用模擬量控制液壓能量吸收的裝置及方法
【專利摘要】用模擬量控制液壓能量吸收的裝置及方法，當(dāng)帶有能量的液體流進(jìn)該裝置下內(nèi)耗腔時所損失的能量與流量線性增大、與下內(nèi)耗腔間隙成三次方數(shù)量級增大；控制油路流進(jìn)上穩(wěn)壓腔，由控制閥控制的上穩(wěn)壓腔壓力克服下內(nèi)耗腔壓力和彈性支撐力從而改變下內(nèi)耗腔間隙，將上穩(wěn)壓腔和下內(nèi)耗腔的輸出信號通過電位差比較器進(jìn)行比較運(yùn)算后，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果由控制用計算機(jī)發(fā)出電脈沖新型號控制伺服步進(jìn)電機(jī)的輸出量扭矩轉(zhuǎn)角控制調(diào)節(jié)手柄，完成整個控制過程。優(yōu)點：1）控制用計算機(jī)識別外界不同能量變化，按模擬量約定的程序進(jìn)行控制；2）可根據(jù)外界不同的工作狀況，通過控制用計算機(jī)重新調(diào)整模擬量程序；3）散熱性好；4）吸收能量平穩(wěn)。
【專利說明】用模擬量控制液壓能量吸收的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是用模擬量控制液壓能量吸收的裝置及方法，特別是帶有計算機(jī)控制模擬量的液壓能量吸收裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前廣泛采用的能量吸收器，其原理是利用液體流經(jīng)小孔時會產(chǎn)生較大的損失，作為依據(jù)而設(shè)計出各種各樣的能量吸收裝置。其主要的問題是，在工作時由于小孔的直徑不會改變，故不能按事先約定的程序進(jìn)行控制，更不能根據(jù)實際工作狀況調(diào)整約定程序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是要提供用模擬量控制液壓能量吸收的裝置及方法，較好解決了上述問題，它可以按事先約定的程序進(jìn)行控制，也根據(jù)實際工作狀況調(diào)整約定程序。 [0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:該裝置包括能量吸收殼體(1)、彈性支撐(2)、密封條(3)、上蓋(4)、浮動壓力平衡側(cè)板(5)、前后端蓋(6)、控制閥殼體(7)、移動支撐墊片
(8)、錐伐芯(9)、錐伐彈簧(10)、調(diào)節(jié)手柄(11)、控制油路回油管道(12)、油箱(13)、上穩(wěn)壓腔壓力傳感器(14)、下內(nèi)耗腔壓力傳感器(15)、伺服步進(jìn)電機(jī)(16)、控制用計算機(jī)(17)、電位差比較器(18)、輸出脈沖控制信號線路(19)、輸入控制信號線路(20)、上穩(wěn)壓腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(21)、下內(nèi)耗腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(22)，能量吸收殼體(1)與前后端蓋(6)固定連接形成一個帶有內(nèi)槽的長方體，浮動壓力平衡側(cè)板(5)為長方體在該長方槽內(nèi)形成動配合，浮動壓力平衡側(cè)板(5)的四周有密封條(3)進(jìn)行密封，彈性支撐(2)的上方與浮動壓力平衡側(cè)板(5)的下面接觸，彈性支撐(2)的下方與能量吸收殼體(1)的地面接觸，形成浮動壓力平衡側(cè)板(5)的下面與能量吸收殼體(1)的內(nèi)底部形成了下內(nèi)耗腔，下內(nèi)耗腔的高度即下內(nèi)耗腔間隙(S )、下內(nèi)耗腔的寬度(L)、浮動壓力平衡側(cè)板(5)的上面與上蓋(4)形成了上穩(wěn)壓腔(D)，通過浮動壓力平衡側(cè)板(5)上的上下腔連接孔(E)使上穩(wěn)壓腔與下內(nèi)耗腔接通，上下腔連接孔(E)的位置處在浮動壓力平衡側(cè)板(5)的縱向中心線前半部，靠近前后端蓋(6),在前后端蓋(6)上分別有主進(jìn)油口(a)、主出油口(b),主進(jìn)油口、主出油口處于前后端蓋(6)的縱向中心線上，同時與能量吸收殼體(1)的底面靠近，并在下內(nèi)耗腔之內(nèi)，在能量吸收殼體(1)的兩側(cè)面上端有控制進(jìn)油口(K1)、控制出油口(K2)，控制進(jìn)油口、控制出油口處在上穩(wěn)壓腔之內(nèi)，錐伐彈簧(10)左端壓在錐伐芯(9)上、右端壓在移動支撐墊片⑶上，使錐伐芯(9)將控制出油口孔堵死，調(diào)整調(diào)節(jié)手柄(11)可調(diào)節(jié)錐伐芯(9)堵塞控制出油口的壓力，錐伐芯(9)與移動支撐墊片(8)與控制閥殼體(7)動配合，移動支撐墊片(8)固定在能量吸收殼體(1)的右側(cè)面控制出油口(K2)處，而調(diào)節(jié)手柄
(11)由伺服步進(jìn)電機(jī)(16)的輸出量扭矩轉(zhuǎn)角《控制，由上穩(wěn)壓腔壓力傳感器(14)的上穩(wěn)壓腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(21)的輸出信號U1I1和下內(nèi)耗腔壓力傳感器(15)的上穩(wěn)壓腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(22)的輸出信號U2I2經(jīng)過電位差比較器(18)進(jìn)行比較運(yùn)算后輸出A I3 A U3，經(jīng)輸入控制信號線路(20)進(jìn)入控制用計算機(jī)(17)，由控制用計算機(jī)發(fā)出電脈沖新型號，經(jīng)輸出脈沖控制信號線路輸入伺服步進(jìn)電機(jī)(16)，由伺服步進(jìn)電機(jī)(16)控制調(diào)節(jié)手柄。
[0005]有益效果:由于采用了上述的方法和結(jié)構(gòu)，當(dāng)帶有能量的液體PQ進(jìn)入主進(jìn)油口到由下內(nèi)耗腔的高度即下內(nèi)耗腔間隙(S)和下內(nèi)耗腔寬度(L)形成的過流斷面下內(nèi)耗腔到主出油口流出，通過該裝置的主能量吸收過程計算，其函數(shù)式為
【權(quán)利要求】
1.用模擬量控制液壓能量吸收的裝置，該裝置包括能量吸收殼體(1)、彈性支撐(2)、密封條(3)、上蓋(4)、浮動壓力平衡側(cè)板(5)、前后端蓋(6)、控制閥殼體(7)、移動支撐墊片(8)、錐伐芯(9)、錐伐彈簧(10)、調(diào)節(jié)手柄(11)、控制油路回油管道(12)、油箱(13)、上穩(wěn)壓腔壓力傳感器(14)、下內(nèi)耗腔壓力傳感器(15)、伺服步進(jìn)電機(jī)(16)、控制用計算機(jī)(17)、電位差比較器(18)、輸出脈沖控制信號線路(19)、輸入控制信號線路(20)、上穩(wěn)壓腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(21)、下內(nèi)耗腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(22)，能量吸收殼體(1)與前后端蓋(6)固定連接形成一個帶有內(nèi)槽的長方體，浮動壓力平衡側(cè)板(5)為長方體在該長方槽內(nèi)形成動配合，浮動壓力平衡側(cè)板(5)的四周有密封條(3)進(jìn)行密封，彈性支撐(2)的上方與浮動壓力平衡側(cè)板(5)的下面接觸，彈性支撐(2)的下方與能量吸收殼體(1)的地面接觸，形成浮動壓力平衡側(cè)板(5)的下面與能量吸收殼體(1)的內(nèi)底部形成了下內(nèi)耗腔，下內(nèi)耗腔的高度即下內(nèi)耗腔間隙(S)、下內(nèi)耗腔寬度(L)、浮動壓力平衡側(cè)板(5)的上面與上蓋(4)形成了上穩(wěn)壓腔，通過浮動壓力平衡側(cè)板(5)上的上下腔連接孔(E)使上穩(wěn)壓腔與下內(nèi)耗腔接通，上下腔連接孔(E)的位置處在浮動壓力平衡側(cè)板(5)的縱向中心線前半部，靠近前后端蓋(6),在前后端蓋(6)上分別有主進(jìn)油口(a)、主出油口(b),主進(jìn)油口、主出油口處于前后端蓋(6)的縱向中心線上，同時與能量吸收殼體(1)的底面靠近并在下內(nèi)耗腔之內(nèi)，在能量吸收殼體(1)的兩側(cè)面上端有控制進(jìn)油口(K1)、控制出油口(K2)，控制進(jìn)油口、控制出油口處在上穩(wěn)壓腔之內(nèi)，錐伐彈簧(10)左端壓在錐伐芯(9)上、右端壓在移動支撐墊片⑶上，使錐伐芯(9)將控制出油口孔堵死，調(diào)整調(diào)節(jié)手柄(11)可調(diào)節(jié)錐伐芯(9)堵塞控制出油口的壓力，錐伐芯(9)與移動支撐墊片(8)與控制閥殼體(7)動配合，移動支撐墊片(8)固定在能量吸收殼體(1)的右側(cè)面控制出油口(K2)處，而調(diào)節(jié)手柄(11)由伺服步進(jìn)電機(jī)(16)的輸出量扭矩轉(zhuǎn)角《控制，由上穩(wěn)壓腔壓力傳感器(14)的上穩(wěn)壓腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(21)的輸出信號U1I1和下內(nèi)耗腔壓力傳感器(15)的上穩(wěn)壓腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(22)的輸出信號U2I2經(jīng)電位差比較器(18)進(jìn)行比較運(yùn)算后輸出AI3A U3,經(jīng)輸入控制信號線路(20)進(jìn)入控制用計算機(jī)(17)，由控制用計算機(jī)發(fā)出電脈沖新型號，經(jīng)輸出脈沖控制信號線路輸入伺服步進(jìn)電機(jī)(16)，由伺服步進(jìn)電機(jī)(16)控制調(diào)節(jié)手柄。`
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用模擬量控制液壓能量吸收的裝置，其特征是:控制閥殼體(7)內(nèi)有圓形移動支撐墊片(8)與之動配合，移動支撐墊片(8)左端面與預(yù)壓錐伐彈簧(10)接觸，錐伐彈簧(10)的左端面與錐伐芯(9)接觸，移動支撐墊片(8)的右端面與調(diào)節(jié)手柄(11)接觸，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄(11)可調(diào)節(jié)錐伐彈簧(10)的預(yù)緊力，控制閥殼體(7)的內(nèi)腔通過控制油路回油管道(12)與油箱(13)接通，而調(diào)節(jié)手柄(11)與伺服步進(jìn)電機(jī)(16)的輸出軸所產(chǎn)生的扭矩轉(zhuǎn)角《連接，伺服步進(jìn)電機(jī)(16)通過輸出脈沖控制信號線路(19)與控制用計算機(jī)(17)連接，控制用計算機(jī)(17)通過輸入控制信號線路(20)與電位差比較器(18)連接，電位差比較器(18)分別與上穩(wěn)壓腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(21)和下內(nèi)耗腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(22)連接，上穩(wěn)壓腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(21)與上穩(wěn)壓腔壓力傳感器(14)連接，下內(nèi)耗腔壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換模塊(22)與下內(nèi)耗腔壓力傳感器(15)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用模擬量控制液壓能量吸收的裝置，其特征是:能量吸收殼體(1)為U字型長方體，左右兩側(cè)的內(nèi)壁面要平行，要有較高的光潔度，在左右兩側(cè)壁上分別有控制進(jìn)油口(Kl)、控制出油口(K2)，底部有下內(nèi)耗腔壓力傳感器(15)，根據(jù)特征I所述的上蓋(4)為長方體板，內(nèi)面有I上穩(wěn)壓腔壓力傳感器(14)。
4.一種用模擬量控制液壓能量吸收的方法，其具體吸收方法步驟為:當(dāng)帶有能量的液體PQ進(jìn)入主進(jìn)油口到由下內(nèi)耗腔的高度即下內(nèi)耗腔間隙(S)和下內(nèi)耗腔寬度(L)形成的過流斷面下內(nèi)耗腔到主出油口流出，通過該裝置的主能量吸收過程計算，其函數(shù)式為
【文檔編號】F15B21/14GK103527572SQ201310434207
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】王小磊, 席建中 申請人:徐州工程學(xué)院