阻尼作用使得油液升溫而將被緩沖物體的動能轉化成熱能，使得所述活塞桿(4)的速度降低，同時部分能量儲存在所述碟簧(2)內(nèi)，當?shù)?2)儲能達到最大值后，被緩沖對象與緩沖器運動部件在碟簧力的作用下做回復運動，在此段回復運動的過程中，液壓緩沖器的阻尼孔(10)和回流孔￠)反向流過油液，繼續(xù)消耗能量，實現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量。
【文檔編號】F16F13/00GK104214267SQ201410415242
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權日:2014年8月22日
【發(fā)明者】袁召, 何俊佳, 方帥, 邵敏, 尹小根, 潘垣, 魏曉光, 高沖, 張升, 張寧 申請人:華中科技大學, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院