CN102152719B - 高集成阻尼控制缓冲系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高集成阻尼控制缓冲系统，包括主缸和辅缸，主缸和辅缸分别包含活塞、活塞杆、缸筒，活塞将缸筒分为有杆腔和无杆腔，主缸还包含集成块，辅缸还包含导向套，主缸活塞杆穿过集成块，辅缸活塞杆穿过导向套，高集成阻尼控制缓冲系统还包括第一滑阀和第二滑阀，第一滑阀设置在导向套内，第二滑阀设置在集成块内，辅缸的活塞内设置有第一安全阀，主缸的活塞内设置有第二安全阀，本发明设计巧妙、生产成本低、维护方便，缓冲效果好，并能起到增压、机械锁止和安全保护的功能。

Description

高集成阻尼控制缓冲系统

技术领域

本发明涉及车辆用阻尼减震控制系统技术领域，尤其涉及一种高集成阻尼控制缓冲系统。

背景技术

随着我国汽车制造业的迅速发展，各种车辆制造业也在突飞猛进，铰接式客车以它载客量大、利用系数高等特点在国内大中城市逐渐得到推广。铰接客车一般由前后车厢以及连接前后车厢的底盘铰接系统组成，其中底盘铰接系统中的液压缓冲系统是制约铰接车性能的关键因素；铰接客车的液压缓冲系统一般由两个液压缸、一个液压控制器和电气控制系统组成，液压缸由液压控制器控制变换其输出阻力的大小，电气控制系统根据车辆转弯角度，发信号给液压控制器，使其变换不同的压力值。

现有技术中，液压缓冲系统有油路内置和油路外置两种结构，油路内置结构集成度高、占用空间小，但加工要求高，维修复杂；油路外置的液压缓冲系统结构较复杂，占用空间大，但由于维修方便，一直在铰接车中得到广泛使用，如中国专利CN201086607公开了一种油路外置的液压缓冲装置，其通过芯轴转动控制液压阻尼，从而变换缓冲阻尼的的液压控制系统，这种控制系统虽然可以根据车辆夹角的变化形成不同的阻尼，在防止前、后车剪切方面起到明显效果，但芯轴结构较复杂，加工精度要求高，成本较高，安装连接烦杂，有时还会出现漏油、阀芯卡死或电气系统故障等缺点。

同时，由于现有技术中的缓冲阻尼不能得到精确控制，司机在驾驶铰接车时特别是大转弯时，往往会因为转弯角度多大而发生事故，造成人员的伤亡和财产的损失。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种简单实用的高集成阻尼控制缓冲系统，本发明设计巧妙、生产成本低、维护方便，缓冲效果好，并能起到增压、机械锁止和安全保护的功能。

为了实现上述目的，本发明高集成阻尼控制缓冲系统包括包括主缸和辅缸，所述主缸和辅缸分别包含活塞、活塞杆、缸筒，所述活塞将缸筒分为有杆腔和无杆腔，所述主缸还包含集成块，所述辅缸还包含导向套，所述主缸活塞杆穿过所述集成块，所述辅缸活塞杆穿过所述导向套，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第一滑阀和第二滑阀，所述第一滑阀设置在所述导向套内，所述第二滑阀设置在所述集成块内，所述辅缸的活塞内设置有第一安全阀，所述主缸的活塞内设置有第二安全阀，第一阀块和第二阀块可以实现辅缸或主缸有杆腔内部液压锁止，降低液压系统的使用压力，延长使用寿命，第一安全阀、第二安全阀可以保证辅缸或主缸内压力过大时泻压，起到安全保护的功能。

较佳地，所述主缸有杆腔和辅缸无杆腔管路连通，所述辅缸有杆腔和主缸无杆腔管路连通

较佳地，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀和第一阻尼，所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀和第一阻尼均设置在所述集成块内，所述主缸无杆腔、辅缸有杆腔、第一滑阀、第一单向阀和第一阻尼依次串联组成第一排油油路，所述第三单向阀、第二滑阀、主缸有杆腔和辅缸无杆腔依次串联组成第一吸油油路，所述辅缸无杆腔、主缸有杆腔、第二滑阀、第二单向阀、第一阻尼依次串联组成第二排油油路，所述第四单向阀、第一滑阀、辅缸有杆腔和主缸无杆腔依次串联构成第二吸油油路。

更佳地，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包含蓄能器，所述蓄能器设置在所述第一吸油油路中第三单向阀和第二吸油油路中第四单向阀的上游，蓄能器在排油和吸油的过程中起到储油和补油的功能。

较佳地，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第二阻尼和第一电磁阀，所述第二阻尼和第一电磁阀串联后与所述第一阻尼并联在所述第一排油油路中第一单向阀和第二排油油路中第二单项阀的下游。

较佳地，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第三阻尼和第二电磁阀，所述第三阻尼和第二电磁阀串联后与所述第一阻尼/第二阻尼和第一电磁阀并联在所述第一单向阀或第二单项阀的下游。

较佳地，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包含注油口，所述注油口设置在第一阻尼或第一阻尼、第二阻尼或第一阻尼、第二阻尼、第三阻尼的下游。

更佳地，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括压力开关，所述压力开关设置在所述第一单向阀、第二单项阀的下游、第一阻尼或第一阻尼、第二阻尼或第一阻尼、第二阻尼、第三阻尼的上游，压力开关在增压过程可以探测有压管路的压力，起到保护的功能。

本发明具有如下有益效果：

1.集成程度较高，安装，维修较方便。

2.制造成本低，结构和工艺简单，由主缸带动辅缸实现阻尼缓冲功能，使用更少的液压阀，大大降低了制造成本。

3.液压缸内部实现液压锁止，降低液压系统的使用压力，降低系统故障几率。

4.在车辆转弯角度过大时可起到超角锁止和安全保护的功能

附图说明：

图1是本发明高集成阻尼控制缓冲系统优选实施例原理图

图2是本发明高集成阻尼控制缓冲系统实施例二原理图

图3是使用本发明高集成阻尼控制缓冲系统的铰接系统总成图

图4是图3中主缸立体图

图5是本发明中主缸示意图

图6是图5中主缸左视图

图7是本发明中集成块结构示意图

图8是本发明中活塞的剖视图

具体实施方式：

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

如图1所示，本发明涉及一种高集成阻尼控制缓冲系统，包括辅缸1和主缸2，所述辅缸1和所述主缸2分别包含活塞3、活塞杆4、缸筒5，所述活塞3将缸筒5分为有杆腔6和无杆腔7，通过活塞3的活动来改变有杆腔6和无杆腔7的空间，所述辅缸1还包含导向套8，所述主缸2还包含集成块9，所述辅缸1和主缸2的活塞缸分别穿过导向套8和集成块9，所述导向套8和集成块9分别封闭对应的缸筒。

所述主缸2的有杆腔6和辅缸1的无杆腔7管路连通，所述辅缸1的有杆腔6和主缸2的无杆腔7管路连通

如图1所示，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第一滑阀11和第二滑阀12，所述第一滑阀11设置在所述导向套8内，所述第二滑阀12设置在集成块9内，所述第一滑阀和第二滑阀可以起到单向阀的作用，当任一活塞被拉伸至一定程度时，活塞会触动对应的滑阀(如辅缸1拉伸到一定程度时，辅缸1内的活塞3触动第一滑阀11)，关闭相应的排油油路，此时液压缸不能继续排油，起到液压锁止的功能，同时将高压环境控制在辅缸1的有杆腔6和主缸2的无杆腔7内，使本缓冲系统其它管路免受高压影响。

如图1所示，辅缸1的活塞3内设置有第一安全阀18，所述主缸2的活塞3内设置有第二安全阀19，当辅缸1继续拉伸时，辅缸1有杆腔6内压力持续增加，当压力达到设定值时，第一安全阀打开泻压，防止压力过大损坏部件，起到安全保护的功能。

具体说，本高集成阻尼控制缓冲系统还包括第一单向阀21、第二单向阀22、第三单向阀23、第四单向阀24和第一阻尼13，所述第一阻尼13起到基础阻尼的作用，所述主缸1无杆腔7、辅缸2有杆腔6、第一滑阀11、第一单向阀21、第一阻尼13、第三单向阀23、第二滑阀12、主缸2有杆腔6和辅缸1无杆腔7依次串联，所述辅缸1无杆腔7、主缸2有杆腔6、第二滑阀12、第二单向阀22、第一阻尼13、第四单向阀24、第一滑阀11、辅缸1有杆腔6和主缸2无杆腔7依次串联。

如图1所示，本系统还包括第二阻尼14和第一电磁阀15，所述第二阻尼14和第一电磁阀15串联后与所述第一阻尼13并联在所述第一单向阀21或第二单项阀22的下游，所述第二阻尼14起到增强阻尼的功能，当第一电磁阀15闭合的状况下，液压油通过第一电磁阀21或第二电磁阀22流经第一阻尼13和第二阻尼14，当需要增加阻尼时，可以通过本发明之外的电控系统断开所述第一电磁阀15，液压油通过第一电磁阀21或第二电磁阀22只能流经第一阻尼，达到增强阻尼的目的。

本发明优选实施例中，本发明高集成阻尼控制缓冲系统中还设置第三阻尼16和第二电磁阀17，所述第三阻尼和16第二电磁阀17串联后与所述第一阻尼13/第二阻尼14、第一电磁阀15并联在所述第一单向阀21和第二单项阀22的下游，本优选实施例中通过控制第一电磁阀15或/和第二电磁阀来实现三级阻尼调节功能。

本发明高集成阻尼控制缓冲系统还包含蓄能器30，所述蓄能器30设置在所述第一吸油油路中第三单向阀23和第二吸油油路中第四单向阀24的上游，蓄能器在排油和吸油的过程中起到储油和补油的功能。

进一步说，本发明高集成阻尼控制缓冲系统共形成两条排油油路和两条吸油油路，即，所述主缸1无杆腔7、辅缸2有杆腔6、第一滑阀11、第一单向阀21和阻尼(包括第一阻尼13、第二阻尼14和第三阻尼15)依次串联组成第一排油油路，所述蓄能器30、第三单向阀23、第二滑阀12、主缸2有杆腔6和辅缸1无杆腔7依次串联组成第一吸油油路，所述辅缸1无杆腔7、主缸2有杆腔6、第二滑阀12、第二单向阀22、阻尼(包括第一阻尼13、第二阻尼14和第三阻尼15)依次串联组成第二排油油路，所述蓄能器30、第四单向阀24、第一滑阀11、辅缸1有杆腔6和主缸2无杆腔7依次串联构成第二吸油油路。

较佳地，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包含注油口31，所述注油口31设置在第一阻尼13(无阻尼调节情况下)或第一阻尼13、第二阻尼14(优选实施例情况下)或第一阻尼13、第二阻尼14、第三阻尼16(实施例二情况下)的下游。

更佳地，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括压力开关32，所述压力开关32设置在所述第一单向阀21和第二单向阀22的下游、第一阻尼13的上游(无阻尼调节情况下)，或者设置在所述第一单向阀21和第二单向阀22的下游、第一阻尼和第二阻尼的上游(实施例二情况下)，或者设置在所述第一单向阀21和第二单向阀22的下游、第一阻尼、第二阻尼和第三阻尼的上游(优选实施例情况下)，压力开关在增压过程可以收集故障信息，并将故障信息发给本发明之外的电控系统进行报警。

除了上述优选实施例外，本发明还可以根据需要设置阻尼调节，如图2所示，本实施例二与上述优选实施例的区别在于本实施例中仅仅使用了第一阻尼13和第二阻尼14，也能起到阻尼调节功能、液压锁止和安全保护作用，当然也可以根据具体需要设置四级或多级阻尼，都是本发明的创新精神所在。

本发明控制原理如下：

如图1所示，当辅缸1拉伸、主缸2收缩时，主缸的无杆腔7和辅缸1的有杆腔6内液压油开始排油，此时图中第一排油油路组成排油油路，第一吸油油路组成吸油油路，在排油过程中，液压油经过第一阻尼13和第二阻尼14时产生背压，提供阻尼，液压油再经过第一吸油油路中的第3单向阀23和第二滑阀12向主缸有杆腔6和辅缸无杆腔7内补油，此时第一滑阀11和第二滑阀起到开关的作用。

当辅缸1拉伸、主缸2收缩达到设定的范围时，关闭第一电磁阀15(或第二电磁阀17)，液压油经过第一单向阀21后流经第一阻尼13和第三阻尼16(或第二阻尼14)，背压增大，起到增强阻尼的功能；当需要继续增加阻尼时，可关闭再关闭第二电磁阀17(或第一电磁阀15)，液压油经过第一单向阀21后只能流经第一阻尼13，实现三级阻尼调节。

当辅缸1继续拉伸、主缸2继续收缩达到设定值时，辅缸1的活塞触动第一滑阀11关闭，辅缸1有杆腔和主缸2无杆腔中的液压油不能继续排出，由于液体的不可压缩性，辅缸1有杆腔和主缸2无杆腔中之间的压力迅速上升，阻止辅缸1继续拉伸或主缸2继续收缩，起到液压锁止保护作用；当压力值持续增大，并大于第一安全阀18设定的压力值时，第一安全阀18开启泄压，防止辅缸1有杆腔和主缸2的无杆腔中压力过大造成部件的损坏，起安全保护作用。

由于各种原因，此过程中主缸2的无杆腔和辅缸1的有杆腔排出的液压油的油量与辅缸无杆腔和主缸有杆腔需要补充的油量不相等，此时蓄能器30向辅缸无杆腔和主缸有杆腔补油，或者将多余的油储存起来。

同理，当辅缸1收缩、主缸2拉伸时，辅缸无杆腔和主缸有杆腔内液压油开始排油，此时图中第二排油油路组成排油油路，第二吸油油路组成吸油油路，液压油经过第二排油油路中的第一阻尼13和第二阻尼14时同样产生背压，提供阻尼，在吸油油路中，液压油经过第二吸油油路中的第4单向阀24和第一滑阀11向辅缸有杆腔6和主缸无杆腔7内补油，此时第一滑阀11和第二滑阀12起到开关的作用。

当辅缸1收缩、主缸2拉伸达到设定的范围时，关闭相应电磁阀和也能起到增强阻尼和阻尼调节的功能。

当辅缸1继续拉伸、主缸2继续收缩达到设定值时，主缸2的活塞触动第二滑阀12关闭，辅缸1无杆腔和主缸2有杆腔中的液压油不能继续排出，由于液体的不可压缩性，辅缸1无杆腔和主缸2有杆腔中之间的压力迅速上升，阻止辅缸1继续收缩或主缸2继续拉伸，起到锁止保护作用；当压力值大于第一安全阀18设定的压力值时，第二安全阀19开启泄压，起安全保护作用。

具体来说，本发明高集成阻尼控制缓冲系统适用于铰接客车的液压阻尼系统，如图1、图3所示，铰接系统包括前架41、后架42和左右液压缸(左液压缸44相当于本发明中的主缸2，右液压缸45相当于本发明中的辅缸1)，所述前架41和后架42通过转盘轴承43实现转动，铰接客车的液压阻尼系统使用互为对称的左液压缸44和右液压缸45，左液压缸44和右液压缸45两端分别连接前架41和铰接系统后架42，，当车辆转弯时，必有一液压缸拉伸，而另一液压缸压缩。铰接车直行时，左液压缸44和右液压缸45的活塞都处在中间位置；当车辆左转弯时，左液压缸44受到压缩力收缩，右液压缸45受到拉伸力伸出，此时排油油路相当本发明中的第一排油油路，吸油油路相当于本发明中的第一吸油油路，其油路控制在此不再赘述；当车辆左转弯的角度超过设定的范围时，本发明之外的车辆电控系统通过触发开关，关闭第一电磁阀15(或者关闭第二电磁阀16，或者关闭第一电磁阀15和第二电磁阀16)，此时阻尼根据需要不断增大；当车辆继续左转弯一定角度时，左液压缸44继续收缩，右液压缸45继续拉伸，此时第一滑阀11被触动，阻尼系统被液压锁止，阻止车辆继续转弯；当车辆继续左转并达到一定角度时，第一安全阀18打开泄压，起安全保护作用。

同理，当车辆右转弯时，左液压缸44受到拉伸力伸出，右液压缸45受到压缩力收缩，此时排油油路相当本发明中的第二排油油路，吸油油路相当于本发明中的第二吸油油路；当车辆右转弯的角度超过设定的范围时，可分别起到增压、超角锁止和安全保护的功能。

图4、图5、图6是本优选实施例中的主缸图，所述第一单向阀21、第二单向阀22、第三单向阀23、第四单向阀24、第一阻尼13、第二阻尼14、第三阻尼16、第一电磁阀15、第二电磁阀17、蓄能器30、注油口31、压力开关32均设置在所述集成块9内，集成度高，在辅缸1内不需再使用集成块，只要在导向套8内安装第一滑阀11即可，减少了液压阀设备。

图7是本发明中集成块结构示意图，其中第一阻尼安装孔141和第二阻尼安装孔161分别用于第一阻尼14和第二阻尼16的安装，第一电磁阀安装孔151和第二电磁阀安装孔171分别用于第一电磁阀15和第二电磁阀17的安装，第二滑阀安装孔121用于第一滑阀12的安装。

图8是活塞3的剖视图，其中安全阀安装孔191用于安装第一安全阀18或第二安全阀19。

综上，本发明高集成阻尼控制缓冲系统设计巧妙、集成度高、结构简洁紧凑、生产成本低、维护方便，缓冲效果好，滑阀的设置使液压锁止通过机械动作自动完成，活塞内设置安全阀又起到安全保护的功能。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.高集成阻尼控制缓冲系统，包括主缸和辅缸，所述主缸和辅缸分别包含活塞、活塞杆、缸筒，所述活塞将缸筒分为有杆腔和无杆腔，其特征在于：所述主缸还包含集成块，所述辅缸还包含导向套，所述主缸活塞杆穿过所述集成块，所述辅缸活塞杆穿过所述导向套，所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第一滑阀和第二滑阀，所述第一滑阀设置在所述导向套内，所述第二滑阀设置在所述集成块内，所述辅缸的活塞内设置有第一安全阀，所述主缸的活塞内设置有第二安全阀；所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀和第一阻尼，所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀和第一阻尼均设置在所述集成块内，所述主缸无杆腔、辅缸有杆腔、第一滑阀、第一单向阀和第一阻尼依次串联组成第一排油油路，所述第三单向阀、第二滑阀、主缸有杆腔和辅缸无杆腔依次串联组成第一吸油油路，所述辅缸无杆腔、主缸有杆腔、第二滑阀、第二单向阀、第一阻尼依次串联组成第二排油油路，所述第四单向阀、第一滑阀、辅缸有杆腔和主缸无杆腔依次串联构成第二吸油油路。

2.根据权利要求1所述高集成阻尼控制缓冲系统，其特征在于：所述主缸有杆腔和辅缸无杆腔管路连通，所述辅缸有杆腔和主缸无杆腔管路连通。

3.根据权利要求1所述的高集成阻尼控制缓冲系统，其特征在于：所述高集成阻尼控制缓冲系统还包含蓄能器，所述蓄能器设置在所述第一吸油油路中第三单向阀和第二吸油油路中第四单向阀的上游。

4.根据权利要求3所述的高集成阻尼控制缓冲系统，其特征在于：所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第二阻尼和第一电磁阀，所述第二阻尼和第一电磁阀串联后与所述第一阻尼并联在所述第一排油油路中第一单向阀和第二排油油路中第二单项阀的下游。

5.根据权利要求4所述的高集成阻尼控制缓冲系统，其特征在于：所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括第三阻尼和第二电磁阀，所述第三阻尼和第二电磁阀串联后与所述第一阻尼/第二阻尼和第一电磁阀并联在所述第一单向阀或第二单项阀的下游。

6.根据权利要求3或4或5所述的高集成阻尼控制缓冲系统，其特征在于：所述高集成阻尼控制缓冲系统还包含注油口，所述注油口设置在第一阻尼的下游或第一阻尼和第二阻尼的下游或第一阻尼、第二阻尼和第三阻尼的下游。

7.根据权利要求3或4或5所述的高集成阻尼控制缓冲系统，其特征在于：所述高集成阻尼控制缓冲系统还包括压力开关，所述压力开关设置在所述第一单向阀、第二单项阀的下游，并且设置在第一阻尼的上游或第一阻尼和第二阻尼的上游或第一阻尼、第二阻尼和第三阻尼的上游。

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