液压缸的一种缓冲装置

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  2008年第9期液压与气动70液压缸的一种缓冲装置张卫华李承颖AHydraulicCylinderCushionZHANGWeihuaLICheng-ying1．上海交大神舟汽车设计开发有限公司上海2011002．济南哈勒汽车制造有限公司山东济南2501O0摘要该文介绍了一种液压缸上应用的节流缓冲装置该装置对通用的节流槽可变式缓冲结构加以改进增加了一组浮动机构保证节流面积随着缓冲行程的增大而逐渐减小具有缓冲作用均匀冲击力小制动精确的特点延长了缓冲装置的寿命关键词液压缸节流槽浮动机构缓冲装置中图分类号TH137．5文献标识码13文章编号1000-2液压缸是液压装置中必不可少的执行元件当液压缸内的活塞运动到行程终点时会与端盖发生冲击产生噪声因此大部分液压缸在行程终点设有缓冲装置特别是运动速度较高或运动部件质量较大时更需防止和减少这种冲击从而避免液压缸和驱动件造成损失破坏同时也能降低活塞在改变运动方向时液体发出的噪音这样就要求液压缸的缓冲既好用又耐用因为液压缸缓冲装置正常稳定工作的重要的因素是活塞杆和缸筒应具备比较好的同轴度这一同轴度是通过活塞杆和缸筒分别与前后端盖活塞的间隙配合及各部件的形位公差来保证的实践中由于设计制造装配使用等多方面因素的影响常常使这一同轴度难以控制目前各参考书与实际应用中均为恒节流型和变节流型的缓冲装置采用的是节流口或间隙节流缓冲的原理这样就经常发生拉伤胶合的情况更是存在着节流口径小易堵塞缓冲压力大等缺点现介绍一种实用的节流槽可变式缓冲装置这种装置不受活塞杆和缸筒的同轴度影响能有效解决以上问题很好地保证了液压缸缓冲的正常稳定工作图1为双作用液压缸缸底缓冲装置结构图下面便具体阐述一下其结构特点及工作原理图1所示螺旋节流槽体3旋紧在活塞杆9尾端轴用弹性挡圈1轴向将挡板2定位浮动滑套4浮动套6为耐磨材料制造的零件在弹簧5的作用下分别与挡板2活塞杆9尾部的端面贴合并限位且浮套在螺旋节流槽体3上浮动滑套4的内径与螺旋节流槽体3的外径是小间隙配合通过先车削后磨削最收稿日期2008-0417作者简介张卫华197男山东济南人工程师主要是做专用车辆的研发和液压方面的技术设计工作中随孑L板前后压力之比的改变而不同对于高压气体灭火系统其孔板截面处的气流处于音速流动状态2基于可压缩气体等截面绝热有摩擦的一元流动模型可正确描述高压气体系统的高速喷射过程本文提出的管道压力损失计算方式合理能准确计算高压气体系统的管道沿程压力损失3本文提出的管道压力数值求解算法可有效化简高压气体系统复杂的管道设计计算提高设计计算效率参考文献1TurngLS．NewdevelopmentinCAEtechnologyforthegasassistedinjectionmoldingprocessJ]．EngineeringPlastics85．2SuJz．Firesuppressionwithinertgasagents[J]．JournalofFireProtectionEngineering．31刘昊陶囤良陈鹰．压缩空气动力汽车动力系统的设计J．液压与气动200452426

  ．[4时爱民．气体动力学基础fM．北京科学出版社1988．I51朱爱民．流体力学基础IM1．北京中国计量出版社2004．12．维普资讯http液压与气动2008年第9期a．缓冲腔b．进回油腔C．通流口1．轴用弹性挡圈2．挡板3．螺旋节流槽体4．浮动滑套5．弹簧6．浮动套7．活塞8．缸筒9．活塞杆10．进回油口11．缸底图1缸底缓冲装置结构图1后研磨来保证间隙和精度并且浮动滑套4的右端面与缸底11阶梯凹孔肩部端面的配合由精加工来保证精度和间隙属端面密封螺旋节流槽体3左面与活塞7右端面留有间隙螺旋节流槽体3上设有截面渐变的螺旋三角槽并在尾端设计一缺口C作为通流口图示为缓冲装置开始进人工作状态此时浮动滑套4在弹簧5和回油腔b的作用力下紧紧压靠在缸底11阶梯凹孔肩部端面上形成端面密封回油腔b内的油液无法顺利通过缓冲腔a见图2经回油口10回油只能经过螺旋节流槽体3的螺旋三角槽和浮动滑套4与该套之问的问隙回油随着活塞7的继续移动弹簧5逐步压缩而浮动滑套4一直紧贴合在缸底11阶梯凹孔肩部端面上由于节流的螺旋三角槽截面随着缓冲行程的增大而逐渐减小阻力作用逐渐增大活塞7速度被减慢缓冲作用均匀当活塞7即将接近行程终点时速度己经下降了很多浮动滑套4的左侧已基本无压力回油腔b内油液能够由浮动滑套4和螺旋节流槽体3的末端节流槽间隙回油最后活塞7的右端面接触缸底11整个缓冲过程结束液压缸制动如图2图2缸底缓冲装置结构图2当液压缸执行推出作业时参见图2经进油口10的油液通过螺旋节流槽体3的螺旋三角槽和浮动滑套4与该套之间的间隙达到b腔虽然流量小但油液的推力同时作用活塞7的部分环面和活塞杆9尾端的面积避免了活塞启动缓慢的现象双作用液压缸缸头浮动缓冲装置见图3轴用弹性挡圈1浮动套6缸底11在图3中未标注可见图1这种结构需在缸头端盖上开孔开槽共同构成缓冲腔a活塞7的行程终点位置为浮动滑套4的右端面该结构也是利用浮动滑套4的端面密封通过螺旋节流槽体3的螺旋槽节流回油实现缓冲的工作原理与前文所述的缸底缓冲装置基本一致设计要点也基本相同图3中通流口c起到液压缸回收作业启动时腔b的顺利进油一样能避免活塞启动缓慢的现象132345789a．缓冲腔b．进回油腔C．通流口2．挡板3．螺旋节流槽体4．浮动滑套5．弹簧7．活塞8．缸筒9．活塞杆10．进回油口12．缸头端盖13．紧定螺钉图3缸头缓冲装置结构图该缓冲装置的缓冲压力变化平缓或呈一定的规律变化能使活塞运动速度均匀变化制动精确适合使用的范围广如果要求缓冲速度连续而无突变而且加速度和加速度变化率也应该是连续而无突变在设计时要注意螺旋节流槽体3的螺旋三角槽的角度宽度以及和浮动滑套4之间的间隙大小然后求得缓冲长度最大加速度驻点及最大加速度即按照沟槽缓冲装置的设计及计算校核本液压缸应用在后装式垃圾车的压缩机构中并且缓冲效果好工作可靠寿命长参考文献1雷天觉杨尔庄李寿刚．新编液压工程手册下册M．北京北京理工大学出版社1998．2吴宗泽．机械设计师手册下册M．北京机械工业出版社2004．[3姜继海宋锦春高常识．液压与气压传动[MI．北京高等教育出版社2002．维普资讯httpwwwcqvipcom

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