[实用新型]具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸

说明书

技术领域

本实用新型涉及齿轮齿条缸领域，具体涉及一种具有回收能量的缓冲齿轮齿条 缸。

背景技术

机械传动领域中，齿轮齿条缸是一种将圆周转动转化为直线运动的常用机构。通 常齿轮齿条缸采用弹簧或橡胶垫作为缓冲件，然而橡胶垫存在不耐撞击、容易老化的缺点， 弹簧存在易生锈，疲劳损坏的缺点。由于传动结构中，齿条是高频率往复运动，故使用橡胶 垫或弹簧为缓冲件的齿轮齿条缸使用寿命较短，需要经常更换橡胶垫或弹簧，影响传动系 统的工作效率。齿条回程的缓冲作用实质是齿条对缓冲件做功，齿条反复对缓冲件做功才 导致缓冲件成为易损件，然而齿条对缓冲件的做功均为额外功。

目前需要一件能将齿条对缓冲件所做的额外功进行有效利用，并减少缓冲件的更 换频率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能将齿条对缓冲件所做的额外功进行有效利用， 并减少缓冲件的更换频率的缓冲齿轮齿条缸。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本方案提供的基础方案为：具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸，包括液压缸筒和与 之可拆卸连接的导向缸筒，所述液压缸筒内设有活塞和与活塞连接的齿条，液压缸筒内设 有转动轴，该转动轴上安装有与齿条啮合的齿轮，液压缸筒的轴心线与导向缸筒的轴心线 共线，齿条上远离活塞的端部安装有导向块，该导向块与导向缸筒内壁贴合；所述导向缸筒 的底部安装有L型盛液管，该L型盛液管包括竖直段和水平段，所述L型盛液管的水平段与导 向缸筒连通；所述导向缸筒外壁安装有蓄电器和发电机，蓄电器与发电机通过导线连接，发 电机与L型盛液管之间安装有叶片轴，该叶片轴的一端与发电机的转子连接，另一端位于L 型盛液管的竖直段内，且该叶片轴与L型盛液管转动连接，叶片轴位于L型盛液管中的端部 上安装有叶片。

本方案的工作原理及优点在于：具体使用本齿轮齿条缸时，首先将L型盛液管中装 入液体，然后齿轮转动带动齿条运动使活塞向靠近液压缸筒的端部运动，使液压缸筒内的 液体被压缩，导向块向远离导向缸筒的方向运动，L型盛液管中的液体流入到导向缸筒中； 当齿轮反方向运动时，齿轮带动齿条向远离液压缸筒的方向运动，导向块向靠近导向缸筒 端部的方向运动，导向缸筒内的液体流向L型盛液管中形成液体柱，导向块对液体做功，达 到对导向块进行缓冲的目的，进而实现对活塞进行缓冲。液体在L型盛液管中形成液体柱 时，液体推动叶片使叶片轴旋转，进而实现发电机发电，发电机产生的电存储到蓄电器中。 导向块对液体做功最终转换为电能存储在蓄电器中，实现了齿条回程过程中所做额外功的 有效利用。

本方案是巧妙利用齿条回程时，导向块对导向缸筒中的液体做功来实现对齿条的 缓冲。由于液体不存在疲劳损坏，相对传统采用弹簧或橡胶垫为缓冲件而言，采用液体作为 缓冲件不存在频繁更换的问题。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，所述导向缸筒与L型盛液管的结合处安装 有挡流板，该挡流板与导向缸筒枢接。

本方案的优点在于：当活塞向靠近液压缸筒方向运动时，L型盛液管中的液体流向 导向缸筒中，液体推动挡流板，使导向缸筒与L型盛液管的结合处处于全开状态，方便L型盛 液管中的液体快速流到导向缸筒中。当活塞向远离液压缸筒方向运动时，导向块向靠近导 向缸筒端部的方向运动，导向缸筒内的液体流向L型盛液管中，液体推动挡流板摆动，挡流 板使导向缸筒与L型盛液管的结合处于半开状态，进而实现对液体进行限流，增大导向块对 液体做功的难度进而提高缓冲效果。

优选方案二：作为基础方案的又一优选方案：所述液压缸筒与导向缸筒通过法兰 连接，在液压缸筒与导向缸筒之间安装有透气垫圈，该透气垫圈径向设有多个通气孔。

本方案的优点在于：液压缸筒与导向缸筒结合处的空气通过透气垫圈与外界连 通，方便液压缸筒内的气体与外界进行热交换，提高齿轮与齿条啮合处的降温效果，延长齿 轮与齿条使用寿命。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案：L型盛液管竖直段的顶端安装有过滤 网。过滤网防止杂物掉入L型盛液管中，影响液体的成分，进而出现腐蚀导向缸筒的情况。

附图说明

图1是本实用新型具有回收能量的缓冲齿轮齿条缸实施例的结构示意图；

图2是图1中透气垫圈的三维图。

具体实施方式