一种数字缓冲器制造技术

技术编号:19029218 阅读:60 留言:0更新日期:2018-09-26 21:07
本实用新型专利技术涉及一种数字缓冲器,主要包括液压机构部分和控制系统部分,其在传统液压缓冲器的基础上,结合了高速开关阀、数据处理器、控制器、传感器等数字元件,实现液压缓冲器的智能化控制,便于计算机的直接控制,方便接入其他控制系统。同时油箱、阀组和缓冲缸的一体化设计,有效减小了体积,实现装置的集成化和系统化。而采用高速开关阀的应用,使本实用新型专利技术数字缓冲器液压系统可靠性大大增加,降低成本和减少油路堵塞的概率,并且一体化结构设计可减少连接点,使潜在泄露大大减少,最终使装置坚固可靠。本实用新型专利技术数字缓冲器控制精度高、工作过程易于实现,能够满足一些行业的特殊需求,具有良好的经济价值和市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种数字缓冲器
本技术涉及一种数字缓冲器,特别涉及一种可数字化控制的液压缓冲器,属于缓冲器

技术介绍
缓冲器是一种用来对冲击负荷进行延长,吸收并转化冲击负荷中的能量从而减少其不良后果的装置,被广泛地应用于起重运输、冶金、港口机械、铁道车辆等各个领域,其性能好坏直接影响到机器使用寿命、操作人员安全等许多因素.因此在生产中具有非常重要的地位。缓冲器从其核心缓冲元件和缓冲机理的角度主要分为机械弹簧式缓冲器、橡胶式缓冲器、气缸式缓冲器、液压缓冲器、液压一弹簧缓冲器、压溃式缓冲器等六大类。其中液压缓冲器因其可将大部分冲击能通过节流孔吸收转化为油液的热能并散发掉.使得缓冲效率和衰减系数比传统的缓冲器大为提高而受到更多用户的青睐。液压缓冲器主要是利用油液的不可压缩性和流动性.通过在封闭容腔中液体在可变容腔和不可变容腔之间流动以及液体的不可压缩性以达到相应的压力承载和缓冲要求。液压缓冲器工作平稳,吸收能力大,在工业上有广泛的用途。目前使用的液压缓冲器,自动化程度低,由于受限于传统的结构,其在使用过程中,节流面积的无法根据冲击载荷的情况进行任意自动调节,更不能实现缓冲容量随工况的自适应调节。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本技术提供一种数字缓冲器,本技术缓冲器是在传统液压缓冲器的基础上,通过采集冲击物体的速度以及缸内压力等数据,结合数字化控制系统,通过高速开关阀控制节流阀的开关进而调节节流面积,从而达到精确控制和调节缓冲的目的。本技术的技术方案如下:一种数字缓冲器,包括:液压机构,包括外壳、缓冲缸、活塞杆、活塞、复位弹簧、缸盖、油箱及由并联阀组构成的集成阀块,所述缓冲缸置于外壳内并通过外壳两端的缸盖、集成阀块封装,活塞置于缓冲缸内且活塞一侧连接活塞杆、另一侧连接复位弹簧,活塞杆一端贯穿缸盖,复位弹簧一端连接集成阀块;所述缓冲缸的有杆腔和无杆腔分别通过油路与并联阀组连接;控制系统,包括电机、齿轮泵、速度传感器、压力传感器、数据处理器和控制器,速度传感器设置在缸盖外侧,压力传感器设置在缓冲缸上,速度传感器和压力传感器分别与数据处理器连接,数据处理器与控制器连接,控制器又与并联阀组、电机连接,电机与齿轮泵传动连接,齿轮泵设置在油箱和并联阀组连接的油路上。优选的,所述并联阀组包括相串联的第三高速开关阀与第一节流阀、相串联的第四高速开关阀与第二节流阀、相串联的第五高速开关阀与第三节流阀,相串联的第六高速开关阀与第四节流阀、相串联的第七高速开关阀与第五节流阀、第一高速开关阀、第二高速开关阀、第八高速开关阀和第九高速开关阀;其中,第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀、第一高速开关阀、第二高速开关阀均与缓冲缸无杆腔连接,第二高速开关阀、第三高速开关阀、第四高速开关阀、第五高速开关阀、第六高速开关阀、第七高速开关阀均与第八高速开关阀连接,第一高速开关阀还与第九高速开关阀连接,第八高速开关阀和第九高速开关阀还与缓冲缸有杆腔连接,齿轮泵设置在第一高速开关阀与第九高速开关阀连接的油路上;第一高速开关阀、第二高速开关阀、第三高速开关阀、第四高速开关阀、第五高速开关阀、第六高速开关阀、第七高速开关阀、第八高速开关阀、第九高速开关阀均由控制器连接控制。优选的,所述油箱还分别通过有杆腔充液阀、无杆腔充液阀与缓冲缸有杆腔、缓冲缸无杆腔连接。优选的,所述电机通过联轴器与齿轮泵传动连接。优选的,所述缸盖外侧上还设置有位移传感器,位移传感器与数据处理器连接。优选的,所述位移传感器选用磁致伸缩传感器。优选的,所述液压机构与控制系统为一体式结构。优选的,所述数据处理器、控制器选用STM32单片机或PLC控制器。此设计的好处在于,STM32单片机功能强大,既有数据处理功能,又有控制功能,可实现一机多用。优选的,所述速度传感器选用Trans-tek线速度传感器。优选的,所述压力传感器选用P-30/0-600bar/4-20mA/G1/4A型传感器。工作原理:本数字缓冲器以高速开关阀为数字元件,利用其成本低廉、稳定性好和高速性等特点,设计了一种数字液压缓冲器。由节流阀和高速开关阀串联组成数字节流元件,将多组数字节流元件并联组成节流阀组,采用PID控制高速开关阀完成变节流控制。当冲击体接触到活塞杆时,加速度传感器实时检测冲击物体的加速度、压力传感器实时检测缓冲腔的压力,两者经过复合处理,通过数字节流单元控制实时最佳节流面积,使缓冲器节流面积根据冲击物实时调节,并且使缓冲器的缓冲容量依据传感器的信息实时调节,从而实现精确平稳的实现缓冲。本技术的有益效果在于:本技术数字缓冲器在传统液压缓冲器的基础上,结合了高速开关阀、数据处理器、控制器、传感器等元件,实现液压缓冲器的智能化控制,便于计算机的直接控制,方便接入其他控制系统。高速开关阀的应用,减少了油路堵塞的概率,一体化结构设计可减少连接点,使潜在泄露大大减少,最终使本技术数字缓冲器液压系统可靠性大大增加。油箱、阀组和缓冲缸的一体化设计,有效减小了体积,实现装置的集成化和系统化。本技术数字缓冲器控制精度高、缓冲过程平稳,能够满足一些行业的特殊需求,具有良好的经济价值和市场前景。附图说明图1为本技术数字缓冲器的整体结构示意图;图2为本技术数字缓冲器液压机械结构的剖面图;图3为本技术数字缓冲器并联阀组部分的示意图;图4为本技术数字缓冲器控制部分的示意图;图5为本技术数字缓冲器中油箱部分的示意图;其中:1-活塞杆,2-速度传感器,3-缸盖,4-外壳,5-油箱,6-电机,7-电机固定架,8-控制器,9-联轴器,10-数据处理器,11-齿轮泵固定架,12-齿轮泵,13、15-吸油管接头,14-吸油管,16、18-压力油管接头,17-压力油管,19-回油通道,20-集成阀块,21、22、23-油路堵头,24-第一高速开关阀,25-第二高速开关阀,26-第一节流阀,27-第二节流阀,28-第三节流阀,29-第四节流阀,30-第五节流阀,31-缓冲缸,32-活塞,33-锁紧螺母,34-复位弹簧,35、36、37-高速开关阀油路,38-压力油路,39-第三高速开关阀,40-第四高速开关阀,41-第五高速开关阀,42-第六高速开关阀,43-第七高速开关阀,44-有杆腔油管,45、46-有杆腔油道,47-第八高速开关阀,48-无杆腔充液阀,49-有杆腔充液阀,50-第九高速开关阀,51、52、53、54、55、56、58-油路堵头,57-压力传感器,59-位移传感器。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本技术做进一步说明,但不限于此。实施例1:如图1至图5所示,本实施例提供一种数字缓冲器,该数字缓冲器主要包括液压机构部分和控制系统部分,其中:液压机构,包括外壳4、缓冲缸31、活塞杆1、活塞32、复位弹簧34、缸盖3、油箱5及由并联阀组构成的集成阀块20,缓冲缸31安装在外壳4内并通过外壳两端的缸盖3、集成阀块20封装,活塞32置于缓冲缸31内且活塞一侧连接活塞杆1、另一侧连接复位弹簧34,活塞杆1一端贯穿缸盖3另一端被锁紧螺母33锁紧在活塞32上,复位弹簧34一端连接集成阀块20;缓冲缸31的有杆腔和无杆腔分别通过油路与并联阀组连接;控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字缓冲器,其特征在于,包括:液压机构,包括外壳、缓冲缸、活塞杆、活塞、复位弹簧、缸盖、油箱及由并联阀组构成的集成阀块,所述缓冲缸置于外壳内并通过外壳两端的缸盖、集成阀块封装,活塞置于缓冲缸内且活塞一侧连接活塞杆、另一侧连接复位弹簧,活塞杆一端贯穿缸盖,复位弹簧一端连接集成阀块;所述缓冲缸的有杆腔和无杆腔分别通过油路与并联阀组连接;控制系统,包括电机、齿轮泵、速度传感器、压力传感器、数据处理器和控制器,速度传感器设置在缸盖外侧,压力传感器设置在缓冲缸上,速度传感器和压力传感器分别与数据处理器连接,数据处理器与控制器连接,控制器又与并联阀组、电机连接,电机与齿轮泵传动连接,齿轮泵设置在油箱和并联阀组连接的油路上。

【技术特征摘要】
1.一种数字缓冲器,其特征在于,包括:液压机构,包括外壳、缓冲缸、活塞杆、活塞、复位弹簧、缸盖、油箱及由并联阀组构成的集成阀块,所述缓冲缸置于外壳内并通过外壳两端的缸盖、集成阀块封装,活塞置于缓冲缸内且活塞一侧连接活塞杆、另一侧连接复位弹簧,活塞杆一端贯穿缸盖,复位弹簧一端连接集成阀块;所述缓冲缸的有杆腔和无杆腔分别通过油路与并联阀组连接;控制系统,包括电机、齿轮泵、速度传感器、压力传感器、数据处理器和控制器,速度传感器设置在缸盖外侧,压力传感器设置在缓冲缸上,速度传感器和压力传感器分别与数据处理器连接,数据处理器与控制器连接,控制器又与并联阀组、电机连接,电机与齿轮泵传动连接,齿轮泵设置在油箱和并联阀组连接的油路上。2.如权利要求1所述的数字缓冲器,其特征在于,所述并联阀组包括相串联的第三高速开关阀与第一节流阀、相串联的第四高速开关阀与第二节流阀、相串联的第五高速开关阀与第三节流阀,相串联的第六高速开关阀与第四节流阀、相串联的第七高速开关阀与第五节流阀、第一高速开关阀、第二高速开关阀、第八高速开关阀和第九高速开关阀;其中,第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀、第一高速开关阀、第二高速开关阀均与缓冲缸无杆腔连接,第二高速开关阀、第三高速开关阀、第四高速开关阀、第五高速开关阀、第六...

【专利技术属性】
技术研发人员:王成龙邱志伟刘延玺曾庆良苗根远马淑萌陈萌
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:新型
国别省市:山东,37

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