本發(fā)明涉及帶有脈沖沖擊和水錘現(xiàn)象的液態(tài)系統(tǒng)平滑沖擊的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脈沖阻尼器。

背景技術(shù)：

常規(guī)對于帶有脈沖沖擊和水錘現(xiàn)象的液態(tài)系統(tǒng)的沖擊平滑處理一般選用的是空氣室式脈沖阻尼器和膜片式脈充阻尼器?？諝馐沂矫}沖阻尼器利用承壓腔體內(nèi)部封存空氣，承壓腔體連接在液態(tài)系統(tǒng)，空氣直接接觸液態(tài)介質(zhì)，其內(nèi)部封存的氣體壓力和大氣壓力相同，所以其儲能效果差，對液態(tài)系統(tǒng)中的脈沖沖擊平滑能力弱，只能應(yīng)用于低壓系統(tǒng)中。而且由于空氣和液體介質(zhì)直接接觸，在工作過程中，空氣會被液體介質(zhì)溶解并帶走，隨著密封空氣的減少阻尼效果會越來越差直至沒有。而且以空氣作為緩沖氣體，直接和介質(zhì)接觸，對介質(zhì)純度要求高的系統(tǒng)無法使用。為了解決空氣室脈沖阻尼器的不足，人們又制造除了膜片式脈沖阻尼器，膜片式脈沖阻尼器時(shí)在承壓腔體內(nèi)加入彈性膜片，把承壓腔體分割成兩個腔體，一個腔體是儲存緩沖氣體，另一個腔體液態(tài)介質(zhì)相通，緩沖氣體和液態(tài)介質(zhì)用彈性膜片隔離開來。這種阻尼器可以預(yù)充帶壓緩沖氣體，使用效果要比空氣室式脈沖阻尼器好，使用范圍也要廣。緩沖氣體儲存腔由阻尼器腔體和彈性膜片共同組成，在工作中通過彈性膜片變形改變儲存腔體積，這樣會造成膜片變形量大，受力不均，膜片容易損壞，使用壽命短的缺點(diǎn)。這種阻尼器存在充氣口和膜片與腔體相連的部分，接口和密封面容易造成泄漏，隨著工作時(shí)間的延長，緩沖氣體會泄漏變少，影響阻尼效果。因?yàn)閮δ芮灰芊鈿怏w，對密封面要求較高，當(dāng)膜片損壞需要更換時(shí)，為了保證密封效果導(dǎo)致操作復(fù)雜。每次密封緩沖氣體泄漏后或者更換膜片之后都需要再次充氣，需要在現(xiàn)場提供充氣氣源和充氣工具，對操作人員要求高且不方便。上述兩種緩沖器都不能提供緩沖儲能部分的形變指示，也沒有辦法提供儲能氣體的泄漏報(bào)警和系統(tǒng)壓力過大超出緩沖能力報(bào)警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種脈沖阻尼器，解決了現(xiàn)有的空氣室式脈沖阻尼器和膜片式脈沖阻尼器無法避免緩沖儲能氣體和系統(tǒng)介質(zhì)接觸的問題；也解決了在使用過程中因隔膜破裂導(dǎo)致阻尼器需要二次充氣的問題，降低了對專用工具盒專業(yè)操作的使用要求；增加的阻尼報(bào)警功能，解決了操作人員無法對阻尼器工作正常與異常情況的判斷問題，實(shí)現(xiàn)了高要求條件下對阻尼器工作狀態(tài)監(jiān)控的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種脈沖阻尼器，包括脈沖阻尼球4，所述脈沖阻尼球4處于阻尼球托3和緩沖柱塞6之間，其非形變一側(cè)緊貼阻尼球托3，形變側(cè)貼住緩沖柱塞6底部球面一側(cè)；脈沖阻尼球4、阻尼球托3、緩沖柱塞6位于承壓殼體5和底座2構(gòu)成的腔體內(nèi)部，脈沖阻尼球4內(nèi)為儲能氣體腔，緩沖柱塞6頂部和承壓殼體5形成密封介質(zhì)腔，系統(tǒng)介質(zhì)通過出入口進(jìn)出密封介質(zhì)腔，和脈沖阻尼球4共同推動緩沖柱塞6往復(fù)運(yùn)動，緩沖柱塞6位于承壓殼體5外部的頂端固定的限位擋板8和形變指針10同時(shí)一起往復(fù)運(yùn)動；阻尼球托3上的銷子和底座2上的銷孔相對，通過調(diào)節(jié)螺栓1調(diào)整二者之間的位置；底座2和承壓殼體5通過緊固螺栓13連接為一體；限位柱7和形變標(biāo)尺9固定在承壓殼體5上，形變報(bào)警開關(guān)14固定在形變標(biāo)尺9上；壓力變送指示器12通過承壓殼體5上的通道和系統(tǒng)介質(zhì)相連通。

所述脈沖阻尼球4具有三層結(jié)構(gòu)：外層為保護(hù)層，作用是保護(hù)脈沖阻尼球本體在工作時(shí)不被接觸面磨損破裂，該層厚度均勻且具有密封性；中間層為脈沖阻尼球體定形層，作用是當(dāng)儲能氣體腔按照要求預(yù)充儲能氣體時(shí)，阻尼球本體大小不擴(kuò)張，固定其型體形狀，該層厚度均勻且具有密封性，外層和內(nèi)層緊密貼合在該層上；內(nèi)層為脈沖阻尼球定向變形層，作用是在工作條件下，脈沖阻尼球在受到壓力沖擊時(shí)，保證外部殼體在特定區(qū)域向內(nèi)運(yùn)動，避免球體因無序不可控的變形而受到損害，該層厚度由厚到薄由脈沖阻尼球體一側(cè)像另一側(cè)均勻變化且具有密封性，造成一個可控的環(huán)形帶狀變形區(qū)域；和阻尼球托3貼合部位內(nèi)層厚度較厚為非形變側(cè)，和緩沖柱塞6貼合部位內(nèi)層厚度較薄為形變區(qū)域；脈沖阻尼球內(nèi)部儲存緩沖儲能氣體。

所述阻尼球托3和脈沖阻尼球4貼合部位為球面結(jié)構(gòu)，其曲面弧度和阻尼球體4的非形變側(cè)弧度一致，起到保護(hù)阻尼球的作用；阻尼球托3另一側(cè)通過銷子和底座2相連，固定阻尼球托3位置，保證阻尼球托3不產(chǎn)生橫向位移。阻尼球托3底部有錐形凹槽，調(diào)節(jié)螺栓1通過該位置調(diào)整其縱向位置。

所述緩沖柱塞6球面一側(cè)和脈沖阻尼球4相貼，作用是當(dāng)脈沖阻尼器工作時(shí)儲能氣體能夠獲得較大形變量；緩沖柱塞6位于承壓殼體5外部的頂端固定的限位擋板8和形變指針10通過緊固螺帽11固定壓緊。。

所述形變標(biāo)尺9、形變指針10和形變報(bào)警開關(guān)14共同起到指示脈阻尼球體形變量的作用，并且提供在形變量達(dá)到臨界值時(shí)的報(bào)警功能；當(dāng)脈沖阻尼器工作時(shí)，形變指針10跟隨緩沖柱塞6一起移動，其指示在形變標(biāo)尺9刻度上的位移量即為脈沖阻尼球4的形變量，當(dāng)指針指示到形變報(bào)警開關(guān)14的位置時(shí)，形變報(bào)警開關(guān)14送出報(bào)警信號。

所述固定于緩沖柱塞6上的限位擋板8和固定于承壓殼體5上的限位柱7共同起到定位脈沖阻尼球4最大形變的作用。當(dāng)系統(tǒng)介質(zhì)壓力過大時(shí)，限位擋板8和限位柱7接觸，達(dá)到脈沖阻尼球4最大允許形變，保護(hù)脈沖阻尼球4不被損壞。

所述壓力變送指示器12通過承壓殼體5上的壓力通道和密封介質(zhì)腔相連，實(shí)時(shí)指示和遠(yuǎn)傳系統(tǒng)介質(zhì)的壓力。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.通過緩沖柱塞將系統(tǒng)介質(zhì)和儲能氣體隔離成為兩個區(qū)域，使得儲能氣體無法接觸到系統(tǒng)介質(zhì)，所以避免了因密封不佳和隔膜破裂造成的儲能氣體進(jìn)入到系統(tǒng)介質(zhì)中，污染系統(tǒng)介質(zhì)的問題。

2.脈沖阻尼球殼體選用密封性能好的彈性材料，采用三層密封結(jié)構(gòu)，殼體上沒有連接口，內(nèi)部密封緩沖氣體在使用過程中不會泄露。

3.脈沖阻尼球彈性形變可控，形變位置區(qū)域可以確定，避免了無序形變和損壞性形變，因此其使用壽命長。

4.阻尼球托曲面和阻尼球曲面相同緊密貼合，保證緩沖形變部位不發(fā)生相對位移摩擦接觸面，延長脈沖阻尼器使用壽命。

5.設(shè)置的形變標(biāo)尺和形變指針能準(zhǔn)確的反映初脈沖阻尼器的工作狀態(tài)，當(dāng)緩沖儲能氣體泄漏或超出脈沖阻尼器可緩沖的壓力時(shí)，位于形變標(biāo)尺上的形變報(bào)警器會送出報(bào)警信號，提示工作人員檢查系統(tǒng)、解決問題。

6.設(shè)置的限位擋板和限位柱設(shè)定的最大緩沖形變量，可以避免阻尼球受到意外傷害，保證脈沖阻尼器能正常使用。

7.配有多種監(jiān)測元件連接的接頭，客戶可以根據(jù)自身需要選擇多種監(jiān)測裝置。

8.簡單易行的使用條件降低了維護(hù)使用的工作人員的技術(shù)要求和修復(fù)工具要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明脈沖阻尼器工作狀態(tài)示意圖，其中圖1a為儲能過程示意圖，圖1b為釋能過程示意圖。

圖2是本發(fā)明脈沖阻尼球的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明阻尼球托結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明緩沖柱塞示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1中圖1a和圖1b所示，一種脈沖阻尼器，包括脈沖阻尼球4，所述脈沖阻尼球4處于阻尼球托3和緩沖柱塞6之間，其非形變一側(cè)緊貼阻尼球托3，形變側(cè)貼住緩沖柱塞6。脈沖阻尼球4、阻尼球托3、緩沖柱塞6位于承壓殼體5和底座2構(gòu)成的腔體內(nèi)部。阻尼球托3上的銷子和底座2上的銷孔相對，通過調(diào)節(jié)螺栓1調(diào)整二者之間的位置。底座2和承壓殼體5通過緊固螺栓13連接為一體。緩沖柱塞6的頂端固定有限位擋板8和形變指針10，通過緊固螺帽11固定壓緊。限位柱7和形變標(biāo)尺9固定在承壓殼體5上，形變報(bào)警開關(guān)14固定在形變標(biāo)尺9上。壓力變送指示器12通過承壓殼體5上的通道和系統(tǒng)介質(zhì)相連通。

如圖2所示，脈沖阻尼球4具有三層結(jié)構(gòu)：外層為保護(hù)層，作用是保護(hù)脈沖阻尼球本體在工作時(shí)不被接觸面磨損破裂，該層厚度均勻且具有密封性。中間層為脈沖阻尼球體定形層，作用是當(dāng)儲能氣體腔按照要求預(yù)充儲能氣體時(shí)，脈沖阻尼球本體大小不擴(kuò)張，固定其型體形狀。該層厚度均勻且具有密封性，外層和內(nèi)層緊密貼合在該層上。內(nèi)層為脈沖阻尼球定向變形層，作用是在工作條件下，脈沖阻尼球在受到壓力沖擊時(shí)，保證外部殼體在特定區(qū)域向內(nèi)運(yùn)動，避免球體因無序不可控的變形而受到損害。該層厚度由厚到薄由脈沖阻尼球體一側(cè)像另一側(cè)均勻變化且具有密封性，可以造成一個可控的環(huán)形帶狀變形區(qū)域。和阻尼球托3貼合部位內(nèi)層厚度較厚為非形變側(cè)，和緩沖柱塞6貼合部位內(nèi)層厚度較薄為形變區(qū)域。脈沖阻尼球內(nèi)部儲存緩沖儲能氣體。

如圖3所示，阻尼球托3和脈沖阻尼球4貼合部位為球面結(jié)構(gòu)，其曲面弧度和阻尼球體4的非形變側(cè)弧度一致，起到保護(hù)阻尼球的作用。阻尼球托3另一側(cè)通過銷子和底座2相連，固定阻尼球托3位置，保證阻尼球托3不產(chǎn)生橫向位移。阻尼球托3底部有錐形凹槽，調(diào)節(jié)螺栓1通過該位置調(diào)整其縱向位置。

如圖4所示，緩沖柱塞6球面一側(cè)和脈沖阻尼球4相貼，作用是當(dāng)脈沖阻尼器工作時(shí)儲能氣體可以獲得較大形變量。緩沖柱塞6另一側(cè)和承壓殼體5形成密封介質(zhì)腔，系統(tǒng)介質(zhì)可以通過出入口進(jìn)出該腔，和阻尼球共同推動緩沖柱塞6往復(fù)運(yùn)動，其頂端固定的限位擋板8和形變指針9同時(shí)一起往復(fù)運(yùn)動。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述所述脈沖阻尼球4處于阻尼球托3和緩沖柱塞6之間，其非形變一側(cè)緊貼阻尼球托3，形變側(cè)貼住緩沖塞6。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述緩沖柱塞6球面一側(cè)和阻尼球體4相貼，作用是當(dāng)脈沖阻尼器工作時(shí)儲能氣體可以獲得較大形變量。緩沖柱塞6另一側(cè)和承壓殼體5形成密封介質(zhì)腔。

如圖1所示，本發(fā)明的工作原理為：當(dāng)系統(tǒng)介質(zhì)產(chǎn)生脈沖壓力時(shí)，脈沖壓力處于上升階段時(shí)，系統(tǒng)介質(zhì)通過介質(zhì)管道進(jìn)入密封介質(zhì)腔，推動緩沖柱塞6向脈沖阻尼球4方向運(yùn)動，緩沖柱塞6的頂端球面擠壓脈沖阻尼球4形變區(qū)域，脈沖阻尼球4內(nèi)的儲能氣體被壓縮，儲存能量。同時(shí)形變指針10在標(biāo)尺上指示形變量逐漸變大。當(dāng)脈沖壓力處于下降階段時(shí)，脈沖阻尼球4體內(nèi)的儲能氣體向外擴(kuò)張，形變區(qū)域向外運(yùn)動，推動緩沖柱塞6往回運(yùn)動，介質(zhì)倉內(nèi)液態(tài)介質(zhì)向外流動，同時(shí)形變指針在形變標(biāo)尺9上指示形變量逐漸減小。壓力變送指示器12實(shí)時(shí)反映介質(zhì)系統(tǒng)的壓力變化，還可以遠(yuǎn)傳壓力信號。通過這個過程，將不可壓縮的液態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊力平滑處理，減小了對系統(tǒng)外壁的硬性沖擊，保護(hù)了系統(tǒng)管路。