CN101802479B - 衰减装置特别是脉动衰减器 - Google Patents

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Abstract

一种衰减装置、特别是脉动衰减器，配有外壳(1)，该外壳限定可被流体沿着流动轴线(7)穿流的流体腔(11)；位于在该外壳内部的、由弹性材料制成的衰减元件，其特征在于：衰减元件具有至少两个至少部分围绕该流动轴线(7)的、至少部分叠置地布置的环形体(15，17)。

Description

衰减装置特别是脉动衰减器
技术领域
本发明涉及一种衰减装置、特别是脉动衰减器，其配有外壳，该外壳限定可被流体沿着流动轴线穿流的流体腔；还配有安置在该外壳内部的、用弹性材料制成的衰减元件。
背景技术
用于平息流体系统中的压力冲击以及为了降低由此造成的振动和噪声的衰减装置本上可分成为两个已知的衰减装置组，即一方面为液压气动式衰减器，这些液压气动式衰减器以液压蓄能器的方式包含附加的气体体积；另一方面则为液体消声器，即所谓的消音器，其中不需要附加的气体体积，而通过反射或吸收即可实现消声作用。对有关的现有技术可参考专业书籍：“《液压手册》的卷3(Der HydraulikTrainer，Band3)”，Mannesmann Rexroth GmbH出版，106-107页。
使用液压气动式衰减器可以在一个频率带中获得良好性质，该频率带从甚低频率直到大约400赫兹，使得这种衰减器适用于下述流体系统，在这些流体系统中的压力脉冲是通过液压泵的工作即其接通过程和断路过程以及通过阀的转换过程而发生在上述频率带中。由于这种衰减器具有附加的气体体积，所以就显得又笨又重，因此这种衰减装置不能用于许多应用领域，如那种只有很窄小安装空间和要求轻量化的领域，例如汽车上的液压系统。利用充气的衰减装置的其它缺点是：其衰减效应随温度而波动；衰减效应由于渗透造成的气体损失之故总体上会变得较差。
与上述情况相比，所谓的消音器的特征在于其紧凑而轻型的结构型式，但其应用亦因下述条件而受到限制：衰减效应只有在高达大约200赫兹以上的频率的情况下才是充分的。这一点妨碍其在汽车技术中的应用，在汽车上为转向系统、制动系统或稳定控制系统配置的液压系统的情况下或者在采用主动的悬挂系统的情况下，都会在一个很大的频率带中发生转换过程，该频率带可从很低的频率直至500赫兹或更高的高频率。
为了解决上述问题，在DE 43 38 912 C1中提出了一种压力冲击衰减器，以用于减小液体管路中的压力冲击。采取这种已知的解决方案时，压力波动是与一种弹性材料相关联的，在按液压气动方式工作的衰减器上压力波动是与可压缩的气体体积相联的，而该可压缩气体体积则起着弹性的衰减元件的作用。这样，固然在相对较小的结构型式和较小重量的情况下能获得一种类似于液压气动式衰减器的频率状况，但业已证明：利用上述已知解决方案，不能达到足够的衰减效应。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的任务是提供这样一种衰减装置，该衰减装置既紧凑又轻便可满足在汽车技术上使用的要求，而且具有特别良好的衰减效果。
根据本发明，上述任务是通过具有权利要求1中整体特征的一种衰减装置加以解决的。
据此，本发明的一个重要特点在于：代替处于流体腔中的如现有技术中用作为衰减元件的整体件，根据本发明设置由环形体组合构成的衰减元件。通过由弹性体构成的组合便可实现这样的回弹行程和弹簧特性曲线，其确保与给定的频率带相配地获得最佳衰减效应。
在设计衰减元件时，视装配情况或所要求的特性曲线而定，可以针对流体轴线配置彼此具有相等轴向长度的环形体和/或具有相等径向厚度的环形体。
在此可以采取如此设置，即，将环形体彼此贴靠地布置。
如果使用由不同材料(例如不同密度的和由此不同弹性的材料)制成的环形体对，那么优选每个环形体对的离流动轴线较近的内环形体使用一种具有较大弹性的材料制成，与位于内环形体之上的那个环形体所用材料相比。利用相应的材料组合，便可获得所要求的弹性特征曲线，例如一种递增式特性曲线。
按本发明的一些优选的实施例，环形体具有一种无中断的、闭合的环形形状，其中环形体可以具有与流动轴线同心的环形形状。
为了获得最佳的衰减效应，可以沿着流动轴线的轴向方向依次设置多对彼此包围的环形体，其中也可以在材料的密度和弹性方面设置具有不同特性的环形体对。
根据特别有利的实施形式，外壳形成用于衰减元件的相应的外环形体的包围件(Einfassung)。
在可以采取如此布置，外壳具有将流体腔相对于衰减元件不漏流体地分隔的壁，从而使得外壳具有一种双壁式的结构，即具有一个与流体腔相邻的内壁和一个处于相应的外环形体之上的外壁。
在此当衰减元件的相应的内环形体贴靠在外壳的界定流体腔的内壁上时，则可将环形体嵌置在外壳的界定流体腔的内壁和外壳的贴靠在外环形体上的外壁之间。
按照一些实施例，其中外壳将流体腔相对于衰减元件不漏流体地分隔，那么环形体所用的材料可以是开孔的或蜂窝状的材料。
所述材料例如是PU泡沫材料(聚氨酯泡沫塑料)或合成橡胶，特别是三元乙丙橡胶(EPDM)、优选起泡过的EPDM。
耐油的和耐燃油的弹性体、例如氟橡胶材料、特别是以偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物为基的氟橡胶材料适合作为外壳的材料。
附图说明
下面将参照附图所示的一些实施例，对本发明做详细说明。附图表示：
图1本发明提出的衰减装置的一个实施例的示意简化纵剖面图；
图2相当于图1所示的一个纵剖面图，其中各个部分在分开的位置示出；
图3衰减装置的第二个实施例的一个与图1相似的纵剖面。
具体实施方式
按图中所示的两个实施例，衰减装置具有一个由耐油的和耐燃油的弹性体材料例如合成橡胶制成的外壳1。按当前的实施例，所述材料是以偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物为基的氟橡胶材料。这种材料以商品名称为
Figure GSB00001059882000041
可在市场购得。当然，也可用其它材料代替橡胶，例如用一种金属材料来形成该外壳。
如从图2中可以最清楚地看出的，外壳1是按一种双壁式的空心筒体设计的，具有一个圆筒式的内壁3和一个圆筒式的外壁5，内壁和外壁相对于一轴线7是同心的。该轴线就是用于需衰减的流体流的穿流的流动轴线，所述流体流经过一个设置在外壳1的端壁中的孔口9流入到内部的流体腔11中。
在内壁3和外壁5之间有一个呈环形腔形状的室13。按所示的实施例，在该室中容纳着实际的衰减材料。如从图2中可以最清楚地看出的，这里涉及的是一种由泡沫衬垫构成的组合体，该组合体由三对叠置布置的环形体构成，即分别是一个内环形体15和一个外环形体17。
按图中所示的实施例，环形体15、17都是闭合的圆环，它们彼此对齐地和相贴靠地叠置布置，其中每一对的内环形体15和外环形体17具有相等的径向厚度和相等的轴向长度。
替代地，也可以考虑采用具有不同径向厚度和/或不同轴向长度的环形体。代替闭合的、无中断的环形体，也可考虑由各单个环形部段组合起来的环形体。
如图1中所示，当环形体对是沿轴向彼此对接地设置时，可以在依次相继的各环形体对之间留出空隙。
按图1和2所示的例子，外壳1在其对置于孔口9的一端上用一个盖子19加以封闭，该盖子利用与外壳1的其余部分相同的材料制成。盖子19具有一个沿轴向朝里突出的环形边缘21，该环形边缘作为室13的封闭件相匹配地嵌入内壁3和外壁5之间，并且在粘接点23上被固定(见图1)。可设置一种两组份粘接剂作为粘接剂。盖子19具有一个与孔口9对应的孔口25以用于流体穿流。
图3所示的实施例与前者的不同之处仅在于：外壳1在流体腔11的对置于孔口9的端部上没有盖子。替代地，外壳1的外壁5作为容纳着环形体15和17的室的封闭件而具有一个端侧的、沿径向朝里缩进的壁部27，该壁部经过粘接点23而与内壁3相粘接。如同第一实施例，利用粘接点23可实现容纳着环形体对的室13相对于流体腔11的不漏流体的封闭。通过这些对流体密封的分隔措施，就可在衰减材料的使用方面具有自由选择的可能性。从而既可使用闭孔的材料，也可使用开孔的材料或蜂窝状材料。优选配置PU泡沫材料或合成橡胶，如三元乙丙橡胶(EPDM)、优选起泡过的三元乙丙橡胶。如已指出的，代替图中所示的一体的环形体对，也可以配置不同数目的和按不同方式叠置的不对齐的环形体。为了获得与所存在的主要频率带相配的符合要求的衰减特征曲线，特别是不同地选择内环形体15和外环形体17的例如通过材料密度确定的弹性，其中优选较靠近流体腔11的内环形体15与支承在外侧上的外环形体17相比具有较大的弹性。沿轴向依次相继的各环形体对也可以具有不同的弹性。此外，外壳1可以如此加以设计，使得特别在增高的压力水平情况下，外壁5作为外环形体17的支承件具有刚性的结构(例如金属的结构)，而内壁3则由一种有弹性的弹性体形成，借以有效地将压力冲击与衰减材料相关联。
环形体17的外壳也可以利用特殊的漆(涂层)按浸渍法、涂敷法或喷涂法加设。这种漆例如是以HNBR或
Figure GSB00001059882000051
为基的。通过多次浸渍或喷涂便可涂敷出大致任意厚度的层，直到获得对液体密封的和牢固的层。

Claims (17)

1.衰减装置，其具有外壳(1)，该外壳具有能够被流体沿着流动轴线(7)穿流的流体腔(11)并且具有一个环形的内壁(3)和一个环形的外壁(5)，所述内壁和外壁在所述流动轴线(7)的径向上隔开距离，从而在所述内壁和外壁之间构成一个环形腔，该环形腔通过所述内壁与所述流体腔分隔，并且该衰减装置具有位于该外壳的所述环形腔的内部的由弹性材料制成的衰减元件，所述衰减元件具有沿着流动轴线的轴向方向依次设置的、至少第一对内环形体和外环形体和第二对内环形体和外环形体，每个所述内环形体在所述流动轴线(7)的径向上被相应的外环形体包围。
2.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
每个所述环形体(15、17)具有相等的轴向长度。
3.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
每个所述环形体(15、17)具有相等的径向厚度。
4.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
所述环形体(15、17)彼此贴靠地布置。
5.按权利要求1至4中任一项所述的衰减装置，其特征在于：
每个环形体对的内环形体(15)由一种具有比该环形体对的外环形体(17)的材料更大弹性的材料制成。
6.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
每个环形体(15，17)具有无中断的闭合的环形形状。
7.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
每个环形体(15，17)是与流动轴线(7)同心的。
8.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
环形体(15，17)的衰减材料是开孔的材料。
9.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
环形体(15，17)的衰减材料是蜂窝状的材料。
10.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
环形体(15，17)的衰减材料是闭孔的材料。
11.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
使用塑料材料作为衰减材料。
12.按权利要求11所述的衰减装置，其特征在于：
使用PU泡沫材料作为衰减材料。
13.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
使用合成橡胶作为衰减材料。
14.按权利要求13所述的衰减装置，其特征在于：
所述合成橡胶是三元乙丙橡胶。
15.按权利要求13所述的衰减装置，其特征在于：
所述合成橡胶是起泡过的三元乙丙橡胶。
16.按权利要求1所述的衰减装置，其特征在于：
使用氟橡胶材料作为外壳(1)的材料。
17.按权利要求16所述的衰减装置，其特征在于：
所述氟橡胶材料是以偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物为基的。
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