CN104358818A - 液压限位缓冲结构减振器 - Google Patents

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朱志强
邱亚男
刘振国
张猛
王雪
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Abstract

本发明涉及一种用于汽车悬架系统的、具有液压限位缓冲结构的减振器，包括储油缸、工作缸、活塞杆总成、底阀总成和吊环，其中工作缸分为工作腔和缓冲腔，缓冲腔直径小于工作腔且二者之间通过锥面连接，活塞杆总成由主活塞、辅助活塞、活塞杆以及控制上下腔油液流通的复原阀和流通阀组成，辅助活塞通过卡簧固定连接活塞杆外圆周面上，底阀总成由阀座以及控制工作缸及储油缸油液流通的补偿阀和压缩阀组成。本发明可在减振器拉伸行程终点处，辅助活塞与缓冲腔缸壁产生附加阻尼力，避免减振器“击穿现象”的发生，提高汽车的平顺性和乘坐舒适性。

Description

液压限位缓冲结构减振器
技术领域
本发明涉及一种减振器，尤其是一种带有液压限位缓冲结构的汽车悬架减振器。
背景技术
汽车行驶工况复杂多变，为避免拉伸极限位置时汽车悬架减振器活塞与其导向套的刚性碰撞，因此需要在其拉伸极限位置设置缓冲装置。参照参照 QC／T 545－1999《汽车筒式减振器台架试验方法》，对普通的汽车悬架减振器进行示功特性试验，得到的示功图多为图1所示，其中点A为压缩极限位置，点C为拉伸极限位置，曲线ABC表示拉伸行程，曲线CDA表示压缩行程。根据图1所示，普通汽车悬架减振器在拉伸极限C点处阻尼力逐渐减小，拉伸行程中当阻尼力为0时，工作缸内部的活塞未停止运动，会产生减振器的“击穿现象”，即与工作缸内部的导向套发生刚性碰撞，降低减振器的缓冲效果，最终影响汽车的平顺性与乘坐舒适性，目前在减振器的技术领域中缺少一种可以提高缓冲效果的减振器。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种液压限位缓冲结构减振器，专门用于汽车悬架减振器中，实现通过辅助活塞和锥形过渡段在减振器拉伸极限位置产生附加阻尼力，可避免减振器的“击穿现象”，提高减振器的缓冲性能。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种液压限位缓冲结构减振器，包括储油缸、工作缸、活塞杆总成、底阀总成和吊环，其中工作缸分为工作腔和缓冲腔，缓冲腔直径小于工作腔且二者之间通过锥面连接，活塞杆总成由主活塞、辅助活塞、活塞杆以及控制上下腔油液流通的复原阀和流通阀组成，辅助活塞通过卡簧固定连接活塞杆外圆周面上，底阀总成由阀座以及控制工作缸及储油缸油液流通的补偿阀和压缩阀组成。液压限位缓冲结构减振器用于汽车悬架系统中，工作腔缸壁与缓冲腔缸壁之间使用锥面过渡连接，其锥形段缸壁与辅助活塞所形成的通流面积不断减小，形成了弱液压缓冲，可避免缓冲腔直径突然减小而引起的压力冲击。拉伸行程终点处辅助活塞与缓冲腔形成环状缝隙阻尼，产生较大的附加阻尼力，避免活塞杆总成与导向套发生刚性碰撞。
   优选地，所述辅助活塞为锥体，辅助活塞的外圆周表面上均匀分布有若干个直方形凹槽，凹槽的长度与辅助活塞对应。辅助活塞的外表面周向均匀分布的直方形凹槽，其沿轴向方向断面面积逐步减小，形成小孔阻尼，使得缓冲作用逐渐增强。
优选地，所述凹槽个数为4-8个。
一种利用上述的液压限位缓冲结构的减振器的液压限位阻尼力大小控制方法，通过调整所述的辅助活塞的底面直径和锥角的大小，对最大阻尼力进行调整；通过调整所述的锥形缸壁的长度、锥角的大小和辅助活塞的直径、锥角及其上凹槽的数量对强弱缓冲进行调整；通过调整活塞杆上所述的主活塞和辅助活塞之间的距离对阻尼力峰值点位置进行调整。
优选地，所述锥角调整范围与轴线方向成5°-30°角。
 优选地，所述辅助活塞的底面直径的大小根据活塞杆直径的大小进行调整。
本发明的有益效果为：1、工作缸分为工作腔与缓冲腔，两段之间使用锥面过渡连接，缓冲初始阶段，其锥形段缸壁与辅助活塞所形成的通流面积不断减小，形成了弱液压缓冲；
2、辅助活塞的外表面周向均匀分布的直方形凹槽，可以使得减振器在缓冲过程中形成小孔阻尼，使缓冲作用逐渐增强；
3、随着位移的增加，辅助活塞与缓冲腔形成环状缝隙阻尼，产生较大的附加阻尼力，通过调整锥形缸壁的锥角及长度和辅助活塞底面的直径与锥角的大小，可实现最大阻尼力H的调整；
4、通过调整主活塞与辅助活塞之间的距离，可以实现阻尼力峰值点位置X的调整。
附图说明
图1是普通汽车悬架减振器示功图。
图2是本液压限位缓冲结构减振器的结构示意图。
图3是图2中辅助活塞示意图。
图4是图3的左视图。
图5是本液压限位缓冲结构减振器的示功图。
其中，1-储油缸，2-工作缸，3-工作腔，4-缓冲腔，5-主活塞 6-辅助活塞，7-活塞杆，8-吊环，9-限位卡簧，10-流通阀，11-复原阀，12-压缩阀，13-补偿阀，14-凹槽。
具体实施方式
如图2所示，一种液压限位缓冲结构的减振器，包括储油缸1、工作缸2、活塞杆总成、底阀总成和吊环8，其中工作缸2分为工作腔3和缓冲腔4，缓冲腔4的直径小于工作腔3且二者之间通过锥面连接，活塞杆总成由主活塞5、辅助活塞6、活塞杆7以及控制上下腔油液流通的复原阀11和流通阀10组成，辅助活塞6通过限位卡簧9固定连接活塞杆外圆周面上，底阀总成由阀座以及控制工作缸及储油缸油液流通的补偿阀13和压缩阀12组成。工作腔3腔壁与缓冲腔4腔壁之间使用锥面过渡连接，其锥形段腔壁与辅助活塞6所形成的通流面积不断减小，形成了弱液压缓冲，避免突然缩径引起的压力冲击。
如图3和图4所示，所述辅助活塞6为锥体，辅助活塞6的外圆周表面上均匀分布有若干个直方形凹槽14，凹槽14的长度与辅助活塞6对应。辅助活塞6的外表面周向均匀分布的直方形凹槽14，其沿轴向方向断面面积逐步减小，形成小孔阻尼，使得缓冲作用逐渐增强，根据需要可改变辅助活塞6的直径d及锥角α，便于调整阻尼力峰值点的位置X。
优选地，辅助活塞6通过限位卡簧9固定连接在活塞杆7外圆周面上。通过限位卡簧9将辅助活塞6固定在活塞杆7上，防止辅助活塞位置变动。
优选地，所述凹槽14个数为4-8个。
如图4所示，一种利用上述的液压限位缓冲结构的减振器的控制方法，通过调整所述的辅助活塞6的底面直径d和锥角α的大小，对最大阻尼力H进行调整；通过调整所述的锥形缸壁的锥角及长度和辅助活塞6底面的直径d与锥角α的大小及凹槽14的数量对强弱缓冲进行调整；通过调整活塞杆上所述的主活塞5和辅助活塞6之间的距离对阻尼力峰值点位置X进行调整。
优选地，所述锥角调整范围与轴线方向成5°-30°角。
 优选地，所述辅助活塞6的底面直径d的大小根据活塞杆7直径的大小进行调整。
工作原理：
如图3、图4和图5所示，工作腔3腔壁与缓冲腔4腔壁之间的锥形过渡段，由于辅助活塞6与缸壁之间形成的通流面积不断减小，形成环状缝隙阻尼，实现弱液压缓冲，可避免缓冲腔直径突然减小而引起的压力冲击；可通过调整锥形缸壁锥角α大小及长度和辅助活塞6的直径d及锥角α的大小，实现对强弱缓冲变化梯度进行调整；辅助活塞6的外表面周向均匀分布的直方形凹槽14，形成小孔阻尼，使得缓冲作用逐渐增强；随着位移的增加，辅助活塞6与缓冲腔形成环状缝隙阻尼，产生较大的附加阻尼力，通过调整辅助活塞6底面的直径d与锥面锥角α的大小，可实现最大阻尼力H的调整；通过调整主活塞5与辅助活塞6之间的距离，可以实现阻尼力峰值点位置X的调整。上述过程逐步实现强弱缓冲的过度，其中 ab段为弱缓冲，cd段为强缓冲，bc段为强弱缓冲的平稳过度，提高了减振器的缓冲性能，使得汽车的平顺性和乘坐舒适性得到提高。

Claims (6)

1.一种液压限位缓冲结构的减振器，包括储油缸、工作缸、活塞杆总成、底阀总成和吊环，其中工作缸分为工作腔和缓冲腔，缓冲腔直径小于工作腔且二者之间通过锥面连接，活塞杆总成由主活塞、辅助活塞、活塞杆以及控制上下腔油液流通的复原阀和流通阀组成，辅助活塞通过限位卡簧固定连接活塞杆外圆周面上，底阀总成由阀座以及控制工作缸及储油缸油液流通的补偿阀和压缩阀组成。
2.如权利要求1所述的液压限位缓冲结构的减振器，其特征在于：所述的辅助活塞为锥体，辅助活塞的外圆周表面上均匀分布有若干个直方形凹槽，凹槽的长度与辅助活塞对应，其沿轴向方向断面面积逐步减小。
3.如权利要求2所述的液压限位缓冲结构的减振器，其特征在于：所述的凹槽个数为4-8个。
4.一种利用如权利要求2所述的液压限位缓冲结构的减振器的液压限位阻尼力大小控制方法，其特征在于：通过调整所述的辅助活塞的底面直径和锥角的大小，对最大阻尼力进行调整；通过调整锥形腔壁锥角大小及长度和辅助活塞的直径及锥角的大小，实现对强弱缓冲变化梯度进行调整；通过调整活塞杆上所述的主活塞和辅助活塞之间的距离对阻尼力峰值点位置进行调整。
5.如权利要求4所述的一种利用液压限位缓冲结构的减振器的液压限位阻尼力大小控制方法，其特征在于：所述的辅助活塞的锥角调整范围与轴线方向成5°-30°角。
6. 如权利要求4所述的一种利用液压限位缓冲结构的减振器的液压限位阻尼力大小控制方法，其特征在于：所述的辅助活塞的底面直径的大小根据活塞杆直径的大小进行调整。
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