CN104089769A - 往复式液体减振器模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复式液体减振器模拟试验装置，该试验装置弥补了现有技术对往复式液压减振器调教过程繁琐、原因分析不足的问题，所述的往复式液体减振器模拟试验装置包括有驱动装置、试验装置主体、供油装置和装置安装平台。驱动装置安装在装置安装平台上表面的左侧为固定连接，试验装置主体安装在装置安装平台上表面的右侧为固定连接，驱动装置中的双向拉压力传感器的右端与试验装置主体中的活塞杆的左端螺纹固定连接，供油装置安装在装置安装平台中的顶端平面框架的右下方，供油装置中的复原腔开关阀的左端采用液压油管与试验装置主体中的第一个管接头连接，供油装置中的压缩腔开关阀的右端通过液压油管与试验装置主体中的第二个管接头连接。

Description

往复式液体减振器模拟试验装置

技术领域

本发明涉及一种液体减振器试验装置，更确切地说，本发明涉及一种可以帮助减振器调校和设计的往复式液体减振器模拟试验装置。

背景技术

在现代汽车以及工业系统中，减振器是必不可少的组成元件，它可以将控制对象的振动动能转化为其他形式能量，衰减振动。减振器的常见类型有旋转式和往复式，往复式减振器通过活塞在缸筒中往复运动时产生的与振动方向相反的阻尼力衰减振动，大量用于直线运动的减振。

往复式减振器通常填充液体以提供足够的压强和阻尼，通常按阻尼产生原理可分为普通液体减振器以及液体可调减振器。普通液压减振器填充粘度一定的减振器油液，在减振器运动过程中通过阀系的小孔节流作用以及阀片的开阀压力控制活塞两端产生压强差，从而产生阻尼力。液体可调减振器填充粘度可变的特殊液体，通过施加磁场或电场，控制液体粘度，从而获得想要的阻尼力。对于任意一种减振器，设计和调节减振器中的阀系和液体通道是设计调教减振器的核心步骤。

传统的减振器设计调校工作，需要反复拆装减振器，更换阀片等阻尼元件后重新连接试验台进行试验，调校步骤繁琐，减振器填充液体浪费严重，对于液体可调减振器调教成本巨大，且试验调校环境恶劣。

另一方面，减振器常常作为一个内部不可见的整体和总成进行调校和实验，当减振器输出力特性不满足要求时，往往只能凭经验判断其原因，很难准确找到影响因素，特别是当遇到腔室瞬时真空等瞬间出现的情况时，无法确认问题所在。

目前在国内还没有可以很好的帮助往复式液压减振器调校和设计的实验装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补了现有技术对往复式液压减振器调教过程繁琐、原因分析不足的问题，提供了一种往复式液体减振器模拟试验装置。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的往复式液体减振器模拟试验装置包括有驱动装置、试验装置主体、供油装置和装置安装平台。

驱动装置安装在装置安装平台上表面的左侧为固定连接，试验装置主体安装在装置安装平台上表面的右侧为固定连接，驱动装置中的双向拉压力传感器的右端与试验装置主体中的活塞杆的左端螺纹固定连接，供油装置安装在装置安装平台中的顶端平面框架的右下方，供油装置中的复原腔开关阀的左端采用液压油管与试验装置主体中的第一个管接头插装连接，供油装置中的压缩腔开关阀的右端通过液压油管与试验装置主体中的第二个管接头插装连接。

技术方案中所述的驱动装置(1)包括有直线电机、直线电机芯轴、直线电机支架、双向拉压力传感器、线位移传感器固定臂、直线位移传感器与锁紧螺母。直线电机采用螺栓固定连接于直线电机支架上，电机支架的水平底座采用螺栓与装置安装平台的顶端平面框架固定连接；直线电机芯轴安装在直线电机的中心孔内为螺纹连接，直线电机芯轴的右端插入线位移传感器固定臂上端的通孔后与线位移传感器固定臂右侧的双向拉压力传感器的左端螺纹固定连接，锁紧螺母套装在线位移传感器固定臂左侧的直线电机芯轴上，锁紧螺母、线位移传感器固定臂与直线电机芯轴依次接触连接，线位移传感器固定臂的下端与直线位移传感器的测量杆左端固定连接，直线位移传感器采用螺栓固定于装置安装平台的顶端平面框架上，双向拉压力传感器的右端与试验装置主体中的活塞杆的左端螺纹固定连接。

技术方案中所述的试验装置主体包括有左端盖总成、主筒总成、右端盖总成及副筒总成。左端盖总成位于主筒总成的左端，右端盖总成位于主筒总成的右端，采用4根4个结构相同的主筒锁紧螺母及4个结构相同的主筒压紧螺栓通过左端盖总成中的装置左支座与右端盖总成中的装置右支座将左端盖总成、主筒总成及右端盖总成固定连接，副筒总成安装在右端盖总成的顶端，即采用4根结构相同的副筒压紧螺栓将副筒总成固定在右端盖总成中的副筒支座的顶端。

技术方案中所述的左端盖总成还包括有活塞杆端盖、活塞杆密封组件、复原腔压力传感器及主筒左端盖。活塞杆端盖装入装置左支座竖直壁板上的左圆形通孔的左端内，活塞杆密封组件装入活塞杆端盖中的环形腔内，主筒左端盖装入装置左支座竖直壁板上的左圆形通孔的右端内，活塞杆端盖、装置左支座及主筒左端盖采用4根结构相同的左端盖固定螺栓连接为一体，复原腔压力传感器安装在装置左支座顶端的中间位置为螺纹连接，第一个管接头与装置左支座底端的中间位置螺纹连接。

技术方案中所述的装置左支座为L形结构件，即由竖直壁板与水平安装板垂直相交组成，竖直壁板的中心处设置有用于安装主筒左端盖及活塞杆端盖的左圆形通孔，在左圆形通孔的顶端加工有用于安装复原腔压力传感器的螺纹通孔，在左圆形通孔的底端加工有阶梯孔，阶梯孔的下端为安装管接头的螺纹孔，螺纹孔的顶端连接有为小直径通孔，小直径通孔与中心处的左圆形通孔连通，在装置左支座的竖直壁板上以左圆形通孔的回转轴线为中心，在左圆形通孔的周围均匀分布4个端盖螺栓孔，在竖直壁板的四个角处分别加工有四个结构相同的用于安装主筒压紧螺栓的压紧螺栓固定孔，装置左支座的水平安装板两端加工有用于安装螺栓的对称的U型槽。

所述的副筒支座由长方体形的主体与安装底板组成,长方体形的主体位于安装底板的中间位置,长方体形的主体与安装底板相互垂直地连成一体,在长方形的主体左端面的中心处设置有2段同回转中心的凸圆环体，最左端的小直径的凸圆环体作为安装与定位的止口，在2段同回转中心的凸圆环体中心处沿水平方向设置有2段水平阶梯孔，左端为大直径的螺纹孔，右端设置为小直径的右侧盲孔；副筒支座长方形的主体的顶端中心处由上至下地设置有3段竖直阶梯孔，3段阶梯盲孔直径由大至小，3段竖直阶梯孔的每一段圆孔的下端圆柱面上设置有安装副筒密封圈的环形的密封槽，2段水平阶梯孔的右端与3段竖直阶梯孔的底端由直角通道连通，副筒支座的长方形主体的顶端面上以3段竖直阶梯孔回转轴线为中心在四周加工有4个螺纹孔，在副筒支座的长方体形主体的左端面的止口的四周以止口的回转中心为中心加工有4个螺纹孔，副筒支座的安装底板的两端加工有2对左右对称的U型槽。

技术方案中所述的右端盖总成还包括有主筒右端盖、压缩腔压力传感器、底阀及副筒支座。装置右支座与装置左支座结构相同，主筒右端盖与主筒左端盖结构相同，皆为圆盘状回转体件。主筒右端盖装入装置右支座竖直壁板上的中心通孔的左端内，副筒支座装入装置右支座竖直壁板上的中心通孔的右端内，主筒右端盖、装置右支座与副筒支座采用4根结构相同的右端盖固定螺栓连接为一体，压缩腔压力传感器安装在装置右支座顶端的中间位置为螺纹连接，第二个管接头与装置右支座底端的中间位置螺纹连接，底阀安装在副筒支座上的2段水平阶梯孔中的螺纹孔中为螺纹连接。

技术方案中所述的主筒总成还包括有4个结构相同的主筒锁紧螺母、活塞杆、主筒以及4个结构相同的主筒压紧螺栓。活塞杆为圆柱状杆件，活塞杆左端加工有与双向拉压力传感器连接的外螺纹，活塞杆的右端加工有用于固定连接被测的主活塞的圆柱体及螺纹结构，主筒为钢化玻璃材质的承受减振器正常工作压力的透明圆筒。被测的主活塞安装在活塞杆右端为固定连接，安装在活塞杆上的被测的主活塞装入主筒为滑动连接，主筒的两端依次插入主筒左端盖的主筒孔和主筒右端盖的中心孔中，采用4个结构相同的主筒锁紧螺母与4个结构相同的主筒压紧螺栓将主筒左端盖、主筒和主筒右端盖压紧固定。

技术方案中所述的副筒总成还包括有副筒上端盖、气室压力传感器、气室阀门、气泵、副筒、放气螺钉以及气室活塞。副筒的上端外圆面与副筒上端盖的底端内孔配装为接触连接，副筒上端盖的底端内孔的底面与副筒的顶端面接触连接，副筒上端盖的底端内孔与副筒上端之间安装副筒密封圈，气室压力传感器安装在副筒上端盖顶端的左侧的内孔里为螺纹连接，气室阀门安装在副筒上端盖顶端的右侧的内孔里为螺纹连接，气室阀门采用管路与气泵连接；副筒的下端插入副筒支座上部的圆形的阶梯空腔中，副筒的底端面及下端的外圆面分别与阶梯空腔的下端空腔的底端面及下端空腔的内孔壁相接触，在副筒与下端空腔的内孔壁之间有副筒密封圈，在副筒中安装有圆盘状的气室活塞为滑动连接，气室活塞的周边安装有橡胶材质的密封圈，在气室活塞的中心螺纹孔中，安装有放气螺钉。

技术方案中所述的供油装置液还包括有三通接头、液压泵及储油箱。复原腔开关阀与压缩腔开关阀为结构型号相同的常闭电磁开关阀，复原腔开关阀的右端采用液压油管与三通接头的左端接口螺纹连接，压缩腔开关阀的左端采用液压油管与三通接头的右接口螺纹连接，三通接头的下端接口采用液压油管与液压泵的出油口连接，液压泵的进油口采用液压油管与储油箱相连。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置可以实现单筒、双筒减振器的结构和工作过程的模拟，并可进行正弦或其他任意形式的运动加载，实现对往复式液压减振器的全面特性试验。

2.本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中的供油系统，可以在试验前后控制填充和排出试验装置中的填充液体，简化测试中的拆装操作，提高效率，避免填充液体浪费，改善实验环境。

3.本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置在复原腔、压缩腔以及气室顶部均安装有压力传感器，可实时采集各腔室中的压力数据，对于研究阀系工作过程、阻尼特性影响、问题产生原因等具有重要作用。

4.本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置具有可拆装的左右端盖、主筒及支座等结构，通过更换零件可适应各种尺寸和行程减振器的模拟(试验)，且主筒和副筒采用透明的钢化玻璃进行制作，方便在试验过程中观察工作过程，发现腔室瞬时真空等问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置结构组成的主视图；

图2是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中装置安装平台的轴测投影视图；

图3是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中驱动装置的主视图；

图4是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中正弦加载驱动装置的主视图；

图5是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中试验装置主体的主视图；

图6是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中左端盖总成的主视图；

图7-a是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中装置左支座的主视图；

图7-b是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中装置左支座的左视图；

图7-c是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中装置左支座的俯视图；

图8是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中主筒总成主视图上的全剖视图；

图9是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中右端盖总成以及副筒总成主视图上的全剖视图；

图10-a是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中副筒支座的右视图；

图10-b是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中副筒支座的主视图；

图10-c是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中副筒支座的俯视图；

图11是本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置中供油装置的主视图；

图中：1.驱动装置，2.试验装置主体，3.供油装置，4.装置安装平台，5.直线电机，6.直线电机芯轴，7.直线电机支架，8.双向拉压力传感器，9.线位移传感器固定臂，10.直线位移传感器，11.减速电机支座，12.减速电机，13.驱动转盘，14.偏心块，15.滑动框，16.输出轴，17.活塞杆端盖，18.活塞杆密封组件，19.复原腔压力传感器，20.装置左支座，21.主筒左端盖，22.主筒锁紧螺母，23.活塞杆，24.主活塞，25.主筒，26.主筒压紧螺栓，27.主筒右端盖，28.装置右支座，29.压缩腔压力传感器，30.底阀，31.管接头，32.副筒支座，33.副筒压紧螺栓，34.副筒上端盖，35.气室压力传感器，36.气室阀门，37.气压管，38.气泵，39.副筒，40.放气螺钉，41.气室活塞，42.液压油管，43.前横梁，44.中央横梁，45.后横梁，46.左边梁，47.右边梁，48.锁紧螺母,49.左端盖总成，50.主筒总成，51.右端盖总成，52.副筒总成，53.主筒密封圈，54.左端盖固定螺栓，55.压紧螺栓固定孔，56.直角通道，57.副筒密封圈，58.端盖螺栓孔，59.右端盖固定螺栓，60.复原腔开关阀，61.压缩腔开关阀，62.三通接头，63.液压泵，64.储油箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置由驱动装置1、试验装置主体2、供油装置3和装置安装平台4组成。

驱动装置1安装在装置安装平台4上表面的左侧，试验装置主体2安装在装置安装平台4上表面的右侧，供油装置3安装在装置安装平台4中的前横梁43、中央横梁44与后横梁45的右下方。

参阅图2，装置安装平台4由截面为方形的带有导轨槽的铝型材搭建而成的框架式结构件。装置安装平台4的顶端为扁曰字形结构件即顶端平面框架，由3根长梁与2根短梁即由前横梁43、中央横梁44、后横梁45、左边梁46和右边梁47组成，前横梁43、中央横梁44与后横梁45结构相同，左边梁46与右边梁47结构相同，前横梁43、中央横梁44与后横梁45相互平行，左边梁46与右边梁47相互平行，左边梁46与右边梁47依次安装在3根长梁的左右两端为固定连接，左边梁46与右边梁47同和和前横梁43、中央横梁44、后横梁45垂直。中央横梁44位置上更靠近后横梁45。装置安装平台4的顶端平面框架由四根垂直于顶端平面框架底面的支撑腿安装在地面上，四根支撑腿结构相同，四根支撑腿的顶端皆采用专用的直角连接件和顶端平面框架的底面螺栓固定连接。前横梁43、中央横梁44、后横梁45、左边梁46和右边梁47顶端的导轨槽中放置有若干可自由滑动的方形螺母，用于固定驱动装置1和试验装置主体2。

参阅图3，驱动装置1包括直线电机5、直线电机芯轴6、直线电机支架7、双向拉压力传感器8、线位移传感器固定臂9、直线位移传感器10以及锁紧螺母48。直线电机5通过圆周均布的四颗螺栓固定连接于直线电机支架7的垂直支撑壁的左端面上，电机支架7的水平底座上的四角分布有四个螺栓孔，四颗螺栓穿过螺栓孔，分别与前横梁43和后横梁45顶端的导轨槽中的方形螺母连接，将直线电机5固定于装置安装平台4上，若放松螺栓，可推动直线电机5和电机支架7沿导轨方向滑动，用于调节直线电机5在装置安装平台4上的左右位置。

直线电机芯轴6为一个等截面的长直螺纹杆件，其螺纹与直线电机5中心内孔螺纹为传动配合，直线电机芯轴6右端与双向拉压力传感器8左侧螺纹孔固定连接。在双向拉压力传感器8左侧有锁紧螺母48将线位移传感器固定臂9的上端压紧于双向拉压力传感器8的左侧平面上。细长平板状线位移传感器固定臂9的下端与直线位移传感器10的测量杆左端通过螺纹固定连接。直线位移传感器10的外壳通过螺栓连接中央横梁44顶端的导轨槽中的方形螺母，固定于中央横梁44的顶端面上。由于直线电机芯轴6的右端固定在线位移传感器固定臂9的上端，直线电机芯轴6无法做旋转运动，当直线电机5转子旋转时，直线电机芯轴6在螺纹传动的作用下只能左右直线移动，从而驱动双向拉压力传感器8以及活塞杆23左右直线移动。双向拉压力传感器8右端与活塞杆23的左端通过螺纹连接固定，当直线电机芯轴6左右直线移动时，双向拉压力传感器8可将活塞杆23与直线电机芯轴6之间拉力和压力，即试验装置输出的阻尼力读取出来，并通过传感器信号线实时传输出来。

参阅图4，图中所示为另一种驱动装置1的技术方案。图3中的直线电机驱动方案可以通过控制直线电机5的转速和转矩，获得任意想要的运动特性，试验工况丰富全面。但驱动控制复杂，对控制精度要求很高。图4中提供的驱动装置可以大幅简化电机控制过程，并能完成满足减振器国家标准的正弦运动的加载。

图4中的驱动装置1由减速电机支座11、减速电机12、驱动转盘13、偏心块14、滑动框15和输出轴16组成。

减速电机12通过圆周均布的四颗螺栓固定于减速电机支座11侧向平面上，减速电机12的输出轴与左边梁46成平行关系。减速电机支座11的水平底座的四角加工有四个螺栓孔，四颗螺栓穿过螺栓孔，分别与前横梁43和后横梁45上方导轨中的方形螺母链接，若放松螺栓，可推动减速电机12和减速电机支座11沿导轨左右滑动，用于调节减速电机12和减速电机支座11在装置安装平台4上的左右位置。

减速电机12输出轴上安装有圆盘状的驱动转盘13，在驱动转盘13距离转盘中心距离H的位置安装有圆柱状的偏心块14。偏心块14放置于矩形的滑动框15上的矩形槽内，偏心块14外径与滑动框15上的矩形槽之间为紧滑动配合。滑动框15右侧面与圆柱状的输出轴16的左端面相接触并固定连接，滑动框15右侧面与圆柱状的输出轴16相垂直，输出轴16右端通过螺纹与双向拉压力传感器8左端的螺纹孔螺纹连接。驱动转盘13、偏心块14、滑动框15以及输出轴16形成一套曲柄滑块机构，当减速电机12带动驱动转盘13旋转时，偏心块14在滑动框15中滑动，带动滑动框15以及输出轴16做水平正弦往复运动。通过调整偏心块14距驱动转盘13中心的距离，可以调节正弦运动的幅度，控制减速电机12的转速，可以控制正弦运动的频率和速度。

参阅图5，试验装置主体2由左端盖总成49、主筒总成50、右端盖总成51及副筒总成52组成。

左端盖总成49位于主筒总成50的左端，右端盖总成51位于主筒总成50的右端，副筒总成52位于右端盖总成51的顶端。

参阅图6，左端盖总成49包括有活塞杆端盖17、活塞杆密封组件18、复原腔压力传感器19、装置左支座20、主筒左端盖21及管接头31。

装置左支座20采用直线电机支架7的固定方式即采用两颗螺栓固定在前横梁43和后横梁45上。

活塞杆端盖17为圆盘状的回转体件，活塞杆端盖17沿轴向的中心处设置有安装活塞杆密封组件18的环形腔，环形腔的轴向两侧设置有安装活塞杆23的左、右活塞杆通孔，活塞杆端盖17右端面的中心处设置有圆环体即止口；左活塞杆通孔、环形腔、右活塞杆通孔与圆环体的回转轴线共线。活塞杆端盖17右侧的圆环体即止口与装置左支座20竖壁板上端的左中心孔配装，活塞杆端盖17的右端面与装置左支座20竖壁板上端的左侧平面接触连接实现轴向定位。活塞杆密封组件18根据试验时装置内填充液体的粘度、腐蚀性以及试验时能达到的压力进行选配，确保活塞杆23往复运动时的密封要求。

主筒左端盖21为圆盘状回转体件，主筒左端盖21的中心处沿轴向由右至左设置有安装主筒25的主筒孔与中心孔，主筒孔的直径大于中心孔的直径，沿轴向主筒孔的中间位置设置有安装主筒密封圈53的环形密封圈槽，主筒密封圈53安装在其中，用于主筒左端盖21与主筒25之间的密封，主筒左端盖21左端面的中心处设置有凸圆环体即止口，凸圆环体、主筒孔与中心孔的回转轴线共线。主筒左端盖21的左侧止口与装置左支座20竖壁板上端的中心孔配装，主筒左端盖21的左端面与装置左支座20竖壁板的右侧平面接触连接实现轴向定位。主筒左端盖21右端的主筒孔与主筒25过度配合，主筒孔左侧的端面与主筒25的左端面接触连接，实现主筒25的轴向定位。在活塞杆端盖17和装置左支座20对应位置加工有四个圆周均布的通孔，在主筒左端盖21对应位置加工有四个圆周均布的螺纹盲孔，四根结构相同的左端盖固定螺栓54插入这些通孔并旋入螺纹孔中，将活塞杆端盖17、装置左支座20以及主筒左端盖21连接并压紧为一体。

在装置左支座20顶端的中间位置螺纹连接有复原腔压力传感器19，可实时采集主筒25中活塞左侧腔室的压力，并通过复原腔压力传感器19上方的信号线将信号传出。在装置左支座20底端的中间位置通过管螺纹连接有管接头31，管接头31中孔与主筒25相连通。管接头31下方连接有可承受高压不变形的液压油管42。

参阅图7-a至图7-c，装置左支座20为L形结构件，即有竖直壁板与水平安装板组成，其竖直壁板的中心处加工有左圆形通孔，用于固定主筒左端盖21及活塞杆端盖17。在左圆形通孔的顶端加工竖直的螺纹通孔，用于安装复原腔压力传感器19。在左圆形通孔的底端加工有阶梯孔，阶梯孔的下端加工有管螺纹，用于安装管接头31，与螺纹孔的顶端连接的为小直径通孔，小直径通孔与中心处的左圆形通孔连通。在装置左支座20的竖直壁板上以左圆形通孔的回转轴线为中心，在左圆形通孔的周围均匀分布4个端盖螺栓孔58。在竖直壁板的四个角处分别加工有四个结构相同的压紧螺栓固定孔55，用于主筒压紧螺栓26的安装。装置左支座20的水平安装板两端加工有对称的U型槽，用于穿过螺栓与装置安装平台4固定连接。

参阅图8，主筒总成50由4个结构相同的主筒锁紧螺母22、活塞杆23、主筒25以及4个结构相同的主筒压紧螺栓26组成。

活塞杆23为经过强化处理的圆柱状杆件，活塞杆23左端加工有外螺纹与双向拉压力传感器右侧螺纹孔固定连接。活塞杆23中间圆柱部分采用渗碳并进行镀铬处理以增强耐磨性，其外圆柱面与活塞杆密封组件18内孔滑动密封配合。活塞杆23的右端加工有用于固定连接主活塞24的结构，(被测的)主活塞24为圆柱状零件，其结构以及与活塞杆23的连接方式根据试验的减振器类型及阀系结构不同可有不同结构。例如，对于被动液压减振器，活塞杆23为实心杆，主活塞24内部加工有油液通道，主活塞24的两端放置有拉伸阀片和流通阀系，活塞杆23右端加工有直径小于中间部分的圆柱结构并穿过主活塞24中心通孔进行定位，活塞杆23最右端加工有螺纹，使用螺母将主活塞24固定；对于磁流变减振器，活塞杆23为空心杆，主活塞24为安装有线圈的导磁结构，活塞杆23右端加工有外螺纹，与主活塞24左端螺纹孔连接固定，导线通过活塞杆23中心孔引出。主活塞24的外圆环槽内安装有橡胶材质的活塞环，用于主活塞24与主筒25之间的滑动密封配合。

主筒25为钢化玻璃材质的透明圆筒，内径光滑，应能承受减振器正常工作时的压力而不变形。主筒25两端分别插入主筒左端盖21和主筒右端盖27的中心孔中。

主筒压紧螺栓26插入装置左支座20和装置右支座28的四个压紧螺栓固定孔55中，在左端与主筒锁紧螺母22螺纹连接，旋紧主筒锁紧螺母22，可在主筒左端盖21和主筒右端盖27之间产生一个预紧力，将主筒25压紧，保证主筒密封。

参阅图9，右端盖总成51由主筒右端盖27、装置右支座28、压缩腔压力传感器29、底阀30以及副筒支座32组成。

副筒总成52由副筒压紧螺栓33、副筒上端盖34、气室压力传感器35、气室阀门36、气压管37、气泵38、副筒39、放气螺钉40以及气室活塞41组成。

装置右支座28与装置左支座21结构尺寸相同，装置右支座28采用直线电机支架7相同的安装方式即采用两个螺栓固定在前横梁43和后横梁45上。

主筒右端盖27与主筒左端盖21结构尺寸相同，为圆盘状回转体件。主筒右端盖27右侧的凸圆环体即止口与装置右支座28竖直壁板上端的中心通孔配装，主筒右端盖27的右端面与装置右支座28竖直壁板的左侧平面接触连接实现轴向定位。主筒右端盖27的左侧内孔与主筒25的右端配装为过渡配合，主筒右端盖27的左侧内孔的右侧环形端面与主筒25的右端面接触连接，实现了主筒25的轴向定位，主筒右端盖27左侧内孔的中间位置有一个环形的密封槽，主筒密封圈53安装其中，用于主筒右端盖27与主筒25之间的密封。在装置右支座28顶端的中间位置螺纹连接有压缩腔压力传感器29，可实时采集主筒25中主活塞24右侧腔室的压力，并通过压缩腔压力传感器29上方的信号线将信号传出。在装置右支座28底端的中间位置通过管螺纹连接有另一个管接头31，另一个管接头31的中心通孔与主筒25的内腔相连通。管接头31下端连接有可承受高压不变形的液压油管42。

副筒支座32通过左侧的凸圆环体即左侧止口和装置右支座28竖直壁板上端的右中心孔的右端配装，副筒支座32的凸圆环体周围的左端面与装置右支座28的竖直壁板的右端面接触连接，实现了副筒支座32沿主筒25轴向的定位，在副筒支座32凸圆环体即止口的内孔面加工有内螺纹孔，用于与底阀30的外螺纹连接，螺纹孔的右端设置有小直径的右侧盲孔，螺纹孔与小直径的右侧盲孔形成环形端面，底阀30安装在螺纹孔中为螺纹连接，底阀30右端面和螺纹孔与小直径的右侧盲孔形成环形端面接触连接，实现了底阀30的轴向固定。底阀30根据本发明所述的往复式液体减振器模拟试验装置所试验的减振器结构可有多种不同结构：例如，对于传统被动减振器则在底阀30主体左右分别安装减振器压缩阀系及补偿阀系；而对于单筒减振器，则可取消底阀30的安装。

在副筒支座32上部的圆形的阶梯空腔中垂直安装有透明钢化玻璃材质的副筒39，副筒39的底端面及下端的外圆面分别与阶梯空腔的下端空腔的底端面及下端空腔的内孔壁相接触，在副筒39与下端空腔的内孔壁之间有副筒密封圈57进行密封。在副筒39中安装有可上下自由滑动的圆盘状的气室活塞41，气室活塞41的周边安装有橡胶材质的密封圈，保证气室活塞41与副筒39之间的滑动密封配合。在气室活塞41的中心螺纹孔中，安装有放气螺钉40。

副筒39上端安装有副筒上端盖34，副筒上端盖34的底端内孔与副筒39上端配装，副筒上端盖34的底端内孔与副筒39上端外圆面接触定位，副筒上端盖34的底端内孔的底面与副筒39的顶端面接触连接实现了轴向定位，并在副筒上端盖34的底端内孔与副筒39上端之间安装了副筒密封圈57保证密封。在副筒上端盖34的底端内孔的孔底上左右地设置有两个螺纹孔，其中左侧螺纹孔为管螺纹，用于安装气室压力传感器35，安装的气室压力传感器35可实时测量实验装置中气室内的压力，并通过上方信号线传出。副筒上端盖34的右侧的螺纹孔用于连接气室阀门36

参阅图10-a至图10-c，副筒支座32包括有长方体形的主体与安装底板,长方体形的主体位于安装底板的中间位置,长方体形的主体与安装底板相互垂直地连成一体,在长方形的主体的(正面或者说)左端面的中心处设置有2段同回转中心的凸圆环体，最前面(或者说最左端)的小直径的凸圆环体作为安装与定位的止口，在2段同回转中心的凸圆环体中心处沿水平方向设置有2段水平阶梯孔，左端为大直径的螺纹孔，右端设置为小直径的右侧盲孔；副筒支座32长方形的主体的上端中心处由上至下地设置有3段竖直阶梯孔，3段阶梯盲孔直径由大至小，3段竖直阶梯孔的每一段圆孔的下端圆柱面上设置有安装副筒密封圈57的环形的密封槽，确保副筒支座32每一段圆孔与副筒39之间的密封，2段水平阶梯孔与3段竖直阶梯孔的回转轴线相互垂直，2段水平阶梯孔的右端与3段竖直阶梯孔的底端由直角通道56连通。副筒支座32上端的三段阶梯孔的每段阶梯孔用于根据实验需要安装不同尺寸副筒39。副筒支座32的长方形主体的顶端面上以3段竖直阶梯孔为中心，在四周加工有4个螺纹孔，用于安装固定副筒压紧螺栓33。在副筒支座32的长方体形主体的(正面或者说)左端面的止口的四周以止口或者说以螺纹孔的回转中心为中心，加工有4个螺纹孔。在右端盖总成51的装配中，四根结构相同的右端盖固定螺栓59插入主筒右端盖27上的均匀分布的通孔以及与之位置对应的装置右支座28上的端盖螺栓孔58中，旋入副筒支座32左端面上的螺纹孔中，将主筒右端盖27、装置右支座28以及副筒支座32连接并压紧为一体。

副筒支座32的安装底板的两端加工有2对左右对称的U型槽，用于穿过螺栓与装置安装平台4的前横梁43和后横梁45固定连接。在右端盖总成51安装后，副筒支座32的底面与装置安装平台4的前横梁43、中央横梁44以及后横梁45接触，用于支撑副筒总成52。

参阅图11，供油装置3由液压油管42、复原腔开关阀60、压缩腔开关阀61、三通接头62、液压泵63以及储油箱64组成。

复原腔开关阀60与压缩腔开关阀61为结构型号相同的常闭电磁开关阀。复原腔开关阀60左端通过橡胶材质且耐压的液压油管42与装置左支座20下端的第一个管接头31插装连接，压缩腔开关阀61右端通过液压油管42与装置右支座28下端的第二个管接头31插装连接。复原腔开关阀60右端与压缩腔开关阀61左端分别通过液压油管42与三通接头62的左、右接口螺纹连接。三通接头62的下端接口通过液压油管42与液压泵63的出油口连接，液压泵63的下出口通过液压油管42与储油箱64相连，储油箱64中油液高度可保证液压泵63课随时从储油缸64中抽取足够的油液。

往复式液体减振器模拟试验装置的工作过程：

实验前装置准备及安装：

在往复式液体减振器模拟试验装置进行阻尼特性试验前，首先根据试验内容，选择与试验对象尺寸相同的主筒25、副筒39，并选择与其配合的副筒活塞41、主筒左端盖21以及主筒右端盖27。然后根据实验内容选择活塞杆23以及主活塞24进行装配，根据需要装配或取舍底阀30。

按装配关系首先装配左端盖总成49及右端盖总成51，并将选择好的驱动装置1(图3中的直线电机形式或图4中的曲柄连杆形式)及右端盖总成51固定在装置安装平台4上。然后将连接好的活塞杆23与主活塞24插入活塞杆密封组件18与双向拉压力传感器8连接，将主筒25与主筒左端盖21定位后，将右端盖总成51向左推动夹住主筒25。然后后安装主筒压紧螺栓26并旋紧主筒锁紧螺母22压紧主筒25。在此之后将副筒39与副筒支座32定位压紧，在副筒39中放置副筒活塞41，此时不安装放气螺钉40。

打开复原腔开关阀60与压缩腔开关阀61，控制液压泵63通电，向主筒25内加注减振器液，加注时，保持主活塞24靠近主筒左端盖，确保复原腔先充满，无气体填充。继续加注油液，直至液面达到副筒活塞41中心平面，在确定主筒25内无气泡后，将放气螺钉40安装好。安装好放气螺钉40后，继续加注减振器液，保证试验装置主体2内液体满足试验需求，即在主筒25中不会产生真空，也不会使副筒活塞41上方压力过高产生泄漏。

加注完成后，将副筒上端盖34定位好并旋紧副筒压紧螺栓33压紧副筒39。之后打开气室阀门36，控制气泵38调节副筒活塞41上端气室中的压力达到模拟实验所需压力，关闭气室阀门36。

电脑控制驱动装置1运动，将主活塞24运动到行程中间位置。静止后，将双向拉压力传感器8、复原腔压力传感器19、压缩腔压力传感器29以及气室压力传感器35清零。

减振器工作模拟实验过程：

由电脑控制驱动装置进行正弦等其他任意形式运动的加载，由双向拉压力传感器8实时读取活塞杆23所受拉压力，可得到由主活塞24以及底阀30组成的减振器输出特性。通过观察透明主筒25以及副筒39中的液体情况可检查是否出现局部真空等缺陷。实时采集复原腔压力传感器19、压缩腔压力传感器29以及气室压力传感器35测量的压力信号，可实时监测并记录各个腔室中的压力情况，为减振器的调校和设计提供依据。由活塞运动速度可推算出各个腔室中的油液流量，从而也可实时获得主活塞24以及底阀30上各个阀系流量与压力的特性关系，为减振器设计提供帮助。

模拟实验结束或更换阀系：

实验结束后或需要更换阀系时，首先打开气室阀门36，使副筒活塞41上端气室中的压力恢复到大气压力。然后拆下副筒上端盖34及副筒压紧螺栓33，卸下放气螺钉40。此时打开原腔开关阀60与压缩腔开关阀61，控制控制液压泵63将主筒25和副筒39中的油液送回储油缸64，在此过程中，可驱动主活塞24往复运动，帮助主筒25中的油液清理干净。完成之后拆下副筒总成52，并拆下主筒锁紧螺母22，松开右端盖总成51的固定螺栓，拆下主筒25。之后可进行主活塞24和底阀30的拆卸和更换。如进行再次的实验，可重复以上的安装及实验过程。

Claims (10)

1.一种往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的往复式液体减振器模拟试验装置包括有驱动装置(1)、试验装置主体(2)、供油装置(3)和装置安装平台(4)；

驱动装置(1)安装在装置安装平台(4)上表面的左侧为固定连接，试验装置主体(2)安装在装置安装平台(4)上表面的右侧为固定连接，驱动装置(1)中的双向拉压力传感器(8)的右端与试验装置主体(2)中的活塞杆(23)的左端螺纹固定连接，供油装置(3)安装在装置安装平台(4)中的顶端平面框架的右下方，供油装置(3)中的复原腔开关阀(60)的左端采用液压油管与试验装置主体(2)中的第一个管接头(31)插装连接，供油装置(3)中的压缩腔开关阀(61)的右端通过液压油管与试验装置主体(2)中的第二个管接头(31)插装连接。

2.按照权利要求1所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的驱动装置(1)包括有直线电机(5)、直线电机芯轴(6)、直线电机支架(7)、双向拉压力传感器(8)、线位移传感器固定臂(9)、直线位移传感器(10)与锁紧螺母(48)；

直线电机(5)采用螺栓固定连接于直线电机支架(7)上，电机支架(7)的水平底座采用螺栓与装置安装平台(4)的顶端平面框架固定连接；

直线电机芯轴(6)安装在直线电机(5)的中心孔内为螺纹连接，直线电机芯轴(6)的右端插入线位移传感器固定臂(9)上端的通孔后与线位移传感器固定臂(9)右侧的双向拉压力传感器(8)的左端螺纹固定连接，锁紧螺母(48)套装在线位移传感器固定臂(9)左侧的直线电机芯轴(6)上，锁紧螺母(48)、线位移传感器固定臂(9)与直线电机芯轴(6)依次接触连接，线位移传感器固定臂(9)的下端与直线位移传感器(10)的测量杆左端固定连接，直线位移传感器(10)采用螺栓固定于装置安装平台(4)的顶端平面框架上，双向拉压力传感器(8)的右端与试验装置主体(2)中的活塞杆(23)的左端螺纹固定连接。

3.按照权利要求1所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的试验装置主体(2)包括有左端盖总成(49)、主筒总成(50)、右端盖总成(51)及副筒总成(52)；

左端盖总成(49)位于主筒总成(50)的左端，右端盖总成(51)位于主筒总成(50)的右端，采用4根4个结构相同的主筒锁紧螺母(22)及4个结构相同的主筒压紧螺栓(26)通过左端盖总成(49)中的装置左支座(20)与右端盖总成(51)中的装置右支座(28)将左端盖总成(49)、主筒总成(50)及右端盖总成(51)固定连接，副筒总成(52)安装在右端盖总成(51)的顶端，即采用4根结构相同的副筒压紧螺栓(33)将副筒总成(52)固定在右端盖总成(51)中的副筒支座(32)的顶端。

4.按照权利要求3所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的左端盖总成(49)还包括有活塞杆端盖(17)、活塞杆密封组件(18)、复原腔压力传感器(19)及主筒左端盖(21)；

活塞杆端盖(17)装入装置左支座(20)竖直壁板上的左圆形通孔的左端内，活塞杆密封组件(18)装入活塞杆端盖(17)中的环形腔内，主筒左端盖(21)装入装置左支座(20)竖直壁板上的左圆形通孔的右端内，活塞杆端盖(17)、装置左支座(20)及主筒左端盖(21)采用4根结构相同的左端盖固定螺栓(54)连接为一体，复原腔压力传感器(19)安装在装置左支座(20)顶端的中间位置为螺纹连接，第一个管接头(31)与装置左支座(20)底端的中间位置螺纹连接。

5.按照权利要求4所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的装置左支座(20)为L形结构件，即由竖直壁板与水平安装板垂直相交组成，竖直壁板的中心处设置有用于安装主筒左端盖(21)及活塞杆端盖(17)的左圆形通孔，在左圆形通孔的顶端加工有用于安装复原腔压力传感器(19)的螺纹通孔，在左圆形通孔的底端加工有阶梯孔，阶梯孔的下端为安装管接头(31)的螺纹孔，螺纹孔的顶端连接有为小直径通孔，小直径通孔与中心处的左圆形通孔连通，在装置左支座(20)的竖直壁板上以左圆形通孔的回转轴线为中心，在左圆形通孔的周围均匀分布4个端盖螺栓孔(58)，在竖直壁板的四个角处分别加工有四个结构相同的用于安装主筒压紧螺栓(26)的压紧螺栓固定孔(55)，装置左支座(20)的水平安装板两端加工有用于安装螺栓的对称的U型槽。

6.按照权利要求3所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的副筒支座(32)由长方体形的主体与安装底板组成,长方体形的主体位于安装底板的中间位置,长方体形的主体与安装底板相互垂直地连成一体,在长方形的主体左端面的中心处设置有2段同回转中心的凸圆环体，最左端的小直径的凸圆环体作为安装与定位的止口，在2段同回转中心的凸圆环体中心处沿水平方向设置有2段水平阶梯孔，左端为大直径的螺纹孔，右端设置为小直径的右侧盲孔；副筒支座(32)长方形的主体的顶端中心处由上至下地设置有3段竖直阶梯孔，3段阶梯盲孔直径由大至小，3段竖直阶梯孔的每一段圆孔的下端圆柱面上设置有安装副筒密封圈(57)的环形的密封槽，2段水平阶梯孔的右端与3段竖直阶梯孔的底端由直角通道(56)连通，副筒支座(32)的长方形主体的顶端面上以3段竖直阶梯孔回转轴线为中心在四周加工有4个螺纹孔，在副筒支座(32)的长方体形主体的左端面的止口的四周以止口的回转中心为中心加工有4个螺纹孔；副筒支座(32)的安装底板的两端加工有2对左右对称的U型槽。

7.按照权利要求3所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的右端盖总成(51)还包括有主筒右端盖(27)、压缩腔压力传感器(29)、底阀(30)及副筒支座(32)；

装置右支座(28)与装置左支座(21)结构相同，主筒右端盖(27)与主筒左端盖(21)结构相同，皆为圆盘状回转体件；

主筒右端盖(27)装入装置右支座(28)竖直壁板上的中心通孔的左端内，副筒支座(32)装入装置右支座(28)竖直壁板上的中心通孔的右端内，主筒右端盖(27)、装置右支座(28)与副筒支座(32)采用4根结构相同的右端盖固定螺栓(59)连接为一体，压缩腔压力传感器(29)安装在装置右支座(28)顶端的中间位置为螺纹连接，第二个管接头(31)与装置右支座(28)底端的中间位置螺纹连接，底阀(30)安装在副筒支座(32)上的2段水平阶梯孔中的螺纹孔中为螺纹连接。

8.按照权利要求3所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的主筒总成(50)还包括有4个结构相同的主筒锁紧螺母(22)、活塞杆(23)、主筒(25)以及4个结构相同的主筒压紧螺栓(26)；

活塞杆(23)为圆柱状杆件，活塞杆(23)左端加工有与双向拉压力传感器(8)连接的外螺纹，活塞杆(23)的右端加工有用于固定连接被测的主活塞(24)的圆柱体及螺纹结构，主筒(25)为钢化玻璃材质的承受减振器正常工作压力的透明圆筒；

被测的主活塞(24)安装在活塞杆(23)右端为固定连接，安装在活塞杆(23)上的被测的主活塞(24)装入主筒(25)为滑动连接，主筒(25)的两端依次插入主筒左端盖(21)的主筒孔和主筒右端盖(27)的中心孔中，采用4个结构相同的主筒锁紧螺母(22)与4个结构相同的主筒压紧螺栓(26)将主筒左端盖(21)、主筒(25)和主筒右端盖(27)压紧固定。

9.按照权利要求3所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的副筒总成(52)还包括有副筒上端盖(34)、气室压力传感器(35)、气室阀门(36)、气泵(38)、副筒(39)、放气螺钉(40)以及气室活塞(41)；

副筒(39)的上端外圆面与副筒上端盖(34)的底端内孔配装为接触连接，副筒上端盖(34)的底端内孔的底面与副筒(39)的顶端面接触连接，副筒上端盖(34)的底端内孔与副筒(39)上端之间安装副筒密封圈(57)，气室压力传感器(35)安装在副筒上端盖(34)顶端的左侧的内孔里为螺纹连接，气室阀门(36)安装在副筒上端盖(34)顶端的右侧的内孔里为螺纹连接，气室阀门(36)采用管路与气泵(38)连接；副筒(39)的下端插入副筒支座(32)上部的圆形的阶梯空腔中，副筒(39)的底端面及下端的外圆面分别与阶梯空腔的下端空腔的底端面及下端空腔的内孔壁相接触，在副筒(39)与下端空腔的内孔壁之间有副筒密封圈(57)，在副筒(39)中安装有圆盘状的气室活塞(41)为滑动连接，气室活塞(41)的周边安装有橡胶材质的密封圈，在气室活塞(41)的中心螺纹孔中，安装有放气螺钉(40)。

10.按照权利要求1所述的往复式液体减振器模拟试验装置，其特征在于，所述的供油装置(3)液还包括有三通接头(62)、液压泵(63)及储油箱(64)；

复原腔开关阀(60)与压缩腔开关阀(61)为结构型号相同的常闭电磁开关阀，复原腔开关阀(60)的右端采用液压油管与三通接头(62)的左端接口螺纹连接，压缩腔开关阀(61)的左端采用液压油管与三通接头(62)的右接口螺纹连接，三通接头(62)的下端接口采用液压油管与液压泵(63)的出油口连接，液压泵(63)的进油口采用液压油管与储油箱(64)相连。