一種多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種液壓緩沖器，特別涉及一種多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速公路汽車(chē)追尾事故經(jīng)常發(fā)生，快速行駛的小車(chē)追尾慢速行駛的大貨車(chē)，事故 的結(jié)果往往造成小車(chē)的車(chē)毀人亡?，F(xiàn)有的汽車(chē)沖擊緩沖器可以分為彈簧緩沖、液壓緩沖、電 磁緩沖等耗能減震裝置。為了使高速接近的兩車(chē)平穩(wěn)釋放能量，需要的阻力不僅要大、持續(xù) 時(shí)間長(zhǎng)，而且需要阻力穩(wěn)定、可控，不受速度變化的影響。
[0003] 粘滯阻尼器被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)和橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行耗能減振，其阻尼力大。粘滯 阻尼器的結(jié)構(gòu)一般采用剪切閥式，如圖1所示，圖中101為缸體，102為活塞，103為粘滯流 體，104為活塞桿，105為節(jié)流孔。
[0004] 在汽車(chē)碰撞的一個(gè)沖程時(shí)間T內(nèi)：W = Fs，其中F為平均阻尼力，S為汽車(chē)碰撞時(shí) 阻尼器的一個(gè)沖程。阻尼力F的大小隨活塞運(yùn)動(dòng)速度變化關(guān)系可近似表示為：F = CVa，其 中c為阻尼器粘性系數(shù)，與活塞上節(jié)流孔的大小及活塞截面積之比有關(guān)；V為活塞桿與阻尼 器缸體運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度，一般情況下，〇〈a < 1，是粘滯阻尼器的一個(gè)重要性能指標(biāo)，指數(shù) a越小，汽車(chē)碰撞的一個(gè)沖程內(nèi)阻尼力變化越小。
[0005] 在汽車(chē)碰撞過(guò)程中，阻尼力與加速度的關(guān)系服從牛頓第二定律：F = ma，其中，m為 小車(chē)質(zhì)量，a為碰撞中小車(chē)加速度（假定大車(chē)速度不變），有研宄認(rèn)為，普通人所能承受的最 大瞬時(shí)加速度為5g，g = 9. 8m/s2為重力加速度。在小車(chē)追尾過(guò)程中，其加速度、速度變化 量、阻尼器沖程間關(guān)系為：2as = Λ v2,其中，s為汽車(chē)碰撞時(shí)阻尼器的一個(gè)沖程，a為小車(chē)加 速度，假定小車(chē)追尾過(guò)程中，速度由120km/h降為80km/h，Δν = 40km/h ~ 11. lm/s，若設(shè) 定a = 4g，由式2as = Δ V2可得汽車(chē)碰撞時(shí)阻尼器的一個(gè)沖程s = I. 5m ;由此可知，s越 大，對(duì)減小加速度越有利，但受現(xiàn)有機(jī)械制造加工技術(shù)和安裝空間有限的限制，阻尼器缸體 不能太長(zhǎng)，由此，多級(jí)緩沖器成了最好的選擇。如何降低每一級(jí)內(nèi)阻尼力的指數(shù)α值，及在 不同級(jí)之間，保證阻尼力基本保持一常數(shù)，即在汽車(chē)追尾的整個(gè)碰撞過(guò)程中，最大加速度基 本保持一常數(shù)，這是緩沖的關(guān)鍵。對(duì)于現(xiàn)有粘滯阻尼器，其接近于1，阻尼力隨速度近似成正 比，這將導(dǎo)致碰撞初期加速度大，后期耗能不足。正是由于上述原因，目前大貨車(chē)尾部沒(méi)有 安裝緩沖裝置，其所加裝的擋板基本不能避免車(chē)毀人亡的慘局。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)快速、工作可靠、緩 沖效果好的多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器。
[0007] 本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器，包括 從左至右依次連接的多級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)，每級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)均包括缸體、限壓調(diào)節(jié)式溢流閥和活塞， 限壓調(diào)節(jié)式溢流閥用螺紋固定在缸體左側(cè)；相鄰兩級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)中，相對(duì)位于右側(cè)的緩沖機(jī) 構(gòu)其缸體的左端與相對(duì)位于左側(cè)的緩沖機(jī)構(gòu)缸體的右端密封套接，并且右側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸 體可相對(duì)于左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體運(yùn)動(dòng)以作為左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的活塞，最左端緩沖機(jī)構(gòu)的限壓 調(diào)節(jié)式溢流閥通過(guò)輸油管與油箱相連，最右端緩沖機(jī)構(gòu)的缸體右端與承壓板螺紋連接。
[0008] 上述多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器中，相鄰的兩級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)中，左側(cè)的緩沖機(jī)構(gòu)其 缸體內(nèi)壁從左至右依次設(shè)有密封座、密封圈、端蓋，所述端蓋與左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體內(nèi)壁螺 紋連接。
[0009] 上述多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器中，所述右側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體左端外壁上設(shè)有導(dǎo) 環(huán)，導(dǎo)環(huán)與缸體外壁螺紋連接，導(dǎo)環(huán)與左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體內(nèi)壁間隙配合，導(dǎo)環(huán)上設(shè)有泄流 孔。
[0010] 上述多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器中，所述的多級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)中，從左至右各緩沖機(jī) 構(gòu)缸體的截面直徑依次減小。
[0011] 上述多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器中，所述限壓調(diào)節(jié)式溢流閥包括閥體、閥芯、彈 簧、調(diào)節(jié)螺母和節(jié)流孔，所述閥體呈左側(cè)開(kāi)口半封閉狀，閥體右側(cè)壁上開(kāi)有軸向節(jié)流孔，所 述閥芯緊靠節(jié)流孔安裝于閥體內(nèi)，閥芯中部設(shè)有注油孔，所述彈簧的右端與閥芯連接，彈簧 左端與調(diào)節(jié)螺母連接，所述調(diào)節(jié)螺母置于閥體內(nèi)并與閥體螺紋連接。
[0012] 本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0013] 1、本實(shí)用新型將多級(jí)緩沖與限壓調(diào)節(jié)式溢流閥結(jié)合起來(lái)形成恒定阻尼力長(zhǎng)行程 緩沖器，延長(zhǎng)了緩沖行程和碰撞時(shí)間，保證最大加速度小于設(shè)計(jì)值下進(jìn)行最大限度的緩沖 耗能；
[0014] 2、本實(shí)用新型各級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)的阻尼力可調(diào)，壓縮時(shí)阻尼力穩(wěn)定均勻，基本不隨速 度變化；
[0015] 3、碰撞發(fā)生時(shí)，各級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)的阻尼力迅速自動(dòng)調(diào)整，反應(yīng)快，不受其它因素干 擾；
[0016] 4、本實(shí)用新型在閥芯中部設(shè)置注油孔，配合螺栓的使用，可以用高壓油槍對(duì)緩沖 機(jī)構(gòu)進(jìn)行流體灌裝和密封。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為現(xiàn)有粘滯阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3為圖2中限壓調(diào)節(jié)式溢流閥的結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 圖4為圖3中閥芯的剖視結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022] 如圖2所示，本實(shí)用新型包括從左至右依次連接的四級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)，前三級(jí)緩沖機(jī) 構(gòu)的每一級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)包括缸體、限壓調(diào)節(jié)式溢流閥3、密封座8、密封圈9和端蓋10,其中第 二緩沖機(jī)構(gòu)、第三級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)環(huán)6 ;第四級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)包括第四缸體15、螺塞、螺桿、 承壓板16和導(dǎo)環(huán)6。
[0023] 從左至右各緩沖機(jī)構(gòu)缸體的截面直徑依次減小，第四缸體15左端與螺塞14螺紋 連接，第四缸體15左端外壁上設(shè)有導(dǎo)環(huán)6,導(dǎo)環(huán)6與第四缸體15外壁螺紋連接，導(dǎo)環(huán)6與第 三缸體12內(nèi)壁間隙配合，導(dǎo)環(huán)6上設(shè)有泄流孔7,將第四缸體15左端與第三缸體12右端密 封套接，然后從右端將密封座8、密封圈9、端蓋10依次從第三缸體12右端壓入，端蓋10與 第三缸體12內(nèi)壁螺紋連接，第四缸體15可相對(duì)于第三缸體12運(yùn)動(dòng)以作為第三缸體12的 活塞。以相同的方法依次連接第二缸體11和第一缸體4,最后第四缸體15右端與承壓板 16螺紋連接，第一緩沖機(jī)構(gòu)的限壓調(diào)節(jié)式溢流閥3通過(guò)輸油管2與油箱1相連。
[0024] 如圖3所示，所述限壓調(diào)節(jié)式溢流閥3包括閥體21、閥芯22、彈簧20、調(diào)節(jié)螺母19 和節(jié)流孔18,所述閥體21呈左側(cè)開(kāi)口半封閉狀，閥體21右側(cè)壁上開(kāi)有軸向節(jié)流孔18,所述 閥芯22緊靠節(jié)流孔18安裝于閥體21內(nèi)，如圖4所示，閥芯22中部設(shè)有注油孔17,所述彈 簧20的右端與閥芯22連接，彈簧20左端與調(diào)節(jié)螺母19連接，所述調(diào)節(jié)螺母19置于閥體 21內(nèi)并與閥體21螺紋連接。
[0025] 由于限壓調(diào)節(jié)式溢流閥3的節(jié)流孔18大，阻尼力主要處決于彈簧20預(yù)壓力。在緩 沖器被壓縮過(guò)程中，設(shè)第一、第二及第三級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)兩側(cè)的壓強(qiáng)差分別為：ΔΡρ ΛΡ2、ΛΡ3， 各級(jí)緩沖器缸體外圓直徑如圖2所示，設(shè)計(jì)阻尼力為F。采用等沖擊力法彈簧預(yù)壓力，具體 方法如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器，其特征在于：包括從左至右依次連接的多級(jí)緩沖 機(jī)構(gòu)，每級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)均包括缸體、限壓調(diào)節(jié)式溢流閥和活塞，限壓調(diào)節(jié)式溢流閥用螺紋固定 在缸體左側(cè)；相鄰兩級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)中，相對(duì)位于右側(cè)的緩沖機(jī)構(gòu)其缸體的左端與相對(duì)位于左 側(cè)的緩沖機(jī)構(gòu)缸體的右端密封套接，并且右側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體可相對(duì)于左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸 體運(yùn)動(dòng)以作為左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的活塞，最左端緩沖機(jī)構(gòu)的限壓調(diào)節(jié)式溢流閥通過(guò)輸油管與油 箱相連，最右端緩沖機(jī)構(gòu)的缸體右端與承壓板螺紋連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器，其特征在于：相鄰的兩級(jí)緩沖機(jī) 構(gòu)中，左側(cè)的緩沖機(jī)構(gòu)其缸體內(nèi)壁從左至右依次設(shè)有密封座、密封圈、端蓋，所述端蓋與左 側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體內(nèi)壁螺紋連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器，其特征在于：所述右側(cè)緩沖機(jī)構(gòu) 的缸體左端外壁上設(shè)有導(dǎo)環(huán)，導(dǎo)環(huán)與缸體外壁螺紋連接，導(dǎo)環(huán)與左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體內(nèi)壁 間隙配合，導(dǎo)環(huán)上設(shè)有泄流孔。
4. 如權(quán)利要求2所述的多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器，其特征在于：所述的多級(jí)緩沖機(jī) 構(gòu)中，從左至右各緩沖器缸體的截面直徑依次減小。
5. 如權(quán)利要求1所述的多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器，其特征在于：所述限壓調(diào)節(jié)式溢 流閥包括閥體、閥芯、彈簧、調(diào)節(jié)螺母和節(jié)流孔，所述閥體呈左側(cè)開(kāi)口半封閉狀，閥體右側(cè)壁 上開(kāi)有軸向節(jié)流孔，所述閥芯緊靠節(jié)流孔安裝于閥體內(nèi)，閥芯中部設(shè)有注油孔，所述彈簧的 右端與閥芯連接，彈簧左端與調(diào)節(jié)螺母連接，所述調(diào)節(jié)螺母置于閥體內(nèi)并與閥體螺紋連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多級(jí)限壓調(diào)節(jié)式液壓緩沖器，包括從左至右依次連接的多級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)，每級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)均包括缸體、限壓調(diào)節(jié)式溢流閥和活塞，限壓調(diào)節(jié)式溢流閥用螺紋固定在缸體左側(cè)；相鄰兩級(jí)緩沖機(jī)構(gòu)中，相對(duì)位于右側(cè)的緩沖機(jī)構(gòu)其缸體的左端與相對(duì)位于左側(cè)的緩沖機(jī)構(gòu)缸體的右端密封套接，并且右側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體可相對(duì)于左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的缸體運(yùn)動(dòng)以作為左側(cè)緩沖機(jī)構(gòu)的活塞，最左端緩沖機(jī)構(gòu)的限壓調(diào)節(jié)式溢流閥通過(guò)輸油管與油箱相連，最右端緩沖機(jī)構(gòu)的缸體右端與承壓板螺紋連接。本實(shí)用新型將多級(jí)緩沖與限壓調(diào)節(jié)式溢流閥結(jié)合起來(lái)形成恒定阻尼力長(zhǎng)行程緩沖器，延長(zhǎng)了緩沖行程和碰撞時(shí)間，保證最大加速度小于設(shè)計(jì)值下進(jìn)行最大限度的緩沖耗能。
【IPC分類(lèi)】F16F9-32, F16F9-34
【公開(kāi)號(hào)】CN204327840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420795329
【發(fā)明人】禹見(jiàn)達(dá), 劉力, 張福壽, 唐伊人
【申請(qǐng)人】湖南科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月15日