[发明专利]一种复合式抗冲击装置及其应用

说明书

本发明涉及一种复合式抗冲击装置及其应用，包括内筒、第一压力传感器和外筒，内筒连接在外筒的内底面，第一压力传感器置于外筒内并与内筒底部连接；内筒的内腔从下而上依次连接有磁流变阻尼器、螺旋阀芯、浮动活塞和弹簧；外筒的内顶面连接有活塞杆，活塞杆的底端贯穿内筒顶部、弹簧、浮动活塞后与螺旋阀芯连接，螺旋阀芯下方填充有液压油。本发明复合式抗冲击装置，既可以提供特定初撑力同时又能实现动态冲击的主动自适应，从而解决传统液压缓冲器无法提供初撑力、传统的机械压溃件难以提供较大支撑力和无法根据冲击工况进行自适应调节等问题。

技术领域

本发明涉及一种复合式抗冲击装置及其应用，属于缓冲设备技术领域。

背景技术

抗冲击装置是一种安装在机械设备上缓冲吸能装置，在汽车行业、航天航空、矿山机械等领域应用非常广泛，可以减少设备在受到冲击时所受的冲击力，增加设备的可靠性、安全性和使用寿命。

例如，中国专利文献CN111322345A公开了一种新型抗冲击装置及其工作方法，包括依次连接的第一连接头、上外筒、下外筒和第二连接头，下外筒顶部套入上外筒内与上外筒活动连接；下外筒内设有铝蜂窝和磁流变缓冲器外筒，铝蜂窝设置在下端盖底部，磁流变缓冲器外筒内设有活塞杆，活塞杆顶端伸出上端盖并连接撞头，撞头与上端盖之间的活塞杆上套装有复位弹簧；活塞杆上缠绕有电磁线圈，活塞杆的下部分为阻尼活塞且阻尼活塞上开设有阻尼孔，阻尼活塞的底端设有导向盘，导向盘下方填充有磁流变液。本发明安装于矿车两车厢之间，当后车速度大于前车速度或当前车制动时，防止后车冲击，来进行缓冲，达到有效减速；发生事故时对后续车厢进行缓冲，有效防止事故的二次伤害。

中国专利文献CN208669329U公开了一种用于液压支架抗冲击地压的缓冲系统及液压支架，包括立柱，立柱包括依次连接的活柱、中部油缸、底部油缸和抗冲击缓冲器，抗冲击缓冲器上设置有相连接的压力传感器和控制器，控制器还与抗冲击缓冲器内的磁流变线圈电连接；通过压力传感器采集压力信息，由控制器实时调节及通断磁流变线圈的电流，使抗冲击缓冲器辅助缓冲立柱受到的冲击地压。本实用新型抗冲击地压的缓冲系统可以方便地集成到现有液压支架结构上，方便安装与现有液压支架配套使用。改变了传统依靠大流量安全阀泄压的单一方式，采用该缓冲系统后能够有效保护立柱的缓冲泄压过程，同时提升液压支架抗冲击地压时的可靠性，保障液压支架安全有效地工作。

在冲击工况下，液压支架既要有足够大的支撑力也要能实现冲击载荷的有效缓冲。现有的抗冲击装置多为液压缓冲器或者机械压溃件，液压缓冲器包括芯轴式、多孔式和间隙式等，机械压溃件包括铝蜂窝和波纹管等。液压缓冲器可以实现较为平稳的吸收冲击能量，但是其无法有效提供初始支撑力；传统的铝蜂窝或者波纹管压溃件具有易变形吸能容量高的特点，但是由于其材料特性导致无法在有限结构尺寸内提供较大支撑力，当其结构设计完成后其支撑力为一定值无法根据实际工况进行自适应调节。

为此本申请提出一种用于液压支架的智能化复合式抗冲击装置，该抗冲击装置既可以提供特定初撑力同时又能实现动态冲击的主动自适应，从而解决传统液压缓冲器无法提供初撑力、传统的机械压溃件难以提供较大支撑力和无法根据冲击工况进行自适应调节等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种复合式抗冲击装置，该抗冲击装置既能够提供特定的初撑力，又能够根据冲击工况进行自适应调节。

本发明还提供上述一种复合式抗冲击装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种复合式抗冲击装置，包括内筒、第一压力传感器和外筒，内筒连接在外筒的内底面，第一压力传感器置于外筒内并与内筒底部连接；

内筒的内腔从下而上依次连接有磁流变阻尼器、螺旋阀芯、浮动活塞和弹簧；外筒的内顶面连接有活塞杆，活塞杆的底端贯穿内筒顶部、弹簧、浮动活塞后与螺旋阀芯连接，螺旋阀芯下方填充有液压油。