一种差分式柔性膜阻尼调节方法及其装置与流程

本发明涉及一种阻尼调节方法及其装置，特别是一种差分式柔性膜阻尼调节方法及其装置。

背景技术：

随着自动化生产水平的不断提高，机器运行速度得到大幅提高。很多复杂工况下，高速运行的零件受到的冲击力也相应增加，导致局部受力集中现象更加突出，机构要完成往复运动且进程受到的冲击力显著高于返程受到的冲击力，不仅导致噪音污染，而且加剧了零件的磨损，降低零件的使用寿命。

技术实现要素：

发明目的：基于现有技术的不足，针对进程和返程不同的受力特征，本发明提供一种差分式柔性膜阻尼调节方法及其装置，用于降低高速运行过程中对零件的冲击大、磨损高的技术问题。

技术方案：

一种差分式柔性膜阻尼装置，用于对输出杆提供阻尼，装置内部设置有一个中空的腔体，该腔体通过柔性膜分为完全隔绝的上腔和下腔，上腔的上方设置有与上腔连通的差分式进气孔和泄压阀，下腔与装置外部密封，所述输出杆从装置外伸入下腔且输出杆的端部固定于柔性膜上。

本发明原理是利用输出杆向上运动过程受到的阻尼与向下运动时受到的阻尼大小不同，从而达到调节输出杆运动特征，提高运动的平稳性。当输出杆自下向上运动时，上腔内的气体被压缩从而腔内气体得以从泄压阀排出，下腔内空间增大、压力减小，输出杆在较小的阻尼作用下继续向上运动；当输出杆开始向下运动时，上腔内部的气体无法通过泄压阀外逸，下腔内空间减小压力增大，上下腔压力差增大，导致作用于柔性膜上的阻力增大，输出杆在较大阻尼作用下运动。输出杆向上运动过程受到的阻尼小于向下运动时的阻尼。由于现有技术中，进程受到的冲击力显著高于返程受到的冲击力，故将本发明中输出杆向上运动过程应用于返程，输出杆向下运动的过程应用于进程，则实现了有针对性性地减小冲击力的目的。

进一步的，在本发明中，包括上腔体和下腔体，所述上腔位于上腔体内且开口向下，所述下腔位于下腔体内且开口向上，上腔体和下腔体的开口相对并通过螺栓相互固定；所述柔性膜通过上腔体和下腔体的配合端面进行固定；所述下腔体上设置有通孔，所述通孔上固定有衬套，所述输出杆穿过衬套后进入下腔，输出杆与衬套之间设置有密封垫；还包括密封螺钉，所述密封螺钉的螺钉头位于上腔内，密封螺钉从上腔穿过柔性膜并固定于输出杆的端部，所述密封螺钉与柔性膜之间设置有密封垫。

进一步的，在本发明中，所述差分式进气孔包括进气孔、调节杆和调节杆通道，所述进气孔连通上腔与装置外部，所述调节杆通道位于上腔体内且与进气孔贯穿，所述调节杆为螺栓与调节杆通道通过螺纹配合，所述调节杆的杆径大于进气孔的孔径。调节螺栓可以控制进气孔的进气量，调节上下腔体内压力差，进而调节输出杆的阻尼大小。其中，输出杆向上运动过程微调阻尼效果相较于向下运动过程更显著。

进一步的，在本发明中，所述泄压阀包括排气孔和压力装置，所述排气孔连通上腔与装置外部，所述压力装置包括压力球、压力片，排气孔与外部连通的开口处为外大内小的圆台孔，压力球与圆孔适配且一部分露于圆台孔外部，所述压力片通过紧定螺钉固定于上腔体上，且压力片压在露于圆台孔外部的压力球上。随着上腔内气压增大至足以克服压力片的阻力后，气流通过排气孔排出。

进一步的，在本发明中，所述上腔体与下腔体的配合端面上一面设置有半球形凸起、另一面设置有适配的半球形凹槽，所述柔性膜的边缘压在相互配合的凸起和凹槽之间。柔性膜使用硅橡胶软膜，凸起、凹槽紧密固定柔性膜并与柔性膜配合起到密封腔内气体的作用。

进一步的，在本发明中，还包括上压块，所述上压块与螺钉头适配，上压块将螺钉头包裹，且与柔性膜之间设置有密封垫。

有益效果：

本发明通过巧妙设置腔体结构，使得输出杆通过带动柔性膜在腔体内运动，实现了改变上下腔的压力转化为输出杆的阻尼，并且针对进程和返程不同的受力特征，阻尼的大小在进程和返程也不同，很好地与这类需要缓冲的高速零件适配；

并且设置有差分式进气孔，仅需通过调节杆改变进气量，从而调节作用于输出杆上的阻尼大小，使得本装置的适应性广。

附图说明

图1为差分式阻尼装置图；

图2为图1中A区域的局部放大图；

图3为本发明的轴测图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

本发明提出了一种差分式柔性膜阻尼调节装置，外部整体如图3所示，内部结构如图1所示，该装置主要包括上腔体1，紧定螺钉2，压力片3，钢球4，调节杆5，螺栓6，柔性膜7，下腔体8，上压头9，密封螺钉10，衬套11，输出杆12等。

如图2所示，利用螺栓6密封上腔体1、下腔体8内的气体，并用柔性膜7将空气分隔开。其中，柔性膜7、上压头9、输出杆12通过密封螺钉10紧密相连以保证上腔体内与下腔体内的空气分隔开。下腔体8端面设置有半球形压边凸起，并与上腔体1半球形凹槽配合防止腔内气体外泄，并保证柔性膜7被紧密固定。调节杆5可以控制进气孔大小，从而调整进气流量。压力片3与压力球4接触，并固定于上腔体1上表面。当上腔体8内的气压达到某一阀值可克服压力球4和压力片3的阻力而排出泄压。下腔体上设置有通孔，通孔上固定有衬套11，输出杆12穿过衬套11后进入下腔，输出杆12与衬套11之间设置有密封垫保证下腔与外部之间的密封性。

当输出杆12向上运动至如图1中所示的a位置的过程中，随着上腔体1内部气压增大到足以克服压力片3对压力球4的阻力时，上腔体1内部气体可以从排气孔自由排出，因而可以认为输出杆12处于下腔体8内气体单独施加的阻尼下运动，输出杆12在较小的阻尼作用下运动。此时通过旋转调节螺栓5可以改变进气量从而调节排气量，实现调节阻尼大小的目的。

当输出杆12向下运动至如图1中所示的b位置的过程，柔性膜7在输出杆12的带动下压缩下腔体8内的气体使其压力增大。一方面，上腔体1内气体体积膨胀，气压减小导致压力球4被“吸附”，下腔体8体积减小气压增大，上腔体1与下腔体8之间的压力差陡增，使得输出杆12在较大的阻尼作用下运动；另一方面，调节调节螺栓5可以控制上腔体1内的进气量，调节上腔体1内的气压值，进而微调压力差达到调节阻尼大小的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。