一種減振抗沖擊液壓缸及其抗沖擊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減振抗沖擊液壓缸及其抗沖擊方法，具體來說，是一種基于高靜低動隔振原理的減振抗沖擊液壓缸及其抗沖擊方法，屬于液壓缸技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自動化采煤綜采面廣泛使用的液壓支架，在上覆圍巖老頂周期性斷裂時，受到強烈的沖擊。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)條件，每8?40米老頂斷裂一次，液壓支架承受一次強烈沖擊。如果液壓支架中的立柱(液壓缸)不能有效抵抗該沖擊載荷，將導(dǎo)致支護失效，嚴重時危及工作面的設(shè)備和人員安全。現(xiàn)有的全斷面硬巖掘進機掘進時，刀片遭遇巖石或巖石被割斷時，推進液壓缸需要承受較大的沖擊載荷。如果不對沖擊載荷進行有效隔離，沖擊載荷將被傳遞到與其連接的設(shè)備和構(gòu)件上，導(dǎo)致設(shè)備對抗沖擊性能的要求很高，不但增加設(shè)備成本，也難以保證設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。解決這一技術(shù)問題的難點在于，類似上述大型設(shè)備中的液壓缸工作壓力高，流量大，強沖擊載荷持續(xù)時間短，現(xiàn)有控制閥或控制技術(shù)的響應(yīng)時間、控制功率難以滿足使用需求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中也有采用安裝在油缸外部的膠囊式蓄能器來降低油缸工作時的瞬間沖擊力，但該種方法油路復(fù)雜，不適合需要油缸頻繁動作，且希望油缸動作時間快的液壓系統(tǒng)，例如:先進的自動化綜采工作面液壓支架降架、移架、升架一次的循環(huán)時間為9秒，其中的立柱液壓缸動作時間更短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠抵抗強沖擊載荷的液壓缸，提高液壓支架、全斷面硬巖掘進機等裝備的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，使長期承受強沖擊環(huán)境的裝備安全、高效地工作。
[0005]本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0006]—種減振抗沖擊液壓缸，包括活塞桿2、缸筒1、抗沖擊裝置3 ;所述抗沖擊裝置3包括殼體301，小活塞桿302，具有變剛度特性的梁303，密閉的氣室304，導(dǎo)向套305 ;所述梁303與小活塞桿302固定連接，小活塞桿302安裝在殼體301的導(dǎo)向套305中，并可沿導(dǎo)向套305移動，小活塞桿302和殼體305形成密閉的氣室304 ;所述抗沖擊裝置3設(shè)于缸筒I內(nèi)部；所述梁303和氣室304內(nèi)氣體的可壓縮性均大于液壓油液。
[0007]進一步的，多根梁303均勻分布在小活塞桿302與殼體301之間，整體布置呈錐形。
[0008]進一步的，所述減振抗沖擊液壓缸是全斷面硬巖掘進機的推進液壓缸。
[0009]—種上述減振抗沖擊液壓缸的抗沖擊方法，液壓缸內(nèi)充滿具有一定壓力的液壓介質(zhì)，液壓缸正常工作時，具有變剛度特性的梁303、氣室304內(nèi)的氣體具有一定預(yù)壓縮。當(dāng)活塞桿2受到外部沖擊時，活塞桿2運動，液壓缸內(nèi)壓力升高，小活塞桿302帶動梁303向下運動，氣室304內(nèi)的空氣進一步被壓縮，具有變剛度特性的梁303和氣體儲存沖擊能量；沖擊載荷消失后，梁303和氣室304釋放儲存的彈性能；抗沖擊裝置3將短時間的高峰值沖擊載荷轉(zhuǎn)化為較長時間的低峰值沖擊載荷，起到抗沖擊作用。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:
[0011]I)解決了強沖擊載荷持續(xù)時間短，現(xiàn)有控制閥或控制技術(shù)的響應(yīng)時間難以滿足使用需求，這一本領(lǐng)域長期存在的技術(shù)難題。
[0012]2)結(jié)構(gòu)簡單，實施方便，成本低廉，小投入，大回報。
[0013]3)抗沖擊效果好，提高了液壓支架、全斷面硬巖掘進機等裝備的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，使長期承受強沖擊環(huán)境的裝備安全、高效地工作。
[0014]4)抗沖擊裝置可作為獨立的部件投入市場，具有廣泛推廣應(yīng)用的市場前景。
【附圖說明】
[0015]圖1是抗沖擊裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是本發(fā)明減振抗沖擊液壓缸的剖視結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中，1.缸筒，2.活塞桿，3.抗沖擊裝置，301.殼體，302.小活塞桿，303.具有變剛度特性的梁，304.氣室，305.導(dǎo)向套。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0019]參見圖1和2，一種基于高靜低動隔振原理的減振抗沖擊液壓缸，包括活塞桿2、缸筒1、抗沖擊裝置3 ;所述抗沖擊裝置3包括殼體301，小活塞桿302，具有變剛度特性的梁303，密閉氣室304，導(dǎo)向套305。
[0020]液壓缸內(nèi)充滿具有一定壓力的液壓介質(zhì)，液壓缸正常工作時，具有變剛度特性的梁303、氣室304內(nèi)的氣體具有一定預(yù)壓縮。當(dāng)活塞桿2上受到外部沖擊時，活塞桿2產(chǎn)生運動，液壓缸內(nèi)壓力升高，小活塞桿302帶動具有變剛度特性的梁303向下運動，氣室304內(nèi)的空氣進一步被壓縮，具有變剛度特性的梁303和氣體儲存沖擊能量；
[0021]沖擊載荷消失后，具有變剛度特性的梁303和氣室304釋放儲存的彈性能。
[0022]具有變剛度特性的梁303和氣體的可壓縮性均大于液壓油液，該抗沖擊裝置將短時間的高峰值沖擊載荷轉(zhuǎn)化為較長時間的低峰值沖擊載荷，起到抗沖擊作用。
[0023]以上是本發(fā)明實施方式的舉例說明，本實施例是在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于上述的實施例。
【主權(quán)項】
1.一種減振抗沖擊液壓缸，其特征在于: 包括缸筒(1)、活塞桿(2)、抗沖擊裝置(3); 所述抗沖擊裝置(3)包括殼體(301)，小活塞桿(302)，具有變剛度特性的梁(303)，密閉的氣室(304)，導(dǎo)向套(305);所述梁(303)與小活塞桿(302)固定連接，小活塞桿(302)安裝在殼體(301)的導(dǎo)向套(305)中，并可沿導(dǎo)向套(305)移動，小活塞桿(302)和殼體(305)形成密閉的氣室(304); 所述抗沖擊裝置(3)設(shè)于缸筒(I)內(nèi)部；所述梁(303)和氣室(304)內(nèi)氣體的可壓縮性均大于液壓油液。2.如權(quán)利要求1所述的減振抗沖擊液壓缸，其特征在于:多根梁(303)均勻的分布在小活塞桿(302)與殼體(301)之間，整體布置呈錐形。3.如權(quán)利要求1所述的減振抗沖擊液壓缸，其特征在于:所述減振抗沖擊液壓缸是全斷面硬巖掘進機的推進液壓缸。4.一種權(quán)利要求1所述的減振抗沖擊液壓缸的抗沖擊方法，其特征在于: 液壓缸內(nèi)充滿具有一定壓力的液壓介質(zhì)，液壓缸正常工作時，具有變剛度特性的梁(303)、氣室(304)內(nèi)的氣體具有一定預(yù)壓縮。當(dāng)活塞桿(2)受到外部沖擊時，活塞桿(2)運動，液壓缸內(nèi)壓力升高，小活塞桿(302)帶動梁(303)向下運動，氣室(304)內(nèi)的空氣進一步被壓縮，具有變剛度特性的梁(303)和氣體儲存沖擊能量；沖擊載荷消失后，梁(303)和氣室(304)釋放儲存的彈性能； 抗沖擊裝置(3)將短時間的高峰值沖擊載荷轉(zhuǎn)化為較長時間的低峰值沖擊載荷，起到抗沖擊作用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種減振抗沖擊液壓缸，包括活塞桿、缸筒、抗沖擊裝置；所述抗沖擊裝置包括殼體，小活塞桿，具有變剛度特性的梁，密閉的氣室，導(dǎo)向套；所述梁與小活塞桿固定連接，小活塞桿安裝在殼體的導(dǎo)向套中，并可沿導(dǎo)向套移動，小活塞桿和殼體形成密閉的氣室；所述抗沖擊裝置設(shè)于缸筒內(nèi)部；所述梁和氣室內(nèi)氣體的可壓縮性均大于液壓油液。本發(fā)明解決了強沖擊載荷持續(xù)時間短，現(xiàn)有控制閥或控制技術(shù)的響應(yīng)時間難以滿足使用需求，這一本領(lǐng)域長期存在的技術(shù)難題。抗沖擊效果好，提高了液壓支架、全斷面硬巖掘進機等裝備的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，使長期承受強沖擊環(huán)境的裝備安全、高效地工作。
【IPC分類】F15B15/14, F15B15/20, F16F15/02
【公開號】CN105156579
【申請?zhí)枴緾N201510555439
【發(fā)明人】焦素娟, 鄭輝, 華宏星
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月1日