[发明专利]一种用于冲击试验装置的流体阻尼器

说明书

本发明公开了一种用于冲击试验装置的流体阻尼器，其特征在于：包括缸筒、活塞、活塞杆、阀套和调节机构；其中，活塞与活塞杆的底部连接，活塞杆的顶部延伸至缸筒的外部并与冲击台连接，活塞安装在缸筒中，并可沿缸筒的长度方向移动，调节机构与阀套连接，阀套安装在缸筒的内壁上，并可沿缸筒的轴向移动，在阀套的外壁设有环形凹槽，在环形凹槽上开设若干个径向孔，径向孔沿阀套的轴向间隔布置，阀套的内径比活塞的外径略大，两者间形成一个环形间隙；阀套的下端面与活塞的上端面之间形成可调阀口。

技术领域：

本发明涉及一种冲击试验的技术领域，尤其涉及一种阀口开度和流体出流面积皆可调的缸阀一体流体阻尼器。

背景技术：

在航空航天、舰船设备、防恐袭击设备等使用前都需要经过抗冲击试验以评估其抗冲击性能。

一方面随着安全意识的不断提高，对设备抗冲击性能的要求越来越严格，部件、整机都需要分别进行冲击性能考核。

另一方面随着设备发展的需求，设备的功率越来越大，运行速度越来越高，需要承受的冲击环境越来越严酷。这对冲击试验装置的性能提出了更高的要求。

被动式流体阻尼器因结构简单、耗散能量大被广泛采用。对重载设备实施高速冲击，意味着更高的能量耗散，更高的工作压力和更大的流量。在抗冲击试验中，冲击的脉宽短，冲击的波形要求高，并且作为通用设备的冲击试验装置，需要满足各级质量、各级速度等种类繁多、工况各异的冲击工况要求。现有控制阀或控制技术的响应时间、控制功率难以满足使用需求。

特别对于脉宽小于20ms的严酷冲击，现有的控制技术无能为力，因此现有技术的冲击试验装置中广泛采用被动式流体阻尼器。对于不同被试设备要求有不同的冲击速度。

又由于流体的局部阻力损失与流体速度的平方成正比，在冲击末期，由于流体速度急剧降低，流体阻力急剧下降，导致冲击的波形不能满足要求。

现有技术中也有采用伺服阀来控制产生的波形，但伺服阀的价格昂贵，市场上现有伺服阀的响应时间、控制流量、工作压力都有限，不能满足小于20ms冲击脉宽的严酷冲击要求。当冲击脉宽大于20ms，质量大于5吨的重载设备，且超过5m/s冲击速度时，可采用多个伺服阀并联，但这种技术方案会带来了多个伺服阀的同步问题。更重要的，采用伺服阀还存在着控制系统在冲击工况下的可靠性等问题。

发明内容：

本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种用于冲击试验装置的缸阀一体流体阻尼器，使冲击试验装置可对重载设备实施高速、严酷的冲击，而且满足了质量不同、速度不同、脉宽不同等种类繁多、工况各异的冲击工况要求，同时提高了冲击时的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于冲击试验装置的流体阻尼器，其特征在于：包括缸筒、活塞、活塞杆、阀套和调节机构；其中，活塞与活塞杆的底部连接，活塞杆的顶部延伸至缸筒的外部并与冲击台连接，活塞安装在缸筒中，并可沿缸筒的长度方向移动，调节机构与阀套连接，阀套安装在缸筒的内壁上，并可沿缸筒的长度方向移动，阀套的外壁设有环形凹槽，在阀套的环形凹槽上开设若干个径向孔，径向孔沿阀套的轴向间隔布置，阀套的内径比活塞的外径略大，两者间形成一个环形间隙；阀套的下端面与活塞的上端面之间形成可调阀口。

在一个实施例中，所述阀套可在所述调节机构的调节下移动，改变所述可调阀口的开度；所述可调阀口的开度即为冲击台的加速行程；当需要较高的冲击速度时，需要较长的加速行程，可通过所述调节机构调节所述阀套向上移动，使所述可调阀口的开度增大；当需要较低的冲击速度时，需要较小的加速行程，可通过所述调节机构调节所述阀套向下移动，使所述可调阀口的开度减小。

在一个实施例中，在所述阀套的上、下端面之间通过通道联通，使得所述阀套上、下端面的流体压力相等，使得所述调节机构在不调节时受到的流体作用力平衡，调节时仅受到所述阀套移动的摩擦力。