組合式短行程緩沖裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型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(guò)碟簧支架與底座固定連接，被緩沖物體快速撞擊撞頭，推動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，活塞壓縮高壓腔內(nèi)的油液，油液通過(guò)阻尼孔排出，阻尼作用使得油液升溫而將被緩沖物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，使得活塞桿的速度降低，同時(shí)部分能量?jī)?chǔ)存在碟簧內(nèi)，當(dāng)?shù)蓛?chǔ)能達(dá)到最大值后，被緩沖對(duì)象與緩沖器運(yùn)動(dòng)部件在碟簧力的作用下做回復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓緩沖器的阻尼孔和回流孔反向流過(guò)油液，繼續(xù)消耗能量，實(shí)現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量。本實(shí)用新型適用于需要在短行程內(nèi)緩沖較大能量的場(chǎng)合；緩沖平穩(wěn)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝。
【專利說(shuō)明】組合式短行程緩沖裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高壓開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種組合式短行程緩沖
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]緩沖器是高壓開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)等裝置的重要組成部分，若沒有有效緩沖，則可能因操動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)部件的直接撞擊而縮短其使用壽命，也有可能直接導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件回彈而無(wú)法保持分、合閘位置?，F(xiàn)有的液壓緩沖器的緩沖行程較長(zhǎng)、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(yīng)用場(chǎng)合，因此需要開發(fā)一種新型緩沖器裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種組合式短行程緩沖裝置，目的在于通過(guò)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(diǎn)的出力較大，使得液壓緩沖器在壓縮到最底端時(shí)會(huì)反向運(yùn)動(dòng)，液壓緩沖器得以進(jìn)一步消耗能量；實(shí)現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量的要求。
[0004]本實(shí)用新型提供了一種組合式短行程緩沖裝置，包括撞頭，碟簧，彈簧，活塞桿，夕卜殼，回流孔，缸壁，海綿層，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(guò)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(dòng)所述活塞在裝有液壓油的高壓腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，高壓腔沿徑向開設(shè)有所述阻尼孔，所述阻尼孔將高壓腔與低壓腔相連，所述外殼設(shè)置在低壓腔外部；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；在所述外殼內(nèi)部包圍有一層補(bǔ)償所述活塞體積的所述海綿層。
[0005]其中，所述碟簧為單個(gè)碟簧，單個(gè)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(guò)碟簧支架與底座固定。
[0006]其中，所述碟簧為多個(gè)碟簧并聯(lián)連接形成的碟簧組，多個(gè)碟簧通過(guò)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(guò)碟簧支架與底座固定。
[0007]其中，在緩沖過(guò)程中，被緩沖物體快速撞擊所述撞頭，推動(dòng)所述活塞桿運(yùn)動(dòng)，所述活塞壓縮高壓腔內(nèi)的油液，油液通過(guò)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(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，使得所述活塞桿的速度降低，同時(shí)部分能量?jī)?chǔ)存在所述碟簧內(nèi)，當(dāng)?shù)蓛?chǔ)能達(dá)到最大值后，被緩沖對(duì)象與緩沖器運(yùn)動(dòng)部件在碟簧力的作用下做回復(fù)運(yùn)動(dòng)，在此段回復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，液壓緩沖器的阻尼孔和回流孔反向流過(guò)油液，繼續(xù)消耗能量，實(shí)現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量。
[0008]本實(shí)用新型由于使用了碟簧，使得緩沖器的緩沖行程實(shí)際為壓縮行程與回復(fù)行程的和，增大了實(shí)際緩沖距離，適用于需要在短行程內(nèi)緩沖較大能量的場(chǎng)合；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，易于安裝。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型提供的組合式短行程緩沖裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2為單個(gè)碟簧壓縮儲(chǔ)能工作狀態(tài)示意圖；
[0011]圖3為單個(gè)碟簧和環(huán)氧樹脂板安裝示意圖；
[0012]圖4為多個(gè)碟簧與撞頭連接方式示意圖；
[0013]圖5為碟簧力-形變曲線及其工作區(qū)間。
[0014]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(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0016]本實(shí)用新型涉及高速、短行程緩沖器領(lǐng)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(gè)或多個(gè)碟簧以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換過(guò)渡，從而形成組合式短行程緩沖器。
[0017]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，液壓緩沖器的撞頭在緩沖過(guò)程中受到被緩沖物體沖擊而通過(guò)活塞桿作用，使活塞向下移動(dòng)；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(dòng)，活塞桿所占部分空間通過(guò)海綿層來(lái)補(bǔ)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。
[0018]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，由于應(yīng)用場(chǎng)合限制，在液壓緩沖器高壓油腔被壓縮過(guò)程中，由于行程短而無(wú)法完全吸收被緩沖對(duì)象的動(dòng)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(jī)構(gòu)配合。在液壓機(jī)構(gòu)被壓縮過(guò)程中，碟簧被設(shè)計(jì)工作在線性段，提供阻礙整個(gè)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(duì)象隨著緩沖裝置運(yùn)動(dòng)到最大行程后速度降為零。在這個(gè)過(guò)程中被緩沖對(duì)象的動(dòng)能被轉(zhuǎn)化為碟簧彈性勢(shì)能存儲(chǔ)。碟簧儲(chǔ)能達(dá)到最大值后，由于此時(shí)碟簧出力較大，液壓緩沖器無(wú)法保持靜止，被緩沖對(duì)象與緩沖器運(yùn)動(dòng)部件在碟簧力的作用下做回復(fù)運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中，油液通過(guò)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(guò)阻尼孔回流至高壓油腔內(nèi)。碟簧內(nèi)存儲(chǔ)的彈性勢(shì)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(duì)象的保持力、重力等平衡后，達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)，緩沖過(guò)程結(jié)束。
[0019]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，如圖1所示的組合式短行程緩沖裝置，單個(gè)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(dòng)活塞9在裝有液壓油的高壓腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，高壓腔沿徑向開設(shè)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(bǔ)償活塞9體積的海綿層8，油液通過(guò)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(gè)液壓緩沖裝置被固定于底座12上。
[0020]在緩沖過(guò)程中，被緩沖物體快速撞擊緩沖裝置的撞頭I，推動(dòng)活塞桿4運(yùn)動(dòng)，活塞9壓縮高壓腔內(nèi)的油液，油液通過(guò)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(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，使得活塞桿4的速度降低，同時(shí)部分能量?jī)?chǔ)存在碟簧2內(nèi)，碟簧2的壓縮儲(chǔ)能過(guò)程如圖2所示。當(dāng)?shù)?儲(chǔ)能達(dá)到最大值后，被緩沖對(duì)象與緩沖器運(yùn)動(dòng)部件在碟簧力的作用下做回復(fù)運(yùn)動(dòng)，在此段回復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，液壓緩沖器的阻尼孔10和回流孔6反向流過(guò)油液，繼續(xù)消耗能量，從而實(shí)現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量的要求。
[0021]如圖3和圖4所示，單個(gè)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(guò)碟簧支架11與底座12固定。多個(gè)碟簧2并聯(lián)時(shí)，通過(guò)圖4所示的固定螺母14將其固定。
[0022]本質(zhì)上，緩沖過(guò)程中被緩沖物體的動(dòng)能全部由液壓緩沖器吸收，但由于碟簧2的使用，相當(dāng)于增大了液壓緩沖器的相對(duì)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。
[0023]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)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)，外殼(5)，回流孔(6)，缸壁(7)，海綿層(8)，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(guò)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(dòng)所述活塞(9)在裝有液壓油的高壓腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，高壓腔沿徑向開設(shè)有所述阻尼孔(10)，所述阻尼孔(10)將高壓腔與低壓腔相連，所述外殼(5)設(shè)置在低壓腔外部；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；在所述外殼(5)內(nèi)部包圍有一層補(bǔ)償所述活塞(9)體積的所述海綿層(8)。
2.如權(quán)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(gè)碟簧，單個(gè)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(guò)碟簧支架(11)與底座(12)固定。
3.如權(quán)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(gè)碟簧并聯(lián)連接形成的碟簧組，多個(gè)碟簧通過(guò)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(guò)碟簧支架(11)與底座(12)固定。
4.如權(quán)利要求1所述的組合式短行程緩沖裝置，其特征在于，在緩沖過(guò)程中，被緩沖物體快速撞擊所述撞頭(I)，推動(dòng)所述活塞桿(4)運(yùn)動(dòng)，所述活塞(9)壓縮高壓腔內(nèi)的油液，油液通過(guò)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(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，使得所述活塞桿(4)的速度降低，同時(shí)部分能量?jī)?chǔ)存在所述碟簧(2)內(nèi)，當(dāng)?shù)?2)儲(chǔ)能達(dá)到最大值后，被緩沖對(duì)象與緩沖器運(yùn)動(dòng)部件在碟簧力的作用下做回復(fù)運(yùn)動(dòng)，在此段回復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，液壓緩沖器的阻尼孔(10)和回流孔(6)反向流過(guò)油液，繼續(xù)消耗能量，實(shí)現(xiàn)了在短行程內(nèi)緩沖較大能量。
【文檔編號(hào)】F16F13/00GK204061702SQ201420478079
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:華中科技大學(xué), 國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院