一种双向自锁阻尼器的制作方法

1.本技术涉及阻尼器的技术领域，尤其是涉及一种双向自锁阻尼器。


背景技术：

2.阻尼器，是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置，广泛应用于汽车领域、自动化领域等相关机械领域中。在太阳能光伏发电装置领域中，阻尼器的应用也较为广泛，太阳能光伏发电装置是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，其核心部件之一为光伏板模块，光伏板模块是由多个光伏板单元拼接而成，主要用于吸收太阳光辐射能。整个发电装置布置于空旷的户外区域，光伏板模块会在风的吹动下发生晃动，此时所安装的阻尼器主要用于降低光伏板模板的晃动幅度以保持太阳光辐射能的接收效果。
3.目前应用于光伏板模块上的阻尼器在当光伏板单元处于0.1m/s的移动速度状态下时，其所能产生的阻尼力大约为5000n~10000n左右。发明人认为光伏板模块角度调节完成后为更好的接收太阳光辐射能应该保持静止状态，但现有的阻尼器结构在受到较大的外部负载情况下所产生的阻尼力并不大，光伏板模块在大风情况下晃动依旧严重，无法达到理想的太阳光辐射能接收效果，同时不同程度的晃动对整个光伏系统的安全性和寿命带来隐患。


技术实现要素：

4.为了实现阻尼器在受到外部较大的负载力情况下能产生较大的阻尼力，本技术提供一种双向自锁阻尼器。
5.本技术提供的一种双向自锁阻尼器采用如下的技术方案：
6.一种双向自锁阻尼器，包括封入有工作介质的缸体以及收容于缸体内且可沿缸体轴向发生位移的活塞总成，所述活塞总成包括：
7.活塞杆，所述活塞杆包括延伸至缸体内的工作部以及由缸体内延伸而出的第一安装部；
8.活塞，与工作部连接并将缸体划分为复原压力室与压缩压力室；以及
9.双向自锁阀，与工作部连接，所述双向自锁阀包括：
10.阀体，所述阀体开设有过流室以及连通于过流室的第一过流流道与第二过流流道，所述第一过流流道与复原压力室连通，所述第二过流流道与压缩压力室连通；
11.锁止组件，置于过流室内；
12.其中，所述锁止组件于工作介质的驱动下可被引导的于过流室内发生位移，用于开启/切断第一过流流道或第二过流流道与过流室的连通。
13.通过采用上述技术方案，阻尼器在受到外部负载力时，活塞总成于缸体内发生轴向位移，迫使缸体内的工作介质于复原压力室与压缩压力室内发生流动，工作介质在流动过程中经过第一过流流道与第二过流流道实现了第一道的缓速，使得活塞杆位移得到缓
速；同时，工作介质在进入至过流室后，通过驱动置于过流室内的锁止组件来切断第一过流流道/第二过流流道与过流室之间的连通来达到切断复原压力室与压缩压力室之间的连通效果，进而抑制活塞杆的位移来产生巨大的阻尼力，对外部负载产生较佳的限位作用。
14.优选的，所述第一过流流道/第二过流流道的其中一流道始终保持与过流室相连通，所述锁止组件用于开启/切断另一流道与过流室的连通。
15.通过采用上述技术方案，由于其中一流道始终与过流室连通，增大了工作介质的压缩空间，在锁止组件在切断其中一流道与过流室的连通后，活塞杆还具有一定的位移幅度，达到缓速锁止的效果，减少由于快速锁止时外部负载产生速度突变时的晃动，同时对于整个阻尼器起到了保护，提高使用寿命。
16.优选的，所述锁止组件包括：
17.阀芯单元，所述阀芯单元包括主体部以及连接于主体部两侧且用于开启/切断第一过流流道/第二过流流道与过流室连通的第一锁止部与第二锁止部；以及
18.弹性补偿单元，分布于主体部的两侧用于迫使阀芯单元始终具有复位移动的运动趋势。
19.通过采用上述技术方案，作用于阀芯单元两侧的弹性补偿单元，可以实现当外部负载力在一定范围内时，保持第一过流流道、第二过流流道均与过流室连通状态，使得外部负载能够以一定的速度实现位移；当外部负载力超过所预期的力值时，克服其中一弹性补偿单元并使其发生弹性形变，使得阀芯单元切断其中一流道与过流室之间的连通而达到对活塞杆的锁止效果，并且当外部负载力降低到预期的力值范围内时，弹性补偿单元释放弹性势能推动阀芯单元做复位运动，可继续实现活塞杆在一定速度发生位移。
20.优选的，所述第一锁止部包括第一尖端，所述第二锁止部包括第二尖端，所述第一尖端与第二尖端均具有一锥形密封面，其中一锥形密封面上开设有一导流段，当具有导流段的锥形密封面与第一过流流道/第二过流流道的开口相抵触时，第一过流流道/第二过流流道与导流段之间形成连通过流室的溢流口。
21.通过采用上述技术方案，当其中一锥形密封面与第一过流流道/第二过流流道的开口相抵触时，导流段的设置而形成溢流口使得复原压力室与压缩压力室还处于连通状态，此时活塞杆依旧能够发生位移，但由于溢流口的形成对工作介质的流动起到较好的阻尼效果，对于外部负载产生较大的阻尼力；并且，工作介质能够在缸体内进行循环，可有效的避免活塞杆反向运动时，由于工作介质未回流在缸体上方留存有空气而出现空程显现，提高了阻尼器运行的稳定性。
22.优选的，所述主体部将过流室划分为第一腔室与第二腔室，且主体部的外周面与过流室的内壁相抵触，所述主体部开至少一个连通第一腔室与第二腔室的阻尼流道。
23.通过采用上述技术方案，主体部由于外周面与过流室的内壁相抵触进而形成了类似活塞的作用，在当外部负载力在一定范围内时，工作介质对于阀芯单元的驱动力不足以迫使阀芯单元切断第一过流流道/第二过流流道与过流室之间的连通，此时工作介质在于过流室内流动时同时会流经主体部上的阻尼流道，起到对工作介质二次的缓流作用，更进一步的提升活塞杆的缓速效果，对于外部负载的阻尼力产生更大。
24.优选的，所述阀体包括：
25.阀座，所述过流室与第一过流流道开设于阀座上，所述阀座的一端开设有与过流
室连通的锁止槽；以及
26.阀盖，所述第二过流流道开设于阀盖上，所述阀盖包括基体以及连接于基体一端的延伸部，所述基体的外周面与锁止槽内壁密封连接，所述基体的端面与锁止槽的槽底相抵触并形成第一密封部，所述延伸部由基体一端引入至过流室内。
27.通过采用上述技术方案，阀盖与阀座之间的配合连接使得整个阀体分体式设置，便于整体拆装；同时，利用基体与锁止槽内壁之间的密封连接，结合基体端面与锁止槽槽底之间抵触后所形成的第一密封部大幅提升了过流室的密封性。
28.优选的，述工作部具有一连通复原压力室与压缩压力室的阻尼室，所述双向自锁阀安装于阻尼室内。
29.通过采用上述技术方案，阻尼室的设置首先提供了整个双向自锁阀的安装空间，同时阻尼室还作为工作介质的储存区域，可降低工作介质对于双向自锁阀的冲击受损。
30.优选的，所述活塞杆开设有进入流道与转入流道，所述进入流道连通复原压力室与转入流道，所述转入流道连通阻尼室；其中，进入流道与转入流道相连通且两者形成一夹角。
31.通过采用上述技术方案，工作介质在受到活塞的驱动力下会从复原压力室流动至进入流道内，再由进入流道流动至转入流道内，由于转入流道与进入流道之间具有一夹角，工作介质在流动至转入流道时由于速度的突变会消耗一部分动能，进而减少了工作介质由于流速过快冲击双向自锁阀而导致整个阻尼器晃动，同时更好的提升阻尼器的使用寿命。
32.优选的，所述过流室具有与转入流道相连通的扩口。
33.通过采用上述技术方案，扩口的形成使得工作介质在从转入流道流动至过流室内时增大了流量，由于截面的扩大，能减少双向自锁阀受到工作介质冲击而产生的应力集中情况，同时提高了工作介质流动时的稳定性，可降低整个阻尼器工作时的晃动。
34.优选的，所述阀座的外周面与阻尼室的内壁为密封连接，所述阀座的端面与工作部的端面相抵触并形成第二密封部。
35.通过采用上述技术方案，第二密封部的形成提高了阻尼室的密封性。
36.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
37.1、通过在活塞杆工作部上开设阻尼室，并在阻尼室内安装双向自锁阀，利用工作介质于缸体内的流动驱动双向自锁阀内的锁止组件于过流室内发生位移，以实现切断第一过流流道或第二过流流道与过流室的连通，进而产生较大的阻尼力，对于外部负载可实现限位的效果；
38.2、通过在阀芯单元的两侧布置弹性补偿单元，能够抵消一定区间范围内的外部负载力，使得整个阀芯单元的位移量不足以切断第一过流流道或第二过流流道与过流室的连通，进而实现了活塞杆缓速的位移，不影响外部元件的正常移动；
39.3、通过将阀芯单元的主体部与过流室采用紧配的连接方式，阻断了工作介质从主体部外周面与过流室内壁之间的流动途径，而主体部上开设阻尼流道供工作介质流动，实现了对工作介质的二次缓流作用，更好的增大整个阻尼器的缓速效果；
40.4、通过在其中一锥形密封面上开设导流段而形成的溢流口，使得活塞杆在伸出或者缩进的其中一工作模式下保持复原压力室与压缩压力室的连通，实现工作介质的内部循环，有效避免了活塞杆在执行另一工作模式时，缸体内留存有空气而发生空程问题，提高了
阻尼器运行的稳定性。
41.5、通过分体设置的阀体提高了拆装过程中的便捷性，同时通过阀盖与锁止槽之间的密封连接，阀座与阻尼室之间的密封连接，并且在端部之间分别形成第一密封部与第二密封部，加强了过流室与阻尼室的整体密封性，使得阻尼器运行更为的稳定。
附图说明
42.图1为一种双向自锁阻尼器的结构示意图；
43.图2为双向自锁阀与活塞杆的连接示意图；
44.图3为双向自锁阀处于开启状态下的结构示意图；
45.图4为阀芯单元的结构示意图；
46.图5为图1的a部放大图；
47.图6为导向器的结构示意图；
48.图7为活塞杆处于缩进时双向自锁阀的状态示意图；
49.图8为图7的b部放大图；
50.图9为活塞杆处于伸出时双向自锁阀的状态示意图；
51.图10为双向自锁阻尼器与光伏板单元之间的连接示意图。
52.附图标记说明：10、双向自锁阻尼器；11、外缸；12、内缸；13、贮油室；14、复原压力室；15、压缩压力室；16、回弹缓冲件；17、第二安装部；100、活塞杆；110、第一安装部；120、进入流道；130、转入流道；140、阻尼室；150、扩口；200、活塞；210、活塞主体；220、限位板；230、锁紧螺母；300、双向自锁阀；310、阀座；311、第一过流流道；312、第二密封部；313、溢流口；320、基体；321、第二过流流道；322、第一密封部；330、延伸部；340a、第一腔室；340b、第二腔室；350、弹性补偿单元；360、阀芯单元；361、主体部；3611、阻尼流道；362、第一锁止部；3621、第一尖端；3622、导流段；363、第二锁止部；3631、第二尖端；400、压缩阀总成；410、保持架；411、第一导流孔；420、弹性件；430、压缩阀阀体；431、第二导流孔；440、压缩阀片；441、第三导流孔；450、压缩阀座；451、第四导流孔；452、第五导流孔；500、导向器；510、第一导向座；511、装配槽；512、溢流通道；520、第二导向座；521、定位凸块；530、轴套；540、密封圈；550、轴封；600、主体支架；700、安装架；800、光伏板单元。
具体实施方式
53.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
54.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
55.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
56.参阅图1，本技术实施例公开一种双向自锁阻尼器，包括缸体、安装于缸体上侧开
口的导向器500、可进退自如的于缸体内轴向滑动的活塞总成以及安装于缸体下侧开口的压缩阀总成400。
57.缸体内封入有工作介质，工作介质通常采用液压油，当然还可以为其他流体。进一步的缸体包括同轴设置的外缸11与内缸12，外、内缸11、12之间留有间距而形成贮油室13，活塞总成置于内缸12中，并可沿内缸12的轴向发生位移。
58.活塞总成包括活塞杆100以及连接于活塞杆100端部位置处的活塞200，活塞杆100被导向器500支撑而实现导向滑动。活塞杆100包括处于两端的工作部以及第一安装部110，活塞200与工作部连接且工作部容置于内缸12中，第一安装部110由内缸12延伸而出，缸体于压缩阀总成400的端部连接有第二安装部17，第一安装部110与第二安装部17均用于连接外部构件。
59.活塞200将内缸12划分为复原压力室14以及压缩压力室15，界定活塞杆100处于收缩模式时，活塞200靠向压缩阀总成400一侧移动；活塞杆100处于伸出模式时，活塞200朝向导向器500一侧移动。活塞杆100上还设置有回弹缓冲件16，回弹缓冲件16与导向器500之间的间距即为活塞杆100伸出时最大的行程位移量。
60.共同参阅图1与图2，活塞200的外周于内缸12为紧配关系，使得处于复原压力室14与压缩压力室15中的工作介质无法从活塞200的外周面与内缸12之间的间隙流经。活塞200包括活塞主体210、抵触于活塞主体210两端面的限位板220以及压紧于其中限位板220的锁紧螺母230。限位板220可使得活塞主体210在移动过程中不会因工作介质所产生的压力而发生变形。
61.整个活塞总成还包括安装于工作部上的双向自锁阀300，用于开启或切断复原压力室14以及压缩压力室15的连通。具体的，工作部具有一阻尼室140，双向自锁阀300安装于该阻尼室140内。此外，活塞杆100还径向开设有进入流道120同时于活塞杆100内轴向开设有转入流道130，进入流道120与复原压力室14连通，转入流道130分别与进入流道120以及阻尼室140连通，进入流道120与转入流道130之间相交且处于垂直状态，以使得工作介质进入至转入流道130时速度发生突变而消耗一定的动能，阻尼室140具有与转入流道130相连通的扩口150，扩口150的大端远离转入流道130的一侧，以使得流动至双向自锁阀300的工作介质更为的平稳。
62.共同参阅图2与图3，双向自锁阀300包括阀体以及收容于阀体内的锁止组件。阀体为分体式包括阀座310以及阀盖，阀座310开设有过流室、连通过流室一侧的锁止所以及连通于过流室另一侧的第一过流流道311。阀盖安装于锁止槽内，包括一体式的基体320以及延伸部330，基体320通过螺纹连接方式与锁止槽配合以达到密封连接，同时延伸部330被引入至过流室内。整体阀盖还开设有贯通的第二过流流道321，第二过流流道321与过流室相连通。基体320的端面抵触于锁止槽的槽底而形成第一密封部322，阀座310同样以螺纹连接的方式与阻尼室140配合以达到密封连接，并且阀座310的端面抵触于工作部的端面上而形成第二密封部312，同时两处的螺纹接触位置均涂覆厌氧胶以提高密封性。
63.当整个双向自锁阀300安装至阻尼室140后，第一过流流道311与阻尼室140相连通，第二过流流道321与压缩压力室15。在双向自锁阀300开启的状态下，工作介质可以顺利的于复原压力室14与压缩压力室15之间发生流动。
64.共同参阅图3与图4，锁止组件被限定于过流室内，包括阀芯单元360以及作用于阀
芯单元360上的两个弹性补偿单元350。阀芯单元360包括一体式的主体部361以及位于主体部361两侧的第一锁止部362与第二锁止部363。主体部361将过流室划分为第一腔室340a与第二腔室340b，其外周壁与过流室的内壁相抵触而密封，同时主体部361上还开连通第一腔室340a与第二腔室340b的阻尼流道3611。
65.第一锁止部362包括第一尖端3621，第二锁止部363包括第二尖端3631，第一尖端3621朝向于第一过流流道311一侧，第二尖端3631朝向于第二过流流道321一侧。第一尖端3621与第二尖端3631均具有一锥形密封面，通过锥形密封面与第一过流流道311或第二过流流道321的开口相抵触而实现与过流室的切断。
66.弹性补偿单元350优先为压缩弹簧且布置于主体部361的两侧，阀芯单元360在两弹性补偿件单元的作用于可以保持相对静止状态。
67.共同参阅图1与图5，压缩阀总成400包括依次叠压的压缩阀座450、压缩阀片440、压缩阀阀体430、弹性件420以及保持架410，压缩阀片440、压缩阀阀体430以及弹性件420三者被限定于压缩阀座450与保持架410之间。保持架410开设有连通压缩压力室15第一导流孔411，压缩阀阀体430开设有第二导流孔431，压缩阀片440开设有第三导流孔441，压缩阀座450开设有第四导流孔451与第五导流孔452，各导流孔之间依次连通，同时贮油室13还与第五导流孔452连通。
68.共同参阅图1与图6，导向器500包括第一导向座510与第二导向座520，第一导向座510与第二导向座520的内周环绕于活塞杆100的外周上。第一导向座510于外周上嵌设有至少一个密封圈540，密封圈540与外缸11相抵触而起到密封作用，第一导向座510还具有一装配槽511，第二导向座520包括卡入至装配槽511内的定位凸块521。第一导向座510与定位凸块521的内周均装入有一轴套530，两轴套530抱合于活塞杆100的外周上，同时于第一导向座510内周上还安装有一轴封550，该轴封550同样抱合于活塞杆100的外周上。第一导向座510开设有连通复原压力室14与贮油室13的溢流通道512。第一导向座510、第二导向座520结合两轴套530使得活塞杆100在进出内缸12时具备更佳的轴向导向性能。
69.本双向自锁阻尼器10在受到预期范围内的外部负载力时，双向自锁阀300处于打开状态，以图3为例，示出了工作介质于其中一方向上的流动示意，此时活塞杆100处于伸出模式，在该模式下时，工作介质部分从复原压力室14通过溢流通道512进入至贮油室13，在从贮油室13进入至压缩阀总成400内，进入至压缩阀总成400内的工作介质克服弹性件420的弹性力，最终流经第一导流孔411进入至压缩压力室15。另一部分工作介质依次从复原压力室14流经进入流道120、转入流道130、阻尼室140、第一过流流道311、第一腔室340a、阻尼流道3611、第二腔室340b、第二过流流道321进入至压缩压力室15内，此模式下的双向自锁阻尼器10对外产生一定的阻尼力。
70.当双向自锁阻尼器10受到超过预期范围的外部负载力时，双向自锁阀300处于关闭状态，结合图7与图8，箭头表示工作介质的流动方向，此时活塞杆100处于收缩模式。在该模式下时，工作介质驱动压缩阀阀体430以封闭压缩阀片440的第三导流孔441，使得整个压缩阀总成400关闭，工作介质只能通过第二过流流道321进入至过流室内，由于外部负载力过大克服了其中一弹性补偿单元350的弹性力以驱动了阀芯单元360朝向第一过流流道311一侧运动，此时第一尖端3621的锥形密封面逐步与第一过流流道311的开口相抵触，但由于导流段3622的开设与第一过流流道311之间形成了一溢流口313，进而第一过流流道311依
旧与过流室的第一腔室340a连通，工作介质流经第一过流流道311转入至复原压力室14内。但由于溢流口313的口径相比第一过流流道311的开口要小，增大了对工作介质流动过程中的阻尼力，此时整个双向自锁阻尼器10会产生巨大的阻尼力，抑制外部构件的位移。
71.参见图9，同样当双向自锁阻尼器10受到超过预期范围的外部负载力时，双向自锁阀300处于关闭状态。此时活塞杆100处于伸出状态，由于外部负载力过大克服了其中一弹性补偿单元350的弹性力以驱动了阀芯单元360朝向第二过流流道321一侧运动，第二尖端3631的锥形密封面逐步与第二过流流道321的开口相抵触直至完全切断第二过流流道321与第二腔室340b的连通。工作介质只能从溢流通道512进入至贮油室13内做单向流动，同样的整个双向自锁阻尼器10会产生巨大的阻尼力，抑制外部构件的位移。
72.图10示出了本双向自锁阻尼器10应用于光伏板模板的状态，双向自锁阻尼器10的一端与主体支架600连接，另一端与安装架700连接，光伏板单元800设置于安装架700上。本实施例中的光伏板单元800在正常的角度调节时，可以保证双向自锁阀300处于开启状态而不影响光伏板单元800的转动。当外界风速过大时，即外部负载力超过预期范围时，本双向自锁阻尼器10即会产生巨大的阻尼力对光伏板单元800实现支撑限位效果，进而有效的减少了光伏板单元800晃动的幅度。
73.光伏板单元800在受到预期范围之外的负载力而导致其位移速度在0.013~0.020m/s之间时，本双向自锁阻尼器能够产生大于30000n的阻尼力。
74.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。