一种水缸缓冲装置的制作方法

1.本实用新型涉及制动试验技术领域，具体涉及一种水缸缓冲装置。


背景技术：

2.制动装置是发射试验设备中重要组成部分，用于对涉及关键重要机构和结构进行验证，以确定重要机构和结构的可靠性。
3.在现有技术中，例如专利号为cn102072830a的水刹车系统，其水槽采用轻脆材料制成，在制动过程中被刹车器撞破损毁，仅供一次性使用，安装使用成本高；作为水槽中缓冲介质的水在使用中会飞溅损耗；同时，该水刹车系统的缓冲力不可调整，无法控制缓冲运动曲线，无法精准控制缓冲速度和停止位置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术提出了一种无损耗，可反复使用无需更换任何耗材，并能够调节缓冲曲线的水缸缓冲装置。
5.具体的，一种水缸缓冲装置，其特征在于，所述水缸缓冲装置包括缸体、阻尼缸、活塞、拦阻绳和磁感线圈；
6.所述缸体是内部充满水的容器；所述拦阻绳穿过所述活塞和缸体两侧壁；所述阻尼缸是沿所述拦阻绳方向水平设置在所述缸体内的管状缸体，所述阻尼缸一端封闭固定在所述缸体侧壁上，另一端设有开口；
7.所述活塞滑动设置在所述阻尼缸内，所述活塞包括外进流板、活塞环、磁环、外滑芯、内滑芯、安绳扣和内进流板；
8.所述活塞环外部形状和尺寸与阻尼缸内壁相匹配，活塞环内部中心开设有活塞环通孔，活塞环通孔一端为圆孔，一端为锥形孔，锥形孔底部与圆柱孔连接切共径；所述外进流板为圆形板，固定设置在所述活塞环内部圆孔中，所述外进流板上还开设有多处用于透水的外进流孔；所述外滑芯为锥形块，设置在活塞环内部锥形孔内，且所述外滑芯最大外径大于锥形孔最小外径，使所述外滑芯可以在锥形孔内滑动但无法脱离锥形孔，所述外滑芯中心设有外滑芯通孔，外滑芯通孔靠近所述外进流板一端为锥形孔，另一端为圆孔，且锥形孔底部与圆柱孔连接切共径；所述内进流板为圆形板，固定设置在所述外滑芯内部圆孔中，所述内进流板开设有多处用于透水的外进流孔；所述内滑芯为锥形块，设置在所述外滑芯内部锥形孔内，且所述内滑芯最大外径大于锥形孔最小外径，使所述内滑芯可以在锥形孔内滑动但无法脱离锥形孔，所述内滑芯中心设有所述安绳扣，所述安绳扣与所述拦阻绳固定连接；所述磁环设置在所述活塞环外壁上；
9.所述磁感线圈设置在所述阻尼缸外壁上，所述磁感线圈和所述磁环相配合，用于获取所述活塞的位置和速度。
10.更进一步地，所述水缸缓冲装置包括至少一个节流管；
11.所述节流管设置在所述阻尼缸封闭一端的侧壁上，所述节流管一端与所述阻尼缸
内侧连通，另一端与所述缸体内连通。
12.更进一步地，所述水缸缓冲装置包括气控单向阀、电磁阀、供气系统；
13.所述节流管上设有气控单向阀，所述气控单向阀通过所述电磁阀与所述供气系统连接，所述电磁阀控制所述气控单向阀打开所述节流管，使所述阻尼缸与所述缸体连通。
14.更进一步地，所述活塞包括外弹簧，所述外弹簧设置在所述活塞环通孔中，一端与所述外进流板连接，另一端与所述外滑芯连接。
15.更进一步地，所述活塞包括内弹簧，所述内弹簧设置在所述外滑芯通孔中，一端与所述内进流板连接，另一端与所述内滑芯连接。
16.本实用新型的优点在于：
17.本实用新型中的水缸缓冲装置通过拦阻绳驱动活塞在水中进行缓冲减速，同时配合双滑芯结构的活塞，克服了活塞在制动开始的瞬间形成的水锤效应，使拦阻过程中拦阻绳不易断裂，活塞和阻尼缸也不容易因为水锤作用而损坏，并且在制动工作结束后活塞能够克服水的阻力可快速复位。
18.本实用新型中的水缸缓冲装置通过电磁阀控制节流管启闭，可以精确控制加速度曲线拦阻行程，从而优化拦阻绳受力情况，保护拦阻绳不被拉坏，另外精确可以控制拦停位置。
19.本实用新型中的活塞和供活塞活动的阻尼缸上分别设有磁环和磁感应线圈，能够实现对活塞行程和速度的实时监控，并通过监控进一步调节缓冲装置内的阻力，进一步实现了对制动的精确控制。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例提供的一种水缸缓冲装置的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的一种水缸缓冲装置的侧视结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例提供的一种水缸缓冲装置中阻尼调节原理示意图；
23.图4是本实用新型实施例提供的一种水缸缓冲装置中活塞的结构示意图。
24.其中，1-缸体、2-阻尼缸、3-活塞、4-拦阻绳、5-节流管5、6-气控单向阀、7-电磁阀、8-供气系统、3-1-外进流板、3-2-活塞环、3-3-外弹簧、3-4-磁环、3-5-外滑芯、3-6-内滑芯、3-7-安绳扣、3-8-内弹簧、3-9-内进流板。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行更详细的说明，本实用新型包括但不仅限于下述实施例。
26.如附图1所示，本实用新型的一种水缸缓冲装置包括缸体1、阻尼缸2、活塞3、拦阻绳4、节流管5、气控单向阀6、电磁阀7、供气系统8。
27.其中，缸体1是内部充满水的容器。阻尼缸2为沿拦阻绳4方向水平设置在缸体1内的管状缸体，阻尼缸2一端封闭固定在缸体1侧壁上，另一端设有开口。
28.活塞3滑动设置在阻尼缸2内，且活塞3尺寸与阻尼缸2内径相匹配。拦阻绳4是由超高分子量非金属材质构成，性能比传统钢索高，特用于高能级拦阻；拦阻绳4两端设置在缸体外侧，拦阻绳4中部穿过活塞3和缸体1两侧壁，并与活塞3固定。
29.如附图2-3所示，阻尼缸2靠近封闭一端侧壁安装有多个节流管5，节流管5一端与阻尼缸2内连接，另一端设有气控单向阀6，气控单向阀6通过电磁阀7与供气系统8连接，电磁阀7控制水缸内的气控单向阀6打开节流管5，使阻尼缸2与缸体1连通，通过电磁阀7控制启闭的节流管5控制阻尼大小和缓冲行程。
30.如附图4所示，活塞3包括外进流板3-1、活塞环3-2、外弹簧3-3、外滑芯3-5、内滑芯3-6、安绳扣3-7、内弹簧3-8、内进流板3-9。活塞环3-2外部形状和尺寸与阻尼缸2内壁相匹配，活塞环3-2内部中心开设有活塞环通孔，活塞环通孔一端为圆孔，一端为锥形孔，锥形孔底部与圆柱孔连接切共径。外进流板3-1为圆形板，固定设置在活塞环3-2内部圆孔内，外进流板3-1中心开设有用于穿过拦阻绳4的通孔，外进流板3-1上还开设有多处用于透水的外进流孔。外滑芯3-5为锥形块，设置在活塞环3-2内部锥形孔内，且外滑芯3-5最大外径大于锥形孔最小外径，使外滑芯3-5可以在锥形孔内滑动但无法脱离锥形孔，外滑芯3-5中心设有外滑芯通孔，外滑芯通孔靠近外进流板3-1一端为锥形孔，另一端为圆孔，且锥形孔底部与圆柱孔连接切共径。外弹簧3-3设置在活塞环3-2内的活塞环通孔中，一端与外进流板3-1连接，另一端与外滑芯3-5连接。内进流板3-9为圆形板，固定设置在外滑芯3-5内部圆孔中，内进流板3-9中心开设有用于穿过拦阻绳4的通孔，内进流板3-9上还开设有多处用于透水的外进流孔。内滑芯3-6为锥形块，设置在外滑芯3-5内部锥形孔内，且内滑芯3-6最大外径大于锥形孔最小外径，使内滑芯3-6可以在锥形孔内滑动但无法脱离锥形孔，内滑芯3-6中心设有安绳扣3-7，安绳扣3-7与拦阻绳4固定连接。内弹簧3-8设置在外滑芯通孔内，一端与内进流板3-9连接，另一端与内滑芯3-6连接。
31.在一种实施例中，活塞环3-2是铝合金材质，外壁上面套了一圈磁环3-4，磁环3-4与阻尼缸2外壁铺设的磁感线圈9感应可传输位置和速度信号。
32.在制动过程中，制动开始瞬间，由于被拦阻件速度很大，拦阻绳4瞬间力也很大，外滑芯3-5压缩外弹簧3-3，使得外滑芯3-5与之配合的锥孔被打开，水从外进流板3-1的进流孔进入，经锥孔流出，从而减小了拦阻绳4瞬间阻力，在制动继续过程中，由于被拦阻件速度减小，拦阻绳4拉力减小，从而外滑芯3-5被弹簧弹回到锥形孔中。在制动结束，活塞3被拉回过程中，内滑芯3-6压缩内弹簧3-8从而使得与之配合的锥孔被打开，水从内进流板3-9的进流孔进入，经锥孔流出，从而减小了拉回过程中活塞3的阻力。
33.本实用新型具体的使用方法如下：
34.制动开始前，水注入缸体1至液位，此时阻尼缸2中也充满了水；制动进行时，拦阻绳4拉动活塞3使其向左端前进，水从左端的节流管5流出，与此同时水从阻尼缸2右端开口处进入阻尼缸2，系统液位保持不变。
35.节流管5工作原理：电磁阀7根据缓冲曲线要求，按照设计的规律进行启闭，以控制缓冲行程和加速度；当气控单向阀6打开时水才能从节流管5流出，因此，通过控制气控单向阀6的启闭，从而使得阻尼面积被控制，从而得到预设的的缓冲加速度曲线。电磁阀7开闭规律：由于在缓冲过程中，阻尼面积越大，被拦阻物体加速度越大，拦阻总行程越小，所以通过电磁阀7的启闭来控制节流管5的开闭，从而间接控制缓冲的阻尼面积，可以根据需求调节拦阻加速度和总行程。
36.本实用新型不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据实施例和附图公开内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本实用新型，因此，凡是采用本实用新型
的设计结构和思路，做一些简单的变换或更改的设计，都落入本实用新型保护的范围。