CN106763414A - 一种气液二相式油气弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液二相式油气弹簧，包括动力缸和蓄压器或者采用一体式结构，动力缸与蓄压器相连通或通过油路相连通，动力缸内设置活塞杆，活塞杆的一端连接动力活塞，动力活塞与油路之间的缸体内腔填充液压油，蓄压器内填充混合气体，混合气体为氮气和常温可液化气体，蓄压器内设置浮动活塞，浮动活塞将混合气体与动力缸内的液压油隔离，蓄压器还设置有用于充入气体的充气阀。本发明的气液二相式油气弹簧，利用其在常温下加压可以液化的特点，改善现有油气弹簧气体压强变化过快的现状。

Description

一种气液二相式油气弹簧

技术领域

本发明涉及一种油气弹簧，特别是涉及一种气液二相式油气弹簧。

背景技术

油气弹簧是以压缩气体作为弹性介质，用油液作为传力介质的一种弹性元件，它可以起到气体弹簧和液压减振器的作用。油气弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧的刚度增大；反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故它具有较理想的弹性特性。

油气弹簧因其刚度特性，在汽车悬架领域应用广泛，且油气弹簧本身就是减震元件，又兼具体积小、重量轻的优点，使用油气弹簧后通常无需再安装减震器，但是油气弹簧对气体和油液密封要求较高。使用油气弹簧的悬架，车辆在不平路面的激励下，活塞杆及活塞组件相对于缸筒作往复运动，被压缩的气体介质作为悬架系统的弹性元件，来缓和振动和冲击，而油液流过阻尼孔和单向阀产生阻尼作用，来衰减车身的振动。传统的油气弹簧一般选用氮气作为弹性介质，氮气在油气弹簧的工作压力、温度范围内保持气态，气体的压强和体积近似满足理想气体方程，在气体的压缩和膨胀过程中，刚度变化的过于剧烈。在弹簧的压缩行程中，当遇到路面较大冲击时，气体介质的刚度急剧增加，气室压强急剧增加，气体压强变化过快会造成油气弹簧密封损坏，而油气弹簧加工要求高、维护成本高。

因此，如何解决现有技术中，油气弹簧工作过程中气体压强变化过快的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种气液二相式油气弹簧，以解决上述现有技术存在的问题，改善油气弹簧工作过程中气体压强变化过快的问题，使油气弹簧刚度变化平缓。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种气液二相式油气弹簧，包括动力缸和蓄压器或者采用一体式结构，所述动力缸与所述蓄压器相连通或通过油路相连通，所述动力缸内设置活塞杆，所述活塞杆的一端连接动力活塞，所述动力活塞与所述油路之间的缸体内腔填充液压油，所述蓄压器内填充混合气体，所述混合气体为氮气和常温可液化气体，所述蓄压器内设置浮动活塞，所述浮动活塞将所述混合气体与所述动力缸内的液压油隔离，所述蓄压器还设置有用于填充气体的充气阀。

优选地，所述常温可液化气体为碳链长度为3-4烷烃、烯烃、炔烃、氟利昂或氨气。

优选地，所述动力缸与所述油路连通处设置有阻尼阀。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的气液二相式油气弹簧，在压缩介质氮气中加入一定比例的常温可液化气体，利用其在常温下加压可以液化的特点，改善现有油气弹簧气体压强变化过快的现状。在气液二相式油气弹簧的压缩行程中，当常温可液化气体分压超过该温度下的饱和蒸气压时，气体液化，减缓气液二相式油气弹簧内部气体压强的过快升高；在气液二相式油气弹簧的伸张行程中，随着压强的减小，当常温可液化气体分压低于该温度下的饱和蒸气压时，已液化部分气化，使气液二相式油气弹簧内部气体压强不会过快降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明气液二相式油气弹簧动力缸与蓄压器通过油路相连通的结构示意图；

图2为本发明气液二相式油气弹簧动力缸与蓄压器直接相连通的结构示意图；

其中，1为动力缸，2为蓄压器，3为油路，4为活塞杆，5为动力活塞，6为液压油，7为混合气体，8为浮动活塞，9为充气阀，10为阻尼阀，11为环形腔，12为活塞腔，13为缸筒，14为单向阀，15为阻尼孔，16为外管路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种气液二相式油气弹簧，改善油气弹簧工作过程中气体压强变化过快的问题，使油气弹簧刚度变化平缓。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1和图2，图1为本发明气液二相式油气弹簧动力缸与蓄压器通过油路相连通的结构示意图，图2为本发明气液二相式油气弹簧动力缸与蓄压器直接相连通的结构示意图。

如图1所示，本发明提供一种气液二相式油气弹簧，包括动力缸1和蓄压器2，动力缸1与蓄压器2相连通或通过油路3相连通，动力缸1内设置活塞杆4，活塞杆4的一端连接动力活塞5，动力活塞5与油路3之间的缸体内腔填充液压油6，蓄压器2内填充混合气体7，混合气体7为氮气和常温可液化气体，蓄压器2内设置浮动活塞8，浮动活塞8将混合气体7与动力缸1内的液压油6隔离，蓄压器2还设置有用于填充气体的充气阀9。

工作过程中，动力缸1的动力活塞5相对于缸体作往复运动。气液二相式油气弹簧处于压缩行程时，动力缸1中的液压油6受压，进入蓄压器2，压缩蓄压器2内混合气体7，当常温可液化气体分压超过该温度下的饱和蒸气压时，气体液化，防止蓄能器2气压增长过快；气液二相式油气弹簧处于伸张行程时，液压油6流入动力缸1，蓄压器2内压强减小，当常温可液化气体分压低于该温度下的饱和蒸气压时，已液化部分气化。

如图2所示，在气液二相式油气弹簧动力缸与蓄压器直接相连通的结构中，包括活塞杆4和缸筒13，活塞腔12中填充液压油6和混合气体7，活塞杆4上设置单向阀14和阻尼孔15用来产生阻尼作用，缸筒13与活塞杆4之间的环形腔11中填充液压油6，缸筒13外设置外管路16。

工作过程中，活塞杆4相对于缸体作往复运动。气液二相式油气弹簧处于压缩行程时，活塞腔12内的压力大于环形腔11和外管路16内的压力，单向阀14打开，油液通过阻尼孔15和单向阀14流向环形腔11和外管路16，当压力过大、常温可液化气体分压超过该温度下的饱和蒸气压时，气体液化，防止活塞腔12气压增长过快；气液二相式油气弹簧处于伸张行程时，活塞腔12内的压力小于环形腔11和外管路16内的压力，单向阀14关闭，油液通过阻尼孔15流向活塞腔12，当常温可液化气体分压低于该温度下的饱和蒸气压时，已液化部分气化。

本发明的气液二相式油气弹簧，在压缩介质氮气中加入一定比例的常温可液化气体，利用其在常温下加压可以液化的特点，改善现有油气弹簧气体压强变化过快的现状。在气液二相式油气弹簧的压缩行程中，当常温可液化气体分压超过该温度下的饱和蒸气压时，气体液化，减缓气液二相式油气弹簧内部气体压强的过快升高；在气液二相式油气弹簧的伸张行程中，随着压强的减小，当常温可液化气体分压低于该温度下的饱和蒸气压时，已液化部分气化，使气液二相式油气弹簧内部气体压强不会过快降低。常温可液化气体对油气弹簧提供了一定的保护，使其更安全。

常温可液化气体为碳链长度为3-4烷烃、烯烃、炔烃、氟利昂、氨气或其它常温加压可液化气体)。

动力缸1与油路3连通处还设置有阻尼阀10。阻尼阀10的设置为液压油6提供了流量保护。

动力活塞5与浮动活塞8上设置有TC骨架油封。TC骨架油封更好地隔离了液压油6与混合气体7，同时防止泄漏。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种气液二相式油气弹簧，其特征在于：包括动力缸和蓄压器，所述动力缸与所述蓄压器相连通或通过油路相连通，所述动力缸内设置活塞杆，所述活塞杆的一端连接动力活塞，所述动力活塞与所述油路之间的缸体内腔填充液压油，所述蓄压器内填充混合气体，所述混合气体为氮气和常温可液化气体，所述蓄压器内设置浮动活塞，所述浮动活塞将所述混合气体与所述动力缸内的液压油隔离，所述蓄压器还设置有用于填充气体的充气阀。

2.根据权利要求1所述的气液二相式油气弹簧，其特征在于：所述常温可液化气体为碳链长度为3-4烷烃、烯烃、炔烃、氟利昂或氨气。

3.根据权利要求1所述的气液二相式油气弹簧，其特征在于：所述动力缸与所述油路连通处设置有阻尼阀。