[發(fā)明專利]一種擠壓油膜緩沖式液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111286985.5
• 申請(qǐng)日: 2021-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114017293B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張進(jìn)杰;張慧斌;王瑤;江志農(nóng);孫旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B39/02
• 分類號(hào): F04B39/02;F04B39/00;F04B39/04;F04B37/12
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發(fā)明涉及的一種擠壓油膜緩沖式液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)在機(jī)構(gòu)柱塞上安裝緩沖盤(pán)，在緩沖盤(pán)和緩沖盤(pán)底座之間有油墊。其工作原理為：當(dāng)進(jìn)油口A進(jìn)油時(shí)，與擠壓油膜腔相通的進(jìn)油口B同時(shí)接通，在上下液壓油壓差、卸荷器彈簧力、自身重力綜合作用下，柱塞向下運(yùn)動(dòng)，緩沖盤(pán)與凹槽之間的環(huán)形間隙形成擠壓油膜，對(duì)柱塞實(shí)現(xiàn)緩沖。對(duì)柱塞進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析：柱塞運(yùn)動(dòng)到下限位時(shí)處于平衡狀態(tài)，建立力的平衡方程并聯(lián)立始末狀態(tài)油膜厚度差的柱塞行程方程，來(lái)確定始末狀態(tài)的油膜厚度。本發(fā)明提供的一種擠壓油膜緩沖式液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有以下有益效果：有效的減小柱塞沖擊，消除柱塞振蕩，從而提高該機(jī)構(gòu)的使用壽命和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及擠壓油膜緩沖器領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種帶擠壓油膜的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

往復(fù)壓縮機(jī)在我國(guó)石油化工行業(yè)中占有著重要的作用，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，目前越來(lái)越多的壓縮機(jī)配套了氣閥調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過(guò)控制進(jìn)氣閥關(guān)閉時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)氣缸壓縮氣量的調(diào)控。氣閥調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓柱塞式，在使用過(guò)程中柱塞以極高的速度撞擊頂桿，帶動(dòng)閥座因壓叉巨大沖擊力而產(chǎn)生沖擊破壞；而且壓叉與閥座之間出現(xiàn)多次沖擊與反彈，在壓叉與閥座之間形成交變應(yīng)力，在交變應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，壓叉與閥座的接觸面產(chǎn)生疲勞破壞，大大降低了壓叉和閥座的使用壽命和可靠性。由此可見(jiàn)，必須采取相應(yīng)的措施減小壓叉與閥座之間的沖擊與振蕩，提高壓叉與閥座的使用壽命和可靠性。

擠壓油膜阻尼是基于擠壓油膜理論：當(dāng)兩平行板之間充滿了油液，并且以一定速度相互靠近時(shí)，由于內(nèi)部的液體不能及時(shí)排出，液體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生擠壓效應(yīng)，并產(chǎn)生與平板形狀有關(guān)的壓力分布，該壓力與平板靠近的速度有關(guān)，因而，形成平板運(yùn)動(dòng)的阻尼效應(yīng)。油膜阻尼具有緩沖行程短、緩沖阻尼可變、緩沖力大、緩沖過(guò)程無(wú)反彈等優(yōu)點(diǎn)，在相對(duì)較短的柱塞行程上可發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，具有良好的適應(yīng)性。

本發(fā)明提出了一種擠壓油膜緩沖式液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，利用擠壓油膜的輸出力和阻尼對(duì)柱塞末端行程進(jìn)行緩沖,有效減小了柱塞沖擊，提高了液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用壽命和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服壓叉沖擊現(xiàn)象引起壓叉和閥座使用壽命降低與可靠性下降，提出了在柱塞設(shè)置環(huán)形擠壓油膜緩沖器的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題采取的方案為：

一種擠壓油膜緩沖式液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于：

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括進(jìn)油口A、O形圈、缸體一、進(jìn)油口B、缸體二、漏油收集腔、漏油回收口、漏氣收集腔、漏氣回收口、缸體三、防塵塊、防塵擋圈、頂桿、密封塊、支架、密封塊一、擋蓋、擠壓油膜腔、緩沖盤(pán)、柱塞、彈簧、液壓油工作腔。

該機(jī)構(gòu)通過(guò)固定螺栓與往復(fù)壓縮機(jī)吸氣閥閥蓋固定，為了便于帶有緩沖盤(pán)的柱塞的安裝，特將上缸體分為缸體一和缸體二，通過(guò)螺栓與缸體三固定，缸體一中柱塞上部空間為液壓油工作腔，與進(jìn)油口A相通，控制著柱塞的頂出和撤回，彈簧置于液壓油工作腔內(nèi)，缸體二上部設(shè)有凹槽，帶緩沖盤(pán)柱塞安裝于凹槽內(nèi)，緩沖盤(pán)與凹槽形成的空間為擠壓油膜腔，與進(jìn)油口B相通，缸體三擋圈下依次設(shè)有密封塊一、支架、密封塊、防塵塊和防塵擋圈，頂桿下部凸出部分通過(guò)壓蓋安裝于卸荷器內(nèi)，上部滑設(shè)于缸體內(nèi)，頂端與柱塞接觸處設(shè)有漏油回收腔，并設(shè)有漏油回收口，在密封塊與密封塊一之間設(shè)有漏氣回收腔，與漏氣收集口相通。

所述柱塞與緩沖盤(pán)為一體式設(shè)計(jì)，能夠有效的提高其使用壽命，緩沖盤(pán)下表面壁面設(shè)置有凸出結(jié)構(gòu)，凹槽上壁面設(shè)置有凹入結(jié)構(gòu)，所述的凸出結(jié)構(gòu)與凹入結(jié)構(gòu)相互配合，能夠增強(qiáng)擠壓效應(yīng)。

應(yīng)用所述的擠壓油膜緩沖式液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法，其特征在于步驟如下：

1)初始狀態(tài)為：頂桿一端通過(guò)壓蓋固定于卸荷器之內(nèi)，另一端穿過(guò)密封塊與密封塊一位于缸體三擋圈處，且液壓油工作腔內(nèi)無(wú)油，柱塞上部彈簧處于預(yù)壓縮狀態(tài)，由于彈簧力的作用柱塞與頂桿接觸。