CN104265701B - 一种弹性蓄能牵引杆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及牵引杆领域，具体地指一种弹性蓄能牵引杆。包括连接管，连接管连接第一活塞缸和第二活塞缸；第一缸体的有杆腔内设有第一气液混合介质，第一缸体的无杆腔内设有第二气液混合介质；第二活塞缸的有杆腔内设有第三气液混合介质，第二缸体的无杆腔内设有第四气液混合介质。本发明通过在油缸中注射气液混合物，使牵引过程中的刚性力变为油缸内气体液体的柔性力，有效的对牵引产生缓冲作用，避免了牵引过程中出现碰撞导致设备、机械损坏的现象。另外还可以通过对油缸内的气液混合比例进行调整实现不同重量物体的牵引，具有良好的适应性，有较大的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及牵引杆领域，具体地指一种弹性蓄能牵引杆。
背景技术
车辆、飞机和船舶在作业的过程中，经常会遇到需要牵引的工况，而在牵引的过程中，由于目前使用的牵引方式多为刚性牵引杆或钢丝绳牵引，使得牵引作业中经常会出现刚性冲击和易发生追尾事故，甚至会对牵引钩造成破坏，发生二次事故。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种集刚性牵引与软牵引优点于一身的弹性蓄能牵引杆。
本发明的技术方案为：一种弹性蓄能牵引杆，包括连接管，其特征在于：所述连接管一端连接第一活塞缸，连接管的另一端连接第二活塞缸；第一活塞缸、连接管和第二活塞缸同轴设置；第一活塞缸包括第一缸体，第一缸体内设第一活塞，第一活塞连接第一活塞杆，第一活塞杆穿出第一缸体并与之密封；第一缸体的有杆腔内密闭第一气液混合介质，第一缸体的无杆腔内密闭第二气液混合介质；第二活塞缸包括第二缸体，第二缸体内设第二活塞，第二活塞连接第二活塞杆，第二活塞杆穿出第二缸体并与之密封；第二缸体的有杆腔内密闭第三气液混合介质，第二缸体的无杆腔内密闭第四气液混合介质。
进一步的在自然平衡状态时，第一气液混合介质体积小于第二气液混合介质体积，
进一步的在自然平衡状态时，所述的第一气液混合介质中的气体体积小于其液体体积，第二气液混合介质中的气体体积大于其液体体积。
进一步的所述的第一气液混合介质中液体体积占第一气液混合介质总体积的55％～95％；第二气液混合介质的液体体积占第二气液混合介质总体积的5％～35％。
进一步的所述的第二缸体在自然平衡状态时，第三气液混合介质的体积大于第四气液混合介质的体积，
进一步的在自然平衡状态时，所述的第三气液混合介质中的气体体积大于其液体体积，第四气液混合介质中的气体体积小于其液体体积。
进一步的所述的第三气液混合介质中液体体积占第三气液混合介质总体积的5％～35％；第四气液混合介质的液体体积占第四气液混合介质总体积的55％～95％。
进一步的所述的第一活塞缸包括设置于连接管端部的第一端盖和固定于连接管中部的第一缸盖；所述的第一活塞位于第一端盖和第一缸盖之间；所述第一活塞杆穿过第一端盖并与之密封；所述的第二活塞缸包括设置于连接管端部的第二端盖和固定于连接管中部的第二缸盖；所述的第二活塞位于第二端盖和第二缸盖之间；第二活塞杆穿出第二端盖并与之密封。
进一步的所述的第一端盖上设置有往第一缸体的有杆腔内注气注液的第一注射孔；所述的第二端盖上设置有往第二缸体的有杆腔内注气注液的第三注射孔；所述的第一注射孔和第三注射孔上均设有密封塞。
进一步的所述的第一活塞与第一缸盖之间的连接管上设有往第一缸体的无杆腔内注气注液的第二注射孔；所述的第二活塞与第二缸盖之间的连接管上设有往第二缸体的无杆腔内注气注液的第四注射孔；所述的第二注射孔和第四注射孔上均设有密封塞。
本发明通过在油缸中注射气液混合物，使牵引过程中的刚性力变为油缸内气体液体的柔性力，有效的对牵引产生缓冲作用，避免了牵引过程中出现碰撞导致设备、机械损坏的现象。另外还可以通过对油缸内的气液混合比例进行调整实现不同重量物体的牵引，具有良好的适应性，有较大的推广价值。
附图说明
图1：本发明的剖面图；
图2：本发明的正视图：
图3：本发明的第一端盖结构图：
图4：本发明的第二端盖结构图：
其中：1—连接管；2—第一活塞缸；3—第一活塞；4—第一活塞杆；5—第一缸体；6—第一气液混合介质；7—第二气液混合介质；8—第二活塞缸；9—第二活塞；10—第二活塞杆；11—第四气液混合介质；12—第三气液混合介质；13—第二缸体；14—第一缸盖；15—第一端盖；16—第一注射孔；17—第二注射孔；18—第二缸盖；19—第二端盖；20—第三注射孔；21—第四注射孔；22—密封塞；23—减重孔；24—第一通孔；25—第二通孔。
具体实施方式
如图1～4所示一种弹性蓄能牵引杆，包括连接管1，连接管1左端设置有第一活塞缸2，右端设置有第二活塞缸8。
第一活塞缸2包括第一缸体5，第一缸体5包括设置于连接管1端部的第一端盖15和固定于连接管中部的第一缸盖14，第一活塞3位于第一端盖15和第一缸盖14之间，第一活塞杆4穿过第一端盖15并与之密封。第一端盖15与连接管1密封连接防止气液混合物从连接处逸出，保证油缸内有足够的压强，这样可以保证在牵引过程中能吸收缓冲能量。
如图3所示，第一端盖15上设置有第一活塞杆4穿过的第一通孔24和往连接管1内注气注液的第一注射孔16，第一活塞杆4右端穿过第一通孔24与第一端盖15滑动密封连接，第一注射孔16上设有密封塞22。第一活塞杆4的左端连接牵引设备。第一注射孔16向第一缸体5内注气注液，通过第一注射孔16可以调节第一缸体5的有杆腔内气液混合物之间的比例，通过气液混合物比例的变换可以调整第一缸体5有杆腔的缓冲能量。
第一端盖15、第一缸盖14之间的连接管1上设置有往第一缸体5的无杆腔内注气注液的第二注射孔17，第二注射孔17上设置有密封塞22。第二注射孔17主要向第一缸体5的无杆腔注气注液，这样可以保证在第一活塞3受到推力作用时，第一活塞3与第一缸盖14之间具有良好的缓冲作用。
第一活塞3安装在第一活塞杆4的右端，第一活塞3与第一缸盖14、第一端盖15之间的连接管1内壁滑动密封连接，第一缸体5的有杆腔内设有第一气液混合介质6，第一缸体5的无杆腔内设有第二气液混合介质7。填充的气体为氮气，这样可以有效的防止连接管1内比出现氧化的现象，且注射的气体为压缩空气，压缩气体能有效的吸收更多的缓冲能量。
连接管1右端设置有与第一缸体5对称的第二缸体13，第二缸体13内设第二活塞9，第二活塞9连接第二活塞杆10，第二活塞杆10穿出第二缸体13并与之密封；第二缸体13的有杆腔内密闭第三气液混合介质12，第二缸体13的无杆腔内密闭第四气液混合介质11。
第二缸体13结构与第一缸体5结构相同，第二活塞缸8包括设置于连接管1端部的第二端盖19和固定于连接管1中部的第二缸盖18，第二活塞9位于第二端盖19和第二缸盖18之间，第二活塞杆10穿出第二端盖19并与之密封。
如图4所示，第二端盖19上设置有第二活塞杆10穿过的第二通孔25和往连接管1内注气注液的第三注射孔20，第二活塞杆10右端穿过第二通孔25与第二端盖19滑动密封连接，第三注射孔20上设有密封塞22。
第二活塞9与第二缸盖18之间的连接管1上设有往第二缸体13的无杆腔内注气注液的第四注射孔21，第三注射孔20和第四注射孔21上均设有密封塞22。
为了更有效的使用牵引杆，第一缸体5主要作用是在第一活塞杆4收到推力时增加牵引杆的缓冲能量，在自然平衡状态时(所述的自然平衡状态指牵引杆的两端未连接牵引设备和牵引物)，第一气液混合介质6小于第二气液混合介质7的体积，这样设置是为了在第一活塞杆4受到推力作用时有较长的缓冲距离。
第一气液混合介质6的气体体积小于液体体积，第二气液混合介质7的气体体积大于液体体积，其中，第一气液混合介质6中液体体积占第一气液混合介质6总体积的55％～95％，一种优选的方案为液体体积占第一气液混合介质6总体积的75％～85％；第二气液混合介质7的液体体积占第二气液混合介质7总体积的5％～35％，一种优选的方案为液体体积占第一气液混合介质6总体积的15％～25％。这样的设计一方面是使第一活塞杆4受到推力作用时具有较长的缓冲距离，另一方面是能吸收更多的缓冲能量。
第二缸体13的主要作用是在第二活塞杆10收到拉力的情况下增加牵引杆的缓冲能量。为了更好的实现这个功能，在自然平衡状态时(所述的自然平衡状态指牵引杆的两端未连接牵引设备和牵引物)，第三气液混合介质11的体积大于第四气液混合介质12的体积，这样设置是为了在第二活塞杆10受到拉力作用时有较长的缓冲距离。
第三气液混合介质12的气体体积大于液体体积，第四气液混合介质11的气体体积小于液体体积，其中，第三气液混合介质12中液体体积占第三气液混合介质12总体积的5％～35％，一种优选的方案为液体体积占第三气液混合介质12总体积的15％～25％；第四气液混合介质11的液体体积占第四气液混合介质11总体积的55％～95％，一种优选的方案为液体体积占第四气液混合介质11总体积的75％～85％。这样的设计一方面是使第二活塞杆10受到拉力作用时具有较长的缓冲距离，另一方面是能吸收更多的缓冲能量。
另外为了减轻连接管1的重量，使其更容易携带、安装和使用，第一缸体5和第二缸体13之间的连接管1上设置有多个减重孔23。
使用时有单杆直连与双杆三角连接等两种以上使用模式。第一种方式：第一活塞杆4通过牵引环与牵引设备连接，第二活塞杆10通过牵引环与被牵引物连接，牵引设备产生向左的拉力，第一活塞杆4带动第一活塞3向左侧运动，第一缸体5内的第一气液混合介质6被压缩，第二气液混合介质7被拉伸，第二缸体13的第三气液混合介质12被压缩，第四气液混合介质11被拉伸，当拉力达到一定值时，拉力通过连接管1传递到第二活塞杆10上，从而拉动被牵引物。
牵引物牵引到位后，牵引设备停止，但牵引物因为惯性作用会向左侧前进，第二活塞杆10发力推动第二活塞9向左侧移动拉伸第三气液混合介质12、压缩第四气液混合介质11产生缓冲作用，同时惯性力向左侧传递，拉伸第一气液混合介质6、压缩第二气液混合介质7产生缓冲作用，避免了牵引设备、牵引物和牵引杆之间的刚性碰撞，完成整个牵引过程。
第二种方式工作原理与第一种一致，三角支撑形式可防止横滑。
本发明通过在油缸中注射气液混合物，使牵引过程中的刚性力变为油缸内气体液体的柔性力，有效的对牵引产生缓冲作用，避免了牵引过程中出现碰撞导致设备、机械损坏的现象。另外还可以通过对油缸内的气液混合比例进行调整实现不同重量物体的牵引，具有良好的适应性，有较大的推广价值。
Claims (8)
1.一种弹性蓄能牵引杆，包括连接管(1)，其特征在于：所述连接管(1)一端连接第一活塞缸(2)，连接管(1)的另一端连接第二活塞缸(8)；第一活塞缸(2)、连接管(1)和第二活塞缸(8)同轴设置；第一活塞缸(2)包括第一缸体(5)，第一缸体(5)内设第一活塞(3)，第一活塞(3)连接第一活塞杆(4)，第一活塞杆(4)穿出第一缸体(5)并与之密封；第一缸体(5)的有杆腔内密闭第一气液混合介质(6)，第一缸体(5)的无杆腔内密闭第二气液混合介质(7)；第二活塞缸(8)包括第二缸体(13)，第二缸体(13)内设第二活塞(9)，第二活塞(9)连接第二活塞杆(10)，第二活塞杆(10)穿出第二缸体(13)并与之密封；第二缸体(13)的有杆腔内密闭第三气液混合介质(12)，第二缸体(13)的无杆腔内密闭第四气液混合介质(11)；
在自然平衡状态时，所述的第一气液混合介质(6)体积小于第二气液混合介质(7)体积；
在自然平衡状态时，所述的第一气液混合介质(6)中的气体体积小于其液体体积，第二气液混合介质(7)中的气体体积大于其液体体积。
2.如权利要求1所述的一种弹性蓄能牵引杆，其特征在于：所述的第一气液混合介质(6)中液体体积占第一气液混合介质(6)总体积的55％～95％；第二气液混合介质(7)的液体体积占第二气液混合介质(7)总体积的5％～35％。
3.如权利要求1所述的一种弹性蓄能牵引杆，其特征在于：在自然平衡状态时，所述的第三气液混合介质(12)的体积大于第四气液混合介质(11)的体积。
4.如权利要求1或3所述的一种弹性蓄能牵引杆，其特征在于：在自然平衡状态时，所述的第三气液混合介质(12)中的气体体积大于其液体体积，第四气液混合介质(11)中的气体体积小于其液体体积。
5.如权利要求4所述的一种弹性蓄能牵引杆，其特征在于：所述的第三气液混合介质(12)中液体体积占第三气液混合介质(12)总体积的5％～35％；第四气液混合介质(11)的液体体积占第四气液混合介质(11)总体积的55％～95％。
6.如权利要求1所述的一种弹性蓄能牵引杆，其特征在于：所述的第一活塞缸(2)包括设置于连接管(1)端部的第一端盖(15)和固定于连接管中部的第一缸盖(14)；所述的第一活塞(3)位于第一端盖(15)和第一缸盖(14)之间；所述第一活塞杆(4)穿过第一端盖(15)并与之密封；所述的第二活塞缸(8)包括设置于连接管(1)端部的第二端盖(19)和固定于连接管(1)中部的第二缸盖(18)；所述的第二活塞(9)位于第二端盖(19)和第二缸盖(18)之间；第二活塞杆(10)穿出第二端盖(19)并与之密封。
7.如权利要求6所述的一种弹性蓄能牵引杆，其特征在于：所述的第一端盖(15)上设置有往第一缸体(5)的有杆腔内注气注液的第一注射孔(16)；所述的第二端盖(19)上设置有往第二缸体(13)的有杆腔内注气注液的第三注射孔(20)；所述的第一注射孔(16)和第三注射孔(20)上均设有密封塞(22)。
8.如权利要求6所述的一种弹性蓄能牵引杆，其特征在于：所述的第一活塞(3)与第一缸盖(14)之间的连接管(1)上设有往第一缸体(5)的无杆腔内注气注液的第二注射孔(17)；所述的第二活塞(9)与第二缸盖(18)之间的连接管(1)上设有往第二缸体(13)的无杆腔内注气注液的第四注射孔(21)；所述的第二注射孔(17)和第四注射孔(21)上均设有密封塞(22)。
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