CN114427557A - 一种吸振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸振器，包括缸体和滑动安装于缸体内的活塞杆，活塞杆的中部外缘与缸体的内壁密封配合以将缸体内部腔体划分为第一缓冲腔和第二缓冲腔，第一缓冲腔与低压回油油路连通，第二缓冲腔与高压油路连通，活塞杆的内部具有连通通道，连通通道的一端具有与第一缓冲腔连通的第一连通口，另一端具有与第二缓冲腔连通的第二连通口，缸体内相对缸体静止的安装有缓冲套，活塞杆可滑动的穿设于缓冲套内，且活塞杆未受冲击时，缓冲套的前端与第二连通口的后端平齐或位于第二连通口的中部。采用该吸振器，能够有效吸收凿岩机等的冲击能量，连通口及缓冲腔的结构设计使活塞杆可快速运动到平衡位置，实现了对冲击的高频响应。

Description

一种吸振器

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，更具体地说，涉及一种吸振器。

背景技术

液压凿岩机在工作时其活塞以高达70HZ的频率冲击钎杆，冲击功率大，单次冲击能量可以达到几百焦。冲击破岩时，大部分冲击能量通过钎杆传递至岩石，在岩石破碎瞬间被吸收，对钎杆的冲击反作用力会大幅度减小。因此采用负载模拟装置代替水泥块或石料对凿岩台车进行钻孔调试时，须考虑如何快速吸收、消耗冲击能量，同时减小钎杆的冲击反作用力，保护负载模拟装置及凿岩机不被破坏。

现有的针对凿岩机缓冲多为适用于机器壳体的缓冲与保护，即使少数针对凿岩机性能测试的外部承冲及缓冲装置，也无法实现高频承冲及缓冲。

综上所述，如何有效地解决吸振器难以实现高频承冲及缓冲等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种吸振器，该吸振器的结构设计可以有效地解决常规吸振器难以实现高频承冲及缓冲的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种吸振器，包括缸体和滑动安装于所述缸体内的活塞杆，所述活塞杆的前端伸出于所述缸体外，所述活塞杆的中部外缘与所述缸体的内壁密封配合以将所述缸体内部腔体划分为第一缓冲腔和第二缓冲腔，所述第一缓冲腔与低压回油油路连通，所述第二缓冲腔与高压油路连通，所述活塞杆的内部具有连通通道，所述连通通道的一端具有与所述第一缓冲腔连通的第一连通口，另一端具有与所述第二缓冲腔连通的第二连通口，所述缸体内相对所述缸体静止的安装有缓冲套，所述活塞杆可滑动的穿设于所述缓冲套内，且所述活塞杆未受冲击时，所述缓冲套的前端与所述第二连通口的后端平齐或位于所述第二连通口的中部。

进一步地，上述吸振器中，所述第一连通口和所述第二连通口均沿所述活塞杆的径向设置。

进一步地，上述吸振器中，所述活塞杆上设置有多个所述第一连通口和多个所述第二连通口，且多个所述第一连通口沿所述活塞杆的周向均匀分布，多个所述第二连通口沿所述活塞杆的周向均匀分布。

进一步地，上述吸振器中，还包括相对静止的安装于所述缸体内的后支撑套，所述活塞杆可滑动的穿设于所述后支撑套内并与所述后支撑套密封，所述后支撑套上设置有安装槽，所述缓冲套设置于所述安装槽内，所述缸体的内壁、所述活塞杆的外壁、所述后支撑套的前端与所述缓冲套的前端围成所述第二缓冲腔。

进一步地，上述吸振器中，所述后支撑套的内壁上开设有后支撑环槽，所述后支撑环槽与所述活塞杆的外壁之间形成后静压槽，所述后静压槽与高压油路连通。

进一步地，上述吸振器中，还包括相对静止的安装于所述缸体内的前支撑套，所述活塞杆可滑动的穿设于所述前支撑套内并与所述前支撑套密封，所述缸体的内壁、所述活塞杆的外壁与所述前支撑套的后端围成所述第一缓冲腔。

进一步地，上述吸振器中，所述活塞杆位于所述第一缓冲腔内的部分具有沿径向凸出的台阶部，所述前支撑套的后端面上开设有用于与所述台阶部配合的沉孔，所述沉孔的内径大于所述台阶部的外径，所述活塞杆未受冲击时，所述台阶部位于所述沉孔的后方。

进一步地，上述吸振器中，所述前支撑套的内壁上开设有前支撑环槽，所述前支撑环槽与所述活塞杆的外壁之间形成前静压槽，所述前静压槽与高压油路连通。

进一步地，上述吸振器中，所述缸体包括两端开口的缸体本体和固定连接于所述缸体本体前后两端的前端盖和后端盖，所述前端盖上具有用于所述活塞杆穿出的通孔。

进一步地，上述吸振器中，还包括固定于所述缸体外的配油阀块，所述配油阀块内具有与所述第一缓冲腔连通的第一配油通道及与所述第二缓冲腔连通的第二配油通道。

本发明提供的吸振器包括缸体、活塞杆和缓冲套。其中，活塞杆滑动安装于缸体内，且活塞杆的前端伸出于缸体外。活塞杆中部的外缘与缸体的内壁密封配合以将缸体内部腔体划分为第一缓冲腔和第二缓冲腔，活塞杆的内部具有连通通道，连通通道的一端具有与第一缓冲腔连通的第一连通口，另一端具有与第二缓冲腔连通的第二连通口，第一缓冲腔与低压回油油路连通，第二缓冲腔与高压油路连通。缓冲套安装于缸体内，且相对缸体静止，活塞杆可滑动的穿设于缓冲套内。活塞杆未受冲击时，缓冲套的前端与第二连通口的后端平齐或位于第二连通口的中部。

应用本发明提供的吸振器，以其应用于凿岩机为例，且为便于描述，以由第一缓冲腔至第二缓冲腔的方向记为向后，反之记为向前。在钎杆抵紧活塞杆未进行凿岩的过程中，抵紧力推动活塞杆向后运动，此时第二缓冲腔中的高压油须经由活塞杆上的第二连通口排入第一缓冲腔回油，随着活塞杆的向后运动，第二连通口在缓冲套的遮盖下进口面积逐渐减小，回油阻力逐渐增大，此时第二缓冲腔的作用力逐渐增大，直至与抵紧力相等，活塞杆到达平衡位置。在钎杆进行凿岩的过程中，凿岩机的瞬时冲击力作用于活塞杆，活塞杆瞬间获得向后运动的速度，并开始运动，此时第二缓冲腔中的高压油须经由活塞杆上的第二连通口排入第一缓冲腔回油，随着活塞杆的向后运动，第二连通口在缓冲套的遮盖下进口面积逐渐减小，回油阻力逐渐增大，此时第二缓冲腔的作用力逐渐增大，随着第二缓冲腔的作用力大于钎杆的抵紧力，使活塞杆逐渐减速；当活塞杆逐渐减速至零后则开始反向加速，即活塞杆向前运动，且随着活塞杆向前运动，第二缓冲腔的作用力逐渐减小，当向前运动至平衡位置时，则开始反向减速过程，如此往复直至减速为零后又再次回到平衡位置，最终在平衡位置停下来，即完成一次缓冲过程。综上，采用该吸振器，能够有效吸收凿岩机等的冲击能量，连通口及缓冲腔的结构设计使活塞杆可快速运动到平衡位置，实现了对冲击的高频响应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的吸振器的剖面的结构示意图；

图2为图1的局部结构示意图。

附图中标记如下：

缓冲垫1、受冲头2、活塞杆3、前端盖4、前支撑套5、前静压槽6、第一缓冲腔7、缸体本体8、配油阀块9、第二缓冲腔10、第二连通口11、缓冲套12、后静压槽13、后支撑套14，后端盖15，第一连通口16，钎杆17。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种吸振器，以能够快速吸收凿岩机冲击能量。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明一个具体实施例的吸振器的剖面的结构示意图；图2为图1的局部结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的吸振器包括缸体、活塞杆3和缓冲套12。

其中，活塞杆3滑动安装于缸体内，且活塞杆3的前端伸出于缸体外。活塞杆3能够在缸体内前后滑动，活塞杆3的前端即外伸端用于接收外力冲击，如钎杆17的冲击。活塞杆3的前端具体可以固定连接受冲头2，如受冲头2与活塞杆3螺纹连接，受冲头2的后端与活塞杆3的前端接触定位，通过受冲头2以更好的承冲。为了更好的实现对外力的缓冲，受冲头2的前端固定有缓冲垫1。具体在受冲头2的前端加工圆形盲孔，缓冲垫1的外周与圆形盲孔内表面间隙配合，缓冲垫1的后端则与受冲头2接触定位。受冲头2所承受冲击力经由缓冲垫1后，可有效减小噪音，同时在一定程度上保护了受冲头2，提高了吸振器的整体使用寿命。

具体的，缸体包括两端开口的缸体本体8和固定连接于缸体本体8前后两端的前端盖4和后端盖15，前端盖4上具有用于活塞杆3穿出的通孔。如此设置，便于各部件的组装。后端盖15具体与缸体本体8通过螺钉固定连接，前端盖4具体与缸体本体8通过螺钉固定连接。

活塞杆3中部的外缘与缸体的内壁密封配合以将缸体内部腔体划分为第一缓冲腔7和第二缓冲腔10。缸体形成由用于容置油液的缓冲腔，在一个实施例中，活塞杆3的中部具有凸台，凸台的外周面与缸体的内壁密封配合从而将缓冲腔划分为前后两个，即第一缓冲腔7和第二缓冲腔10。需要说明的是，本申请中的前后方向仅为了区分吸振器相对的两个方向，并不用于限定其使用状态的绝对位置，且以由第一缓冲腔7至第二缓冲腔10的方向记为向后，反之记为向前。第一缓冲腔7与低压回油油路连通，第二缓冲腔10与高压油路连通。

活塞杆3的内部具有连通通道，连通通道的一端具有与第一缓冲腔7连通的第一连通口16，另一端具有与第二缓冲腔10连通的第二连通口11。也就是通过连通通道将第一缓冲腔7和第二缓冲腔10连通，具体连通通道、第一连通口16和第二连通口11的路径可根据需要设置，此处不做具体限定。在一个实施例中，连通通道沿活塞杆3的径向设置，如设置于活塞杆3的轴心位置。第一连通口16和第二连通口11分别延伸至活塞杆3的外周面上，从而分别与第一缓冲腔7和第二缓冲腔10连通。

缓冲套12安装于缸体内，且相对缸体静止，活塞杆3可滑动的穿设于缓冲套12内。活塞杆3未受冲击时，缓冲套12的前端与第二连通口11的后端平齐或位于第二连通口11的中部。也就是活塞杆3前后滑动时，相对缓冲套12运动。需要说明的是，此处第二连通口11的中部指位于第二连通口11的前端和后端之间的位置，并不局限于中央。活塞杆3未受冲击时，指如钎杆17抵紧活塞杆3未进行凿岩的状态，缓冲套12的前端与第二连通口11的后端平齐或位于第二连通口11的中部，则当活塞杆3受冲击时，向后移动，第二连通口11在缓冲套12的遮盖下进口面积逐渐减小，第二缓冲腔10回油阻力逐渐增大，第二缓冲腔10的作用力大于钎杆17的抵紧力，使活塞杆3逐渐减速，当活塞杆3逐渐减速至零后开始反向运动，直至回到平衡位置，即完成一次缓冲过程。

应用本发明提供的吸振器，以其应用于凿岩机为例，且为便于描述，以由第一缓冲腔7至第二缓冲腔10的方向记为向后，反之记为向前。在钎杆17抵紧活塞杆3未进行凿岩的过程中，抵紧力推动活塞杆3向后运动，此时第二缓冲腔10中的高压油须经由活塞杆3上的第二连通口11排入第一缓冲腔7回油，随着活塞杆3的向后运动，第二连通口11在缓冲套12的遮盖下进口面积逐渐减小，回油阻力逐渐增大，此时第二缓冲腔10的作用力逐渐增大，直至与抵紧力相等，活塞杆3到达平衡位置。在钎杆17进行凿岩的过程中，凿岩机的瞬时冲击力作用于活塞杆3，活塞杆3瞬间获得向后运动的速度，并开始运动，此时第二缓冲腔10中的高压油须经由活塞杆3上的第二连通口11排入第一缓冲腔7回油，随着活塞杆3的向后运动，第二连通口11在缓冲套12的遮盖下进口面积逐渐减小，回油阻力逐渐增大，此时第二缓冲腔10的作用力逐渐增大，随着第二缓冲腔10的作用力大于钎杆17的抵紧力，使活塞杆3逐渐减速；当活塞杆3逐渐减速至零后则开始反向加速，即活塞杆3向前运动，且随着活塞杆3向前运动，第二缓冲腔10的作用力逐渐减小，当向前运动至平衡位置时，则开始反向减速过程，如此往复直至减速为零后又再次回到平衡位置，最终在平衡位置停下来，即完成一次缓冲过程。综上，采用该吸振器，通过液压缓冲的方式能够有效吸收凿岩机等的冲击能量，连通口及缓冲腔的结构设计使活塞杆3可快速运动到平衡位置，实现了对冲击的高频响应。

在一个实施例中，第一连通口16和第二连通口11均沿活塞杆3的径向设置。从而第一连通口16和第二连通孔的路径最短，以利于油液流动。进一步地，活塞杆3上设置有多个第一连通口16和多个第二连通口11，且多个第一连通口16沿活塞杆3的周向均匀分布，多个第二连通口11沿活塞杆3的周向均匀分布。通过多个第二连通口11的设置，既能够满足油液流通的需求，且在总流通量一定的情况下，各第二连通口11的直径能够更小，从而能够更好的进行高频响应，以实现高频承冲。

为了便于缓冲套12的安装及对活塞杆3的导向，还包括相对静止的安装于缸体内的后支撑套14，活塞杆3可滑动的穿设于后支撑套14内并与后支撑套14密封，后支撑套14上设置有安装槽，缓冲套12设置于安装槽内，缸体的内壁、活塞杆3的外壁、后支撑套14的前端与缓冲套12的前端围成第二缓冲腔10。也就是后支撑套14相对缸体固定，则活塞杆3相对缸体前后滑动时，相对后支撑套14前后滑动。具体的，后支撑套14与缸体的圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封。后支撑套14中间加工有圆形通孔，活塞杆3与后支撑套14圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封。在缸体包括缸体本体8、前端盖4和后端盖15的情况下，后支撑套14的前端具体与缸体本体8接触定位，后支撑套14的后端与后端盖15接触定位，以实现静止安装。后端盖15中间具体加工有圆形盲孔，后支撑套14与后端盖15圆形盲孔内表面间隙配合。缓冲套12设置于安装槽内，具体后支撑套14中间加工有圆形孔，缓冲套12与后支撑套14的圆形孔内表面间隙配合。缓冲套12后端与后支撑套14接触定位，缓冲套12前端具体通过弹性挡圈轴向定位。通过后支撑套14的设置，一方面便于缓冲套12的安装，另一方面能够对活塞杆3的滑动起到导向作用。

在一个实施例中，后支撑套14的内壁上开设有后支撑环槽，后支撑环槽与活塞杆3的外壁之间形成后静压槽13，后静压槽13与高压油路连通。也就是向后静压槽13内通入高压油，使得后支撑套14与活塞杆3之间形成静压支撑导向，从而减小活塞杆3往复运动过程中的摩擦力，同时可承受非轴向冲击带来的径向偏载力，使得活塞杆3可以更好的实现高频响应。根据需要，后支撑套14与活塞杆3之间也可以通过其他低摩擦的高频响密封方式密封连接。

在上述各实施例的基础上，还包括相对静止的安装于缸体内的前支撑套5，活塞杆3可滑动的穿设于前支撑套5内并与前支撑套5密封，缸体的内壁、活塞杆3的外壁与前支撑套5的后端围成第一缓冲腔7。也就是前支撑套5相对缸体固定，则活塞杆3相对缸体前后滑动时，相对前支撑套5前后滑动。具体的，缸体中间加工有圆形通孔，前支撑套5与缸体的圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封。前支撑套5中间加工有圆形通孔，活塞杆3与前静压支撑套圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封。在缸体包括缸体本体8、前端盖4和后端盖15的情况下，前支撑套5的后端具体与缸体本体8接触定位，前支撑套5的前端与前端盖4接触定位，以实现静止安装。前端盖4中间具体加工有圆形通孔，前支撑套5与前端盖4圆形通孔内表面间隙配合。通过前支撑套5的设置，能够对活塞杆3的滑动起到导向作用。

进一步地，活塞杆3位于第一缓冲腔7内的部分具有沿径向凸出的台阶部，前支撑套5的后端面上开设有用于与台阶部配合的沉孔，沉孔的内径大于前台阶部的外径，活塞杆3未受冲击时，台阶部位于沉孔的后方，具体台阶部距离沉孔的距离可根据需要设置。通过上述设置，在钎杆17抵紧力突然撤销后或活塞杆3向前反弹速度过大的情况下，活塞杆3向前运动，当活塞杆3将要运动到行程终端时，活塞杆3上的台阶部进入前支撑套5的沉孔内，此时前支撑套5的沉孔与活塞杆3上的台阶部之间的液压油须通过活塞杆3上的台阶部外周面与前支撑套5的沉孔的内表面之间形成的间隙，才能通过第二缓冲腔10排出，从而增大了回油阻力，使活塞杆3速度降低。通过活塞杆3向前运动的缓冲作用，可避免活塞杆3刚性撞击前支撑套5，起到有效保护作用，提升吸振器的安全性。

在一个实施例中，前支撑套5的内壁上开设有前支撑环槽，前支撑环槽与活塞杆3的外壁之间形成前静压槽6，前静压槽6与高压油路连通。也就是向前静压槽6内通入高压油，使得前支撑套5与活塞杆3之间形成静压支撑导向，从而减小活塞杆3往复运动过程中的摩擦力，同时可承受非轴向冲击带来的径向偏载力，使得活塞杆3可以更好的实现高频响应。根据需要，前支撑套5与活塞杆3之间也可以通过其他低摩擦的高频响密封方式密封连接。

在一个实施例中，还包括固定于缸体外的配油阀块9，配油阀块9内具有与第一缓冲腔7连通的第一配油通道及与第二缓冲腔10连通的第二配油通道。具体配油阀块9的下端与缸体的上端接触定位。吸振器在进行缓冲作业时，第一缓冲腔7、第二缓冲腔10均可通过配油阀块9、第一连通口16和第二连通口11不断的流通油液，从而将因节流作用产生的热油排出，避免油液温度过高引起的缓冲失效。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种吸振器，其特征在于，包括缸体和滑动安装于所述缸体内的活塞杆，所述活塞杆的前端伸出于所述缸体外，所述活塞杆的中部外缘与所述缸体的内壁密封配合以将所述缸体内部腔体划分为第一缓冲腔和第二缓冲腔，所述第一缓冲腔与低压回油油路连通，所述第二缓冲腔与高压油路连通，所述活塞杆的内部具有连通通道，所述连通通道的一端具有与所述第一缓冲腔连通的第一连通口，另一端具有与所述第二缓冲腔连通的第二连通口，所述缸体内相对所述缸体静止的安装有缓冲套，所述活塞杆可滑动的穿设于所述缓冲套内，且所述活塞杆未受冲击时，所述缓冲套的前端与所述第二连通口的后端平齐或位于所述第二连通口的中部。

2.根据权利要求1所述的吸振器，其特征在于，所述第一连通口和所述第二连通口均沿所述活塞杆的径向设置。

3.根据权利要求2所述的吸振器，其特征在于，所述活塞杆上设置有多个所述第一连通口和多个所述第二连通口，且多个所述第一连通口沿所述活塞杆的周向均匀分布，多个所述第二连通口沿所述活塞杆的周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的吸振器，其特征在于，还包括相对静止的安装于所述缸体内的后支撑套，所述活塞杆可滑动的穿设于所述后支撑套内并与所述后支撑套密封，所述后支撑套上设置有安装槽，所述缓冲套设置于所述安装槽内，所述缸体的内壁、所述活塞杆的外壁、所述后支撑套的前端与所述缓冲套的前端围成所述第二缓冲腔。

5.根据权利要求4所述的吸振器，其特征在于，所述后支撑套的内壁上开设有后支撑环槽，所述后支撑环槽与所述活塞杆的外壁之间形成后静压槽，所述后静压槽与高压油路连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的吸振器，其特征在于，还包括相对静止的安装于所述缸体内的前支撑套，所述活塞杆可滑动的穿设于所述前支撑套内并与所述前支撑套密封，所述缸体的内壁、所述活塞杆的外壁与所述前支撑套的后端围成所述第一缓冲腔。

7.根据权利要求6所述的吸振器，其特征在于，所述活塞杆位于所述第一缓冲腔内的部分具有沿径向凸出的台阶部，所述前支撑套的后端面上开设有用于与所述台阶部配合的沉孔，所述沉孔的内径大于所述台阶部的外径，所述活塞杆未受冲击时，所述台阶部位于所述沉孔的后方。

8.根据权利要求6所述的吸振器，其特征在于，所述前支撑套的内壁上开设有前支撑环槽，所述前支撑环槽与所述活塞杆的外壁之间形成前静压槽，所述前静压槽与高压油路连通。

9.根据权利要求1所述的吸振器，其特征在于，所述缸体包括两端开口的缸体本体和固定连接于所述缸体本体前后两端的前端盖和后端盖，所述前端盖上具有用于所述活塞杆穿出的通孔。

10.根据权利要求1所述的吸振器，其特征在于，还包括固定于所述缸体外的配油阀块，所述配油阀块内具有与所述第一缓冲腔连通的第一配油通道及与所述第二缓冲腔连通的第二配油通道。

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