广谱式精密气动缓冲装置的纯机械结构设计与全工况性能研究

世龙 樊(大连交通大学，中国)
琪 张(大连交通大学，中国)

摘要

针对焊管产线中多规格钢管输送缓冲存在的适配范围窄、回弹控制难、电控系统复杂等问题，自主设计了一种缸径63mm的广谱式纯机械气动缓冲装置。该装置摒弃电控比例元件，仅通过F1、F2双手动节流阀的开度匹配实现全工况缓冲控制，溢流阀仅作压力保护。基于动量守恒与理想气体等温过程理论，建立了缓冲过程动力学模型，推导了节流阀开度与缓冲特性的关联公式，明确了0~200mm回弹量的可控临界条件。结合焊管产线实际速度规范，搭建试验台对3~68kg钢管的缓冲性能进行测试验证。结果表明，该装置在2.0~3.5m/s的输送速度范围内，可通过F1、F2开度精准匹配，将缓冲加速度控制在8.2~24.0m/s²，回弹量稳定在0~200mm设计区间，全工况无刚性冲击，完全满足焊管产线广谱式精密缓冲需求，为多规格工件输送缓冲提供了纯机械解决方案。

关键词

气动缓冲装置；纯机械结构；节流阀开度匹配；广谱适配；焊管产线

参考

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DOI: http://dx.doi.org/10.12345/hgyjxjz.v4i3.37706