專利名稱：一種機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種利用彈簧一齒輪相配合的可反復(fù)使用的沖擊緩沖機械機構(gòu)，該 機構(gòu)可實現(xiàn)緩沖姿態(tài)自修復(fù)功能。
背景技術(shù)：
緩沖機構(gòu)的設(shè)計對結(jié)構(gòu)安全性有著極其重要的意義。目前可供選擇的緩沖裝置 有純機械緩沖、液壓緩沖裝置、電動機械緩沖裝置和電磁緩沖裝置。液壓緩沖裝置在真 空中需要進行嚴格的密封和熱防護措施，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，可靠性低；電動機械緩沖 裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且容易受到供電系統(tǒng)故障的影響；電磁緩沖機構(gòu)質(zhì)量過大，而且具有 和電動機械緩沖系統(tǒng)一樣的問題。機械緩沖裝置結(jié)構(gòu)簡單，不容易受到外界環(huán)境和其他 系統(tǒng)的影響。機械緩沖方式有兩種可供選擇一種是摩擦制動方式，一種是齒輪與彈簧相配 合的方式。相比之下，采用摩擦制動方式的緩沖器對結(jié)構(gòu)的磨損大，同時摩擦緩沖過程 中還會產(chǎn)生大量的熱，而且緩沖效果不是非常好。而采用彈簧與齒輪相配合方式的緩沖 器就沒有這類問題，而且安全可靠，使用壽命高。同時，利用彈簧、齒輪以及旋轉(zhuǎn)電機 的配合，可實現(xiàn)緩沖姿態(tài)的自修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，解決了上述的現(xiàn)有緩沖裝置緩沖 效果差，使用壽命短，緩沖姿態(tài)不能自動修復(fù)的問題。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，包括下套筒，下彈簧，上套筒，活塞，上彈簧；所 述的下套筒內(nèi)布置下彈簧，活塞布置在上套筒內(nèi)，在活塞的上方布置上彈簧。本發(fā)明所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，所述的上套筒內(nèi)側(cè)壁布置齒條。本發(fā)明所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，還包括下彈簧插銷，上彈簧插銷，下 轉(zhuǎn)動圓盤，鋼絲繩，中央轉(zhuǎn)軸，上轉(zhuǎn)動圓盤；所述的下套筒與活塞的側(cè)端開有凹槽，下 轉(zhuǎn)動圓盤布置在下套筒頂端的內(nèi)部，且置于下彈簧的上方，下套筒的凹槽內(nèi)布置下彈簧 插銷，上轉(zhuǎn)動圓盤布置在活塞內(nèi)，活塞的凹槽內(nèi)布置上彈簧插銷，下轉(zhuǎn)動圓盤與下彈簧 插銷之間通過鋼絲繩連接，上轉(zhuǎn)動圓盤與上彈簧插銷之間通過鋼絲繩連接，下轉(zhuǎn)動圓盤 之間上轉(zhuǎn)動圓盤連接中央轉(zhuǎn)軸。本發(fā)明所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，所述的活塞的凹槽處的下方開有滑動 槽，滑動槽的截面呈梯形，且滑動槽以活塞的徑向依次排列。本發(fā)明所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，還包括復(fù)位彈簧，所述的復(fù)位彈簧布 置在上轉(zhuǎn)動圓盤內(nèi)。
本發(fā)明所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，還包括插銷彈簧，所述的下套筒與活 塞的凹槽內(nèi)布置插銷彈簧。本發(fā)明所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，還包括旋轉(zhuǎn)電機，圓筒；所述的旋轉(zhuǎn) 電機布置在下套筒的上方、旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動軸垂直連接在中央轉(zhuǎn)軸上，圓筒水平連接在 旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動軸上，圓筒布置在活塞的凹槽內(nèi)。有益效果
本發(fā)明機構(gòu)的安裝和運動過程無干涉，結(jié)構(gòu)剛度好，運動摩擦阻力較小，質(zhì)量較 輕，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，使用壽命長，可靠性高，能吸收很高的沖擊能量，實現(xiàn)緩沖 姿態(tài)的自修復(fù)功能。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為下彈簧插銷縮回下套筒凹槽時的狀態(tài)示意圖； 圖3為下套筒被圓筒頂入下一個齒槽時狀態(tài)示意圖； 圖4為上彈簧插銷完全縮回活塞凹槽內(nèi)時狀態(tài)示意圖； 圖中1是下套筒，2是下彈簧，3是上套筒，4是下彈簧插銷，5是活塞，6是上彈簧 插銷，7是上彈簧，8是下轉(zhuǎn)動圓盤，9是鋼絲繩，10是中央轉(zhuǎn)軸，11是旋轉(zhuǎn)電機，12是 圓筒，13是上轉(zhuǎn)動圓盤，14是插銷彈簧，15是復(fù)位彈簧。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步詳細說明
如圖1、所示一種機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，包括下套筒1，下彈簧2，上套筒3， 下彈簧插銷4，活塞5，上彈簧插銷6，上彈簧7，下轉(zhuǎn)動圓盤8，鋼絲繩9，中央轉(zhuǎn)軸 10，旋轉(zhuǎn)電機11，圓筒12，上轉(zhuǎn)動圓盤13，插銷彈簧14，復(fù)位彈簧15。下套筒1內(nèi)布置下彈簧2，活塞5布置在上套筒3內(nèi)，在活塞5的上方布置上彈 簧7。上套筒3內(nèi)側(cè)壁布置齒條。下套筒1與活塞5的側(cè)端開有凹槽，下轉(zhuǎn)動圓盤8 布置在下套筒1的內(nèi)，且置于下彈簧2的上方，下套筒1的凹槽內(nèi)布置下彈簧插銷4，上 轉(zhuǎn)動圓盤13布置在活塞5內(nèi)，活塞5的凹槽內(nèi)布置上彈簧插銷6，下轉(zhuǎn)動圓盤8與下彈簧 插銷4之間通過鋼絲繩9連接，上轉(zhuǎn)動圓盤13與上彈簧插銷6之間通過鋼絲繩9連接， 下轉(zhuǎn)動圓盤8之間上轉(zhuǎn)動圓盤13連接中央轉(zhuǎn)軸10。下套筒1與活塞5的凹槽內(nèi)布置插銷 彈簧14?；钊?的凹槽處的下方開有滑動槽，滑動槽的截面呈梯形，且滑動槽以活塞5的 徑向依次排列。旋轉(zhuǎn)電機11布置在下套筒1的上方、旋轉(zhuǎn)電機11的驅(qū)動軸垂直連接在中央轉(zhuǎn)軸 10上，圓筒12水平連接在旋轉(zhuǎn)電機11的驅(qū)動軸上，圓筒12布置在活塞5的凹槽內(nèi)，復(fù) 位彈簧15布置在上轉(zhuǎn)動圓盤13內(nèi)。
圖2、圖3、圖4所示在彈簧壓縮緩沖過程中，最初只是下面的彈簧被壓縮，隨 著壓縮力的不斷增大，上面的彈簧也開始被壓縮，這個過程當(dāng)中上、下彈簧插銷逐個滑 入到每個齒槽當(dāng)中，下套筒不斷上移，直到壓縮過程結(jié)束。彈簧壓縮緩沖后能量釋放過程，也叫姿態(tài)調(diào)整或姿態(tài)修復(fù)過程，其工作原理如 下
活塞下面，下套筒上端裝有旋轉(zhuǎn)電機，控制著中央轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動。中央轉(zhuǎn)軸的兩端為 卡齒狀，插入上、下圓盤中，帶動圓盤轉(zhuǎn)動。上、下圓盤在中央轉(zhuǎn)軸的帶動下，開始旋 轉(zhuǎn)，從而帶動兩頭分別固定在彈簧插銷和圓盤上的高強度鋼絲繩，使得彈簧插銷向內(nèi)收 縮。因上圓盤直徑比下圓盤大，從而當(dāng)圓筒運動到所示圖2位置時，下插銷已經(jīng)完全縮 入銷孔中，而上插銷則還未完全縮入銷空中。圓筒在旋轉(zhuǎn)電機的帶動下繼續(xù)轉(zhuǎn)動，此時下彈簧插銷已完全縮入銷孔中，下套 筒被圓筒向下頂，從而開始向下運動，而此時上彈簧插銷也在中央轉(zhuǎn)軸的帶動下，向內(nèi) 收縮。到達圖3所示的位置，下套筒向下運動到中央轉(zhuǎn)軸下端卡齒正好與下圓盤卡槽分 離狀態(tài)，而此時上彈簧插銷仍未完全縮入銷孔中。圓筒運動到活塞底部，下套筒中的下彈簧插銷完全頂入齒槽中，下套筒被固定 住?；钊械纳蠌椈刹邃N完全縮入銷孔中，在上彈簧的彈力作用下，活塞向下運動一段 距離，而此時中央轉(zhuǎn)軸上端的卡齒已完全離開上圓盤的卡槽中，上圓盤中的復(fù)位彈簧將 上圓盤恢復(fù)到中央轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動之前的初始位置，如圖4所示。 圓筒在旋轉(zhuǎn)電機的帶動下 繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，隨后圓筒滑入活塞凹齒中，活塞在上彈簧的作用力下被頂下，活塞中的上彈 簧插銷正好插入下一個齒槽中，活塞停住向下運動，圓筒又回復(fù)到圖1中的狀態(tài)，同時 中央轉(zhuǎn)軸兩端的卡齒重新與上、下圓盤的卡槽卡住。這樣上彈簧就伸展了一段距離。此后，隨著旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)動，整個運動重復(fù)上面的過程，直到該機械緩沖裝置 恢復(fù)壓縮前的狀態(tài)。這樣，就實現(xiàn)了該機械緩沖裝置姿態(tài)的自修復(fù)。
權(quán)利要求
1.一種機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于包括下套筒(1)，下彈簧(2)， 上套筒(3)，活塞(5)，上彈簧(7)；所述的下套筒(1)內(nèi)布置下彈簧(2)，活 塞(5)布置在上套筒(3)內(nèi)，在活塞(5)的上方布置上彈簧(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于所述的上套筒 (3)內(nèi)側(cè)壁布置齒條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于還包括下彈簧插 銷(4)，上彈簧插銷(6)，下轉(zhuǎn)動圓盤(8)，鋼絲繩(9)，中央轉(zhuǎn)軸(10)，上轉(zhuǎn) 動圓盤(13)；所述的下套筒(1)與活塞(5)的側(cè)端開有凹槽，下轉(zhuǎn)動圓盤(8)布 置在下套筒(1)頂端的內(nèi)部，且置于下彈簧(2)的上方，下套筒(1)的凹槽內(nèi)布置 下彈簧插銷(4)，上轉(zhuǎn)動圓盤(13)布置在活塞(5)內(nèi)，活塞(5)的凹槽內(nèi)布置上 彈簧插銷(6)，下轉(zhuǎn)動圓盤(8)與下彈簧插銷(4)之間通過鋼絲繩(9)連接，上轉(zhuǎn) 動圓盤(13)與上彈簧插銷(6)之間通過鋼絲繩(9)連接，下轉(zhuǎn)動圓盤(8)之間上 轉(zhuǎn)動圓盤(13)連接中央轉(zhuǎn)軸(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于所述的活塞(5) 的凹槽處的下方開有滑動槽，滑動槽的截面呈梯形，且滑動槽以活塞(5)的徑向依次排 列。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于還包括復(fù)位彈簧 (15)，所述的復(fù)位彈簧(15)布置在上轉(zhuǎn)動圓盤(13)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于還包括插銷彈簧 (14)，所述的下套筒(1)與活塞(5)的凹槽內(nèi)布置插銷彈簧(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3或5所述的機械緩沖及姿態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于還包括 旋轉(zhuǎn)電機(11)，圓筒(12)；所述的旋轉(zhuǎn)電機(11)布置在下套筒(1)的上方、旋轉(zhuǎn) 電機(11)的驅(qū)動軸垂直連接在中央轉(zhuǎn)軸(10)上，圓筒(12)水平連接在旋轉(zhuǎn)電機(11)的驅(qū)動軸上，圓筒(12)布置在活塞(5)的凹槽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種利用彈簧－齒輪相配合的可反復(fù)使用的沖擊緩沖機械機構(gòu)，該機構(gòu)可實現(xiàn)緩沖姿態(tài)自修復(fù)功能。包括下套筒，下彈簧，上套筒，活塞，上彈簧；所述的下套筒內(nèi)布置下彈簧，活塞布置在上套筒內(nèi)，在活塞的上方布置上彈簧。本發(fā)明機構(gòu)的安裝和運動過程無干涉，結(jié)構(gòu)剛度好，運動摩擦阻力較小，質(zhì)量較輕，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，使用壽命長，可靠性高，能吸收很高的沖擊能量，實現(xiàn)緩沖姿態(tài)的自修復(fù)功能。
文檔編號F16F15/121GK102011832SQ20101059254
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者萬峻麟, 徐磊, 李磊, 林輕, 柏合民, 聶宏, 陳傳志, 陳姮, 陳金寶 申請人:南京航空航天大學(xué)