一种带棱锥台的组合式缓冲器

摘要

一种带棱锥台的组合式缓冲器，包括安装在壳体内的一组吸能体、一组楔形机构、一组联接件；吸能体包括一组高分子弹性元件和一组金属隔片；楔形机构包括空心压块、空心棱锥台、楔块和壳体的上腔室；联接件包括心轴、螺母和螺纹联接防松件；吸能体和楔形机构通过联接件与壳体固定连接。有益效果是：比现有弹性体缓冲器具有更高的能量吸收率、动力学性能好于现有弹性体缓冲器；使用和维护操作简单，可靠性高。

说明书

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，尤其涉及减振和缓和冲击的机械设备，特别涉及机车车辆用车钩缓冲器。

背景技术

目前国内外应用的货运机车和车辆车钩缓冲器中，汽液、胶泥缓冲器缓冲性能较好、但可靠性一般；橡胶缓冲器容量较低；全钢摩擦式缓冲器可靠性高，但缓冲性能不平稳，离散性大；摩擦胶泥和摩擦液压式缓冲器缓冲性能优良，但这两类缓冲器结构复杂、可靠性较差。

高分子弹性体(TPEE)缓冲器抗老化性能好，对温度的敏感性要远远低于橡胶对温度的敏感性，吸收振动能力强，缓冲平稳、性能稳定；最大阻抗力较高；容量较大；吸收率较高；可靠性高；温度适用范围广。然而，这种缓冲器的吸收率在70％左右，不能满足现代机车车辆对缓冲器高能量吸收率的要求。

现有技术中，申请号为201510736219.2的发明专利“高分子弹性元件与金属摩擦元件组合缓冲器”和申请号为201610868232.8的发明专利“高分子弹性元件与楔形机构组合缓冲器”的能量吸收率均高于高分子弹性体(TPEE)缓冲器，但是其他性能还有提高的空间。

发明内容

本发明的目的是为了进一步提高高分子弹性体缓冲器的能量吸收率，同时提供一种具有现有高分子弹性体缓冲器的优点，并具有良好动力学性能的缓冲器，克服现有技术的不足。

本发明的技术方案如下：一种带棱锥台的组合式缓冲器，包括安装在壳体内的一组吸能体、楔形机构和联接件；壳体内部由下部腔室和上部腔室构成，上部腔室和下部腔室相互连通，下部腔室底部封底，底部中央设有圆形阶梯通孔，上部腔室顶部开口；吸能体包括一组高分子弹性元件和一组金属隔片，高分子弹性元件为中空的上下表面为弧面的柱体，柱体中心处设有弹性元件中心孔；金属隔片为薄片，金属隔片的厚度为高分子弹性元件厚度的1/10～1/2，薄片中心处设有金属隔片中心孔；楔形机构包括空心压块、楔块和壳体的上部腔室；联接件包括心轴、螺母和螺纹联接防松件，是壳体、吸能体和楔形机构的联接机构，心轴的一端带有轴肩，轴肩与壳体底部的中心圆形阶梯通孔相配合，起轴向定位作用，心轴的另一端带有外螺纹，外螺纹与螺母配合并通过螺纹联接防松件形成螺纹联接；心轴带轴肩的一端置于壳体底部的中心圆形阶梯通孔内，另一端穿过壳体置于壳体顶部，金属隔片、高分子弹性元件、楔块和空心压块依次安装在心轴上，通过螺母和螺纹联接防松件将金属隔片、高分子弹性元件、楔块和空心压块与壳体固定连接，其中金属隔片、高分子弹性元件和空心压块通过各自的中心孔安装在心轴上，金属隔片中心孔和空心压块中心孔与心轴之间为间隙配合，高分子弹性元件中心孔轴线与心轴轴线重合，高分子弹性元件中心孔与心轴之间有间隙；楔块和空心压块位于壳体的上部腔室内，高分子弹性元件和金属隔片组成的吸能体位于壳体的下部腔室内；其特征在于：所述带棱锥台的组合式缓冲器还包括空心棱锥台；

所述壳体上部腔室是n个等腰梯形平面围成的筒体，n≥4,每个梯形面长边在上，短边在下，构成倒置的棱锥台形筒体；

所述空心棱锥台是楔形机构的组成部分，所述楔形机构的空心棱锥台是空心n棱锥台，n是壳体上部腔室梯形面个数，空心棱锥台上下表面为水平面，空心棱锥台各侧面为梯形平面，梯形平面为上边长下边短的等腰梯形斜平面，等腰梯形斜平面与水平面之间的夹角为α，0°≤α≤89°，空心棱锥台的侧面与楔块内表面的斜平面相贴合，空心棱锥台中心设有中心孔，空心棱锥台通过中心孔安装在心轴上，处于空心压块与金属隔片之间,棱锥台中心孔与心轴之间为间隙配合；

所述楔形机构的空心压块是空心n棱柱体，n是壳体上部腔室梯形面个数，空心压块底部封底，底部中心处开有压块中心孔，空心压块上部开口，空心压块底部外表面是水平面；

所述楔形机构的楔块以i块为一组，n≥i≥2，n是壳体上部腔室梯形面个数，i块楔块安装在空心棱锥台与金属隔片之间，楔块是多面体，多面体外表面是与壳体上部腔室内表面相贴合的斜平面，斜平面从上边向下向内倾斜，斜平面与垂直平面之间的夹角为γ，0°≤γ≤89°，多面体的两个侧面是形状相同的平面，多面体的上下表面为水平平面，多面体内表面是斜平面或由楔块内表面斜平面和楔块内表面垂直平面连接构成的折面，所述多面体内表面斜平面是由多面体上水平面上边向下向内倾斜的平面，倾斜平面与水平面之间的夹角与空心棱锥台侧面与水平面之间的夹角α相等；所述多面体内表面的折面中的楔块内表面垂直平面是由多面体下边向上的垂直面，多面体内表面折面中的楔块内表面斜平面是连接楔块多面体上水平面和内表面垂直平面之间的平面，楔块内表面斜平面由楔块上水平面向下向内倾斜，楔块内表面斜平面与楔块上水平面之间的夹角与空心棱锥台侧面与水平面之间的夹角α相等，折面中的楔块内表面斜平面是与空心棱锥台侧面相贴合的面，相邻两楔块之间有间隙，楔块的内表面与心轴之间有空间。

本发明所述一种带棱锥台的组合式缓冲器，其特征在于：所述楔块多面体的内表面和外表面是等宽的面或是内表面窄外表面宽的不等宽面；所述楔块多面体的内表面和外表面是内表面窄外表面宽的不等宽面是内表面的宽度比外表面的宽度短3～100mm。

楔块多面体的内表面和外表面是矩形或梯形，内表面和外表面是梯形时，梯形的长边在上，短边在下。楔块多面体侧面的形状是四边形或五边形，在楔块多面体内表面是斜平面时，楔块多面体侧面是梯形；在楔块多面体内表面是折面时，楔块多面体侧面是五边形。

本发明所述一种带棱锥台的组合式缓冲器，其特征在于：一个所述空心棱锥台和一组i块楔块为一套棱锥台组合结构，所述棱锥台组合结构的套数为k，k是大于等于1的正整数，k套棱锥台组合结构串联连接，最上层的棱锥台组合结构定义为第k套，k套棱锥台组合结构串联连接的形式是：第k套棱锥台组合结构的k空心棱锥台的上表面与空心压块的下表面贴合，k空心棱锥台的侧面与k组i块楔块内表面的斜平面贴合，k组i块楔块下表面与第k-1套棱锥台组合结构的k-1空心棱锥台上表面贴合；第k-1套棱锥台组合结构的k-1空心棱锥台的侧面与k-1组i块楔块内表面的斜平面贴合，第k-1套棱锥台组合结构的k-1组i块楔块下表面与第k-2套棱锥台组合结构的k-2空心棱锥台上表面贴合；依次类推，第k-j套棱锥台组合结构的k-j空心棱锥台的侧面与k-j组i块楔块内表面的斜平面贴合，第k-j套棱锥台组合结构的k-j组i块楔块下表面与最上层的金属隔片的上表面贴合，j为比k小1的正整数。

本发明所述一种带棱锥台的组合式缓冲器，其特征在于：所述串联的棱锥台组合结构中，最上层的空心棱锥台上表面与空心压块底部外表面之间为固定连接结构或分体结构，空心棱锥台与空心压块之间固定连接结构为制成一体或用紧固件固定连接。

本发明所述一种带棱锥台的组合式缓冲器，其特征在于：所述壳体上部腔室倒置的棱锥台形筒体的锥度与楔块多面体外表面的倾斜角γ相同；所述壳体下部腔室是圆柱形筒体或n棱柱形筒体，n是壳体上部腔室梯形面个数。

本发明所述一种带棱锥台的组合式缓冲器，其特征在于：所述一种带棱锥台的组合式缓冲器还包括储能元件，所述储能元件的套数与棱锥台组合结构的套数相同，每套棱锥台组合结构包含一套储能元件，所述储能元件是弹性元件，弹性元件设有中心孔，通过中心孔弹性元件安装在心轴上，储能元件位于空心棱锥台下表面、楔块内表面、另一个空心棱锥台的上表面或最上层金属隔片的上表面与心轴之间的空间处。

本发明所述一种带棱锥台的组合式缓冲器，其特征在于：所述储能元件的弹性元件是金属圆柱螺旋弹簧、金属圆锥螺旋弹簧、金属碟形弹簧、金属板簧、高分子弹性体或粘弹性体中的任意一种。

本发明所述一种带棱锥台的组合式缓冲器，其特征在于：所述相邻两楔块之间的间隙为5～100mm。

本发明的工作原理是：

当冲击载荷沿轴向作用于空心压块上时，空心压块推动空心棱锥台，空心棱锥台推动楔块，楔块推动金属隔片和高分子弹性元件组件，使轴向载荷通过金属隔片作用在壳体的底部。在此过程中，空心棱锥台侧面的斜平面与楔块内表面斜平面相互挤压产生相对运动和摩擦；楔块外表面与壳体上腔的内表面相互挤压产生相对运动和摩擦；这些面上的摩擦消耗了能量，从而提高缓冲器的能量吸收率；与此同时，来自楔块的轴向力使高分子弹性元件组件发生轴向压缩变形而吸收冲击能量，而金属隔片与高分子弹性元件之间的径向摩擦也将消耗一部分冲击能量。当轴向冲击载荷消失后，高分子弹性元件恢复变形而推动楔块、空心棱锥台和空心压块由下向上运动；同时，储能元件发生压缩变形而储存了部分回弹过程中的能量，缓和了回弹冲击，最终所有元件恢复到受冲击载荷前的状态。

本发明的有益效果是：

1、由空心压块、空心棱锥台、楔块和壳体上腔内表面构成的楔形机构所消耗的冲击能量大大地提高了缓冲器能量吸收率。

2、受压缩的储能元件在承受冲击载荷时发生微伸长，而使储能元件以下的元件所受冲击减缓；而在回弹过程中，储能元件发生压缩变形而储存了部分回弹过程中的能量，又缓和了回弹冲击；因此，而使本发明的缓冲器比现有弹性体缓冲器具有更好的动力学性能。

3、应用范围广，既可用作机车车辆车钩缓冲器，还可应用到矿山机械、冶金机械、石油机械等其他行业减振和缓冲设备中。

附图说明

图1是本发明的含一套棱锥台组合结构的空心压块与空心棱锥台制成分体的带棱锥台的组合式缓冲器结构示意图

图2是本发明的含一套棱锥台组合结构的空心压块与空心棱锥台制成一体的带棱锥台的组合式缓冲器结构示意图

图3是本发明的含一套棱锥台组合结构的含储能元件的空心压块与空心棱锥台制成分体的带棱锥台的组合式缓冲器结构示意图

图4是本发明的含一套棱锥台组合结构的含储能元件的空心压块与空心棱锥台制成一体的带棱锥台的组合式缓冲器结构示意图

图5是上部腔室为四个相同的等腰梯形面构成的壳体主视示意图

图6是图5的侧视示意图

图7是图5的俯视示意图

图8是空心压块为空心正四棱柱的主视示意图

图9是图8的俯视示意图

图10是空心压块与空心棱锥台制成一体空心压块为空心正四棱柱的主视示意图

图11是图10的俯视示意图

图12是空心棱锥台为空心正四棱锥台的主视示意图

图13是图12的俯视示意图

图14是内表面由斜平面和垂直平面构成内外表面等宽的楔块主视示意图

图14-1是内表面由斜平面和垂直平面构成内表面窄外表面宽的楔块主视示意图

图15是图14的侧视示意图

图15-1是图14-1的侧视示意图

图16是图14的俯视示意图

图16-1是图14-1的俯视示意图

图17是内表面由斜平面构成内外表面等宽的楔块主视示意图

图17-1是内表面由斜平面构成内表面窄外表面宽的楔块主视示意图

图18是图17的侧视示意图

图18-1是图17-1的侧视示意图

图19是图17的俯视示意图

图19-1是图17-1的俯视示意图

图20是上部腔室内为六个相同的等腰梯形平面构成的壳体主视示意图

图21是图20的侧视示意图

图22是图20的俯视示意图

图23是空心压块为空心正六棱柱的主视示意图

图24是图23的侧视示意图

图25是图23的俯视示意图

图26是空心棱锥台为空心正六棱锥台的主视示意图

图27是图26的侧视示意图

图28是图26的俯视示意图

图29是本发明的含两套棱锥台组合结构的空心压块与最上层空心棱锥台制成分体的带棱锥台的组合式缓冲器结构示意图

图30是本发明的含两套棱锥台组合结构的空心压块与最上层空心棱锥台制成一体的带棱锥台的组合式缓冲器结构示意图

图31是本发明的含两套棱锥台组合结构的含储能元件的空心压块与最上层空心棱锥台制成分体的带棱锥台的组合式缓冲器结构示意图

图32是本发明的含两套棱锥台组合结构的含储能元件的空心压块与最上层空心棱锥台制成一体的带棱锥台的组合式缓冲器结构示意图

图中，1、壳体；2、金属隔片；3、弹性元件；4、楔块；5、空心棱锥台；6、空心压块；7、心轴；8、螺母；9、螺纹联接防松件；10、储能元件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。

带棱锥台的组合式缓冲器，包括安装在壳体1内的一组吸能体、楔形机构、联接件；壳体1内部由下部腔室和上部腔室构成，上部腔室和下部腔室相互连通，下部腔室底部封底，底部中央设有圆形阶梯通孔，上部腔室顶部开口；吸能体包括一组高分子弹性元件3和一组金属隔片2，高分子弹性元件3为中空的上下表面为弧面的柱体，柱体中心处设有弹性元件中心孔；金属隔片2为薄片，金属隔片2的厚度为高分子弹性元件3厚度的1/10～1/2，薄片中心处设有金属隔片中心孔；楔形机构包括空心压块6、空心棱锥台5、楔块4和壳体1的上部腔室；联接件包括心轴7、螺母8和螺纹联接防松件9，是壳体1、吸能体和楔形机构的联接机构，心轴7的一端带有轴肩，轴肩与壳体1底部的中心圆形阶梯通孔相配合，起轴向定位作用，心轴7的另一端带有外螺纹，外螺纹与螺母8配合并通过螺纹联接防松件9形成螺纹联接；心轴7带轴肩的一端置于壳体1底部的中心圆形阶梯通孔内，另一端穿过壳体1置于壳体1顶部，金属隔片2、高分子弹性元件3、楔块4、空心棱锥台5和空心压块6依次安装在心轴7上，通过螺母8和螺纹联接防松件9将金属隔片2、高分子弹性元件3、楔块4、空心棱锥台5和空心压块6与壳体1固定连接，其中金属隔片2、高分子弹性元件3、空心棱锥台5和空心压块6通过各自的中心孔安装在心轴7上，金属隔片2中心孔、空心棱锥台5中心孔和空心压块6中心孔与心轴7之间为间隙配合，高分子弹性元件中心孔轴线与心轴7轴线重合，高分子弹性元件3中心孔与心轴7之间有间隙；楔块4、空心棱锥台5和空心压块6位于壳体1的上部腔室内，高分子弹性元件3和金属隔片2组成的吸能体位于壳体1的下部腔室内；壳体1上部腔室是n个等腰梯形平面围成的筒体，n≥4,每个梯形面长边在上，短边在下，构成倒置的棱锥台形筒体；

空心棱锥台5是空心n棱锥台，n是壳体上部腔室梯形面个数，空心棱锥台5上下表面为水平面，空心棱锥台5各侧面为梯形平面，梯形平面为上边长下边短的等腰梯形斜平面，等腰梯形斜平面与水平面间的夹角为α，0°≤α≤89°，空心棱锥台5的侧面与楔块4内表面的斜平面相贴合，空心棱锥台5中心设有中心孔，空心棱锥台5通过中心孔安装在心轴7上，处于空心压块6与金属隔片2之间,棱锥台中心孔与心轴7之间为间隙配合；

空心压块6是空心n棱柱体，n是壳体1上部腔室梯形面个数，空心压块6底部封底，底部中心处开有压块中心孔，空心压块6上部开口，空心压块6底部外表面是水平面；

楔块4以i块为一组，n≥i≥2，n是壳体上部腔室梯形面个数，i块楔块4安装在空心棱锥台5与金属隔片2之间，楔块4是多面体，多面体外表面是与壳体1上部腔室内表面相贴合的斜平面，斜平面从上边向下向内倾斜，斜平面与垂直平面之间的夹角为γ，0°≤γ≤89°，多面体的两个侧面是形状相同的平面，多面体的上下表面为水平平面，多面体内表面是斜平面或由楔块内表面斜平面和楔块内表面垂直平面连接构成的折面，多面体内表面斜平面是由多面体上水平面上边向下向内倾斜的平面，斜平面与水平面之间的夹角与空心棱锥台5侧面与水平面之间的夹角α相等；多面体内表面的折面中的楔块内表面垂直平面是由多面体下边向上的垂直面，多面体内表面折面中的楔块内表面斜平面是连接楔块4多面体上水平面和内表面垂直平面之间的平面，楔块内表面斜平面由楔块上水平面向下向内倾斜，楔块内表面斜平面与楔块上水平面之间的夹角与空心棱锥台5侧面与水平面之间的夹角α相等，折面中的楔块内表面斜平面是与空心棱锥台5侧面相贴合的面，相邻两楔块4之间有间隙，相邻两楔块4之间的间隙为5～100mm；楔块4的内表面与心轴7之间有空间。楔块4多面体的内表面和外表面是矩形或梯形，内表面和外表面是梯形时，梯形的长边在上，短边在下。楔块4多面体的内表面和外表面是等宽的面或是内表面窄外表面宽的不等宽面。楔块4多面体的内表面和外表面是内表面窄外表面宽的不等宽面时，内表面的宽度比外表面的宽度短3～100mm。楔块4多面体侧面的形状是四边形或五边形，在楔块4多面体内表面是斜平面时，楔块4多面体侧面是梯形；在楔块4多面体内表面是折面时，楔块4多面体侧面是五边形。

一个所述空心棱锥台5和一组i块楔块4为一套棱锥台组合结构，棱锥台组合结构的套数为k，k是大于等于1的正整数，k套棱锥台组合结构串联连接，最上层的棱锥台组合结构定义为第k套，k套棱锥台组合结构串联连接的形式是：第k套棱锥台组合结构的k空心棱锥台5的上表面与空心压块6的下表面贴合，k空心棱锥台5的侧面与k组i块楔块4内表面的斜平面贴合，k组i块楔块4下表面与第k-1套棱锥台组合结构的k-1空心棱锥台5上表面贴合；第k-1套棱锥台组合结构的k-1空心棱锥台5的侧面与k-1组i块楔块4内表面的斜平面贴合，第k-1套棱锥台组合结构的k-1组i块楔块4下表面与第k-2套棱锥台组合结构的k-2空心棱锥台5上表面贴合；依次类推，第k-j套棱锥台组合结构的k-j空心棱锥台5的侧面与k-j组i块楔块4内表面的斜平面贴合，第k-j套棱锥台组合结构的k-j组i块楔块4下表面与最上层的金属隔片2的上表面贴合，j为比k小1的正整数。串联的棱锥台组合结构中，最上层的空心棱锥台5上表面与空心压块6底部外表面之间为固定连接结构或分体结构。空心棱锥台5与空心压块6之间固定连接结构为制成一体或用紧固件固定连接。

壳体上部腔室倒置的棱锥台形筒体的锥度与楔块4多面体外表面的倾斜角γ相同；壳体1下部腔室是圆柱形筒体或n棱柱形筒体，n是壳体上部腔室梯形面个数。

带棱锥台的组合式缓冲器的另一种实施方式是：带棱锥台的组合式缓冲器还包括储能元件10，储能元件10的套数与棱锥台组合结构的套数相同，每套棱锥台组合结构包含一套储能元件10，储能元件10是弹性元件，弹性元件设有中心孔，通过中心孔弹性元件安装在心轴7上，储能元件10位于空心棱锥台5下表面、楔块4内表面、另一个空心棱锥台5的上表面或最上层金属隔片2的上表面与心轴7之间的空间处；弹性元件是金属圆柱螺旋弹簧、金属圆锥螺旋弹簧、金属碟形弹簧、金属板簧、高分子弹性体或粘弹性体中的任意一种。

零部件加工时，壳体1、金属隔片2、楔块4、空心棱锥台5和空心压块6的所有尖角部位均加工成圆角或倒角。

装配过程为：首先，将心轴7带有螺纹的一端穿过壳体1底部中心圆柱阶梯孔至壳体1的上端，心轴7带轴肩的一端与壳体1底部中心圆柱阶梯孔相配合；然后，将第一片金属隔片2装入心轴7，再将第一个高分子弹性元件3装入心轴7，依次将所有金属隔片2和高分子弹性元件3交替装入心轴7，位于壳体1下部腔室；接着，将i个楔块4装置在最上面的金属隔片2的上表面，再将空心棱锥台5装入心轴7，使楔块4在心轴7和壳体1之间，楔块4外表面与壳体1上腔室的内表面相贴合，楔块4内表面斜平面与空心棱锥台5的侧面相贴合；然后，再将空心压块6装入心轴7，使空心压块6位于空心棱锥台5上，空心压块6下表面与空心棱锥台5上表面相贴合；最后，将螺母8拧入心轴7的螺纹端，压住空心压块6，再用防松件9将心轴7螺纹端和螺母8联接好。

实施例1

壳体1外形为圆柱形，壳体上部腔室由四个相同的等腰梯形面构成，壳体下部腔室是圆柱形。高分子弹性元件3为七个，金属隔片2为八片，金属隔片2的厚度为高分子弹性元件3的1/3；空心压块6是空心正四棱柱，其底部外表面是水平面。

楔形机构由空心棱锥台5、4块相同的楔块4和壳体1的上部腔室构成；空心棱锥台5是空心正四棱锥台。

每块楔块4是多面体，多面体外表面是与壳体1上部腔室内表面相贴合的斜平面，斜平面从上边向下向内倾斜，楔块5外表面斜平面与垂直平面的夹角和壳体1上部腔室内表面与垂直平面的夹角相等，均为γ，γ为3°；多面体的两个侧面是形状相同的平面，多面体的上下表面为水平平面，多面体内表面是由楔块内表面斜平面和楔块内表面垂直面连接构成的折面，所述多面体内表面的斜平面是由多面体上水平面上边向下向内倾斜的平面，所述多面体内表面的折面中的楔块内表面垂直面是由多面体下边向上的垂直面，多面体内表面折面中的楔块内表面斜平面是连接楔块4多面体上水平面和内表面垂直面之间的面，楔块内表面斜平面由楔块上水平面向下向内倾斜，折面中的楔块内表面斜平面是与空心棱锥台5侧面相贴合的面，楔块5楔块内表面斜平面与水平面的夹角与空心棱锥台5侧面与水平面之间的夹角α相等，均为α，α为25°；相邻两楔块4之间有间隙，间隙为5mm，楔块4的内表面与心轴7之间有空间。

棱锥台组合结构的套数为1，无储能元件，空心棱锥台5的上表面与空心压块6的下表面贴合，楔块4的下表面与最上层的金属隔片2的上表面贴合。

高分子弹性元件3的材料为TPEE。

壳体1、金属隔片2、楔块4、空心棱锥台5和空心压块6的所有尖角部位均加工成圆角或倒角。

实施例2

与实施例1结构基本相同，仅空心棱锥台5和空心压块6制成一体。

实施例3

与实施例1结构基本相同，仅增加1组储能元件，储能元件是金属圆柱螺旋弹簧。

实施例4

与实施例2结构基本相同，仅增加1组储能元件，储能元件是金属圆柱螺旋弹簧。

实施例5

与实施例1结构基本相同，只是棱锥台组合结构的套数为2。

实施例6

与实施例2结构基本相同，只是棱锥台组合结构的套数为2。

实施例7

与实施例5结构基本相同，仅增加2组储能元件，储能元件是金属圆柱螺旋弹簧。

实施例8

与实施例6结构基本相同，仅增加2组储能元件，储能元件是金属圆柱螺旋弹簧。

实施例9

与实施例1结构基本相同同，仅壳体上部腔室是由六个相同的等腰梯形面构成，空心棱锥台5是空心正六棱锥台，楔块4为6块。

实施例10

与实施例1结构基本相同，仅楔块4多面体内表面是由楔块内表面斜平面构成。