CN100365316C - 随动变阻尼液力减震器 - Google Patents

Abstract

本发明公布了随动变阻尼液力减震器，属工业中的液力减震。它是一种具有双活塞系统的筒式减震器，活塞系统由一个大活塞同一个或多个装于大活塞轴向通孔的浮动活塞组成，其中的浮动活塞，由回位弹簧约束悬浮在大活塞通孔中，可轴向移动。特殊的是浮动活塞圆柱面径向开设有不同数量、大小及深浅，其截面面积也随轴向变化的沟槽，工作中与大活塞相对移动的同时就改变其与大活塞通孔边所构成的油液通道面积，实现随动变阻尼。这样本发明就打破了机械减震器只能是随其活塞运动速度的增大单向减小阻尼的限制，实现阻尼的任意随动变化。它在工业减震上有很强的适应性，可在需求量巨大的汽摩等交通工具上广泛应用。

Description

随动变阻尼液力减震器

技术领域

本发明涉及工业中的液力减震，特别是汽摩等交通工具广泛应用的液力减震器。

背景技术

目前使用的液力减震器，其相对阻尼系数(简称阻尼)在系统工作中是不变的(减振器的压缩与伸张可设置不同的阻尼)。车辆上使用的液力减震器，为满足车辆行驶平顺性、稳定性等的要求，很多都有不同的改进，有的是在活塞上设计了适应不同压差开启的单向阀，实现阻尼的简单可变，但这种改变只能是随其活塞运动速度的增大单向减小；有的液力减震器增设电控阀门或设计了复杂的控制附件，以手动、电控等方式实现变阻尼，满足不同需求。这些方式虽都改善了液力减震器的适应性，但要么是不够理想，随动性差；要么是结构复杂、成本高等，都存在一些需进一步解决难题。

发明内容

本发明提供了一种结构简单明了的随动变阻尼液力减震器。

新发明的随动变阻尼液力减震器是一种具有双活塞系统的筒式减震器，活塞系统由一个大活塞同一个或多个装于大活塞轴向通孔的浮动活塞组成，其中的浮动活塞，由回位弹簧约束悬浮在大活塞通孔中，可轴向移动。特殊的是浮动活塞圆柱面径向开设有不同数量、大小及深浅，其截面面积也随轴向变化的沟槽，工作中与大活塞相对移动的同时就改变其与大活塞通孔边所构成的油液通道面积，实现随动变阻尼。根据需要，浮动活塞上可开设油液通道(也可在大活塞上开)，这样通道的截面面积决定了该减震器的最大阻尼，整个浮动活塞的截面面积制约了该减震器的最小阻尼。也可不在活塞上开通道，油道只在柱面上开设，使其都随活塞的移动可变，也就没有以上所说最大阻尼由活塞上开设的油液通道决定的限制。我们知道，弹簧的伸长与压缩，也就是浮动活塞相对大活塞的运动遵循虎克定律，即位移同其所受的合力成正比，而这力，就是减震器工作时两腔油液作用在浮动活塞有效端面上的压力差。该类减震器工作使浮动活塞相对大活塞移动，此时其柱面开设的沟槽与大活塞内孔边缘形成的油液通道与活塞上通道的面积之和就决定了该减震器在此压差的阻尼，而浮动活塞柱面开设沟槽的数量、大小及深浅有无数多的方式，因此减震器阻尼的变化随浮动活塞相对大活塞的位移在其最大值与最小值之间理论上可以设计成任意的，也就是减震器的阻力-速度特性曲线几乎可以是任意曲线：可将压缩与伸张设计成对称结构，也可不对称；其变化可连续平顺，也可是跳跃的；可设计成定阻力，也可增减随意。可见这是个随动系统，阻尼是随着两腔油液作用在浮动活塞有效端面上的压力差的变化而变化的，也可说成是随振动的能量，或随活塞系统运动速度而自动调节阻尼的。这样本发明就打破了机械减震器只能是随其活塞运动速度的增大单向减小阻尼的限制，实现阻尼的任意随动变化，同时结构简单明了。

附图说明

图1是一种简单适用于车辆减震的活塞系统结构示意图

1-拱形支架  2-浮动活塞  3-回位弹簧  4-大活塞

图2是为更直观反映图1而绘制的活塞三维装配示意图

具体实施方式

如图1所示，新设计的随动变阻尼液力减震器是一种具有双活塞系统的筒式减震器。如果是充气式减震器，除活塞系统外别的部分就无需变化；是普通的双筒式减震器，就可取消通常设在工作缸底座上的压缩阀，其功能由活塞系统完成，底座上只保留回油阀和进油阀。通用部分这里就不再列出，双活塞系统由大活塞4、浮动活塞2、回位弹簧3及拱形支架1组成。大活塞4中间开有轴向通孔且两端面成凹型，使浮动活塞2通道边缘变薄，以便于油液通道的控制，四周也有足够空间让油液畅通；浮动活塞2由只回位弹簧3约束浮动于大活塞通孔中，可轴向移动，回位弹簧3的弹力使其保持平衡；浮动活塞2上开有油液通道，实际结构中通道可开在大活塞4上，也可不开；其圆柱面径向开设有沟槽，沟槽的截面面积也随其轴向变化；活塞杆通过一个圆筒似的、且开敞的拱形支架1固定于大活塞4四周边缘，这是为浮动活塞2留出安装位置并不阻碍其轴向移动，也保证油液畅通。这就是双活塞系统的基本组成。该图是简单适于车辆减震结构示意图，假想把它装在车辆上，在一般路面的行驶中，路面对车轮的冲击不是很大，车身在弹性元件上振动时，减震器两油腔虽也有压差，但不足以克服两只回位弹簧3的约束使浮动活塞2有较大的位移，油液只能从浮动活塞2上的通道中通过，此时减震器以最大的阻尼衰减振动，其主要作用是隔振；当车轮碰到较大的凸起物，相当于车辆弹性元件被压缩，图中活塞系统相对下移，此强烈的冲击使下油腔的油压远高于上腔的油压，作用于浮动活塞2上克服回位弹簧3的约束，使其以较大的位移向上移动，此时下腔中的油液不仅从浮动活塞2的通道中，也从浮动活塞2下部柱面的开槽中流入上腔，大大增加了油液通道，减震器阻尼立即变小，也就能迅速压缩，此时主要作用是缓冲，车身也就相对稳定；随着油压差的减小，回位弹簧3使浮动活塞2复位，关闭其柱面下部的开槽油道，油液又只能从浮动活塞2的通孔中流过，减震器又以最大的阻尼衰减振动。同理，当车轮遇到较深的凹坑时，相当于车辆弹性元件伸张，如同上面的分析，也保证了车身的相对稳定。从这种减震器的结构及以上的分析，可看出它能轻松设计出满足车辆普通减震的要求，更能随震动改变阻尼，实现精准设计，进一步保证车辆行使平顺性、稳定性。我们将浮动活塞2的平衡位置段也开设一定的沟槽使其在此位置有较少的阻尼，这样减震器随其活塞速度，其阻力有较小-大-小的变化，分别主要起缓冲-隔震-大冲击缓冲的作用，使车辆既降低对不平路面的敏感性，特别是缓冲车辆高速时路面对车辆的高频振荡，同时按设计的要求隔震，对大冲击也有保持其平稳性的能力。变阻尼的关键是浮动活塞柱面根据设计要求，径向开设有不同数量、大小及深浅，其截面面积也随轴向变化的沟槽，工作中与大活塞相对移动的同时就改变其与大活塞通孔边所构成的油液通道面积。可见，该系统结构简单，随动调节阻尼范围宽且无限制，能根据需求设计出任意的阻尼随动应变，在很大程度上满足各类工业减震需求。

Claims (1)

1.一种随动变阻尼液力减震器，是一种具有双活塞系统的筒式减震器，活塞系统由一个大活塞(4)同一个装于大活塞(4)轴向通孔的浮动活塞(2)组成，其中的浮动活塞(2)，由回位弹簧(3)约束悬浮在大活塞(4)通孔中，可轴向移动，其特征在于浮动活塞(2)圆柱面径向开设有不同数量、大小及深浅，其截面面积也随轴向变化的沟槽，工作中与大活塞相对移动的同时就改变其与大活塞通孔边所构成的油液通道面积，实现随动变阻尼。

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