一种可调式弹性胶体缓冲器的制作方法

1.本实用新型涉及一种可调式弹性胶体缓冲器。


背景技术：

2.弹性胶体缓冲器以弹性胶体为主要工作介质，弹性胶体是一种高分子合成材料，具有一定的粘度、可压缩性、自行恢复性等特点，弹性胶体具有显著的热稳定性、化学稳定性、抗老化等一系列优点。弹性胶体缓冲器较其他种类的缓冲器具有以下优点：同等性能参数条件下，弹性胶体缓冲器的外形尺寸更小，结构更加紧凑；弹性胶体缓冲器具有较长的使用寿命。
3.目前公知的弹性胶体缓冲器多为固定结构，即在特定工况条件下缓冲器只有一种固定的性能状态，其产生的作用反力和能量吸收是固定的不可调的。如果工况发生改变，或者缓冲器设计与使用工况有误差，而缓冲器不能根据所需参数做出调整，将导致缓冲器不能完全匹配使用工况的情况出现，有可能导致不能较好的起到缓冲保护作用，甚至必须重新设计更换缓冲器。


技术实现要素：

4.为了解决现有弹性胶体缓冲器的性能参数无法调节的问题，本实用新型提供了一种可调式弹性胶体缓冲器，该可调式弹性胶体缓冲器能够根据要求实现参数性能调节，更好的匹配使用工况，免于重新设计、更换等繁重工作，具有显著的技术以及成本优势。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可调式弹性胶体缓冲器，包括缸体、活塞杆、缸盖和调节芯棒，缸体套设于活塞杆外，缸体内含有密封内腔和弹性胶体，调节芯棒能够移动调节位置，当调节芯棒向进入密封内腔的方向移动的过程中，弹性胶体被压缩，弹性胶体受到的压强增大；当调节芯棒向离开密封内腔的方向移动的过程中，弹性胶体受到的压强减小。
6.密封内腔含有无杆腔和有杆腔，无杆腔和有杆腔之间通过流体通道连通，调节芯棒套设于活塞杆内，调节芯棒的一端能够与弹性胶体接触，调节芯棒能够沿活塞杆的轴线方向移动调节位置。
7.活塞杆含有依次连接的活塞杆部和活塞头部，流体通道位于活塞头部内，调节芯棒含有依次连接的芯棒内杆部和芯棒头部，芯棒头部位于流体通道内；或者，芯棒头部位于无杆腔内；或者，芯棒头部的一部分位于流体通道内，芯棒头部的另一部分位于无杆腔内。
8.当芯棒头部位于流体通道内时，流体通道含有依次连通的容纳空腔和连接孔道，容纳空腔的一端与无杆腔连接，连接孔道的一端与有杆腔连接，当调节芯棒沿活塞杆的轴线方向移动的过程中，调节芯棒能够调节流体通道的通流截面积。
9.容纳空腔的外周面含有内锥面段，芯棒头部的外周面含有外锥面段，外锥面段套设于内锥面段内，外锥面段与内锥面段之间形成环形调节间隙，环形调节间隙的断面面积为流体通道的通流截面积，当调节芯棒向进入无杆腔的方向移动的过程中，流体通道的通
流截面积能够连续性增大或连续性减小。
10.容纳空腔的外周面含有依次连接的内大径段、内圆环平面过渡段和内小径段，芯棒头部为圆柱形，芯棒头部的轴线与容纳空腔的轴线重合，芯棒头部的外径大于该内小径段的内径，芯棒头部的外径小于该内大径段的内径，所述内圆环平面过渡段与芯棒头部之间形成环形调节间隙，环形调节间隙的内圆柱面的面积为流体通道的通流截面积，当调节芯棒向进入无杆腔的方向移动的过程中，流体通道的通流截面积能够连续性减小。
11.容纳空腔的外周面含有内环形阶梯面段，内环形阶梯面段套设于芯棒头部外，内环形阶梯面段与芯棒头部之间形成环形调节间隙，环形调节间隙的最小断面面积为流体通道的通流截面积，当调节芯棒向进入无杆腔的方向移动的过程中，流体通道的通流截面积能够阶段性增大或阶段性减小。
12.当调芯棒头部位于无杆腔内时；芯棒头部为圆柱形结构，流体通道为等径结构，芯棒头部的半径大于流体通道到活塞杆的轴线的距离，活塞头部与芯棒头部之间形成环形调节间隙，当调节芯棒向进入无杆腔的方向移动的过程中，流体通道的通流截面积能够连续性增大。
13.当调芯棒头部位于无杆腔内时；流体通道含有依次连通的内大径段、内锥形过渡段和内小径段，芯棒头部外连接有芯棒外杆部，芯棒外杆部套设于流体通道内，芯棒外杆部含有依次连接的外大径段、外锥形过渡段和外小径段，内大径段、内锥形过渡段和内小径段的位置与外大径段、外锥形过渡段和外小径段的位置一一对应；内大径段、内锥形过渡段和内小径段沿活塞杆的轴向依次排列，内锥形过渡段的外周面与外锥形过渡段的外周面之间形成环形调节间隙，当调节芯棒向进入无杆腔的方向移动的过程中，流体通道的通流截面积能够连续性增大或连续性减小。
14.活塞杆内还套设有调节螺丝和推力轴承，调节螺丝、推力轴承和调节芯棒依次连接，旋拧调节螺丝能够使调节芯棒沿活塞杆的轴线方向移动并调节位置，缸盖与活塞杆之间套设有第一密封导向件，活塞杆与调节芯棒之间套设有第二密封导向件，活塞杆与缸体之间套设有活塞环。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1.灵活性强
17.可以多次调整缓冲器，直到与工况完全匹配，最大限度的发挥缓冲作用，保护设备。
18.2.工况适用范围广
19.可以增大缓冲器的调节能力，以能够调节成适用于不同工况的性能状态；也可以采用不同的组合，满足具体工况要求。
20.3.结构简单，操作方便，可以快速调节，响应迅速。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
22.图1是在实施例1中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
23.图2是在实施例1中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的工作状态示意图。
24.图3是在实施例1中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器在静压强较小位置的示意图。
25.图4是在实施例1中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器在静压强较大位置的示意图。
26.图5是在实施例1中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器在阻尼间隙最大位置的示意图。
27.图6是在实施例1中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器在阻尼间隙最小位置的示意图。
28.图7是在实施例2中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
29.图8是在实施例3中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
30.图9是在实施例4中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
31.图10是在实施例5中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
32.图11是在实施例6中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
33.图12是在实施例7中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
34.图13是在实施例8中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
35.图14是在实施例9中本实用新型所述可调式弹性胶体缓冲器的结构示意图。
36.1、缸体；2、活塞杆；3、弹性胶体；4、调节芯棒；5、缸盖；6、弹性胶体被压缩的部分；7、增大的弹性胶体初始压缩量；
37.11、无杆腔；12、有杆腔；13、密封内腔；
38.21、流体通道；22、活塞杆部；23、活塞头部；24、第二密封导向件；25、活塞环；
39.41、芯棒内杆部；42、芯棒头部；43、芯棒外杆部；44、调节螺丝；45、推力轴承；
40.51、第一密封导向件；
41.211、容纳空腔；212、连接孔道；213、环形调节间隙；214、内锥面段；215、内环形阶梯面段；216、内大径段；217、内锥形过渡段；218、内小径段；
42.421、外锥面段；
43.431、外大径段；432、外锥形过渡段；433、外小径段。
具体实施方式
44.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
45.实施例1
46.一种可调式弹性胶体缓冲器，包括缸体1、活塞杆2、缸盖5和调节芯棒4，缸体1套设于活塞杆2外，缸体1内含有密封内腔13和弹性胶体3，调节芯棒4能够移动调节位置，当调节芯棒4向进入密封内腔13的方向移动的过程中，弹性胶体3被压缩，弹性胶体3受到的压强增大，当调节芯棒4向离开密封内腔13的方向移动的过程中，弹性胶体3膨胀，弹性胶体3受到的压强减小，如图1所示。
47.该可调式弹性胶体缓冲器工作时
‑
产生的静反力：进程时，活塞杆2被外力压入缸体1，弹性胶体被压缩的部分6产生的静反力与弹性胶体3的压缩率成正比例关系；回程时，弹性胶体3膨胀，将活塞杆2推至初始位置，缓冲器复位。如图2所示。
48.下面介绍该可调式弹性胶体缓冲器的静反力调节原理
49.在本实施例中，密封内腔13含有无杆腔11和有杆腔12，调节芯棒4套设于活塞杆2内，调节芯棒4的一端能够与无杆腔11内的弹性胶体3接触，调节芯棒4能够沿活塞杆2的轴线方向移动调节位置。当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向移动的过程中，弹性胶体3的总体积减小(减小的部分与增大的弹性胶体初始压缩量7相对应)因而受到的压强增大，当调节芯棒4向离开无杆腔11的方向移动的过程中，弹性胶体3的总体积增大因而受到的压强减小。通过控制调节芯棒4进入密封内腔13的深度，可以改变弹性胶体3的初始压强，从而改变该可调式弹性胶体缓冲器的静反力参数。如图4所示。
50.该可调式弹性胶体缓冲器工作时产生的动反力：进程时，活塞杆2两侧形成高压腔(即无杆腔11)和低压腔(即有杆腔12)，由于高、低压差产生的反力为动反力，进程速度越高动反力越大，阻尼间隙(即通流截面积)越小动反力越大。通过调节通流截面积，可以改变弹性胶体3的高、低压力差，从而改变该可调式弹性胶体缓冲器的动反力参数，如图2所示。
51.下面介绍该可调式弹性胶体缓冲器的动反力调节原理
52.活塞杆2内含有连通无杆腔11和有杆腔12的流体通道21，无杆腔11内的弹性胶体3可以通过流体通道21进入有杆腔12内，有杆腔12内的弹性胶体3也可以通过流体通道21进入无杆腔11内，当调节芯棒4沿活塞杆2的轴线方向移动的过程中，调节芯棒4能够调节流体通道21的通流截面积，从而控制弹性胶体3通过流体通道21时的高、低压力差。
53.在本实施例中，活塞杆2含有依次连接的活塞杆部22和活塞头部23，有杆腔12和无杆腔11位于活塞头部23的左右两侧，流体通道21位于活塞头部23内，调节芯棒4含有依次连接的芯棒内杆部41和芯棒头部42，芯棒头部42位于调节芯棒4的一端。芯棒头部42位于流体通道21内；或者，芯棒头部42位于无杆腔11内；或者，芯棒头部42的一部分位于流体通道21内，芯棒头部42的另一部分位于无杆腔11内。
54.活塞头部23的外径大于活塞杆部22的外径，活塞头部23的轴线、活塞杆部22的轴线和缸体1的轴线重合，芯棒头部42的外径大于芯棒内杆部41的外径，芯棒头部42的轴线、芯棒内杆部41的轴线和缸体1的轴线重合。芯棒头部42位于活塞头部23内，芯棒内杆部41位于活塞杆部22内。
55.在本实施例中，流体通道21含有依次连通的容纳空腔211和连接孔道212，容纳空腔211的一端与无杆腔11连接，连接孔道212的一端与有杆腔12连接，容纳空腔211的另一端与连接孔道212的另一端连接，芯棒头部42位于容纳空腔211内，容纳空腔211的外周面与芯棒头部42的外周面之间能够形成环形通道，该环形通道为流体通道21的一部分。
56.在本实施例中，容纳空腔211的外周面含有内锥面段214，芯棒头部42的外周面含有外锥面段421，外锥面段421套设于内锥面段214内，外锥面段421的锥度和内锥面段214的锥度相同，与芯棒头部42之间形成环形调节间隙213，流体通道21的通流截面积取决于环形调节间隙213的大小，即流体通道21的通流截面积与环形调节间隙213的大小成正比。通过改变环形调节间隙213的大小，实现调节流体通道21的通流截面积。
57.在本实施例中，内锥面段214的顶端和外锥面段421的顶端均朝向无杆腔11，内锥面段214的底端和外锥面段421的底端均朝向有杆腔12。当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向(向右)移动的过程中，外锥面段421和内锥面段214之间的环形调节间隙213连续性减小，流体通道21的通流截面积也能够连续性减小，如图6所示。当调节芯棒4向进入有杆腔12的
方向(向左)移动的过程中，外锥面段421和内锥面段214之间的环形调节间隙213连续性增大，流体通道21的通流截面积也能够连续性增大。如图5所示。
58.在本实施例中，缸体1的一端内设有缸盖5，活塞杆2内还套设有调节螺丝44和推力轴承45，调节螺丝44、推力轴承45和调节芯棒4依次连接，调节螺丝44与活塞杆2螺纹连接，旋拧调节螺丝44能够使调节芯棒4沿活塞杆2的轴线方向移动并调节位置，缸盖5与活塞杆2之间套设有第一密封导向件51，活塞杆2与调节芯棒4之间套设有第二密封导向件24，活塞杆2与缸体1之间套设有活塞环25。
59.总结综述该可调式弹性胶体缓冲器的静反力调节原理
60.旋拧调节螺丝44，通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，调节芯棒4有部分进入缸体内部，工作介质压缩量增大(即增大的弹性胶体初始压缩量7)，缓冲器静反力增大；反向旋拧调节螺丝44，通过推力轴承45推动调节芯棒4向左运动，调节芯棒有部分被压出缸体内部，工作介质压缩量减小，缓冲器静反力减小，如图3和图4所示。
61.总结综述该可调式弹性胶体缓冲器的动反力调节原理
62.旋拧调节螺丝44，通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，阻尼间隙(外锥面段421和内锥面段214之间的间隙)减小，该可调式弹性胶体缓冲器的动反力增大；反向旋拧调节螺丝44，通过推力轴承45推动调节芯棒4向左运动，阻尼间隙(外锥面段421和内锥面段214之间的间隙)增大，该可调式弹性胶体缓冲器的动反力连续性减小，如图5和图6所示。
63.其中，旋拧调节螺丝44的动作可以是手动，也可以是半自动，还可以是自适应的，即接入自动调节系统，系统程序根据工况的反馈自动控制马达或电机旋拧调节螺丝44，实现缓冲器对工况自适应。
64.实施例2
65.本实施例是对实施例1的改变，本实施例与实施例1的主要区别在于：
66.在本实施例中，内锥面段214的顶端和外锥面段421的顶端均朝向有杆腔12，内锥面段214的底端和外锥面段421的底端均朝向无杆腔11。当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向(向右)移动的过程中，外锥面段421和内锥面段214之间的环形调节间隙213连续性增大，流体通道21的通流截面积能够连续性增大。当调节芯棒4向进入有杆腔12的方向(向左)移动的过程中，外锥面段421和内锥面段214之间的环形调节间隙213连续性减小，流体通道21的通流截面积能够连续性减小，如图7所示。
67.在本实施例中，旋拧调节螺丝44通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，能够实现静反力增大，动反力连续性减小。反之能够实现静反力减小，动反力连续性增大。
68.实施例3
69.本实施例是对实施例1的改变，本实施例与实施例1的主要区别在于：
70.容纳空腔211的外周面含有依次连接的内大径段、内圆环平面过渡段和内小径段，芯棒头部42为圆柱形，芯棒头部42的轴线与容纳空腔211的轴线重合，芯棒头部42的外径大于该内小径段的内径，芯棒头部42的外径小于该内大径段的内径，所述内圆环平面过渡段与芯棒头部42之间形成环形调节间隙213，环形调节间隙213的内圆柱面的面积为流体通道21的通流截面积，当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向移动的过程中，流体通道21的通流截面积能够连续性减小，如图8所示。
71.在本实施例中，环形调节间隙213呈圆环体结构，环形调节间隙213含有内圆柱面
和外圆柱面，环形调节间隙213的内圆柱面的直径等于所述内小径段的直径，环形调节间隙213的外圆柱面的直径等于芯棒头部42的外径。实施例1中的环形调节间隙213为锥环形，而本实施例中环形调节间隙213为圆环形。
72.在本实施例中，旋拧调节螺丝44通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，能够实现静反力增大，动反力连续性增大。反之能够实现静反力减小，动反力连续性减小。
73.实施例4
74.本实施例是对实施例1的改变，本实施例与实施例1的主要区别在于：
75.在本实施例中，容纳空腔211的外周面含有内环形阶梯面段215，内环形阶梯面段215套设于芯棒头部42外，内环形阶梯面段215与芯棒头部42的外表面之间形成环形调节间隙213，内环形阶梯面段215的内径沿有杆腔12向无杆腔11方向依次变小，芯棒头部42的外周面为等径结构。当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向移动的过程中，内环形阶梯面段215与芯棒头部42的外表面之间形成环形调节间隙213阶段性减小，流体通道21的通流截面积也能够阶段性减小，如图9所示。
76.在本实施例中，旋拧调节螺丝44通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，能够实现静反力增大，动反力阶段性增大。反之能够实现静反力减小，动反力阶段性减小。
77.实施例5
78.本实施例是对实施例1的改变，本实施例与实施例1的主要区别在于：
79.在本实施例中，容纳空腔211的外周面含有内环形阶梯面段215，内环形阶梯面段215套设于芯棒头部42外，内环形阶梯面段215与芯棒头部42的外表面之间形成环形调节间隙213，内环形阶梯面段215的内径沿有杆腔12向无杆腔11方向依次变大，芯棒头部42的外周面为等径结构。当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向移动的过程中，内环形阶梯面段215与芯棒头部42的外表面之间形成环形调节间隙213阶段性增大，流体通道21的通流截面积能够阶段性增大，如图10所示。
80.在本实施例中，旋拧调节螺丝44通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，能够实现静反力增大，动反力阶段性减小。反之能够实现静反力减小，动反力阶段性增大。
81.实施例6
82.本实施例是对实施例2的改变，本实施例与实施例2的主要区别在于：
83.芯棒头部42位于流体通道21外，芯棒头部42位于无杆腔11内，芯棒头部42可以为圆柱形结构，流体通道21为等径结构，芯棒头部42的半径大于流体通道21到活塞杆2的轴线的距离，活塞头部23与芯棒头部42之间形成环形调节间隙213，当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向移动的过程中，流体通道21的通流截面积能够连续性增大，如图11所示。
84.在本实施例中，环形调节间隙213呈圆环体结构，环形调节间隙213含有内圆柱面和外圆柱面，环形调节间隙213的内圆柱面的直径等于活塞杆部22的外径，环形调节间隙213的外圆柱面的直径等于芯棒头部42的外径。实施例1中的环形调节间隙213为锥环形，而本实施例中环形调节间隙213为圆环形。
85.在本实施例中，旋拧调节螺丝44通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，能够实现静反力增大，动反力连续性减小。反之能够实现静反力减小，动反力连续性增大。
86.实施例7
87.本实施例是对实施例1的改变，本实施例与实施例6的主要区别在于：
88.在本实施例中，流体通道21含有依次连通的内大径段216、内锥形过渡段217和内小径段218，芯棒头部42外连接有芯棒外杆部43，芯棒外杆部43套设于流体通道21内，芯棒外杆部43含有依次连接的外大径段431、外锥形过渡段432和外小径段433，内大径段216、内锥形过渡段217和内小径段218的位置与外大径段431、外锥形过渡段432和外小径段433的位置一一对应，如图12所示。
89.内大径段216的直径大于内小径段218的直径，外大径段431的直径大于外小径段433的直径，内大径段216套设于外大径段431内，内锥形过渡段217套设于外锥形过渡段432内，内小径段218套设于外小径段433内。此时，调节芯棒4含有依次连接的芯棒内杆部41、芯棒头部42和芯棒外杆部43，芯棒头部42位于活塞头部23外，芯棒外杆部43的轴线与芯棒内杆部41的轴线平行。内大径段216、内锥形过渡段217和内小径段218沿活塞杆2的轴向依次排列。
90.在本实施例中，沿有杆腔12向无杆腔11的方向，内大径段216、内锥形过渡段217和内小径段218依次排列，内锥形过渡段217的外周面与外锥形过渡段432的外周面之间能够形成环形调节间隙213，当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向移动的过程中，流体通道21的通流截面积能够连续性减小。
91.在本实施例中，旋拧调节螺丝44通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，能够实现静反力增大，动反力连续性增大。反之能够实现静反力减小，动反力连续性减小。
92.实施例8
93.本实施例是对实施例5的改变，本实施例与实施例5的主要区别在于：
94.在本实施例中，沿无杆腔11向有杆腔12的方向，内大径段216、内锥形过渡段217和内小径段218依次排列，内锥形过渡段217的外周面与外锥形过渡段432的外周面之间能够形成环形调节间隙213，当调节芯棒4向进入无杆腔11的方向移动的过程中，流体通道21的通流截面积能够连续性增大，如图13所示。
95.在本实施例中，旋拧调节螺丝44通过推力轴承45推动调节芯棒4向右运动，能够实现静反力增大，动反力连续性减小。反之能够实现静反力减小，动反力连续性增大。
96.实施例9
97.本实施例是对实施例1的改变，本实施例与实施例1的主要区别在于：
98.调节芯棒4位于活塞杆2外，调节芯棒4的轴线与缸体1的轴线垂直，调节芯棒4的轴线与缸体1穿过缸体1，调节芯棒4与缸体1螺纹密封连接，调节芯棒4能够沿调节芯棒4的轴线方向移动，如图14所示。
99.为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行表述，如无特别说明，其中的方位词“左”表示图1中的左侧方向，方位词“右”表示图1中的右侧方向。本实用新型采用了使用者或阅读的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。
100.以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。