CN201133440Y

CN201133440Y - 一种弹性胶体缓冲器

Info

Publication number: CN201133440Y
Application number: CNU2007201904846U
Authority: CN
Inventors: 宫树森; 王庆; 于龙; 程云艳
Original assignee: BEIJING JZTH BUFFER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING JZTH BUFFER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2017-11-30

Abstract

本实用新型涉及一种弹性胶体缓冲器，该弹性胶体缓冲器具有：缸体，一端为开口端，另一端为封闭端，在开口端设有缸盖；所述缸体内充满规定压力的弹性胶体；活塞杆，贯穿所述缸盖延伸至所述缸体内并能沿轴向移动；所述活塞杆位于缸体内的一端固定有活塞，另一端延伸至所述缸体的外部；所述活塞的外周嵌置有第一活塞环，所述活塞相对于所述缸体内壁构成密封滑动；所述活塞上沿轴向设有多个阻尼孔和单向阀。本实用新型的弹性胶体缓冲器，通过调节阻尼孔的大小来调节性能，克服了公知技术缺陷，扩大了阻尼力的调节范围；采用两道独立密封，大大提高缓冲器的使用寿命；本实用新型结构简单、体积小、性能优良而且稳定。

Description

一种弹性胶体缓冲器

技术领域

本实用新型涉及到一种缓冲器，尤其是一种采用弹性胶体材料为缓冲介质的弹性胶体缓冲器。

背景技术

目前公知的缓冲器多是气动弹簧、液压缓冲器、气液缓冲器、弹簧缓冲器等，用于保护工业设备、降低噪音等场合。该类缓冲器的介质大多为液压油或者氮气等，由于密封技术问题，存在泄漏、使用寿命短，缓冲器体积大、吸收率低、维修不便等明显缺点。

为此人们研制了一种用作缓冲介质的弹性胶体，该缓冲介质具有一定的粘度、可压缩性、无需外力可回复性。所述弹性胶体是一种高分子合成材料，该材料在国外早已广泛应用于工业减振器的设计制造，并在过去数十年里得到不断完善和发展。弹性胶体的性能特点：

1、粘度：粘度在500000至20000000cst之间，是由弹性胶体的粘稠性能形成的，这种情况产生了极高的粘滞摩擦，其值远远高于粘度只有50至500cst的普通液压油性能。粘度决定了其缓冲减震的性能。

2、压缩性能：当弹性胶体因施加外力而受压缩时，弹性胶体的内部压力显著上升，当压力增加到4000bar时，其收缩率大约为15％，可压缩性决定了它的弹性性能。

3、优点：弹性胶体最显著的优点为：在一个单件装置内，弹性胶体能够按照解决问题所需的比例来提供能量消耗和能量存储，从而消除了振动，吸收了外部冲击能量。它具有高粘度，可压缩性，显著的热稳定性和化学稳定性，不老化等一系列优点。

图1所示为一种公知的弹性胶体缓冲器20。该结构的缓冲器存在以下缺陷：

1、缓冲器20的动反力依靠弹性胶体流过环形间隙201产生，环形间隙201的尺寸不好控制，间隙大小不稳定，造成缓冲器性能不够稳定。

2、为了产生足够大的动反力，环形间隙201一般很小，在运动过程中，由于导向的缺乏，易造成活塞外壁与缸筒内壁发生刮蹭，从而破坏缓冲器的原有性能，增加缸筒、活塞等零件的不安全因素，降低缓冲器的使用寿命。

3、只在缸盖处设有对活塞杆的导向件202，导向长度过小，在冲击过程中，活塞杆伸入缸筒内部，此时活塞就形成了一个悬壁端，容易造成冲击过程中的活塞杆发生弯曲变形，且当活塞与缸筒间的环形间隙很小时，活塞易产生偏斜而划伤缸筒内壁。

4、回复时阻尼力过大，响应过慢，低温性能极差。

中国专利号第ZL200410062249.1还公开了“一种粘滞阻尼缓冲器”，该公知的结构当外力撤销后，活塞、活塞杆停留在当时的位置，并不发生回弹，应属于一种减振器。该结构中采用的阻尼方式是小孔加间隙，因此，仍然存在上述环形间隙的尺寸不好控制，间隙大小不稳定，造成缓冲器性能不够稳定，以及仅有活塞杆一端支撑，在运动过程中活塞就形成了一个悬壁端，容易造成冲击过程中的活塞杆发生弯曲变形的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种弹性胶体缓冲器，该弹性胶体缓冲器能够有效地克服了上述公知技术的缺陷，避免活塞在运动时与缸筒间产生干涉，提高了运动平稳性。

本实用新型的另一个目的是提供一种弹性胶体缓冲器，其能够有效的改变缓冲器性能曲线、增强缓冲器的低温性能。

本实用新型的又一个目的是提供一种弹性胶体缓冲器，其能够容易地调节缓冲器的阻尼力。

为此，本实用新型提供的一种弹性胶体缓冲器，其中，所述弹性胶体缓冲器具有：

缸体，一端为开口端，另一端为封闭端，在开口端设有缸盖；所述缸体内充满规定压力的弹性胶体；

活塞杆，贯穿所述缸盖延伸至所述缸体内并能沿轴向移动；所述活塞杆位于缸体内的一端固定有活塞，另一端延伸至所述缸体的外部；

所述活塞的外周嵌置有第一活塞环，所述活塞相对于所述缸体内壁构成密封滑动；所述活塞上沿轴向设有多个阻尼孔和单向阀。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，所述单向阀具有阀体和弹簧，该单向阀收容在所述活塞上设置的通孔内；所述通孔的一端形成一缩径小口径孔，所述小口径孔的开口端朝向所述活塞与所述活塞杆相连接的一侧；所述阀体能闭合所述缩径小口径孔地容置在所述通孔内，并位于该缩径小口径孔的前部；所述弹簧一端顶抵于所述阀体，另一端顶抵于固定螺栓，所述螺栓与所述通孔相连接，且所述螺栓与活塞之间具有流通通道。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，所述螺栓的中部具有贯通孔，该贯通孔构成螺栓与活塞之间的流通通道。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，所述螺栓或活塞的通孔的内周壁上沿轴向设有至少一个凹槽。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，所述螺栓的外周面沿轴向具有至少一个平面。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，所述阻尼孔和单向阀均布在所述活塞上，且所述阻尼孔与所述单向阀交错设置。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，所述缸盖的内周设有至少一环与所述活塞杆相配合的支撑导向环。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，在所述缸盖的内周设置有与所述支撑导向环数量相等的密封件，所述支撑导向环设置在所述密封件靠近缸盖外方一侧。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，所述缸盖的内周设有与所述活塞杆相配合进行的第二活塞环。

如上所述的弹性胶体缓冲器，其中，所述第二活塞环靠近所述缸体的内侧设置；所述支撑导向环和密封件均设置在所述第二活塞环的外侧。

本实用新型的弹性胶体缓冲器的特点及优点是：

1、本实用新型结构简单，通过该简单的结构实现了改善缓冲性能和稳定性的目的。

2、由于将弹性胶体作为介质，而弹性胶体是一种半流体的高分子材料，所以降低了对密封的要求，可以延长缓冲器的使用寿命。

3、本实用新型的弹性胶体缓冲器承受压力部件具有较高的强度，并具有良好的支撑，因此受力状态较好，运动平稳。

4、本实用新型的弹性胶体缓冲器密封设计合理，缸盖上设有活塞环，在运动过程中能够缓解高压胶体对密封的作用力；同时支撑导向环与活塞杆配合间隙小，最大程度降低了密封的冷流。以上措施将大大提高缓冲器的使用寿命。

5、本实用新型密封采用两道独立密封(即两道密封单独作用，既使一道密封失效，也不影响另外一道密封)，两道密封均有独立的支撑导向，降低密封的冷流，大大提高密封的使用寿命，同时延长缓冲器的使用寿命。

6、本实用新型的弹性胶体缓冲器，通过调节阻尼孔的大小来调节性能，克服了公知技术中通过环形间隙调节性能的缺陷。由于小孔面积的可控性远远大于环形面积的可控性，因此，性能便于调节，且性能稳定性高。而且，由于活塞与缸体之间、活塞杆与缸盖之间均通过活塞环和支撑导向环进行导向，因此在运动过程中，活塞和活塞杆两个位置同时具有导向，大大提高了运动过程的平稳性。同时，公知结构中为避免发生活塞与缸筒内壁发生干涉的问题，环形间隙不可能非常小，而本实用新型的阻尼孔可以加工得非常小，因此扩大了阻尼力的调节范围。

7、通过在本实用新型的活塞上设置单向阀，极大的改变了缓冲器的性能曲线，增强了缓冲器的低温性能。在运动过程中，进程(即压入过程)时单向阀封死，阻尼由阻尼孔产生，产生动反力；回程(即弹出过程)时单向阀完全打开，阻尼由阻尼孔和打开的单向阀组成，相当于增大了阻尼孔，改善了缓冲器的抗低温性能及其缓冲器的响应系数。

8、本实用新型的缓冲器结构简单、体积小、性能优良而且稳定。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，

图1是一种公知的弹性胶体缓冲器示意图；

图2是本实用新型的弹性胶体缓冲器的结构示意图；

图3是图2中I处的局部放大示意图；

图4是本实用新型的弹性胶体缓冲器压入过程示意图；

图5是本实用新型的弹性胶体缓冲器弹出过程示意图；

图6是本实用新型的弹性胶体缓冲器的活塞的主视示意图；

图7是沿图6中A-A线的剖视示意图；

图8是本实用新型的弹性胶体缓冲器的活塞的后视示意图；

图9A、图9B是本实用新型的弹性胶体缓冲器的单向阀的螺栓结构一个实施例示意图；

图10A、图10B是本实用新型的弹性胶体缓冲器的单向阀的螺栓结构另一个实施例示意图；

图11A、图11B是本实用新型的弹性胶体缓冲器的单向阀的螺栓结构又一个实施例示意图；

图12是本实用新型的弹性胶体缓冲器的剖视示意图，其剖切位置是沿图6中活塞的B-B线的位置。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图2、3、12所示，本实用新型的弹性胶体缓冲器10具有：一端为开口端，另一端为封闭端的缸体101，在缸体开口端设有缸盖102；所述缸体101内充满弹性胶体103。一活塞杆104穿过所述缸盖102延伸至所述缸体101内并能沿轴向移动；所述活塞杆104位于缸体101内的一端固定有活塞105，另一端延伸至所述缸体101的外部；所述活塞105的外周嵌置有第一活塞环1051，当所述活塞105在所述缸体内进行滑动时，该活塞环1051起到密封和导向的双重功能。请配合参见图6、7、8，所述活塞105上沿轴向设有多个阻尼孔1055和单向阀1053。

如图3、6、7、8所示，所述单向阀1053包括阀体10531和弹簧10532，且收容在所述活塞105上设置的通孔1052内，所述通孔1052的一端形成一缩径小口径孔1056；所述阀体10531容置在所述通孔1052内，并位于所述缩径小口径孔1056的前部，且在所述弹簧10532的作用下能闭合所述缩径小口径孔1056；所述弹簧10532的一端顶抵于所述阀体10531，另一端顶抵于固定螺栓10533，所述螺栓10533与所述通孔1052相连接，且所述螺栓10533与活塞105之间具有流通通道1054。在本实用新型的结构中，所述小口径孔1056的开口端朝向所述活塞105与所述活塞杆104相连接的一侧，以使所述单向阀1053在活塞压入过程中关闭，在活塞105回弹过程中打开。

优选，所述螺栓10533的中部具有贯通孔10534，如图9A、图9B所示，其中，图9A为俯视示意图，图9B为剖面示意图。当所述弹性胶体103向图中右侧顶推所述阀体10531，使阀体10531离开所述缩径小口径孔1056时，所述弹性胶体能通过该贯通孔10534构成的流通通道从所述活塞105的一侧流向另一侧。

另一个优选的实例是，如图10A、图10B所示，其中，图10A为主视示意图，图10B为沿图10A中的C-C线的剖面示意图。在所述螺栓10533上或活塞105的通孔1052的内周壁上沿轴向设有至少一个能使所述弹性胶体通过的凹槽10535，图10A、10B中表示了在螺栓10533上设置了两个凹槽10535的结构。

再一个优选的实例是，如图11A、图11B所示，其中，图11A为俯视示意图，图11B为图11A的E向示意图。将所述螺栓10533的外周面沿轴向加工出至少一个平面10536，从而使所述螺栓10533与所述通孔1052之间形成间隙，该间隙构成能够使所述弹性胶体通过的流通通道1054。如图2、3、11A、11B所示，可以在所述螺栓10533的两侧面分别加工出相平行的两个平面10536，使所述螺栓与通孔之间形成两个流通通道1054。

在本实施方式中，所述阻尼孔1055和单向阀1053均布在所述活塞105上，且所述阻尼孔1055与所述单向阀1053交错设置。

此外，在靠近缸体105内侧的所述缸盖102内周(图中右侧方向)设有与所述活塞杆104相配合的第二活塞环1022。在所述活塞杆104的运动过程中，该第二活塞环1022能够同时起到密封和导向的作用，能够缓解在活塞杆104的压入过程中，缸筒内产生的瞬间高压。

本实用新型在与活塞杆104相配合的缸盖102内周设有由密封件1023构成的两道独立密封，即两个密封件1023单独作用，即使一道密封失效，也不影响另外一密封件1023的密封性能。且在两个密封件1023均有独立的支撑导向环1021，所述支撑导向环1021设置在所述密封件1023靠近缸盖102外方一侧，起到降低密封的冷流，大大提高密封件1023的使用寿命，同时延长缓冲器的使用寿命。所述两个支撑导向环1021和密封件1023均设置在所述第二活塞环1022的外侧(图中左侧方向)。本实用新型通过设置在所述缸盖102上的所述第二活塞环1022、两个支撑导向环1021与设置在所述活塞105外周面上的第一活塞环1051构成对活塞杆和活塞两个位置的导向支撑，使活塞105和活塞杆102的运动更加平稳。

上述支撑导向环1021优选采用公知的具有自润滑功能的支撑导向环，以减小运动过程中的摩擦阻力。

本实用新型的工作原理是：如图4所示，表示了活塞的压入过程。在外力F的作用下，所述活塞杆104带动活塞105向图中右侧方向移动，即，向活塞105右侧B腔的弹性胶体103施压，则活塞右侧B腔的弹性胶体通过设置在活塞105上的阻尼孔1055流向活塞的左侧C腔，图中箭头D表示弹性胶体的流动方向。由于本实用新型采用了阻尼孔的结构，因此能够方便地控制阻尼力的大小。即，可根据使用要求将阻尼孔1055加工成规定的大小，以达到所要求的阻尼力的大小。而此时，所述单向阀1053在B腔的弹性胶体的作用下被关闭，活塞105上的缩径小口径孔1056被阀体10531封死，则弹性胶体不能从通孔1052流过。

与公知的通过活塞与缸体间的间隙来控制阻尼力的大小的结构不同，本实用新型的阻尼孔可以非常小，仍可能保证活塞与缸体之间的平稳移动，而不会产生公知的结构中存在的当活塞与缸体之间的环形间隙非常小时，导致活塞与缸体内壁发生干涉的问题。

如图5所示，表示了当去除了外力F时，活塞杆104的弹出过程。活塞杆104在压入过程中，弹性胶体103通过活塞105上的阻尼孔1055流动产生阻尼力。当活塞105到达最终位置时，所述弹性胶体103的流动停止，此时活塞105的左、右腔C、B内的弹性胶体103基本等压。当作用在活塞杆104上的外力F撤销后，由于弹性胶体103本身的可压缩性及其回复性，活塞杆104要回复到初始位置。在回弹过程中，由于弹性胶体103的回复性，其回复力将活塞杆104推回初始位置，由于弹性胶体回复力的存在，缸体C腔内的弹性胶体通过所述阻尼孔1055向B腔流动，同时向图中右侧顶推所述单向阀的阀体10531，将所述缩径小口径孔1056打开，即将单向阀完全打开，此时，阻尼由阻尼孔1055和打开的单向阀1053组成，相当于增大了阻尼孔，降低了回程阻尼，提高了回程速度，从而通过设置单向阀1053，极大的改变了缓冲器的性能曲线，增强了缓冲器的响应系数及抗低温的性能。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims

1、一种弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述弹性胶体缓冲器具有：

2、如权利要求1所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述单向阀具有阀体和弹簧，该单向阀收容在所述活塞上设置的通孔内；所述通孔的一端形成一缩径小口径孔，所述小口径孔的开口端朝向所述活塞与所述活塞杆相连接的一侧；所述阀体能闭合所述缩径小口径孔地容置在所述通孔内，并位于该缩径小口径孔的前部；所述弹簧一端顶抵于所述阀体，另一端顶抵于固定螺栓，所述螺栓与所述通孔相连接，且所述螺栓与活塞之间具有流通通道。

3、如权利要求2所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述螺栓的中部具有贯通孔，该贯通孔构成螺栓与活塞之间的流通通道。

4、如权利要求2所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述螺栓或活塞的通孔的内周壁上沿轴向设有至少一个凹槽。

5、如权利要求2所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述螺栓的外周面沿轴向具有至少一个平面。

6、如权利要求1所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述阻尼孔和单向阀均布在所述活塞上，且所述阻尼孔与所述单向阀交错设置。

7、如权利要求1所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述缸盖的内周设有至少一环与所述活塞杆相配合的支撑导向环。

8、如权利要求7所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，在所述缸盖的内周设置有与所述支撑导向环数量相等的密封件，所述支撑导向环设置在所述密封件靠近缸盖外方一侧。

9、如权利要求7或8所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述缸盖的内周设有与所述活塞杆相配合进行的第二活塞环。

10、如权利要求8所述的弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述第二活塞环靠近所述缸体的内侧设置；所述支撑导向环和密封件均设置在所述第二活塞环的外侧。