本實(shí)用新型涉及一種彈射體對設(shè)備的機(jī)械沖擊領(lǐng)域，特別是一種高速活塞制動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

一種高速活塞制動(dòng)裝置的主要作用是在高速運(yùn)動(dòng)的彈射體接近彈射架終端時(shí)，利用蓄能或耗能元件快速吸收并轉(zhuǎn)化沖擊載荷的動(dòng)能，同時(shí)延長沖擊載荷的作用時(shí)間，從而最大限度地減小彈射體對設(shè)備的機(jī)械沖擊。隨著現(xiàn)代工業(yè)在高速重型機(jī)械上的快速發(fā)展，緩沖系統(tǒng)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在不同的工業(yè)系統(tǒng)中建立合適的緩沖系統(tǒng)，可以有效的減小設(shè)備沖擊力、降低振動(dòng)和噪聲、改善系統(tǒng)性能、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。

目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)上的緩沖系統(tǒng)有：彈簧緩沖系統(tǒng)、橡膠緩沖系統(tǒng)、液壓緩沖系統(tǒng)等。

彈簧緩沖系統(tǒng)主要由彈簧、殼體和碰頭等幾部分組成。緩沖過程中主要依靠彈簧的壓縮來吸收設(shè)備撞擊產(chǎn)生的動(dòng)能，從而達(dá)到系統(tǒng)要求的緩沖效果。由于該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，便于維修，緩沖力度大，適用于各種溫度環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛。但彈簧緩沖系統(tǒng)的反彈較大，只適用于中等運(yùn)動(dòng)速度的設(shè)備。

橡膠緩沖系統(tǒng)是由整片橡膠或多片橡膠板疊成，在緩沖過程中一部分動(dòng)能消耗于內(nèi)摩擦，其余的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓縮勢能。該緩沖系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，價(jià)格低廉，緩沖效果好等優(yōu)點(diǎn)；不足之處是緩沖性能具有溫度敏感性，極易磨損，只適用于低速運(yùn)作的設(shè)備。

液壓緩沖系統(tǒng)依靠液壓阻尼對高速運(yùn)動(dòng)的設(shè)備進(jìn)行緩沖，通過節(jié)流孔吸收設(shè)備沖擊產(chǎn)生的動(dòng)能，從而起到一定的保護(hù)作用。該緩沖系統(tǒng)具有緩沖力度大且無反彈，穩(wěn)定性和衰減系數(shù)與傳統(tǒng)的緩沖系統(tǒng)相比有很大的提高；但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，系統(tǒng)密封性要求較高，并且對工作環(huán)境的溫度變化較為敏感，適用于高速或質(zhì)量較大的設(shè)備。

從上述介紹可知，常規(guī)的緩沖器均無法應(yīng)用于高速緩沖系統(tǒng)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種高速活塞制動(dòng)裝置，解決了高速活塞緩沖問題，使得緩沖活塞運(yùn)動(dòng)速度能夠快速的緩沖至零，配合單項(xiàng)機(jī)構(gòu)可以使得緩沖活塞在到達(dá)速度為零時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，達(dá)到不反彈目的，可以最大限度地減小彈射體對設(shè)備的機(jī)械沖擊。

本實(shí)用新型的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種高速活塞制動(dòng)裝置，包括單向機(jī)構(gòu)、氣缸、緩沖活塞、運(yùn)動(dòng)活塞和泄氣閥；其中，氣缸為水平放置的圓筒結(jié)構(gòu)；緩沖活塞水平同軸位于氣缸內(nèi)部的一端；運(yùn)動(dòng)活塞水平同軸為與氣缸的內(nèi)部，且運(yùn)動(dòng)活塞位于緩沖活塞的內(nèi)側(cè)；所述單向機(jī)構(gòu)為筒狀結(jié)構(gòu)；單向機(jī)構(gòu)同軸位于氣缸外部軸向的一端，且緩沖活塞的一端伸入單向機(jī)構(gòu)；所述泄氣閥設(shè)置在氣缸的外壁，與氣缸的內(nèi)腔連通，且泄氣閥位于氣缸一端與緩沖活塞之間。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述的氣缸的內(nèi)徑為390-410mm，壁厚為48-52mm。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述的緩沖活塞分為兩部分，一部分為圓柱桿結(jié)構(gòu)，另一部分為錐形結(jié)構(gòu)；圓柱桿結(jié)構(gòu)位于氣缸的軸心，且圓柱桿結(jié)構(gòu)的一端與錐形結(jié)構(gòu)錐頂固定連接，圓柱桿結(jié)構(gòu)的另一端穿過氣缸的軸向一端并伸入單向機(jī)構(gòu)；所述錐形結(jié)構(gòu)的錐底部分為圓柱體形狀，且圓柱體的外壁與氣缸的內(nèi)壁接觸；錐形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述錐形結(jié)構(gòu)的錐底外壁與氣缸內(nèi)壁接觸的長度為95-105mm；錐形結(jié)構(gòu)的錐面與氣缸的軸線夾角為65-85°。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述圓柱桿結(jié)構(gòu)的直徑為58-62mm；且圓柱桿結(jié)構(gòu)伸入單向機(jī)構(gòu)的一端沿周向設(shè)置有楔形彈簧快，楔形彈簧快可沿周向伸縮。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述單向機(jī)構(gòu)內(nèi)壁的周向等間隔均勻設(shè)置有止動(dòng)齒，所述止動(dòng)齒為鋼材料。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述楔形彈簧快完全伸展開后的外圈直徑，比周向止動(dòng)齒內(nèi)圈的直徑大18-20mm。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述運(yùn)動(dòng)活塞為啞鈴形狀結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)活塞的軸向長度為480-520mm；啞鈴結(jié)構(gòu)的兩端為圓柱體且圓柱體的外壁與氣缸內(nèi)壁接觸；啞鈴結(jié)構(gòu)的中部為圓柱體結(jié)構(gòu)，直徑為190-210mm；運(yùn)動(dòng)活塞遠(yuǎn)離緩沖活塞一端的圓柱體沿周向設(shè)置有兩個(gè)環(huán)形密封槽。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述密封槽與氣缸內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。

在上述的一種高速活塞制動(dòng)裝置，所述密封圈為聚四氟乙烯材料。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本實(shí)用新型采用了壓縮空氣緩沖，提高了運(yùn)動(dòng)活塞的制動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)了高速緩沖的功能；

(2)本實(shí)用新型采用了單向止動(dòng)機(jī)構(gòu)，避免了緩沖活塞的反向運(yùn)動(dòng)，提高了緩沖系統(tǒng)的安全性；

(3)本實(shí)用新型采用了聚四氟乙烯密封圈，提高了耐磨性和耐高溫性，提高運(yùn)動(dòng)活塞的壽命；

(4)本實(shí)用新型運(yùn)動(dòng)活塞采用鋁合金材質(zhì)，減小了運(yùn)動(dòng)活塞的質(zhì)量，提高了緩沖效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型制動(dòng)裝置示意圖；

圖2為本實(shí)用新型裝置制動(dòng)后示意圖；

圖3為本實(shí)用新型單向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

如圖1所示為制動(dòng)裝置示意圖，由圖可知，一種高速活塞制動(dòng)裝置，包括單向機(jī)構(gòu)1、氣缸2、緩沖活塞3、運(yùn)動(dòng)活塞4和泄氣閥5；其中，氣缸2的內(nèi)徑為390-410mm，壁厚為48-52mm；氣缸2為水平放置的圓筒結(jié)構(gòu)；緩沖活塞3水平同軸位于氣缸2內(nèi)部的一端，緩沖活塞3分為兩部分，一部分為圓柱桿結(jié)構(gòu)，另一部分為錐形結(jié)構(gòu)；圓柱桿結(jié)構(gòu)位于氣缸2的軸心，且圓柱桿結(jié)構(gòu)的一端與錐形結(jié)構(gòu)錐頂固定連接，圓柱桿結(jié)構(gòu)的另一端穿過氣缸2的軸向一端并伸入單向機(jī)構(gòu)1；所述錐形結(jié)構(gòu)的錐底部分為圓柱體形狀，且圓柱體的外壁與氣缸2的內(nèi)壁接觸；錐形結(jié)構(gòu)的錐底外壁與氣缸2內(nèi)壁接觸的長度為95-105mm；圓柱桿結(jié)構(gòu)的直徑為58-62mm；錐形結(jié)構(gòu)的錐面與氣缸2的軸線夾角為65-85°；錐形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)活塞4水平同軸為與氣缸2的內(nèi)部，且運(yùn)動(dòng)活塞4位于緩沖活塞3的內(nèi)側(cè)；所述單向機(jī)構(gòu)1為筒狀結(jié)構(gòu)；單向機(jī)構(gòu)1同軸位于氣缸2外部軸向的一端，且緩沖活塞3的一端伸入單向機(jī)構(gòu)1；且圓柱桿結(jié)構(gòu)伸入單向機(jī)構(gòu)1的一端沿周向設(shè)置有楔形彈簧快6，楔形彈簧快6可沿周向伸縮；泄氣閥5設(shè)置在氣缸2的外壁，與氣缸2的內(nèi)腔連通，且泄氣閥5位于氣缸2一端與緩沖活塞3之間。

單向機(jī)構(gòu)1內(nèi)壁的周向等間隔均勻設(shè)置有止動(dòng)齒7，所述止動(dòng)齒7為鋼材料；且楔形彈簧快6完全伸展開后的外圈直徑，比周向止動(dòng)齒7內(nèi)圈的直徑大18-20mm。

其中，運(yùn)動(dòng)活塞4為啞鈴形狀結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)活塞4的軸向長度為480-520mm；啞鈴結(jié)構(gòu)的兩端為圓柱體且圓柱體的外壁與氣缸2內(nèi)壁接觸；啞鈴結(jié)構(gòu)的中部為圓柱體結(jié)構(gòu)，直徑為190-210mm；運(yùn)動(dòng)活塞4遠(yuǎn)離緩沖活塞3一端的圓柱體沿周向設(shè)置有兩個(gè)環(huán)形密封槽8。

所述密封槽8與氣缸2內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈，密封圈為聚四氟乙烯材料。

除密封圈外的其它材料均采用鋁合金材料。

如圖2所示為裝置制動(dòng)后示意圖，如圖3所示為運(yùn)動(dòng)過程圖，由圖可知，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)工作過程為：

當(dāng)運(yùn)動(dòng)活塞4行進(jìn)至氣缸2的末端，需要對高速運(yùn)動(dòng)的活塞進(jìn)行減速制動(dòng)，運(yùn)動(dòng)活塞4與封閉氣腔前端的緩沖活塞3碰撞，當(dāng)運(yùn)動(dòng)活塞4與緩沖活塞3接觸的瞬間，可以認(rèn)為二者以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)。隨著活塞行程的加大，封閉氣腔內(nèi)的壓強(qiáng)隨之增大，緩沖活塞3和運(yùn)動(dòng)活塞4所受到的反力也將增大，直到兩活塞速度為零的位置。

這個(gè)過程中，緩沖活塞3一端的楔形彈簧快6被單向機(jī)構(gòu)1內(nèi)壁的止動(dòng)齒7徑向壓縮后，實(shí)現(xiàn)緩沖活塞3繼續(xù)伸入單向機(jī)構(gòu)1內(nèi)部

為了防止緩沖活塞3運(yùn)動(dòng)到極限位置后由于封閉氣室內(nèi)的高壓氣體作用而產(chǎn)生反彈，在緩沖活塞3尾端設(shè)置有單向機(jī)構(gòu)1，單向機(jī)構(gòu)1內(nèi)部的止動(dòng)齒7組織楔形彈簧快6的返回運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)單向機(jī)構(gòu)1到達(dá)某一位置后活塞完全停止，然后通過泄氣閥5將高壓區(qū)的氣體放出，使系統(tǒng)復(fù)位。

本實(shí)用新型說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。