CN103547813A - 用于液压系统的减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于衰减液压路段内的压力振动的装置（1），其中，所述液压路段包括一主动缸和一从动缸，所述缸通过一被流体流经的压力管道相互液压连接，该装置具有一壳体（2），所述壳体具有用于液压流体的一进入口、一通流路径和一流出口，并且，两个二位二通阀并联地布置在所述通流路径中，使得通过方向彼此分别相反地指向，其中，所述二位二通阀构造有螺旋弹簧（7，10），其中，所述螺旋弹簧的各个圈在无负载状态下相互贴靠并且构成一闭合的圆筒壳，并且，所述螺旋弹簧的两个端部中的一个分别是密闭地封闭的。

Description

用于液压系统的减振器

本发明涉及一种根据权利要求1前序的用于衰减液压路段内部的压力振动的装置。

在DE10106958中示出一种按照软管阀方式工作的用于衰减压力振动的装置。但是，软管阀需要相对多的轴向安装空间。此外，为了密封阀中的借助该软管封闭的开口，在处于内部或外部的管上需要相对大的软管压紧力，使得液压系统的必要的操作力相对强地上升并且由于材料和制造方面的公差而显著地波动。软管阀还具有难以克服的基本泄漏。

此外，这类用于衰减压力振动的装置的作用由于作用方式而受限。如果在运行时在阀上出现压力振动，则短时间将阀打开。为此必要的功从振动中获取，从而压力振幅减小并且振动被衰减。但在较高频振动情况下，各个振动之间的时间不再足以使阀又能够关闭。即减振器失去其作用。在已知的减振器中，通常从80Hz的频率起就是这种情况。

因此，存在这样的任务，提供一种用于衰减液压路段内部的压力振动的装置，该装置仅需要小的轴向安装空间，能够简单并成本低廉地制造，该装置不显著提高液压系统的必要操作力并且在尽可能宽的频带中其作用。该任务的解决通过一种根据权利要求1的用于衰减压力振动的装置来达到。有利的改进方案由从属权利要求得出。

液压路段具有一主动缸（Geberzylinder）和一从动缸（Nehmerzylinder），它们通过被流体流经的压力管道相互液压连接。在操纵主动缸时，缸活塞被推入到缸中，从而流体被挤压并且液压系统中的压力提高。由于压力提高和流体挤压，通过压力管道在主动缸中建立相应的压力，从而，由于压力上升和在从动缸中流入的流体，活塞相应地被从缸中压出。由于该缸通过压力管道与液压流体连接，例如从变速器或者离合器作用到从动缸上的振动能够通过压力介质管道中的流体传递到主动缸和与主动缸连接的操作装置、例如离合器踏板上，这会导致离合器踏板中的不舒服的震动或者导致不希望的噪音如呼啸声。

这类振动传递既可在发生流体流时也可在主动缸静止时出现，也就是说或者在无压力状态下，或者在完全或者部分被压入的状态下出现。

为了在无流体的运行状态中衰减振动，根据本发明的用于振动衰减的装置具有两个拉伸弹簧阀，其中，一个拉伸弹簧阀构造有朝向从动缸去的通过方向，而另一该拉伸弹簧阀构造有朝向主动缸去的通过方向。这类拉伸弹簧阀主要包括一螺旋弹簧，该螺旋弹簧这样构造，使得螺旋弹簧的各个圈在无负载状态下彼此相互贴靠。拉伸弹簧阀的螺旋弹簧则在无负载状态下构成一圆筒壳。如果现在这个圆筒壳在一侧是封闭的，则它构成一内室，该内室仅向一侧打开。在拉伸负载下，该弹簧承受伸长，从而该螺旋弹簧的圈相互远离并且该拉伸弹簧的内室在圆筒壳的区域中打开。在此，该弹簧可以具有预紧力，即，在超过一确定的拉伸负载时才发生伸长。螺旋弹簧的敞开端部支承在一隔板中，该隔板具有一与螺旋弹簧的直径互补的开口。即，该隔板可以布置在液压系统的流体通流路径中并且与拉伸弹簧共同构成一阀。如果现在在拉伸弹簧阀的两侧上的流体中出现压力差，则一相应的压力形成到该隔板和该阀上，尤其到该阀的封闭侧上。

通过该压力在该弹簧中产生一相应的法向力，该法线力可以或者指向该弹簧的压缩方向或者指向该弹簧的拉伸方向。在力指向弹簧的压缩方向的情况下，圈更强地压缩在一起，这提高了阀的密封性。即，该力方向是阀的关闭方向。当合力在弹簧的拉伸方向上时，弹簧发生伸长，由此，弹簧的各个圈相互伸开并且产生中间空间，流体能够穿过这些中间空间流动。即，该力方向相应于阀的打开方向。

在此，这些拉伸弹簧阀的布置为并联线路。在这里例如可以是，两个拉伸弹簧阀并排地但反向地插入到一具有两个隔板开口的隔板中。替代地也可以是，拉伸弹簧阀相互嵌套，这就是说，外部的拉伸弹簧阀插入到一布置在通流路径中的隔板中，其中，该第一拉伸弹簧阀的封闭侧具有一隔板开口，该隔板开口又与一相反指向的拉伸弹簧阀处于连接中，或者说在第一拉伸弹簧阀的通过方向上是密封的。

在阀关闭的情况下，即，当阀两侧上的压力情况相同时，这时可以如上所述那样发生振动衰减。通过使用弹簧作为阀体，与上面提到的软管阀相比或者也在现有技术中常用的具有球体的止回阀相比，产生相对小的运动质量。由此，根据本发明的减振器的特点在于高动态性，即打开过程和关闭过程比当下常见的减振器显著更快地进行。由此，当前减振器直到高得多的频率仍能够维持其作用。

在弹簧的构造方面得到进一步的变化可能性。这样，弹簧可以设有例如由橡胶或者弹性合成材料制成的覆层，以便这样改进密封性和/或使操作阀时的噪音最小化。此外，为了改进阀的密封性，也可以适配为弹簧所使用的线材的横截面。例如可以想到，该线材的横截面形状实施成矩形的或者多边形、例如八边形的，以便这样在各个弹簧圈之间实现较大的密封面。也可以将弹簧实施得具有弹簧内应力，使得为了弹簧的伸长必须克服明显的预紧力，由此实现弹簧圈的更强的相互的挤压，以提高密封性。

本发明的其他特征、特征组合、特性和优点借助于对几个优选实施例的描述和附图表示清楚。附图示出：

图1根据本发明的减振器组件的剖视图，具有一构造用于布置在一外壳体中的壳体和一布置在另一拉伸弹簧阀的内室中的拉伸弹簧阀；

图2本发明另一实施方式的剖视图，其中，两个拉伸弹簧阀相互平行地布置；

图3本发明的另一实施方式的剖视图，具有壳体，该壳体具有用于直接连接到压力管道上的连接器。

图1示出根据本发明的减振器1，该减振器具有壳体2，该壳体在其外周上具有两个槽，所述槽具有布置在其中的密封圈3。即图1中的实施方式适用于插入到一布置在液压路段的通流路径中的壳体中。例如产生这种可能性：将根据图1的减振器直接插入到主动缸中，以便由此特别有效地衰减可能的振动。替代地当然也可以，使根据本发明的减振器构造有自己的壳体并且设置有相应的连接器，所述连接器构造用于与液压路段的压力管道连接和/或与主动缸或者从动缸连接。

在减振器1的壳体2的内部存在隔板4，该隔板具有隔板开口6。在隔板开口6中布置有拉伸弹簧7，该拉伸弹簧借助于夹紧圈5保持在该隔板中。拉伸弹簧7的与隔板4对置的端部设置有盖8，该盖同时作为用于第二阀10的隔板使用。盖8具有隔板开口9，弹簧阀10保持在该隔板开口上。弹簧10的与隔板开口9对置的端部通过一盖11封闭。由此，两个相互封闭的压力室D1和D2位于隔板4或者说阀7和10的两侧。根据在这些压力室中存在的运行状态而定，可以是D1和D2中的压力相等大小、D1中的压力大于D2中的压力或者D2中的压力大于D1中的压力。如果D1中的压力大于D2中的压力，则在弹簧7和10上产生合力F1，该合力负责使弹簧10压缩而弹簧7拉伸，从而液压流体能够从压力侧D1在弹簧7的圈之间流到压力侧D2上。如果D2一侧上的压力大于D1一侧上的压力，则在弹簧10和7上产生合力F2，该合力使弹簧7压缩而弹簧10拉伸，从而液压流体能够经弹簧10的圈之间穿过隔板开口6流到压力室D1中。当两侧的压力相同时，两个弹簧阀7和10关闭，也就是说弹簧的圈相互贴靠在一起，从而在压力室D1和D2之间不存在连接并且不能传递振动。

图2示出减振器101的替代实施方式，具有壳体102和密封装置103，该密封装置被置入到壳体102的外侧上的槽中。类似于图1中的减振器1，在图2的减振器101中，该壳体也可以如图中所示构造用于插入到一外壳体中，例如一主动缸中，或者使用一具有用于与液压压力管道连接的连接器的封闭壳体。在壳体内部存在隔板104，该隔板设有两个隔板开口106，109。为了减小减振器的必要轴向安装空间，该隔板具有一台阶112，该台阶在隔板中引起偏错，该偏错大约相当于弹簧107，110在伸长状态下的长度。由此，该减振器的轴向空间需求与无偏错的隔板相比几乎减半。

类似于图1中的实施方式，弹簧107，110这样固定在隔板开口106，109上，使得这些弹簧分别平行于台阶112延伸。弹簧107，110的背离隔板开口106，109的端部用盖108，111密封地封闭，从而产生一朝向隔板打开的柱形的内室。在这个实施方式中，也构造分开的压力室D1，D2。在压力室D1中的压力大于压力室D2中的压力的状态下，产生一合力F1，该合力在弹簧阀109中作为压力作用到弹簧上，而在弹簧阀107中作为拉力作用。与此相应地，弹簧阀110被紧密地压缩，而在弹簧阀107中出现弹簧的伸长，因而弹簧107的圈相互伸开，使得流体能够从压力室D1流到压力室D2中。在压力室D2中的压力大于压力室D1中的压力时，产生合力F2，该合力在弹簧107中作为压力而在弹簧107中作为拉力起作用。在这种情况下则弹簧107被紧密地压缩而弹簧110延长，使得这些圈相互伸开并且流体流能够从压力室D2流入到压力室D1中。当压力室D1和D2中的压力相同时，在两个弹簧107，110中，圈都相互贴靠，从而发生压力室D1，D2的分开，有效地阻止振动的进一步传播。

图3示出图1所示减振器的替代实施方式，具有封闭的壳体以及在入口和出口上的连接器。在隔板4上固定有一拉伸弹簧7。拉伸弹簧7的另一端部保持住一构造为盖8的弹簧接收部。在拉伸弹簧7内部存在拉伸弹簧10，该拉伸弹簧的一侧被盖8保持住并且它的另一侧以盖11封闭。

如果压力室D1一侧的一定压力阈值被超过，则拉伸弹簧7逆着其预紧力向壳体止挡12的方向压上去，由此拉伸弹簧7的圈相互伸开。盖8在此时最大能够被推移到壳体止挡12处。流体现在从压力侧D1穿过隔板4中的隔板开口6在拉伸弹簧7的圈之间经过位于壳体中的通道13、穿过横钻孔14和纵钻孔15流向压力室D2。

如果在压力室D2一侧建立压力并且该压力克服了拉伸弹簧10的预紧力，则该弹簧的圈相互伸开。拉伸弹簧10的封闭装置11在这里最大能够被推移到隔板4中的止挡16处。流体现在从压力室D2穿过纵钻孔15到拉伸弹簧10的圈之间经隔板4中的开口流向压力室D1。

参考标记列表

1    减振器

2    壳体

3    密封圈

4    隔板

5    夹紧圈

6    隔板开口

7    拉伸弹簧

8    盖

9    隔板开口

10   阀

11   盖

12   止挡

13   通道

14   横钻孔

15   纵钻孔

16   止挡

101  减振器

102  壳体

103  密封装置

104  隔板

106  隔板开口

107  弹簧阀

108  盖

109  隔板开口

110  弹簧阀

111  盖

112  阶

D1   压力室

D2   压力室

F1   合力

F2   作用

Claims (6)

1.用于衰减液压路段内的压力振动的装置（1，101），其中，所述液压路段包括一主动缸和一从动缸，这些缸通过一被流体流经的压力管道相互液压连接，该装置具有一壳体（2，102），所述壳体具有用于液压流体的一进入口、一通流路径和一流出口，并且，两个二位二通阀并联地这样布置在所述通流路径中，使得通过方向彼此分别相反地指向，其特征在于，所述二位二通阀构造有螺旋弹簧（7，10，107，110），其中，所述螺旋弹簧（7，10，107，110）的各个圈在无负载状态下相互贴靠并且构成一闭合的圆筒壳，并且，所述螺旋弹簧（7，10，107110）的两个端部中的一个分别是密闭地封闭的。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述螺旋弹簧（7，10，107，110）的所述圈是设置有覆层的。

3.根据权利要求2装置，其特征在于，所述螺旋弹簧（7，10，107，110）设置有橡胶和/或合成材料覆层。

4.根据前述权利要求之一的装置，其特征在于，所述螺旋弹簧（7，10，107，110）由具有多边形的、尤其矩形的横截面的线材制造。

5.根据前述权利要求之一的装置，其特征在于，在所述通流路径中布置有一隔板（104），该隔板具有两个开口（106，109），在所述开口上分别布置有一用于构成一阀的螺旋弹簧（107，110）。

6.根据权利要求1至4之一的装置，其特征在于，在所述通流路径中布置有一隔板（4），该隔板一具有开口，在该开口上布置有一用于构成一阀的螺旋弹簧（7），并且，所述螺旋弹簧（7）的一端部以一盖（8）封闭，所述盖也具有一开口（9），在该开口上这样布置有用于构成一阀的第二螺旋弹簧（10），使得所述第二螺旋弹簧（10）至少部分地布置在第一螺旋弹簧（7）的内部。

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