CN107740836A - 气液减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气液减振装置，包括内、外储油缸筒、活塞杆和油压活塞，所述油压活塞将内储油缸筒内腔分割为上压腔和下压腔，所述内油缸筒下缸筒口的隔板上设有将内、外储油缸筒之间液压油导入下压腔的补偿阀和将下压腔液压油导入内、外储油缸筒之间的流通阀，所述活塞杆的下端于内储油缸筒内连接油压活塞，油压活塞上设有将下压腔液压油导入上压腔的压缩阀和将上压腔液压油导入下压腔的伸张阀，所述下压腔内设有上、下气压活塞而将下压腔分成上部油腔、中部的浮动气压室和下部油腔。本发明在传统双筒式液压减振器的基础上添加一个浮动气压室，可有效缓解油压活塞受到的冲击。

Description

气液减振装置
技术领域
本发明涉及汽车配件，具体为一种气液减振装置。
背景技术
汽车悬架的减震器和弹簧可以缓冲来自路面脉冲激励和随机激励的影响而使车身产生的抖动，其中减震器主要抑制弹簧受冲击后的反弹震荡和来自路面的冲击。
汽车减震器的种类包括油压式减震器，气压式减震器，复筒式避震器。
液压式减震器在工作中，油液搅动阻力可以缓冲活塞杆的冲击力，但同时也会产生大量的热，严重影响减震器的使用寿命而且对于气密性要求比较高，容易出现漏油现象。
气动式的减震器结构简单，成本比液压式低廉，主要通过双通活套实现减震器内外的气体流动，但减震稳定性没有液压式好，长时间在颠簸路面上行驶时会产生气压不稳定，温度过高而影响原有的精准度。
液压式减振器阻尼油沸点低，舒适性比气动强，但不适合长途驾驶，对于刚体的密封性要求高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种结合液压式减震器和气动式减震器优点并在双筒式液压减震器基础上进行改良的气液减振装置。
能够解决上述技术问题的气液减振装置，其技术方案包括内、外储油缸筒、活塞杆和油压活塞，所述油压活塞将内储油缸筒内腔分割为上压腔和下压腔，所述内储油缸筒下缸筒口的隔板上设有将内、外储油缸筒之间液压油导入下压腔的补偿阀和将下压腔液压油导入内、外储油缸筒之间的流通阀，所述活塞杆的下端于内储油缸筒内连接油压活塞，油压活塞上设有将下压腔液压油导入上压腔的压缩阀和将上压腔液压油导入下压腔的伸张阀，所不同的是所述下压腔内设有上、下气压活塞而将下压腔分成上部油腔、中部的浮动气压室和下部油腔。
进一步，所述上部油腔的缸壁上设有限位上气压活塞最大上行行程的上止环，所述下部油腔的缸壁上设有限位下气压活塞最大下行行程的下止环。
为实现对减震器初始阻尼值的调节，所述上气压活塞上设有向浮动气压室充气以控制内部气压的气阀芯。
按常规，所述活塞杆的上端于内、外储油缸筒外连接上支座，所述油缸筒的下端连接下支座。
本发明的有益效果：
1、本发明气液减振装置在传统双筒式液压减振器的基础上添加一个浮动气压室，可有效缓解油压活塞受到的冲击。
2、本发明可缩短油压活塞行程，使得车身能具有良好的平顺性，避免车身在坏路行驶时产生剧烈抖动，具有良好的缓冲作用，减少对来自路面的脉冲激励和随机激励振动的影响；同时可减少减振器内部油液的使用量，节约生产成本。
3、本发明继承了双筒式减振器散热的优点，在浮动气压室被压缩或扩张时，由于分子间的摩擦作用产生的热量可以利用液体的吸热作用并通过缸壁排出，避免了过热的危险。
4、本发明相对传统液压减振器增加了阻尼系数，增大了汽车操纵稳定性。
5、本发明在复位行程过程中依靠浮动气压室的良好浮动性和压力油上、下压差迅速复位，在上升到由上止环限定的位置时，挤压的空间长度会迅速恢复到原始值，以此工作行程不断重复。
6、本发明减少了液体搅动阻力所产生的热量，同时浮动气压室压缩时所产生的热量可以借助液体的吸热作用和缸壁的导热性传导至空气中，相对于传统的液压式减振器成本更加低廉，减少了油液泄露的概率，对减振器缸壁强度要求相对传统的双筒减振器更低。
7、本发明实用性强，改装方便，能应对多种极限路况。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的结构示意图。
图号标识：1、外储油缸筒；2、活塞杆；3、油压活塞；4、伸张阀；5、压缩阀；6、上气压活塞；7、下气压活塞；8、浮动气压室；9、隔板；10、流通阀；11、补偿阀；12、上止环；13、下止环；14、气阀芯；15、上支座；16、下支座；17、内储油缸筒。
具体实施方式
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明气液减振装置，其结构包括同轴的外储油缸筒1和内储油缸筒17、活塞杆2以及油压活塞3，所述油缸杆2的下端于内储油缸筒17内连接油压活塞3，油缸杆2的上端于内、外储油缸筒17、1外连接上支座15，所述油压活塞3将内储油缸筒17内腔分割为上压腔和下压腔，油压活塞3上设有伸张阀4和压缩阀5；所述下压腔包括上部油腔、中部的浮动气压室和下部油腔，所述内储油缸筒17下缸筒口的隔板9上设有将内、外储油缸筒17、1之间液压油导入下部油腔的补偿阀11和将下部油腔液压油导入内、外储油缸筒17、1之间的流通阀10，如图1所示。
所述浮动气压室8由上、下气压活塞6、7以及内储油缸筒17的缸壁构成，所述上部油腔内的缸壁上设有限位上气压活塞6最大上行行程的上止环12，所述下部油腔内的缸壁上设有限位下气压活塞7最大下行行程的下止环13，所述上气压活塞6中央设有向浮动气压室8打气的气阀芯14，所述气阀芯14的气嘴上旋合有气盖，如图1所示。
本发明的工作原理为：
一、调节阶段：浮动气压室8内的气压调节完毕后，将气盖旋合于气阀芯14的气嘴上，以保护气阀芯14不会在工作中被损坏。
二、工作阶段：
1、油压活塞3向下挤压过程中，压力油从下压腔的上部油腔经压缩阀5进入到上压腔以及压力油从下部油腔经流通阀10进入内、外储油缸筒17、1之间，在此过程存在阻尼，即当油压活塞3突然向下运动时，受阀体开口大小限制，压力油无法迅速从阀体溢出，浮动气压室8的上、下气压活塞6、7受上、下部油腔内压力油的挤压而被压缩，向上缓冲来自活塞杆2的冲击力，同时增加阻尼系数，加快上部油腔的压力油从压缩阀5进入到上压腔，向下利用压强加速压力油向油缸筒1的冲击力，加速下部油腔的压力油迅速从流通阀10进入内、外储油缸筒17、1之间。
2、油压活塞3向上拉伸时，浮动气压室8的上、下气压活塞6、7扩张，相对油压活塞3来讲，上压腔的压力油从伸张阀4进入上部油腔，内、外储油缸筒17、1之间的压力油从补偿阀11进入下部油腔，为便于分析，假设两个阀体的开度一样，那么浮动气压室8对于上、下压力油都会产生相同的反作用力，从而加快压力油从伸张阀4和补偿阀11的通过。
3、复位行程中，由于浮动气压室8的浮动性和压力油的上、下质量或压强的差值，压力油会通过补偿阀11和压缩阀5使浮动气压室8迅速复位。
在上述三个过程中，浮动气压室8的膨胀和压缩实际起到负反馈环节作用，缓解或减少内、外储油缸筒17、1缸壁的压力，释放压缩阶段储存的能量，加速压力油的回流；实际上，浮动气压室8的压缩行程实际上相当于一个储能的过程，将油压活塞3多余的推压能量储存起来，在拉伸或者复位的过程中，再将储蓄的能量释放，加快拉伸或者油压活塞3复位的速度。
所述浮动气压室8作为压力做功储能系统，相当于使减振有了一个缓冲空间，在浮动气压室8的压力达到一定时，阻尼大小迅速增加，属于一种非线性的阻尼系统模型，在工作过程中，浮动气压室8体积的变化可以减少对内、外储油缸筒17、1缸壁的挤压力，克服了传统双筒式减振器对缸壁的挤压应力大的问题，延长了内、外储油缸筒17、1的使用寿命，避免在长时间使用过程中出现的油压活塞3损坏、缸体变形、或气密性不佳而发生漏油等问题，大大降低了维修成本。

Claims (4)

1.气液减振装置，包括内、外储油缸筒(17、1)、活塞杆(2)和油压活塞(3)，所述油压活塞(3)将内储油缸筒(17)内腔分割为上压腔和下压腔，所述内油缸筒(17)下缸筒口的隔板(9)上设有将内、外油缸筒(17、1)之间液压油导入下压腔的补偿阀(11)和将下压腔液压油导入内、外储油缸筒(17、1)之间的流通阀(10)，所述活塞杆(2)的下端于内储油缸筒(17)内连接油压活塞(3)，油压活塞(3)上设有将下压腔液压油导入上压腔的压缩阀(5)和将上压腔液压油导入下压腔的伸张阀(4)，其特征在于：所述下压腔内设有上、下气压活塞(6、7)而将下压腔分成上部油腔、中部的浮动气压室(8)和下部油腔。
2.根据权利要求1所述的气液减振装置，其特征在于：所述上部油腔的缸壁上设有限位上气压活塞(6)最大上行行程的上止环(12)，所述下部油腔的缸壁上设有限位下气压活塞(7)最大下行行程的下止环(13)。
3.根据权利要求1所述的气液减振装置，其特征在于：所述上气压活塞(6)上设有向浮动气压室(8)打气的气阀芯(14)。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的气液减振装置，其特征在于：所述活塞杆(2)的上端于内、外储油缸筒(17、1)外连接上支座(15)，所述油缸筒(1)的下端连接下支座(16)。
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