液压缓冲器的选型和工作原理

2024-07-16 09:10:18

液压缓冲器(shock absorber)依靠液压阻尼对作用在其上的物体进行缓冲减速至停止,起到一定程度的保护作用。适用于起重运输、电梯、冶金、港口机械、铁道车辆等机械设备,其作用是在工作过程中防止硬性碰撞导致机构损坏的安全缓冲装置。

一、技术参数

行程

最大吸收能量 

小时吸收能量

最大有效重量

最高撞击速度

二、工作原理

由下图可知:当负载M(设为非驱动型)以速度·撞向液压缓冲器时,由于惯性产生巨大的冲击力而使A腔内的油液压力升高,在高压的驱使下油液由节流孔流出,由于节流孔的流量限制,又因为油液总体积不变,又D>>d,所以活塞的速度受到限制,从而到达减速缓冲的目的。

三、分类

液压缓冲器根据内部节流方式不同分为:固定式、渐变式和可调节式三种。性能曲线如下图所示。

固定式节流方式由于节流孔的面积是固定的,初始阶段的缓冲阻力比较大,行程中、末端的阻力急剧减小趋于0,因此缓冲震动比较大、缓冲性能较差;

渐变式节流方式在工作过程中节流面积是逐渐减小的,因此能量的吸收比较均匀,有效地避免了固定式节流方式的不足,缓冲效果较好;

可调式节流方式的缓冲器可实现根据工作参数的改变而改变,能够适用不同的缓冲工况。

液压缓冲器根据复位的方式不同可分为:无复位式、弹簧复位式、气体弹簧复位式和液体弹簧复位式等,由于弹簧复位式结构简单,工作可靠,是电梯液压缓冲器中应用最多的柱塞复位方式。其中弹簧复位式有外置弹簧式和内置弹簧式两种。将弹簧内置在缓冲器内部可靠性更好,能有效防止因为外部环境潮湿等因素导致的失效。

电梯中常用的是渐变式的节流方式,根据内部节流孔的不同主要有:油孔柱式(也叫环状油孔式)、多孔式(主要有缸体内壁溢流式和柱塞溢流式)、多槽式等,其中环状油孔式液压缓冲器是应用最多的一种液压缓冲器,也是本文中讨论研究的对象。

四、优缺点

优点是无反弹作用,吸收能量大,而且行程短,体积小,适用于运行速度较高,具有较大动能的起重机。

缺点是结构复杂,维修不便,易漏油,易受温度影响。

五、选型注意要点

1)运动方向。(水平、自由落体、旋转等)

2)运动物体综合重量。

3)附加推进力。(气、油压缸、马达)

4)瞬间冲击速度

5)每小时冲击次数 6)同侧安装支数

六、选型步骤

①单纯的水平撞击

②气缸推力下的水平撞击

③自由落体撞击

④气缸推力下向下的撞击

步骤1:计算动能E1

步骤2:计算做工能量E2

步骤3:计算每次做工能量E

步骤4:计算每小时吸收能量ET

步骤5:有效重量WE

 

步骤6:选型

七、功能

消除非机械运动需要之震动和碰撞破坏等冲击

大幅减少噪音,提供安静之工作环境

加速机械作动频率,增加产能

高效率,生产高品质产品

延长机械寿命,减少售后服务

八、应用范围

机械手、取出臂、送料设备、网印机、移印机、输送机、运搬机械、电子机械实验室、教学设备、工作母机、食品包装机械、橡胶塑机械

汽机车制造业、木工、建筑机械、航空交通工业。

国防军事设备、医疗卫生设备、环保设备。