CN103195855B - 旋转阻尼器液压缓冲系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转阻尼器液压缓冲系统，包括旋转阻尼器、第一油路及第二油路，所述旋转阻尼器包括定子，转子，以及形成于定子和转子间的液压腔；所述定子上形成有第一油道和第二油道，所述液压腔包括分别与所述第一油道及第二油道相连通的第一腔和第二腔；当转子逆时针转动时，所述第一腔内的液压油受到压缩，从所述第一腔经过所述第一油道，第一油路，及第二油道进入所述第二腔内；当转子顺时针转动时，所述第二腔内的液压油受到压缩，从所述第二腔经过所述第二油道，第二油路，及第一油道进入所述第一腔内。本发明旋转阻尼器液压缓冲系统集成度高、缓冲效果好；通过吸油阀和端面、轴面两道密封，确保不会出现泄漏现象。

Description

旋转阻尼器液压缓冲系统

技术领域

本发明涉及车辆用阻尼减震控制系统技术领域，尤其是涉及一种旋转阻尼器液压缓冲系统。

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等组成，底盘铰接系统包括前架、后架、转盘轴承和液压缓冲装置等，前架一般通过前横梁与铰接车前车厢固定连接，后架通过后横梁与铰接车后车厢固定连接。

其中，底盘铰接系统中的液压缓冲装置是制约铰接车性能的关键因素。铰接客车的液压缓冲装置一般由左右两个液压缸、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。这种液压缓冲控制系统虽然可以根据车辆夹角的变化形成不同的阻尼，但是这种系统的结构较为复杂，左右两边液压缸受力不均衡，占用空间大，而且液压部件及管路接头处偶尔会有漏油现象，不仅影响车辆的性能，严重时还会导致车辆无法运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种旋转阻尼器液压缓冲系统，以提高旋转阻尼器的缓冲效果。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种旋转阻尼器液压缓冲系统，包括旋转阻尼器、第一油路及第二油路，所述旋转阻尼器包括定子，相对于定子转动的转子，以及形成于定子和转子间的液压腔；所述定子上形成有第一油道和第二油道，所述液压腔包括分别与所述第一油道及第二油道相连通的至少一个第一腔和至少一个第二腔；当转子逆时针转动时，所述第一腔内的液压油受到压缩，液压油从所述第一腔经过所述第一油道，第一油路，及第二油道进入所述第二腔内；当转子顺时针转动时，所述第二腔内的液压油受到压缩，液压油从所述第二腔经过所述第二油道，第二油路，及第一油道进入所述第一腔内。

优选地，所述缓冲系统还包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀和比例溢流阀，所述第二单向阀、比例溢流阀和第四单向阀依次串联构成所述第一油路；所述第三单向阀、比例溢流阀和第一单向阀依次串联构成所述第二油路。

所述缓冲系统还包括溢流阀和压力传感器，所述溢流阀和比例溢流阀并联后串联在第二单向阀和第四单向阀之间，所述压力传感器与溢流阀和比例溢流阀串联，用于检测溢流阀和比例溢流阀一端口的压力。

所述旋转阻尼器还包括封装定子和转子的上端盖和下端盖。

所述定子内壁圆周面上设置至少一个隔板槽，所述隔板槽内固定安装有隔板，定子外壁位于隔板两侧分别设置相对称的第一油口和第二油口，所述第一油口和第二油口分别和第一油道和第二油道相连通。

所述隔板槽底部设有压紧油槽。

所述定子和转子的端面上设置有密封槽。

所述转子外壁圆周面上设置有至少一个叶片槽，所述叶片槽内固定安装有叶片，叶片两侧设置有吸油阀安装口。

所述液压腔的至少一个第一腔及至少一个第二腔由所述隔板及叶片相间分隔形成。

所述旋转阻尼器液压缓冲系统还包括液压集成块，所有油路及阀门设备均设置在所述液压集成块内。

本发明的的有益效果是：

1、压力控制简单，由电控单元根据车速和角度不同，对比例溢流阀提供线性电压，使阻尼器的阻尼力随车速和角度的增大呈线性增大；采用多道密封和安装吸油阀，保证基本上不会出现漏油；当电控系统存在故障时，可以使用基础阻尼。

2、制造成本低，维护安装方便，不需使用加工昂贵的集成装置或者制造加工精度高的转阀，大大降低了制造成本，提高了在市场上的竞争力。

3、可以实现分级调压，根据不同情况设定旋转阻尼器不同的工作压力，安全系数高。

附图说明

图1是本发明旋转阻尼器液压缓冲系统原理图；

图2是本发明的旋转阻尼器的立体示意图；

图3是本发明的旋转阻尼器除去上端盖的立体示意图；

图4是本发明定子的立体结构示意图；

图5是本发明定子的平面结构示意图；

图6是本发明转子的立体结构示意图；

图7是本发明转子的平面结构示意图；

图8是本发明具体实施例中集成块立体结构示意图。

附图标记：1、旋转阻尼器，11、定子，111、法兰面，112、第一油道，113、第二油道，114、隔板槽，115、隔板，116、第一油口，117、第二油口，118、密封槽，119、压紧油槽，12、转子，121、叶片槽，122、叶片，123、端面密封槽，124、轴面密封槽，125、吸油阀安装口，13、液压腔，131、第一腔，132、第二腔，14、上端盖，15、下端盖，2、第一单向阀，3、第二单向阀，4、第三单向阀，5、第四单向阀，6、溢流阀，7、比例溢流阀，8、压力传感器，9、密封圈，10、液压集成块。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本发明所揭示的旋转阻尼器液压缓冲系统，包括旋转阻尼器1、第一单向阀2、第二单向阀3、第三单向阀4、第四单向阀5、溢流阀6、比例溢流阀7和压力传感器8，旋转阻尼器1包括定子11、相对于定子转动的转子12以及形成于定子11和转子12间的液压腔13，转子12位于定子11内侧，且同心设置，定子11上端法兰面111圆周方向上设置第一油道112和第二油道113。液压腔13包括分别与第一油道112及第二油道113相连通的至少一个第一腔131和至少一个第二腔132。

其中，第二单向阀3、比例溢流阀7和第四单向阀5依次串联构成第一油路，第三单向阀4、比例溢流阀7和第一单向阀2依次串联构成第二油路。

溢流阀6作为系统的安全阀，用于设定系统的安全压力，溢流阀6的压力值可以手动设置，当电控系统故障造成系统断电时，溢流阀6为旋转阻尼器1提供基础阻尼，供车辆行驶到维修厂，行驶过程中需要调整基础阻尼力时，可以进行手动调整，起安全保护作用。

溢流阀6和比例溢流阀7并联后串联在第二单向阀3和第四单向阀5之间，压力传感器8与溢流阀6和比例溢流阀7串联，用于检测溢流阀6和比例溢流阀7一端P口压力，并把检测到的数据发送到电控单元，计算机把测到的压力值和系统设置的压力值进行对比，如测到的压力值偏低，则电控单元发信号给比例溢流阀7，比例溢流阀7接到信号后增大压力值，使其P口压力达到设定的压力值，同理，当测到的压力值偏高时，比例溢流阀7相应地进行泄压，降低压力值，这里的比例溢流阀7能够同时起到调压和安全保护的作用。

比例溢流阀7可以用固定的液压阻尼代替，再增加电磁阀实现分级调压。

结合图1-7所示，旋转阻尼器包括定子11、转子12以及用于封装定子11和转子12的上端盖14和下端盖15，转子12设置在定子11的内侧，且同心设置，定子11和转子12之间形成液压腔13。

定子11内壁圆周方向上均匀设置至少一个隔板槽114(本实施例中的隔板槽114为三个)，隔板槽114内固定安装有隔板115，隔板115将液压腔13均匀等分为复数个容腔，定子11外壁位于隔板115两侧分别设置相对称的第一油口116和第二油口117，第一油口116和第二油口117分别和第一油道112和第二油道113相连通。

定子11法兰面111的端面上还设置有复数道密封槽118，密封槽118分别与第一油道112和第二油道113间隔分布，用于对第一油道112和第二油道113进行密封，避免出现漏油现象。

每个隔板115底部设有压紧油槽119，当转子12转动时，受压缩的容腔内的液压油产生压力，压紧油槽119对隔板115施加压力，抵消转动时隔板115产生的离心力，同时把隔板115向转子12压紧，使密封圈9和转子12产生预压紧，加强密封效果，以确保转子12相对定子11转动时，可以对液压油进行压缩，进而产生压力。

转子12外壁圆周面上均匀设置至少一个叶片槽121(本实施例中的叶片槽114为三个)，叶片槽121内固定安装有叶片122，叶片122和隔板115相间设置。

转子12上端面圆周方向上设置有端面密封槽123，在转子12内壁圆周方向上加设有轴面密封槽124，平面密封槽123内装有耐摩擦、耐高压的PTFE(聚四氟乙烯)，对转子12进行平面密封；轴面密封槽124内装有聚氨酯，对转子12进行轴面旋转密封，能够弥补PTFE材质较硬、密封效果不好、会有少量液压油泄漏的缺陷，从平面和轴面两个方向上对转子进行全密封，保证旋转阻尼器1无液压油外泄漏的现象。

每个叶片122两侧设置两个相对称的吸油阀安装口125，用于将定子11上平面泄漏出的液压油吸回容腔内，防止平面密封产生的泄漏油在转子12的平面和轴面两种密封之间越积越多，产生“闷油”现象，最终导致外漏。

叶片122和隔板115的外表面上，隔板115两端与定子11、转子12之间，叶片122两端与定子11、转子12之间都装有密封圈9，以确保转子12相对定子11转动时，可以对液压油进行压缩，进而产生压力。

如图8所示，旋转阻尼器液压缓冲系统还包括液压集成块10，所有油路及阀门设备均设置在所述液压集成块10内，所有油路均通过油孔通断以及所有阀件的几何位置布置及安装设置在液压集成块10上。

本发明控制原理如下：

当转子12相对定子11顺时针转动时，第二腔132内的液压油受到压缩，形成受压腔，产生压力；同时，第一腔131的腔体容积变大，腔体内产生负压，需要补充液压油；此时第二油道113属于排油油道，受压缩的液压油经第二油道113进入第二油口117，第二单向阀3打开，液压油到达溢流阀6和比例溢流阀7的P口；当第二油道113内的液压油压力达到比例溢流阀7设定的压力值时，比例溢流阀7打开，液压油到达第四单向阀5的一端，打开第四单向阀5，经第一油口进入到第一油道112，将受压缩的液压油补充到第一腔131的腔体内。

同理，当转子12相对定子11逆时针转动时，第一腔131内的液压油受到压缩，产生压力；同时，第二腔132内的腔体容积变大，腔体内产生负压，需要补充液压油；此时第一油道112属于排油油道，这样受压缩的液压油经第一油道112进入第一油口116，第三单向阀4打开，液压油到达溢流阀6和比例溢流阀7的P口；当第一油道112内的液压油压力达到比例溢流阀7设定的压力值时，比例溢流阀7打开，液压油到达第一单向阀2的一端，打开第一单向阀2，经第二油口117进入到第二油道117，并将受压缩的液压油补充到第二腔132的腔体内。

在旋转阻尼器工作过程中，压力传感器8实时监测溢流阀6和比例溢流阀7一端P口的压力，并把数据发送到电控单元，电控单元根据车辆发送来的车速信号，和角度传感器发送来的角度信号，对比例溢流阀7对应设定一个压力值，计算机把测到的比例溢流阀7的P口压力值和系统设置的压力值对比，如压力值偏低，则电控单元发信号给比例溢流阀7，比例溢流阀7接到信号后增大压力值，使其P口压力达到设定的压力值，相反，当压力值偏高时，比例溢流阀7接到电控单元发出的信号后进行泄压，降低压力值，使其P口压力达到设定的压力值。

当电控系统产生故障造成系统断电时，这时比例溢流阀7处于完全关闭状态，旋转阻尼器1的工作压力为溢流阀6设定的安全压力，支持车辆行驶到达修理厂，行驶过程中需要调整基础阻尼力时，可以进行手动调整溢流阀6的压力值。

综上，本发明旋转阻尼器液压缓冲系统设计巧妙、集成度高、结构简洁紧凑、生产成本低、维护方便，缓冲效果好；通过设计吸油阀和平面、轴面两道密封，加强密封效果，确保不会出现“闷油”现象。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.旋转阻尼器液压缓冲系统，其特征在于：包括旋转阻尼器、第一油路及第二油路，所述旋转阻尼器包括定子，相对于定子转动的转子，以及形成于定子和转子间的液压腔；所述定子上形成有第一油道和第二油道，所述液压腔包括分别与所述第一油道及第二油道相连通的至少一个第一腔和至少一个第二腔；当转子逆时针转动时，所述第一腔内的液压油受到压缩，液压油从所述第一腔经过所述第一油道，第一油路，及第二油道进入所述第二腔内；当转子顺时针转动时，所述第二腔内的液压油受到压缩，液压油从所述第二腔经过所述第二油道，第二油路，及第一油道进入所述第一腔内，所述缓冲系统还包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀和比例溢流阀，所述第二单向阀、比例溢流阀和第四单向阀依次串联构成所述第一油路；所述第三单向阀、比例溢流阀和第一单向阀依次串联构成所述第二油路，所述缓冲系统还包括溢流阀和压力传感器，所述溢流阀和比例溢流阀并联后串联在第二单向阀和第四单向阀之间，所述压力传感器与溢流阀和比例溢流阀串联，用于检测溢流阀和比例溢流阀一端口的压力。

2.根据权利要求1所述的旋转阻尼器液压缓冲系统，其特征在于，所述旋转阻尼器还包括封装定子和转子的上端盖和下端盖。

3.根据权利要求1所述的旋转阻尼器液压缓冲系统，其特征在于，所述定子内壁圆周面上设置至少一个隔板槽，所述隔板槽内固定安装有隔板，定子外壁位于隔板两侧分别设置相对称的第一油口和第二油口，所述第一油口和第二油口分别和第一油道和第二油道相连通。

4.根据权利要求3所述的旋转阻尼器液压缓冲系统，其特征在于，所述隔板底部设有压紧油槽。

5.根据权利要求1所述的旋转阻尼器液压缓冲系统，其特征在于，所述定子圆周面，转子的圆周面及端面上设置有密封槽。

6.根据权利要求3所述的旋转阻尼器液压缓冲系统，其特征在于，所述转子外壁圆周面上设置有至少一个叶片槽，所述叶片槽内固定安装有叶片，叶片两侧设置有吸油阀安装口。

7.根据权利要求6所述的旋转阻尼器液压缓冲系统，其特征在于，所述液压腔的至少一个第一腔及至少一个第二腔由所述隔板及叶片相间分隔形成。

8.根据权利要求1所述的旋转阻尼器液压缓冲系统，其特征在于，所述旋转阻尼器液压缓冲系统还包括液压集成块，所有油路及阀门设备均设置在所述液压集成块内。