一种水缸缓冲装置的制作方法

1.本发明涉及制动试验技术领域，具体涉及一种水缸缓冲装置。


背景技术：

2.制动装置是发射试验设备中重要组成部分，用于对涉及关键重要机构和结构进行验证，以确定重要机构和结构的可靠性。
3.在现有技术中，例如专利号为cn102072830a的水刹车系统，其水槽采用轻脆材料制成，在制动过程中被刹车器撞破损毁，仅供一次性使用，安装使用成本高；作为水槽中缓冲介质的水在使用中会飞溅损耗；同时，该水刹车系统的缓冲力不可调整，无法控制缓冲运动曲线，无法精准控制缓冲速度和停止位置。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术提出了一种无损耗，可反复使用无需更换任何耗材，并能够调节缓冲曲线的水缸缓冲装置。
5.具体的，一种水缸缓冲装置，其特征在于，所述水缸缓冲装置包括缸体、阻尼缸、活塞和拦阻绳；
6.所述缸体是内部充满水的容器；所述拦阻绳穿过所述活塞和缸体两侧壁；所述阻尼缸是沿所述拦阻绳方向水平设置在所述缸体内的管状缸体，所述阻尼缸一端封闭固定在所述缸体侧壁上，另一端设有开口；
7.所述活塞滑动设置在所述阻尼缸内，所述活塞包括外进流板、活塞环、外滑芯、内滑芯、安绳扣和内进流板；
8.所述活塞环外部形状和尺寸与阻尼缸内壁相匹配，活塞环内部中心开设有活塞环通孔，活塞环通孔一端为圆孔，一端为锥形孔，锥形孔底部与圆柱孔连接切共径；所述外进流板为圆形板，固定设置在所述活塞环内部圆孔中，所述外进流板上还开设有多处用于透水的外进流孔；所述外滑芯为锥形块，设置在活塞环内部锥形孔内，且所述外滑芯最大外径大于锥形孔最小外径，使所述外滑芯可以在锥形孔内滑动但无法脱离锥形孔，所述外滑芯中心设有外滑芯通孔，外滑芯通孔靠近所述外进流板一端为锥形孔，另一端为圆孔，且锥形孔底部与圆柱孔连接切共径；所述内进流板为圆形板，固定设置在所述外滑芯内部圆孔中，所述内进流板开设有多处用于透水的外进流孔；所述内滑芯为锥形块，设置在所述外滑芯内部锥形孔内，且所述内滑芯最大外径大于锥形孔最小外径，使所述内滑芯可以在锥形孔内滑动但无法脱离锥形孔，所述内滑芯中心设有所述安绳扣，所述安绳扣与所述拦阻绳固定连接。
9.更进一步地，所述水缸缓冲装置包括至少一个节流管；
10.所述节流管设置在所述阻尼缸封闭一端的侧壁上，所述节流管一端与所述阻尼缸内侧连通，另一端与所述缸体内连通。
11.更进一步地，所述水缸缓冲装置包括气控单向阀、电磁阀、供气系统；
12.所述节流管上设有气控单向阀，所述气控单向阀通过所述电磁阀与所述供气系统连接，所述电磁阀控制所述气控单向阀打开所述节流管，使所述阻尼缸与所述缸体连通。
13.更进一步地，所述活塞包括外弹簧，所述外弹簧设置在所述活塞环通孔中，一端与所述外进流板连接，另一端与所述外滑芯连接。
14.更进一步地，所述活塞包括内弹簧，所述内弹簧设置在所述外滑芯通孔中，一端与所述内进流板连接，另一端与所述内滑芯连接。
15.本发明的优点在于：
16.本发明中的水缸缓冲装置通过拦阻绳驱动活塞在水中进行缓冲减速，同时配合双滑芯结构的活塞，克服了活塞在制动开始的瞬间形成的水锤效应，使拦阻过程中拦阻绳不易断裂，活塞和阻尼缸也不容易因为水锤作用而损坏，并且在制动工作结束后活塞能够克服水的阻力可快速复位。
17.本发明中的水缸缓冲装置通过电磁阀控制节流管启闭，可以精确控制加速度曲线拦阻行程，从而优化拦阻绳受力情况，保护拦阻绳不被拉坏，另外精确可以控制拦停位置。
附图说明
18.图1是本发明实施例提供的一种水缸缓冲装置的结构示意图；
19.图2是本发明实施例提供的一种水缸缓冲装置的侧视结构示意图；
20.图3是本发明实施例提供的一种水缸缓冲装置中阻尼调节原理示意图；
21.图4是本发明实施例提供的一种水缸缓冲装置中活塞的结构示意图。
22.其中，1
‑
缸体、2
‑
阻尼缸、3
‑
活塞、4
‑
拦阻绳、5
‑
节流管5、6
‑
气控单向阀、7
‑
电磁阀、8
‑
供气系统、3
‑1‑
外进流板、3
‑2‑
活塞环、3
‑3‑
外弹簧、3
‑4‑
磁环、3
‑5‑
外滑芯、3
‑6‑
内滑芯、3
‑7‑
安绳扣、3
‑8‑
内弹簧、3
‑9‑
内进流板。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明的技术方案进行更详细的说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
24.如附图1所示，本发明的一种水缸缓冲装置包括缸体1、阻尼缸2、活塞3、拦阻绳4、节流管5、气控单向阀6、电磁阀7、供气系统8。
25.其中，缸体1是内部充满水的容器。阻尼缸2为沿拦阻绳4方向水平设置在缸体1内的管状缸体，阻尼缸2一端封闭固定在缸体1侧壁上，另一端设有开口。
26.活塞3滑动设置在阻尼缸2内，且活塞3尺寸与阻尼缸2内径相匹配。拦阻绳4是由超高分子量非金属材质构成，性能比传统钢索高，特用于高能级拦阻；拦阻绳4两端设置在缸体外侧，拦阻绳4中部穿过活塞3和缸体1两侧壁，并与活塞3固定。
27.如附图2
‑
3所示，阻尼缸2靠近封闭一端侧壁安装有多个节流管5，节流管5一端与阻尼缸2内连接，另一端设有气控单向阀6，气控单向阀6通过电磁阀7与供气系统8连接，电磁阀7控制水缸内的气控单向阀6打开节流管5，使阻尼缸2与缸体1连通，通过电磁阀7控制启闭的节流管5控制阻尼大小和缓冲行程。
28.如附图4所示，活塞3包括外进流板3
‑
1、活塞环3
‑
2、外弹簧3
‑
3、外滑芯3
‑
5、内滑芯3
‑
6、安绳扣3
‑
7、内弹簧3
‑
8、内进流板3
‑
9。活塞环3
‑
2外部形状和尺寸与阻尼缸2内壁相匹
配，活塞环3
‑
2内部中心开设有活塞环通孔，活塞环通孔一端为圆孔，一端为锥形孔，锥形孔底部与圆柱孔连接切共径。外进流板3
‑
1为圆形板，固定设置在活塞环3
‑
2内部圆孔内，外进流板3
‑
1中心开设有用于穿过拦阻绳4的通孔，外进流板3
‑
1上还开设有多处用于透水的外进流孔。外滑芯3
‑
5为锥形块，设置在活塞环3
‑
2内部锥形孔内，且外滑芯3
‑
5最大外径大于锥形孔最小外径，使外滑芯3
‑
5可以在锥形孔内滑动但无法脱离锥形孔，外滑芯3
‑
5中心设有外滑芯通孔，外滑芯通孔靠近外进流板3
‑
1一端为锥形孔，另一端为圆孔，且锥形孔底部与圆柱孔连接切共径。外弹簧3
‑
3设置在活塞环3
‑
2内的活塞环通孔中，一端与外进流板3
‑
1连接，另一端与外滑芯3
‑
5连接。内进流板3
‑
9为圆形板，固定设置在外滑芯3
‑
5内部圆孔中，内进流板3
‑
9中心开设有用于穿过拦阻绳4的通孔，内进流板3
‑
9上还开设有多处用于透水的外进流孔。内滑芯3
‑
6为锥形块，设置在外滑芯3
‑
5内部锥形孔内，且内滑芯3
‑
6最大外径大于锥形孔最小外径，使内滑芯3
‑
6可以在锥形孔内滑动但无法脱离锥形孔，内滑芯3
‑
6中心设有安绳扣3
‑
7，安绳扣3
‑
7与拦阻绳4固定连接。内弹簧3
‑
8设置在外滑芯通孔内，一端与内进流板3
‑
9连接，另一端与内滑芯3
‑
6连接。
29.在一种实施例中，活塞环3
‑
2是铝合金材质，上面套了一圈磁环3
‑
4，磁环3
‑
4与阻尼缸2外壁铺设的磁感线圈9感应可传输位置和速度信号。
30.在制动过程中，制动开始瞬间，由于被拦阻件速度很大，拦阻绳4瞬间力也很大，外滑芯3
‑
5压缩外弹簧3
‑
3，使得外滑芯3
‑
5与之配合的锥孔被打开，水从外进流板3
‑
1的进流孔进入，经锥孔流出，从而减小了拦阻绳4瞬间阻力，在制动继续过程中，由于被拦阻件速度减小，拦阻绳4拉力减小，从而外滑芯3
‑
5被弹簧弹回到锥形孔中。在制动结束，活塞3被拉回过程中，内滑芯3
‑
6压缩内弹簧3
‑
8从而使得与之配合的锥孔被打开，水从内进流板3
‑
9的进流孔进入，经锥孔流出，从而减小了拉回过程中活塞3的阻力。
31.本发明具体的使用方法如下：
32.制动开始前，水注入缸体1至液位，此时阻尼缸2中也充满了水；制动进行时，拦阻绳4拉动活塞3使其向左端前进，水从左端的节流管5流出，与此同时水从阻尼缸2右端开口处进入阻尼缸2，系统液位保持不变。
33.节流管5工作原理：电磁阀7根据缓冲曲线要求，按照设计的规律进行启闭，以控制缓冲行程和加速度；当气控单向阀6打开时水才能从节流管5流出，因此，通过控制气控单向阀6的启闭，从而使得阻尼面积被控制，从而得到预设的的缓冲加速度曲线。电磁阀7开闭规律：由于在缓冲过程中，阻尼面积越大，被拦阻物体加速度越大，拦阻总行程越小，所以通过电磁阀7的启闭来控制节流管5的开闭，从而间接控制缓冲的阻尼面积，可以根据需求调节拦阻加速度和总行程。
34.本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据实施例和附图公开内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变换或更改的设计，都落入本发明保护的范围。