專(zhuān)利名稱(chēng)：電梯用小尺寸液壓緩沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩沖的裝置，尤其是一種電梯用小尺寸液壓緩沖器。用于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，液壓緩沖器主要實(shí)現(xiàn)緩沖和復(fù)位兩種功能，在緩沖過(guò)程都是采用節(jié)流的方式，用彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的物體突然沖擊到緩沖器時(shí)，通過(guò)節(jié)流作用和彈簧的作用，控制其減速度，逐漸制停運(yùn)動(dòng)物體和實(shí)現(xiàn)緩沖后復(fù)位。根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN81-11998《電梯制造與安裝安全規(guī)范》，當(dāng)裝有額定載重量的轎廂自由下落并以115％額定速度撞擊轎廂緩沖器時(shí)，緩沖器作用期間的平均減速度應(yīng)不大于1g；2.5g以上的減速度作用時(shí)間應(yīng)不大于0.04s，才能達(dá)到電梯標(biāo)準(zhǔn)要求。而目前采用的柱塞彈簧復(fù)位式油壓緩沖器的沖擊速度一般都≤2.5m/s。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，吳國(guó)政主編的《電梯原理、使用、維修》一書(shū)(出版社電子工業(yè)出版社，出版日期1996年6月第1版)，該書(shū)的第六章第五節(jié)第180頁(yè)緩沖器部分介紹了電梯用緩沖器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)變量軸調(diào)節(jié)的薄壁環(huán)形縫隙節(jié)流式緩沖器，其緩沖最大最小質(zhì)量比為3-5倍時(shí)比較容易使其減速達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，如果質(zhì)量范圍擴(kuò)大就困難了。根據(jù)其所述裝有復(fù)位彈簧，對(duì)于超高速電梯來(lái)說(shuō)，按電梯標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)算其制停距離為0.135v2(v為電梯的額定速度m/s)，加上復(fù)位所用彈簧，緩沖器就無(wú)法降低其自由高度，必然帶來(lái)建筑空間的浪費(fèi)，同時(shí)在高速?zèng)_擊下，原柱塞彈簧復(fù)位式在大質(zhì)量的情況下沖擊較為明顯，緩沖性能和結(jié)構(gòu)不能滿(mǎn)足超高速電梯發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電梯用小尺寸液壓緩沖器，使其解決了超高速緩沖過(guò)程。用現(xiàn)有柱塞彈簧復(fù)位式油壓緩沖器無(wú)法降低高度，減小尺寸，緩沖過(guò)程性能不理想、緩沖質(zhì)量范圍受限等問(wèn)題。此設(shè)計(jì)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)尺寸小、緩沖質(zhì)量范圍大、緩沖性能比彈簧復(fù)位式較好。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括活塞組件、缸蓋、徑向節(jié)流孔的內(nèi)缸體、外缸體組件、下底座、內(nèi)缸底座、蝶形彈簧和蓄能器。其連接關(guān)系為蓄能器與外缸體組件連接，徑向節(jié)流孔的內(nèi)缸體通過(guò)內(nèi)缸底座的定位密封和下底座的固定，與活塞組件密封形成封閉的內(nèi)腔，缸蓋固定在外缸體組件上，蝶形彈簧固定在內(nèi)缸底座上。
外缸體組件由外缸頭、外缸、油嘴、上底座組成。外缸焊接在上底座，外缸頭焊接在外缸上，油嘴焊接外缸上，組成外缸體，起固定內(nèi)缸體的作用，其與下底座密封，再通過(guò)缸蓋與外缸頭密封形成封閉的外腔。在外缸頭上安裝有排氣塞，用于注油和緩沖后排氣。
活塞組件由活塞、活塞桿、活塞桿頭、橡膠頭組成運(yùn)動(dòng)部件，通過(guò)導(dǎo)向套保持其垂直運(yùn)動(dòng)。其中活塞桿必須滿(mǎn)足穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求，活塞與內(nèi)缸體的密封因節(jié)流小孔的原因，必須采取組合密封，保證其工作的壽命要求。
內(nèi)缸體上開(kāi)有按規(guī)律變化的節(jié)流小孔，是整個(gè)緩沖過(guò)程節(jié)流的關(guān)鍵，其結(jié)構(gòu)為同心臺(tái)階小孔或薄壁小孔，小孔的直徑是根據(jù)緩沖最大最小質(zhì)量和面積與位移之間的關(guān)系確定的，設(shè)計(jì)的節(jié)流孔是按縱向和周向分布具有規(guī)律的2到3個(gè)小孔，并使其滿(mǎn)足薄壁小孔的要求。由于制造工藝的要求，節(jié)流小孔可以為同心臺(tái)階小孔。
蓄能器是一種具有一定氣室功能結(jié)構(gòu)的蓄能裝置，其通過(guò)充惰性氣體，與外缸體相連，并通過(guò)固定裝置使其固定在外缸體。在緩沖過(guò)程中，通過(guò)蓄能器的作用吸收沖擊和儲(chǔ)存能量，達(dá)到快速吸收能量，增大蓄能的作用，這樣可減小緩沖器的缸體尺寸，當(dāng)緩沖結(jié)束后，通過(guò)蓄能器的能量釋放實(shí)現(xiàn)復(fù)位。
蝶形彈簧通過(guò)螺紋連接預(yù)緊地固定在內(nèi)缸底座上，起到防緩沖沖底和復(fù)位功能。當(dāng)緩沖到末端時(shí)，防止運(yùn)動(dòng)的活塞直接沖底，同時(shí)考慮復(fù)位最低節(jié)流孔的要求，當(dāng)復(fù)位時(shí)，通過(guò)蝶形彈簧的作用，使蓄能器內(nèi)的壓力油進(jìn)入缸體內(nèi)腔，保證正常復(fù)位。
本發(fā)明采用徑向小孔節(jié)流和蓄能器來(lái)實(shí)現(xiàn)緩沖和復(fù)位，在內(nèi)缸體上分布按規(guī)律變化的節(jié)流小孔，采用此節(jié)流孔的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力和制停減速度不受油液粘度的影響。當(dāng)高速物體沖擊到緩沖器時(shí)，在缸體內(nèi)外的液體形成了壓力差，通過(guò)節(jié)流孔和蓄能器作用，改變壓力差，從而實(shí)現(xiàn)減速，達(dá)到緩沖的目的。在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)小尺寸，取消了原復(fù)位彈簧，采用蓄能器釋放壓力能來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，這樣的結(jié)構(gòu)型式具有尺寸小，重量輕，安裝方便，慣性小，反應(yīng)靈敏，能有效吸收初始沖擊能量等特征。在外缸體上安裝蓄能器，蓄能器預(yù)先充入一定壓力的氣體，當(dāng)緩沖時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)使外腔壓力增加，蓄能器內(nèi)的氣體受壓縮，從而使其壓力增加，在功能上具有“空氣彈簧”作用，緩沖結(jié)果后，當(dāng)橋廂離開(kāi)緩沖器，蓄能器內(nèi)的壓力能被釋放，由于內(nèi)外缸體內(nèi)的壓力差推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位，整個(gè)復(fù)位行程可以很長(zhǎng)。在緩沖過(guò)程中，蓄能器發(fā)揮蓄能作用，在儲(chǔ)存緩沖過(guò)程中能量的同時(shí)，吸收緩沖過(guò)程中的沖擊，使緩沖過(guò)程的最大減速不發(fā)生在沖擊的瞬間，同時(shí)減小油液的溫升，改善了緩沖特性，減小了緩沖器的結(jié)構(gòu)尺寸，達(dá)到了緩沖目的。
本發(fā)明不僅能提高緩沖特性，而且在結(jié)構(gòu)上減小了整體尺寸，節(jié)約建筑安裝空間?？紤]到緩沖器主要實(shí)現(xiàn)緩沖和復(fù)位兩個(gè)功能，為了減小緩沖沖擊，實(shí)現(xiàn)緩沖復(fù)位功能，緩沖器是采用蓄能器來(lái)儲(chǔ)存緩沖過(guò)程中的部份動(dòng)能，并實(shí)現(xiàn)柱塞復(fù)位。本發(fā)明緩沖行程短，大量的壓力能通過(guò)節(jié)流后，可通過(guò)蓄能器儲(chǔ)存，并保持一定的壓力，吸收油壓沖擊和壓力脈動(dòng)，保持平穩(wěn)制停。本發(fā)明外部復(fù)位彈簧取消了，這樣由于彈簧而引起的整個(gè)緩沖器高度問(wèn)題就可以解決了；由于外部加上了蓄能器，整個(gè)系統(tǒng)可以容納更多的液壓油，這樣油溫升過(guò)高的問(wèn)題就可以克服；蓄能器能吸收脈動(dòng)壓力，可減小沖擊；蓄能器的慣性小，響應(yīng)快，很好地克服了彈簧式蓄能器的缺點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖面2是本發(fā)明的外缸體結(jié)構(gòu)中1活塞組件，2外缸體組件，3活塞桿，4缸蓋，5導(dǎo)向套，6外缸頭，7外缸，8活塞，9內(nèi)缸體，10控制閥，11上底座，12下底座，13內(nèi)缸底座，14蝶形彈簧，15蓄能器，16油嘴，17排氣閥，18橡膠頭，19活塞桿頭具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，本發(fā)明包括活塞組件1、外缸體組件2、缸蓋4、徑向節(jié)流孔的內(nèi)缸體9、下底座12、內(nèi)缸底座13、蝶形彈簧14和蓄能器15。其連接關(guān)系為內(nèi)缸體9設(shè)有徑向節(jié)流孔，蓄能器15與外缸體組件2連接，內(nèi)缸體9通過(guò)內(nèi)缸底座13的定位密封和下底座12的固定，與活塞組件1密封形成封閉的內(nèi)腔，缸蓋4固定在外缸體組件2上，蝶形彈簧14固定在內(nèi)缸底座13上。
外缸體組件2由外缸頭6、外缸7、上底座11、油嘴16組成。外缸7焊接在上底座11上，外缸頭6焊接在外缸7上，油嘴16焊接外缸7上，組成外缸體，其與下底座12密封，再通過(guò)缸蓋4與外缸頭6密封形成封閉的外腔。在外缸頭6上安裝有排氣塞。
活塞組件1由活塞桿3、活塞8、橡膠頭18、活塞桿頭19組成，橡膠頭18、活塞桿頭19通過(guò)釘螺連接，活塞桿3與活塞8連接，通過(guò)擋圈和鎖緊螺母連為一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件；導(dǎo)向套5通過(guò)彈簧擋圈固定在缸蓋4上，活塞桿穿過(guò)導(dǎo)向套5起導(dǎo)向作用，保證活塞組件1的垂直運(yùn)動(dòng)。
內(nèi)缸體9通過(guò)內(nèi)缸底座13的定位密封和下底座12的固定，與活塞8密封形成封閉的內(nèi)腔，內(nèi)缸體9上的徑向節(jié)流孔，是節(jié)流面積按位移函數(shù)變化規(guī)律分布的徑向小孔，其結(jié)構(gòu)為同心臺(tái)階小孔或薄壁小孔，小孔的直徑是根據(jù)緩沖最大最小質(zhì)量和面積與位移之間的關(guān)系確定的，節(jié)流孔是按縱向和周向分布具有規(guī)律的孔，周向?yàn)?到3個(gè)孔，并使其滿(mǎn)足薄壁小孔的要求。
蓄能器15通過(guò)連接管、控制閥10和轉(zhuǎn)換接頭與外缸體7連接形成外蓄能裝置；蓄能器15是具有一定初始?jí)毫Φ摹畾怏w彈簧’或具有一定氣室、能充入惰性的結(jié)構(gòu)裝置，水平或垂直安裝的皮囊或柱塞式蓄能器。
缸蓋4通過(guò)螺釘、墊圈固定在外缸頭6，通過(guò)密封圈實(shí)現(xiàn)軸的密封，外缸頭6上設(shè)有導(dǎo)向套5，通過(guò)導(dǎo)向套5固定缸蓋4對(duì)活塞桿3起導(dǎo)向作用。
外缸7上焊接有油嘴16，排氣塞組件17通過(guò)螺紋連接外缸7。
本發(fā)明主要是實(shí)現(xiàn)緩沖和復(fù)位兩種工作過(guò)程。當(dāng)重物沖擊到橡膠頭18時(shí)，橡膠頭18起緩沖作用，防止金屬直接沖擊，然后，通過(guò)活塞桿3推動(dòng)活塞8下運(yùn)動(dòng)，壓縮液體，隨著內(nèi)腔壓力的升高，在內(nèi)外腔間形成了壓力差，通過(guò)節(jié)流孔的液體，一部分從回流孔返回，一部分通過(guò)管流入蓄能器15實(shí)現(xiàn)了緩沖和蓄能過(guò)程，當(dāng)緩沖結(jié)果后，重物離開(kāi)，受壓縮的蝶形彈簧14推動(dòng)活塞8向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)阶畹凸?jié)流孔時(shí)，蓄能器15中的壓力通過(guò)液體推動(dòng)活塞8向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)位。
權(quán)利要求
1.一種電梯用小尺寸液壓緩沖器，包括活塞組件(1)、外缸體組件(2)、缸蓋(4)、徑向節(jié)流孔的內(nèi)缸體(9)、下底座(12)、內(nèi)缸底座(13)，其特征在于，還包括蝶形彈簧(14)和蓄能器(15)，省略了原復(fù)位用彈簧，其連接關(guān)系為內(nèi)缸體(9)設(shè)有徑向節(jié)流孔，蓄能器(15)與外缸體組件(2)連接，內(nèi)缸體(9)通過(guò)內(nèi)缸底座(13)的定位密封和下底座(12)的固定，與活塞組件(1)密封形成封閉的內(nèi)腔，缸蓋(4)固定在外缸體組件(2)上，蝶形彈簧(14)固定在內(nèi)缸底座(13)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用小尺寸液壓緩沖器，其特征是，外缸體組件(2)由外缸頭(6)、外缸(7)、上底座(11)、油嘴(16)組成，外缸(7)焊接在上底座(11)上，外缸頭(6)焊接在外缸(7)上，油嘴(16)焊接外缸(7)上，組成外缸體，其與下底座(12)密封，再通過(guò)缸蓋(4)與外缸頭(6)密封形成封閉的外腔，在外缸頭(6)上設(shè)有排氣塞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用小尺寸液壓緩沖器，其特征是，活塞組件(1)由活塞桿(3)、活塞(8)、橡膠頭(18)、活塞桿頭(19)組成，橡膠頭(18)、活塞桿頭(19)通過(guò)釘螺連接，活塞桿(3)與活塞(8)連接，通過(guò)擋圈和鎖緊螺母連為一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用小尺寸液壓緩沖器，其特征是，內(nèi)缸體(9)通過(guò)內(nèi)缸底座(13)和下底座(12)與活塞(8)密封形成封閉的內(nèi)腔，內(nèi)缸體(9)上的徑向節(jié)流孔其結(jié)構(gòu)為同心臺(tái)階孔薄壁孔，孔的直徑是根據(jù)緩沖最大最小質(zhì)量和面積與位移之間的關(guān)系確定，且滿(mǎn)足薄壁小孔的要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用小尺寸液壓緩沖，其特征是，蓄能器(15)通過(guò)連接管、控制閥(10)和轉(zhuǎn)換接頭與外缸(7)連接形成外蓄能裝置，蓄能器(15)是具有初始?jí)毫Φ摹畾怏w彈簧’或具有氣室功能、能充入惰性氣體的結(jié)構(gòu)裝置，水平或垂直安裝的皮囊或柱塞式蓄能器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用小尺寸液壓緩沖器，其特征是，缸蓋(4)通過(guò)螺釘、墊圈固定在外缸頭(6)，通過(guò)密封圈實(shí)現(xiàn)軸的密封，外缸頭(6)上設(shè)有導(dǎo)向套(5)，通過(guò)導(dǎo)向套(5)固定缸蓋(4)對(duì)活塞桿(3)起導(dǎo)向作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用小尺寸液壓緩沖，其特征是，外缸(7)上焊接有油嘴(16)，排氣塞組件(17)通過(guò)螺紋連接外缸(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用小尺寸液壓緩沖器，其特征是，蝶形彈簧(14)通過(guò)螺紋連接預(yù)緊地固定在內(nèi)缸底座(13)上。
全文摘要
一種超高速電梯用小尺寸液壓緩沖器，包括活塞組件、外缸體組件、缸蓋、徑向節(jié)流孔的內(nèi)缸體、下底座、內(nèi)缸底座、蝶形彈簧和蓄能器，內(nèi)缸體設(shè)有徑向節(jié)流孔，蓄能器與外缸體組件連接，內(nèi)缸體通過(guò)內(nèi)缸底座的定位密封和下底座的固定，與活塞組件密封形成封閉的內(nèi)腔，缸蓋固定在外缸體組件上，蝶形彈簧固定在內(nèi)缸底座上。本發(fā)明省略了原復(fù)位用彈簧，當(dāng)物體沖擊到緩沖器，通過(guò)節(jié)流孔的節(jié)流和蓄能器蓄能作用，利用蓄能器內(nèi)氣體被壓縮和膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)緩沖和復(fù)位；緩沖時(shí)蓄能器儲(chǔ)存壓力能，達(dá)到緩沖和吸收沖擊。復(fù)位時(shí)通過(guò)蓄能器釋放壓力能，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)位，具有結(jié)構(gòu)尺寸小，重量輕，安裝方便，緩沖沖擊小，緩沖過(guò)程平穩(wěn)，緩沖質(zhì)量范圍大的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B66B5/28GK1613741SQ20041008473
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者朱昌明, 姚榮康, 詹永麒 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)