CN106090108B - 二级限位型油气弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明二级限位型油气弹簧涉及一种适用于悬架的油气弹簧。其目的是为了提供一种能够大幅度降低车辆高度的二级限位型油气弹簧。本发明二级限位型油气弹簧包括外缸筒(1)和内缸筒(2)，外缸筒内滑动设有导向套(3)，导向套与外缸筒之间设有密封件(4)，内缸筒与导向套固定连接，外缸筒的上端和下端分别固定设有上支耳和端盖(5)，端盖密封于外缸筒和内缸筒之间，外缸筒的筒壁上设有一级限位孔(6)，一级限位孔用来与蓄能器连接，上支耳上设有与外界相连通的二级限位孔(7)，二级限位孔与外缸筒的内腔也相互连通，二级限位孔上安装有截止阀，内缸筒的筒壁上设有阻尼孔(8)，内缸筒的下端固定设有下支耳。

Description

二级限位型油气弹簧
技术领域
本发明涉及车辆底盘悬架领域，特别是涉及一种适用于悬架的油气弹簧。
背景技术
油气悬架是一种技术先进、性能优良的车辆悬架技术，它将液压和气压传动控制技术与悬架技术融合在一起，是应用在现代特种车辆及大型车辆减震系统的关键技术之一，是提高车辆行驶平顺性和操纵稳定性、减少动载荷引起零部件损坏的关键。油气弹簧是油气悬架的弹性阻尼元件，以惰性气体为介质的弹性元件，以油液作为中间介质传递压力，具有体积小、质量轻、承载能力强、容易实现车身高度调节并兼有阻尼减振和自润滑等特点，其变刚度、变阻尼特性可保证汽车具有良好的行驶平顺性，在大吨位自卸汽车及重型越野车上得到了广泛应用。
在某些特殊工况下，需要大量降低车辆的高度，而采用现有油气悬架的车辆均无法大幅度地降低自身的高度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够大幅度降低车辆高度的二级限位型油气弹簧。
本发明二级限位型油气弹簧，包括外缸筒和内缸筒，所述外缸筒内滑动设有导向套，所述导向套与外缸筒之间设有密封件，所述内缸筒与导向套固定连接，所述外缸筒的上端和下端分别固定设有上支耳和端盖，所述端盖密封于外缸筒和内缸筒之间，所述外缸筒的筒壁上设有一级限位孔，所述一级限位孔用来与蓄能器连接，所述上支耳上设有与外界相连通的二级限位孔，所述二级限位孔与外缸筒的内腔也相互连通，二级限位孔上安装有截止阀，所述内缸筒的筒壁上设有阻尼孔，内缸筒的下端固定设有下支耳。
本发明二级限位型油气弹簧，其中所述上支耳包括上支耳本体和上支耳座，所述上支耳本体固定在上支耳座上，所述上支耳座固定设在外缸筒上，所述二级限位孔设在上支耳座上，所述上支耳座的位于外缸筒内的侧面上设有凹槽，所述凹槽与二级限位孔连通。
本发明二级限位型油气弹簧，其中所述截止阀为电控截止阀。
本发明二级限位型油气弹簧，其中所述下支耳包括下支耳本体和下支耳座，所述下支耳本体固定在下支耳座上，所述内缸筒的下端设有螺纹盲孔，所述下支耳座螺纹连接在所述螺纹盲孔中。
本发明二级限位型油气弹簧，其中所述阻尼孔设为两个，其中一个阻尼孔为钢球阻尼孔。
本发明二级限位型油气弹簧，其中所述导向套与外缸筒之间的密封件包括主密封和副密封，所述主密封为斯特封密封圈，所述副密封为U型圈。
本发明二级限位型油气弹簧，其中所述端盖密封于外缸筒和内缸筒之间的方式为：端盖与外缸筒之间设有一个斯特封密封圈，端盖与内缸筒之间设有两个斯特封密封圈。
本发明二级限位型油气弹簧与现有技术不同之处在于本发明中的上支耳上设有二级限位孔，该二级限位孔的一端与外界连通，另一端与外缸筒的内腔连通，在通常的行驶状态下，安装于二级限位孔内的截止阀是关闭的，此时车辆高度的调整处于普通油气弹簧的调节范围内(在此范围内，导向套不会与上支耳相接触)，当需要大幅度降低车辆的高度时，只要打开截止阀，释放外缸筒内的气体或油液，此时导向套能够一直朝上支耳滑动直至与其相接触，这样就能够通过控制二级限位孔处截止阀的开闭而实现车辆高度的大幅度调整。
本发明二级限位型油气弹簧中的截止阀为电控截止阀，这样方便驾驶人员控制截止阀的开启与闭合，从而可以根据路况方便地调整车辆的高度。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明二级限位型油气弹簧的结构示意图；
图2为本发明二级限位型油气弹簧的一级限位状态图；
图3为本发明二级限位型油气弹簧的二级限位状态图。
具体实施方式
如图1所示，本发明二级限位型油气弹簧包括外缸筒1和内缸筒2，所述外缸筒1内滑动设有导向套3，所述导向套3与外缸筒1之间设有密封件4，所述内缸筒2与导向套3固定连接，所述外缸筒1的上端和下端分别固定设有上支耳和端盖5，所述端盖5密封于外缸筒1和内缸筒2之间，所述外缸筒1的筒壁上设有一级限位孔6，所述一级限位孔6用来与蓄能器(图中未示出)连接，所述上支耳上设有与外界相连通的二级限位孔7，所述二级限位孔7与外缸筒1的内腔也相互连通，二级限位孔7上安装有截止阀(图中未示出)，所述内缸筒2的筒壁上设有阻尼孔8，所述阻尼孔8设为两个，其中一个阻尼孔8为钢球阻尼孔。
内缸筒2的下端固定设有下支耳，所述下支耳包括下支耳本体9和下支耳座10，下支耳本体9固定在下支耳座10上，所述内缸筒2的下端设有螺纹盲孔，所述下支耳座10螺纹连接在所述螺纹盲孔中。
所述上支耳包括上支耳本体11和上支耳座12，所述上支耳本体11固定在上支耳座12上，所述上支耳座12固定设在外缸筒1上，所述二级限位孔7设在上支耳座12上，所述上支耳座12的位于外缸筒1内的侧面上设有凹槽13，所述凹槽13与二级限位孔7连通。
所述截止阀为电控截止阀，这样方便驾驶人员控制截止阀的开启与闭合，从而可以根据路况方便地调整车辆的高度。电控截止阀属于现有技术，在此对其具体结构不予赘述。
所述导向套3与外缸筒1之间的密封件4包括主密封和副密封，所述主密封为斯特封密封圈，所述副密封为U型圈。所述端盖5密封于外缸筒1和内缸筒2之间的方式为：端盖5与外缸筒1之间设有一个斯特封密封圈，端盖5与内缸筒2之间设有两个斯特封密封圈。
在本发明中，上支耳的上支耳座12上设有二级限位孔7，该二级限位孔7的一端与外界连通，另一端与外缸筒1的内腔连通，如图2所示，在通常的行驶状态下，安装于二级限位孔7内的截止阀是关闭的，此时车辆高度的调整处于普通油气弹簧的调节范围内(在此范围内，导向套3不会与上支耳座12相接触)。如图3所示，当需要大幅度降低车辆的高度时，只要打开截止阀，释放外缸筒1内的气体或油液，此时导向套3能够一直朝上支耳座12滑动直至与其相接触，这样就能够通过控制二级限位孔7处截止阀的开闭而实现车辆高度的大幅度调整。
车辆在不平路面的行驶时，由于受激励内缸筒2相对于外缸筒1作往复运动，充入的惰性气体或油液被压缩，与弹簧装置共同作为悬架系统的弹性元件，来缓冲传来的振动和冲击，油液流过阻尼孔8时产生的阻尼力来衰减车身的振动。
导向套3与外缸筒1之间选用线速度高的斯特封作为其主密封，在提高密封可靠性和耐磨性的同时，减小油气弹簧运动时的摩擦力；选用抗间隙挤出性好的U型圈作为副密封，对压力变化适应能力强，大大提高了油气弹簧的可靠性。
对内缸筒2外圆进行工艺性优化设计，确定其外表面粗糙度，减小油气弹簧的摩擦力。
实现了一级限位孔6接蓄能器进行减振，特殊工况时二级限位孔7上的截止阀打开增加行程的功能。
本发明的有益效果如下：
(1)传统油气弹簧在车辆运输工况，难以实现大幅降低高度的要求，二级限位型油气弹簧在满足振幅要求情况下，通过二级限位装置，实现了特殊工况下的调整行程要求。
(2)采用变阻尼装置，可以保持车身姿态，不会发生倾覆，提高了行车安全性。
(3)采用分离蓄能器结构，便于调整油气弹簧油液体积，实现高度调整，提高了稳定性。
(4)二级限位孔7与截止阀配合使用，满足特殊工况的大幅降低高度的要求，提高了可靠性。
本发明在制作过程如下：
(1)进行二级限位型油气弹簧方案设计，确定压力、流量、承载等；
(2)根据二级限位型油气弹簧工作压力、流量、承载等，匹配合适的阻尼特性；
(3)计算油气弹簧的质量和体积；
(4)进行二级限位型油气弹簧结构设计，通过仿真分析进行优化；
(5)开展设计验证。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种二级限位型油气弹簧，其特征在于：包括外缸筒(1)和内缸筒(2)，所述外缸筒内滑动设有导向套(3)，所述导向套与外缸筒之间设有密封件(4)，所述内缸筒与导向套固定连接，所述外缸筒的上端和下端分别固定设有上支耳和端盖(5)，所述端盖密封于外缸筒和内缸筒之间，所述外缸筒的筒壁上设有一级限位孔(6)，所述一级限位孔用来与蓄能器连接，所述上支耳上设有与外界相连通的二级限位孔(7)，所述二级限位孔与外缸筒的内腔也相互连通，二级限位孔上安装有截止阀，所述内缸筒的筒壁上设有阻尼孔(8)，内缸筒的下端固定设有下支耳；所述上支耳包括上支耳本体(11)和上支耳座(12)，所述上支耳本体固定在上支耳座上，所述上支耳座固定设在外缸筒(1)上，所述二级限位孔(7)设在上支耳座上，所述上支耳座的位于外缸筒内的侧面上设有凹槽(13)，所述凹槽与二级限位孔连通；所述截止阀为电控截止阀。
2.根据权利要求1所述的二级限位型油气弹簧，其特征在于：所述下支耳包括下支耳本体(9)和下支耳座(10)，所述下支耳本体固定在下支耳座上，所述内缸筒(2)的下端设有螺纹盲孔，所述下支耳座螺纹连接在所述螺纹盲孔中。
3.根据权利要求2所述的二级限位型油气弹簧，其特征在于：所述阻尼孔(8)设为两个，其中一个阻尼孔为钢球阻尼孔。
4.根据权利要求3所述的二级限位型油气弹簧，其特征在于：所述导向套(3)与外缸筒(1)之间的密封件(4)包括主密封和副密封，所述主密封为斯特封密封圈，所述副密封为U型圈。
5.根据权利要求4所述的二级限位型油气弹簧，其特征在于：所述端盖(5)密封于外缸筒(1)和内缸筒(2)之间的方式为：端盖与外缸筒之间设有一个斯特封密封圈，端盖与内缸筒之间设有两个斯特封密封圈。
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