多级阻尼节流的液压缓冲器以及液压缓冲方法技术

本发明专利技术提供一种多级阻尼节流的液压缓冲器以及液压缓冲方法，多级阻尼节流的液压缓冲器包括：液压缸(1)、前端盖(2)、后端盖(3)、活塞组件(4)和节流杆(5)。优点为：本缓冲器内部所有腔体被液压油和压缩空气所填充，当活塞杆被撞击而受力向下移动时，通过多级阻尼节流提供阻尼力，缓和活塞杆向下移动速度，在行程范围内，所产生的阻尼力与外力相抗衡，一直到完全吸收撞击所产生的能量，无反弹；而当外力撤消后，液压缓冲器能够依靠压缩空气自动复位，不需要额外安装弹簧，从而节约了液压缓冲器整体成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液压缓冲
，具体涉及一种多级阻尼节流的液压缓冲器以及液压缓冲方法。
技术介绍
液压缓冲器是一种安全保护缓冲装置，广泛应用于工程车辆、电梯、冶金、港口机械、铁道车辆等机械设备上，其作用是：当下落物高速移动(相当于自由落体状态)时，会引起很大的惯性力，而液压缓冲器可吸收下落物所带来的冲击，防止硬性碰撞导致机构损坏。例如，在工程机械中，尤其是旋挖钻机，经常会遇到这种硬性碰撞导致机构损坏的问题。具体的，旋挖钻机主臂的主要执行结构是多级油缸，当旋挖钻机动力头下降的时候，多级油缸会执行动作，但是外面保护多级油缸的伸缩装置很可能会出现粘连、卡壳等现象，随着多级油缸液压力不断增大，伸缩装置会突然下落，相当于自由落体状态一样，砸到动力头的连接板上，从而导致动力头损坏，造成重大的经济损失。因此，为避免硬性碰撞导致机构损坏的情况，需要在动力头的连接板上设置液压缓冲器。然而，现在市场上的液压缓冲器，消耗能量与液压缓冲器体积成正比，不能既满足液压缓冲器体积小、又能满足消耗能量大的使用需求。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种多级阻尼节流的液压缓冲器以及液压缓冲方法，可有效解决上述问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供一种多级阻尼节流的液压缓冲器，包括：液压缸(1)、前端盖(2)、后端盖(3)、活塞组件(4)和节流杆(5)；其中，所述液压缸(1)竖直设置，在所述液压缸(1)的前端密封设置所述前端盖(2)，在所述液压缸(1)的后端密封设置所述后端盖(3)，所述前端盖(2)和所述后端盖(3)使所述液压缸(1)的内部腔体形成封闭空间；在所述前端盖(2)的中心位置开设有第1安装孔，在所述后端盖(3)的中心位置开设有第2安装孔，并且，所述第1安装孔的直径大于所述第2安装孔的直径；所述活塞组件(4)包括：活塞盖(41)和活塞杆(42)；所述活塞盖(41)横向设置于所述液压缸(1)的腔体内部，所述活塞盖(41)的外周壁与所述液压缸(1)的腔体内壁密封且可滑动连接，通过所述活塞盖(41)，将所述液压缸(1)的腔体划分为上腔体(11)和下腔体(12)；此外，在所述活塞盖(41)开设有至少一个单向阀(43)，所述单向阀(43)的入口与所述上腔体(11)连通，所述单向阀(43)的出口与所述下腔体(12)连通；所述活塞杆(42)为筒状结构，包括筒体，所述筒体一端敞口，另一端密封；所述筒体的外径与所述第1安装孔的内径相适配，则：所述筒体敞口朝下，密封穿过所述第1安装孔且使所述筒体的敞口端密封固定到所述活塞盖(41)的上表面；通过设置所述筒体，将所述筒体内部的腔体称为内腔体(14)，将所述筒体的外壁与所述液压缸(1)的内壁形成的环状腔体称为外腔体(15)；外腔体(15)为部分上腔体(11)；则：在所述筒体的下部开设有至少一个溢油孔(6)，使所述内腔体(14)和所述外腔体(15)形成连通结构；另外，在所述活塞盖(41)的中心位置开设有第3安装孔；所述节流杆(5)按由下向上方向，依次穿过所述第2安装孔和所述第3安装孔后，使所述节流杆(5)的前端面位于所述内腔体(14)中，使所述节流杆(5)的后端面位于所述后端盖(3)的外部；并且，所述节流杆(5)与所述后端盖(3)的第2安装孔为密封且固定的连接方式，所述节流杆(5)通过所述后端盖(3)而固定设置；所述节流杆(5)与所述活塞盖(41)的第3安装孔为间隙设置，所述节流杆(5)的外壁与所述第3安装孔的孔壁之间具有多个阻尼缝隙；此外，所述节流杆(5)的中心轴向设置有输介质通道(51)；所述节流杆的后端部设置有输介质阀门(52)，通过操纵输介质阀门(52)，将外部介质通过所述输介质通道(51)而输送到所述内腔体(14)。优选的，所述前端盖(2)与所述液压缸(1)的内壁活动连接；所述后端盖(3)与所述液压缸(1)的内壁固定连接。优选的，所述后端盖(3)与所述液压缸(1)的内壁通过螺纹连接。优选的，还包括安全通道(7)，所述安全通道(7)依次穿过所述后端盖(3)和所述节流杆(5)，进而连通所述下腔体(12)和所述输介质通道(51)；在所述安全通道(7)安装有安全阀(8)。本专利技术还提供一种多级阻尼节流的液压缓冲方法，包括以下步骤：步骤1，在组装得到多级阻尼节流的液压缓冲器后，将液压缓冲器倒置，使前端盖(2)位于下面位置，后端盖(3)位于上面位置；然后，打开输介质阀门(52)，通过输介质阀门(52)向液压缓冲器的腔体充满液压油；即：内腔体(14)、外腔体(15)和下腔体(12)均充满液压油；液压油流动方式为：首先，液压油通过输介质通道(51)流入到内腔体(14)，然后，通过溢油孔(6)流入到外腔体(15)，再通过单向阀(43)流入到下腔体(12)；并且，在注入液压油时，由于液压油的重力推动作用，推动活塞盖(41)朝向前端盖(2)移动，并最终移动到与前端盖(2)接触的位置；而当活塞盖(41)朝向前端盖(2)移动的过程中，同时推动活塞杆(42)从所述液压缸(1)的腔体内部逐渐向外移动；并且，当所述活塞杆(42)的密封端移动到最外位置时，所述活塞杆(42)所安装的所述溢油孔(6)仍然在所述液压缸(1)的腔体内部；所述内腔体(14)通过所述溢油孔(6)与所述外腔体(15)连通；步骤2，在内腔体(14)、外腔体(15)和下腔体(12)均充满液压油后，将液压缓冲器翻转为正立设置状态；然后打开输介质阀门(52)，在重力作用下，位于节流杆(5)顶端面上方所有腔体的液压油均通过输介质通道(51)流到缓冲器外部；然后，通过输介质通道(51)，向位于节流杆(5)顶端面上方所有腔体输入压缩空气，然后关闭输介质阀门(52)；此时，以节流杆(5)顶端面为分界面，位于节流杆(5)顶端面上方的所有腔体填满压缩空气；而位于节流杆(5)顶端面下方的所有腔体填满液压油；并且，由于活塞杆(42)运动行程的最高点不会超过节流杆(5)顶端面，因此，下腔体(12)必然填满液压油；而由于活塞杆(42)的密封端高于液压缸(1)的顶端，因此，活塞杆(42)的密封端必然高于节流杆(5)顶端面，所以，活塞杆(42)的内腔体必然填充有压缩空气；步骤3，当活塞杆(42)受外力向下移动时，由于活塞杆(42)的第3安装孔孔壁与节流杆(5)的外壁之间具有多个阻尼缝隙，因此，下腔体(12)的液压油通过阻尼缝隙首先流入到内腔体(14)，当注入到内腔体(14)的液压油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级阻尼节流的液压缓冲器，其特征在于，包括：液压缸(1)、前端盖(2)、后端盖(3)、活塞组件(4)和节流杆(5)；其中，所述液压缸(1)竖直设置，在所述液压缸(1)的前端密封设置所述前端盖(2)，在所述液压缸(1)的后端密封设置所述后端盖(3)，所述前端盖(2)和所述后端盖(3)使所述液压缸(1)的内部腔体形成封闭空间；在所述前端盖(2)的中心位置开设有第1安装孔，在所述后端盖(3)的中心位置开设有第2安装孔，并且，所述第1安装孔的直径大于所述第2安装孔的直径；所述活塞组件(4)包括：活塞盖(41)和活塞杆(42)；所述活塞盖(41)横向设置于所述液压缸(1)的腔体内部，所述活塞盖(41)的外周壁与所述液压缸(1)的腔体内壁密封且可滑动连接，通过所述活塞盖(41)，将所述液压缸(1)的腔体划分为上腔体(11)和下腔体(12)；此外，在所述活塞盖(41)开设有至少一个单向阀(43)，所述单向阀(43)的入口与所述上腔体(11)连通，所述单向阀(43)的出口与所述下腔体(12)连通；所述活塞杆(42)为筒状结构，包括筒体，所述筒体一端敞口，另一端密封；所述筒体的外径与所述第1安装孔的内径相适配，则：所述筒体敞口朝下，密封穿过所述第1安装孔且使所述筒体的敞口端密封固定到所述活塞盖(41)的上表面；通过设置所述筒体，将所述筒体内部的腔体称为内腔体(14)，将所述筒体的外壁与所述液压缸(1)的内壁形成的环状腔体称为外腔体(15)；外腔体(15)为部分上腔体(11)；则：在所述筒体的下部开设有至少一个溢油孔(6)，使所述内腔体(14)和所述外腔体(15)形成连通结构；另外，在所述活塞盖(41)的中心位置开设有第3安装孔；所述节流杆(5)按由下向上方向，依次穿过所述第2安装孔和所述第3安装孔后，使所述节流杆(5)的前端面位于所述内腔体(14)中，使所述节流杆(5)的后端面位于所述后端盖(3)的外部；并且，所述节流杆(5)与所述后端盖(3)的第2安装孔为密封且固定的连接方式，所述节流杆(5)通过所述后端盖(3)而固定设置；所述节流杆(5)与所述活塞盖(41)的第3安装孔为间隙设置，所述节流杆(5)的外壁与所述第3安装孔的孔壁之间具有多个阻尼缝隙；此外，所述节流杆(5)的中心轴向设置有输介质通道(51)；所述节流杆的后端部设置有输介质阀门(52)，通过操纵输介质阀门(52)，将外部介质通过所述输介质通道(51)而输送到所述内腔体(14)。...

【技术特征摘要】
1.一种多级阻尼节流的液压缓冲器，其特征在于，包括：液压缸(1)、前
端盖(2)、后端盖(3)、活塞组件(4)和节流杆(5)；
其中，所述液压缸(1)竖直设置，在所述液压缸(1)的前端密封设置所
述前端盖(2)，在所述液压缸(1)的后端密封设置所述后端盖(3)，所述前端
盖(2)和所述后端盖(3)使所述液压缸(1)的内部腔体形成封闭空间；
在所述前端盖(2)的中心位置开设有第1安装孔，在所述后端盖(3)的中
心位置开设有第2安装孔，并且，所述第1安装孔的直径大于所述第2安装孔的直
径；
所述活塞组件(4)包括：活塞盖(41)和活塞杆(42)；
所述活塞盖(41)横向设置于所述液压缸(1)的腔体内部，所述活塞盖(41)
的外周壁与所述液压缸(1)的腔体内壁密封且可滑动连接，通过所述活塞盖
(41)，将所述液压缸(1)的腔体划分为上腔体(11)和下腔体(12)；此外，
在所述活塞盖(41)开设有至少一个单向阀(43)，所述单向阀(43)的入口与
所述上腔体(11)连通，所述单向阀(43)的出口与所述下腔体(12)连通；
所述活塞杆(42)为筒状结构，包括筒体，所述筒体一端敞口，另一端密
封；所述筒体的外径与所述第1安装孔的内径相适配，则：所述筒体敞口朝下，
密封穿过所述第1安装孔且使所述筒体的敞口端密封固定到所述活塞盖(41)的
上表面；通过设置所述筒体，将所述筒体内部的腔体称为内腔体(14)，将所述
筒体的外壁与所述液压缸(1)的内壁形成的环状腔体称为外腔体(15)；外腔
体(15)为部分上腔体(11)；则：在所述筒体的下部开设有至少一个溢油孔(6)，
使所述内腔体(14)和所述外腔体(15)形成连通结构；
另外，在所述活塞盖(41)的中心位置开设有第3安装孔；所述节流杆(5)
按由下向上方向，依次穿过所述第2安装孔和所述第3安装孔后，使所述节流杆
(5)的前端面位于所述内腔体(14)中，使所述节流杆(5)的后端面位于所
述后端盖(3)的外部；并且，所述节流杆(5)与所述后端盖(3)的第2安装
孔为密封且固定的连接方式，所述节流杆(5)通过所述后端盖(3)而固定设
置；所述节流杆(5)与所述活塞盖(41)的第3安装孔为间隙设置，所述节流
杆(5)的外壁与所述第3安装孔的孔壁之间具有多个阻尼缝隙；
此外，所述节流杆(5)的中心轴向设置有输介质通道(51)；所述节流杆
的后端部设置有输介质阀门(52)，通过操纵输介质阀门(52)，将外部介质通
过所述输介质通道(51)而输送到所述内腔体(14)。
2.根据权利要求1所述的多级阻尼节流的液压缓冲器，其特征在于，所述
前端盖(2)与所述液压缸(1)的内壁活动连接；所述后端盖(3)与所述液压
缸(1)的内壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的多级阻尼节流的液压缓冲器，其特征在于，所述
后端盖(3)与所述液压缸(1)的内壁通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的多级阻尼节流的液压缓冲器，其特征在于，还包
括安全通道(7)，所述安全通道(7)依次穿过所述后端盖(3)和所述节流杆
(5)，进而连通所述下腔体(12)和所述输介质通道(51)；在所述安全通道(7)
安装有安全阀(8)。
5.一种多级阻尼节流的液压缓冲方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在组装得到多级阻尼节流的液压缓冲器后，将液压缓冲器倒置，使
前端盖(2)位于下面位置，后端盖(3)位于上面位置；然后，打开输介质阀<...

【专利技术属性】
技术研发人员：于装，赵红艳，郭伟华，
申请(专利权)人：北京鸣天流体技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11