CN109667873B - 采用级联双活塞双阻尼的减振器 - Google Patents

Abstract

采用级联双活塞双阻尼的减振器及采用该减振器的车辆，大筒体内采用的第一级活塞配置低刚度的螺旋弹簧和微多孔金属材料作为阻尼元件和中低粘度的液压油作为阻尼介质来快速适应地面的冲击和实时跟随车轮的上下位移；上部车身相连接的第二级活塞组合采用高刚度的碟簧组件，利用碟簧片的变形弛豫能力降低强振动激励条件下的冲击，碟簧片与片之间采用高粘度的工业黄油或液体橡胶作阻尼介质，在碟簧片之间挤压时形成内摩擦和阻尼作用，本发明的级联双活塞筒体双阻尼的减振器具有优秀的防冲击和减振性能。

Description

采用级联双活塞双阻尼的减振器

技术领域

本发明属于减振器(shock absorber)和车辆(vehicle)领域。

技术背景

在现代车辆工程中，随着消费升级的日益提高，对车辆平顺性、舒适性的要求越来越高。当车辆运行中由地面干扰引起的冲击或振动通过车轮传递到车身时，悬架对车身是一个有效的隔振装置，匹配良好的减振器，可以将 90％左右的振动能量阻隔并吸收掉。

车辆悬架，目前广泛采用的是双向作用筒式液压减振器，减振器内的工作介质常采用液压油，作为技术上相对成熟的一种减振器，从阻尼力和吸收能量方面作比较，它重量轻、外形小，能获得比较稳定的阻尼力，并且可以按需要设定和调整工作速度与阻力的函数关系。传统的双向作用筒式液压减振器(详见说明书附图1)，主要部件包括：活塞杆(1)、上部油腔(2)、活塞上分布的流通阀(3)、下部油腔(4)、底阀上的补偿阀(5)和压缩阀(6)、储油腔(外筒7)、活塞上的伸张阀(8)、油封(9)；减振器上/下两端相对运动时，液压油流经阀门上开设的节流通道产生局部剪切和内摩擦作用，由阀两端的压差形成阻尼力，来实现减振器的阻尼特性。双向作用筒式液压减振器工作原理说明如下：在压缩行程时，指车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞向下移动，活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀(3)流到活塞上部的油腔室(上腔2)。上部油腔被活塞杆占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀(6)，流回外筒的储油腔(7)，这些阀系对油的节流作用形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸这时减振器的活塞向上移动，活塞上腔油压升高，流通阀(3)关闭，上腔内的油液推开伸张阀(8)流入下腔(4)，由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，促使下腔产生一定的真空度，这时储油腔中的油液推开补偿阀(5)流进下腔(4)进行补充，由于这些阀系的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。

传统的双向作用筒式液压减振器(简称双筒式减振器)存在四大缺点，一是活塞阀和底阀的阀系结构很复杂，产品的一致性受限于加工和装配精度不好保证；二是阻尼作用主要靠阀片的节流作用，活塞每次往复运动时阀片部分的节流面积较小、产生的内摩擦吸能效果有限、虽然能够提供较大的反向作用力，但是吸收转化振动能量的速度不够；三是存在下面详述的高速畸变现象；四是为了形成一定的阻尼作用，通常的传统双向作用筒式液压减振器的内部压力设计在3-5MPa，过高的内压容易导致活塞杆与油封之间摩擦力大，容易导致活塞杆磨损而产生漏油现象，减振器的寿命有限。

传统的双筒式减振器在复原行程末期，活塞处于减振器工作腔顶部，此时，流入下腔的工作液不足以充满减振器下腔，在后续压缩行程初期，活塞便会“空行”一段距离，表现在示功图上为空程。下腔工作液的补偿是由底阀上开设的补偿阀完成的，由于液压减振器的结构所限，补偿阀的开度是有一定限值的，补偿的最大流量也是一定的。减振器复原行程中，下腔要求补偿的流量却是随减振器工作速度的增大而增加的。因此，当速度增大到一定程度时，便会发生补偿阀补油不足的现象，使压缩行程最终出现空程，这称为减振器的高速畸变。双向作用筒式液压减振器，无论将补偿阀设计得如何灵敏，都存在着一个临界速度：当减振器工作速度高于此临界速度时，减振器外特性便会发生畸变，这是一般液压减振器固有的缺陷，若想避免这种高速畸变发生，可以采用充气式/液压组合单筒减振器(即取消外部的油腔)，相当于利用气囊以提高下部油腔内的压力，形成一定的背压，增大了上下油腔之间液压油的流动速度，从而提高临界速度，使减振器具有更高的抗畸变能力。

说明书附图2为一种典型的充气式/液压组合单筒减振器，其中1为活塞杆，2为筒体，3为主活塞阀芯的压紧螺母，4为伸张阀，5为浮动活塞的O 型密封圈，6为气囊，7为浮动活塞，8为下油腔，9为压缩阀，10为上油腔， 11为油封动密封组件。充气式/液压组合减振器内的工作油液在气囊内的预充气体作用下，相当于提高了上述双筒式减振器的补偿阀的补偿能力，从而提高临界速度，即使减振器受到急剧的拉伸和压缩作用，工作液也不会产生“乳化”和“空化”现象，有利于消除一般液压减振器固有的缺陷、减振器的工作噪音，使减振器的工作性能更加稳定，高频状态下舒适性得到了充分的提高。充气减振器缺点是对密封性要求高，因此制造充气减振器的难度在于：减振器的充气方法及是充气后减振器阻力的控制、密封和寿命的保证；需要采用专用的充气装置及工艺、设计专用的密封件以保证减振器在充气后的综合性能；专用充气设备需专业设备厂家制造；另外充气减振器的缺点是活塞阀的结构复杂。

当车辆在较坏的路面连续行驶时，充气式/液压组合减振器比普通双筒式减振器具有良好阻尼力的持续性和高速特性。因为减振器油在连续或高速工作下很容易发生泡沫化现象，从而使减振器工作时产生空程导致阻力不连续(这种现象在压缩行程尤为严重)，充入低压氮气后基本消除了泡沫化现象，从而也就消除了阻力的空程和不连续现象，提高了整车乘座舒适和高速的操稳性。另外降低了减振器工作的减振器油高速流动产生的“嘶嘶”声，从而降低了整车的噪音。相对而言，充气式减振器会比普通双筒式液振器的使用寿命长，因为阻力持续性得到了保证，特别是车辆在较坏的路面上行驶时，减少了减振器工作空程，在一定程度上减少了对整车，特别是悬架零件的冲击，不但提高减振器本身的寿命，而且也提高了悬架其它零件的使用寿命。由于采用浮动浮塞而减少了一套阀门系统，使结构大为简化，零件数约减少 15％。

上述双筒式减振器和充气/液压组合式减振器为了通过狭小面积的液压阀体节流流道得到较大的阻尼力，常常需要内部液压油腔采用很高的内部压力以在液压阀的两端制造很高的压差，这样活塞轴与液压筒体的动密封处容易磨损泄露，减振器的寿命有限。为了在降低液压压力的前提下仍然具有很好的阻尼作用，本发明人曾经提出采用微多孔金属纤维毡作为阻尼元件的车用减振器(中国发明专利授权专利号ZL 201611149250.7)以及采用具有三维群孔的梯度多孔金属材料作为阻尼元件的单筒减振器(中国发明专利申请号201811437725.1，详见说明书附图3)，较好地实现了低压下的阻尼特性设计，微多孔纤维毡和三维群孔的梯度多孔金属编织材料作为阻尼元件，利用了金属纤维编织网具有的众多微孔和液压油的剪切形成的强烈内摩擦，从而可以将振动能量转化为摩擦热，在低振幅的各种频率振动激励下上述两项发明的减振器具有优越的阻尼和减振性能，但是上述两项发明没有解决大振幅的激烈振源(例如车辆以30-50公里每小时的高速通过小区减速带时)给车辆和人体带来的冲击感。

现有车辆常采用的双筒式液压式减振器或充气式/液压减振器，虽然基本具有减缓低振幅振动的各种液压阻尼阀体设计，但是在压缩行程时内部的液压油压力增大后会迅速作用于活塞及活塞杆，而常规车辆的悬架设计，减振器的活塞杆和车身之前的连接设计相对简单，仅仅在外部的安装接头处的连接钢环处简单采用厚度约5毫米左右的橡胶环状材料来减小对车身的冲击，由于橡胶环在减振器的轴向基本没有多少压缩变形的空间，因此想利用橡胶的变形弛豫效应来达到防冲击的效果非常有限，尤其是在车辆高速经过减速带以及其他突然的地面不平带来的大振幅、强烈冲击振源时，减振的效果不佳、车辆的运行舒适性很差。

发明内容

基于现有减振器和车辆产品的以上种种不足之处，本发明提出了一种新的采用级联双活塞双阻尼的减振器，以达到减振器在全振幅条件、强振动激励条件下以及一般路面条件下均具备较好的驾驶舒适性的目的，以下进行详细阐述。

本发明的减振器采用级联的双活塞筒体以及双级阻尼设计，其中下部与车轮相连接的第一级减振系统主要包括：大筒体内采用相对低刚度的螺旋弹簧作为缓震防冲击元件，采用微多孔金属材料作为阻尼元件，采用常规中低粘度的液压油作为第一阻尼介质来快速适应地面的冲击和实时跟随车轮的上下位移；上部与车身相连接的第二级减振系统主要包括：采用相对高刚度的碟簧片组件作为缓震防冲击元件，利用碟簧片的变形弛豫能力(受压力弹性变形和弹性回复具备延时特性)来降低强振动激励条件下车身的冲击感；上部的第二级减振系统在碟簧片之间采用相对高粘度的液压油或工业黄油或液体橡胶一类的中高分子聚合物作为第二阻尼介质，在碟簧片之间挤压或张开时与阻尼介质之间形成一定的内摩擦和阻尼作用。

本发明的减振器主要包括以下零部件(详见说明书附图4)：位于下部的大筒体(16)，可以在大筒体(16)内上下往复运动、位于中部的第一级活塞筒体(32)，级联于第一级活塞筒体(32)内部并可以在其中上下往复运动，位于上部的第二级活塞筒体(7)；第一级活塞筒体(32)和下部的大筒体之间采用油封组件YF-1(11)和压紧元件(10)实现动密封，主活塞组件(14) 固定连接于第一级活塞筒体(32)的下部并且可以在大筒体的内部跟随第一级活塞筒体上下往复运动，浮动活塞组件(27)位于大筒体的下部，可以上下运动从而补偿第一级活塞筒体(32)进出大筒体(16)产生的体积变化部分并起到油封作用，与浮动活塞组件(27)相连接，起到背压支撑作用的金属螺旋弹簧制作的弹性元件(18)，对弹性元件(18)起支撑作用的下密封盖(19)，在主活塞组件和浮动活塞组件之间的支撑螺旋弹簧(17)，大筒体(16)的内部和上部油封组件YF-1(11)以及浮动活塞组件(27)之间的空间(28，29) 填充有中低粘度的液压油作为第一阻尼介质，主活塞组件(14)采用具有三维群孔的梯度微多孔金属材料作为阻尼元件(15)，第一级活塞筒体(32)带动主活塞组件(14)在大筒体内上下往复运动时，中低粘度的液压油A在主活塞上下两端的压差作用下会强制流动通过阻尼元件(15)中的众多互通孔隙，二者之间相对运动，在众多孔壁的界面处会产生强烈内摩擦形成第一级阻尼；第二级活塞筒体(7)和第一级活塞筒体(32)之间通过上部的油封组件YF-2(35)和压紧元件(8)构成动密封，中心导向杆(31)位于第一级活塞筒体(32)内部的中心并且连接于第一级活塞筒体的底部零件上，第一级活塞筒体的底部零件和第一级活塞筒体之间实现密封连接，保证将作为第一阻尼介质的中低粘度的液压油A和作为第二阻尼介质的第一级活塞筒体内的中高粘度的液压油B(36)有效隔离开，碟簧片组件(30)套装在中心导向杆(31)上并被第二级活塞筒体(7)的底部压住，碟簧片组件(30)的碟簧片之间所保持的中高粘度的液压油B在受到碟簧片挤压或张开，发生剪切运动时产生界面摩擦形成第二级阻尼；与车身相连接用的上部安装接头组件 (1-6)和第二级活塞筒体(7)相连接，与车轮相连接用的下部安装接头组件(20-24)通过下密封盖(19)与大筒体(16)相连接；第一级活塞筒体(32) 内的碟簧片在受压弹性变形以及弹性回复的过程中存在时间滞后效应，因此可以降低上部安装接头处的加速度和振动频率，减缓对车身的冲击，另外本发明设计控制第一级活塞筒体(32)内的碟簧片组件(30)所采用的碟簧片的刚度(K30)是大筒体内支撑弹簧(17)的刚度(K17)的5-15倍，当车轮接触到地面的不平障碍物，车轮发生激烈向上位移时，本发明的减振器从下部的连接接头开始传递振动给大筒体，大筒体快速上移，大筒体和第一级活塞筒体及其连接的主活塞组件产生相对运动，大筒体内的弹性元件(18) 和支撑螺旋弹簧(17)可以快速受压变形，从而适应了车轮需要的快速上移，随着大筒体内油腔(28)/(29)中的液压油A的压力升高，第一级活塞筒体会带动其内所容纳的碟簧片逐步挤压变形将振动传递至第二级活塞筒体，通过第二级活塞筒体最后将振动传递给与第二级活塞筒体相连接的外部接头，这样与车身相连接的上部安装接头处在受激振动时的振幅会大为减小，加上双阻尼对振动的能量转换和吸收作用，本发明的级联双活塞双阻尼的减振器实现了防冲击和减振的双重性能；相对而言，不采用本发明技术及其思想的普通的减振器在大幅受激振动时，活塞筒体的快速位移会将振动和冲击直接快速传递到车身，因此冲击感较强，驾乘舒适度较差，可以说普通的减振器只部分解决了中低振幅下的减振功能。

本发明的级联双活塞双阻尼的防冲击减振器，为了实现大筒体(16)对车轮冲击和上下位移的实时响应和跟随特性，要求第一级活塞筒体及其连接的主活塞组件可以和大筒体之间快速相对位移，因此大筒体内部容纳的液压油A作为第一阻尼介质采用中低粘度的液压油较为合适，在40℃下的运动粘度介于6-120mm²/s，更优选采用运动粘度介于6-50mm²/s的液压油作为第一阻尼介质，当阻尼元件(15)采用大孔径、低阻力的设计时，可以适当选用中高粘度的液压油。为了延缓对车身的冲击，第一级活塞筒体(32)除了采用合适片数和特性规格的碟簧片组合之外，碟簧片之间容纳的液压油B优选采用中高粘度的液压油作为第二阻尼介质，液压油在40℃下的运动粘度推荐介于50-300mm²/s，为了更佳的弛豫效应和缓冲击效果，本发明更优选采用分子量介于1000-12000的室温下呈粘稠状的工业黄油或液体橡胶作为第二阻尼介质，液体橡胶包括液体聚丁二烯、液体丁腈橡胶、液体丁苯橡胶等二烯类液体橡胶或链烯烃类液体橡胶或其组合物、或聚氨酯类液体橡胶、或液体硅橡胶等，在浇注进碟簧片之间后，可以对液体橡胶进行适当的交联处理，交联处理后液体橡胶中形成部分骨架状三维交联弹性体，其中容纳着未交联的液体橡胶高分子，这样在受到碟簧片挤压时可以通过内部的变形及内摩擦作用形成阻尼，另外也有利于阻尼介质跟随碟簧片弹性恢复，因此控制液体橡胶的交联度不高于30％；过高的交联度不利于碟簧片的挤压变形，防冲击效果不佳。

主活塞组件(14)中采用具有三维群孔的梯度微多孔金属材料作为阻尼元件(15)，主要包括：1级多孔支撑平板(P1)，2级多孔支撑平板(P2)，核心阻尼层(P3)；1级多孔支撑平板(P1)具有以下技术特征：开口孔径介于3-8 毫米，厚度介于3-8毫米的多孔金属板，至少与2级多孔支撑平板(P2)接触的一面要保持平面，另一面保持平面或在非开孔区设置1-5毫米高的加强筋以提高1级多孔支撑平板(P1)的抗挠曲变形能力；2级多孔支撑平板(P2) 具有以下技术特征：开口孔径介于0.8-2.1毫米，厚度介于0.8-2.1毫米，有效开口面积比例介于15-45％的多孔金属平板；核心阻尼层(P3)具有以下技术特征：平整夹紧在2级多孔支撑平板(P2)两组的中间，目数介于40-220 目的叠层金属编织网，总层数介于7-31层；阻尼元件(15)采用对称叠层结构并压紧，利用大孔的高刚度的1级多孔支撑平板(P1)和中孔的2级多孔支撑平板(P2)对微孔的核心阻尼层(P3)起到支撑作用并压紧，这样可以保证核心阻尼层(P3)中的采用的金属丝或金属纤维在受液压油压力的变形幅度降低；否则核心阻尼层(P3)中的叠层多孔金属网在主活塞组件往复运动过程中发生相应的凹凸变形，容易出现疲劳断裂，导致减振器寿命不足。如果 2级多孔支撑平板(P2)的开口孔径过小，厚度过大会导致孔加工难度大，成本增加；如果2级多孔支撑平板(P2)的开口面积比小于15％，通流面积则过小，在叠加上核心阻尼层(P3)后则阻尼力过大；核心阻尼层(P3)要求平整夹紧在2级多孔支撑平板(P2)两组的中间，采用目数介于40-220 目的金属网不同的组合而叠层，总层数介于7-31层，可以保证合理的阻尼作用和振动能转化为液压油与叠层金属网三维群孔之间的内摩擦热量，大小目数的不同叠层组合可以保障粗网对细网的有效支撑作用，组合后提供了适当的阻尼作用，叠层金属编织网低于7层会导致液压油与叠层金属编织网三维群孔之间的内摩擦作用不足，多于31层则导致液压油与叠层金属编织网三维群孔之间的阻力过大，主活塞组件高速往复运动时容易导致阻尼力急剧上升；叠层金属编织网如果目数大于220目，过细的金属纤维其断裂伸长率降低，耐疲劳断裂能力不够好；叠层金属编织网如果目数小于40目，过粗的金属丝网阻尼力不够，另外一个缺点是对相邻的较细金属丝网的支撑作用不好，容易导致相邻的较细的金属丝网中的金属纤维出现疲劳断裂；阻尼元件(15)采用以下的对称叠层结构并压紧：(P1)/(P2)/(P3)/(P2)/(P1)，这样保障了具有三维互通群孔的核心阻尼层(P3)材料在往复运动的液压力作用下的变形量降低，耐疲劳寿命得到保证；减振器内部大筒体内的液压油A 在40℃下的运动粘度介于6-120mm²/s，如果液压油具有过小的粘度则容易导致其在核心阻尼层(P3)的金属丝(纤维)的三维互通群孔中流动时的阻尼作用不足；如果采用高粘度的液压油，高粘度的液压油意味着油品中的分子量略高，高分子的卷曲，缠绕作用更强烈，高分子量的液压油在与众多的金属丝或金属纤维在二者的界面区域发生强烈的有效剪切和内摩擦，从而可以产生较强大的阻尼作用，则使得阻尼力过大；通过调整核心阻尼层(P3)中金属编织网的结构构成，比如采用不同目数的金属编织网层叠，采用不同的层数，可以调节优化微多孔金属编织网的孔径和孔隙率，从而得到不同的阻尼大小；根据本发明的技术理念，可以采用不同核心阻尼层的结构构成(P3) 和不同粘度的液压油相组合使用，如果核心阻尼层(P3)选用的金属编织网的层数相对较多，孔径相对较小，阻力相对较大的阻尼材料组合，则可以和低粘度的液压油阻尼介质相搭配使用；反之，如果核心阻尼层(P3)选用的金属编织网的层数相对较少，孔径相对较大，阻力相对较小的阻尼材料组合，则可以和相对高粘度的液压油阻尼介质搭配使用。

本发明在主活塞组件和浮动活塞组件之间设置的支撑螺旋弹簧(17)以及在与浮动活塞组件下部设置起到背压支撑作用的金属螺旋弹簧制作的弹性元件(18)，可以起到静平衡的作用，当车辆处于静止或者低速、平坦路面时保证与减振器相连的车架的基本水平高度、防止主活塞组件缓慢下移；另外支撑螺旋弹簧(17)以及弹性元件(18)利用其积累的弹性势能也可以防止高速振动激励条件下出现的内部油腔中的液压油A上下流动不及时的现象。

以下通过说明书附图以及实施例对本发明进一步阐释。

附图说明

说明书附图1所示为目前主流的双向作用筒式液压减振器的原理图，主要部件包括：活塞杆1、上部油腔2、活塞上分布的流通阀3、下部油腔4、底阀上的补偿阀5和压缩阀6、储油腔/外筒7、活塞上的伸张阀8、油封9。

说明书附图2为一种典型的充气式/液压组合减振器，其中1为活塞杆， 2为筒体，3为压紧螺母，4为伸张阀，5为浮动活塞的O型密封圈，6为气囊，7为浮动活塞，8为下油腔，10为上油腔，11为油封组件。

说明书附图3为采用具有三维群孔的梯度多孔金属材料作为阻尼元件的单筒减振器，其中1为接头处的橡胶衬套，2为接头里的钢衬管，3为主活塞筒体，4为动密封处的压紧螺母，5为油封组件，6为O型橡胶密封圈，7 为导向套，8为上部油腔，9为主活塞组件，10为下部油腔，11为主活塞组件和浮动活塞之间的支撑螺旋弹簧，12为浮动活塞，13为支撑浮动活塞的螺旋弹簧，14为下部的支撑和密封盖板，15为下部接头的钢衬管，16为下部接头的橡胶衬套，17/18为浮动活塞的O型橡胶密封圈，起到动密封作用， 19为主活塞组件的导向环。

说明书附图4为本发明的典型结构原理图，其中1为上部安装接头处与车身相连接用的L型零件，2为连接螺栓，3为螺栓上的缓冲套，可以采用橡胶材料或弹塑性含油自润滑复合材料，4为连接螺栓上制备的低摩擦系数涂层，可以为特富隆涂层(聚四氟乙烯涂层)或光滑陶瓷涂层，5为上部安装接头与第二级活塞筒体相连接的螺栓零件，6为橡胶密封圈，7为第二级活塞筒体，8为第二级活塞筒体和第一级活塞筒体之间动密封用的小压紧螺母，9为防尘橡胶护套，10为第一级活塞筒体和大筒体之间动密封用的大压紧螺母， 11为油封组件YF-1，12为定位套，13为定位套固定用压板，14为主活塞组件，15为具有三维群孔的梯度微多孔金属材料阻尼元件，16为下部的大筒体， 17为在主活塞组件和浮动活塞组件之间的支撑螺旋弹簧，18为与浮动活塞组件相连接，起到背压支撑作用的金属螺旋弹簧制作的弹性元件，对弹性元件 18起支撑作用的是下密封盖19，20为下部安装接头的连接固定螺母，21为下部安装接头用的L型连接体上面的低摩擦系数涂层，22为下部安装接头用的连接螺栓处的低摩擦系数涂层，23为连接螺栓，24为动密封用O型橡胶圈，25为浮动活塞的注油用工艺螺栓堵头，26为浮动活塞的动密封用O型橡胶圈，27为浮动活塞组件，28为填充有第一阻尼介质的大筒体内的下部油腔，29为填充有第一阻尼介质的大筒体内的上部油腔，30为碟簧片组件，31 为中心导向杆，32为第一级活塞筒体，33为定位用铜套，34为垫片，35为油封组件YF-2，36为第二级活塞筒体内的第二阻尼介质(液压油B或工业黄油或液体橡胶)，37为上部安装接头用L型连接板上的低摩擦系数涂层，38为动密封用O型橡胶圈。

具体实施例

实施例：采用级联双活塞双阻尼的减振器，位于下部的大筒体外径56 毫米，内径50毫米；第一级活塞筒体的外径35毫米，内径29毫米；第二级活塞筒体的外径28.5毫米、内径15毫米；第一级活塞筒体内采用的碟簧片的规格为28*14.2*1，40片背靠背组合使用，中心导向杆的外径为13毫米，在外圆开有四个导流槽，详见说明书附图4的A-A局部视图，大筒体内的第一阻尼介质采用运动粘度20号的液压油(40℃下的运动粘度为20mm²/s)，第一级活塞筒体内的第二阻尼介质采用运动粘度150号的液压油(40℃下的运动粘度为150mm²/s)；与主活塞组件相连接的支撑螺旋弹簧(17)的刚度 K17＝130牛/毫米；碟簧片(30)的刚度K30＝1300牛/毫米。

主活塞组件(14)中采用具有三维群孔的梯度微多孔金属材料阻尼元件 (15)，其中的1级多孔支撑平板(P1)具有以下技术特征：开口孔径5毫米，厚度6毫米的多孔45号钢板；2级多孔支撑平板(P2)具有以下技术特征：开口孔径0.9毫米，厚度1毫米，有效开口面积比例25％的冲孔钢平板；核心阻尼层(P3)具有以下技术特征：平整夹紧在2级多孔支撑平板(P2)两组的中间，目数80和140目的两种304不锈钢编织网，交替叠层即：80目/140 目/80目/140目/---/80目/140目/80目，总层数17层；阻尼元件(15)采用对称叠层结构并压紧，利用大孔的高刚度的1级多孔支撑平板(P1)和中孔的2 级多孔支撑平板(P2)对微孔的核心阻尼层(P3)起到支撑作用并压紧。

采用该减振器的电动摩托车，前后减振器均采用本发明的结构，大振幅下的抗冲击性和一般路面的减振性均为优越。

Claims (4)

1.采用级联双活塞双阻尼的减振器，其特征在于，该减振器主要包括以下零部件：位于下部的大筒体(16)，可以在大筒体(16)内上下往复运动，位于中部的第一级活塞筒体(32)，级联于第一级活塞筒体内并可以在其中上下往复运动，位于上部的第二级活塞筒体(7)；第一级活塞筒体(32)和下部的大筒体(16)之间采用油封组件YF-1(11)和压紧元件(10)实现动密封，主活塞组件(14)固定连接于第一级活塞筒体(32)的下部并且可以在大筒体(16)的内部跟随第一级活塞筒体上下往复运动，浮动活塞组件(27)位于大筒体(16)的下部，可以上下运动并起到油封作用，与浮动活塞组件(27)相连接，起到背压支撑作用的金属螺旋弹簧制作的弹性元件(18)，对弹性元件(18)起支撑作用的下密封盖(19)，在主活塞组件(14)和浮动活塞组件(27)之间的支撑螺旋弹簧(17)，大筒体(16)的内部和油封组件YF-1(11)以及浮动活塞组件(27)之间的空间填充有中低粘度的液压油A作为第一阻尼介质，主活塞组件(14)采用具有三维群孔的梯度微多孔金属材料作为阻尼元件(15)，中低粘度的液压油A在流动通过阻尼元件的孔隙时，二者之间相对运动产生内摩擦形成第一级阻尼；第二级活塞筒体(7)和第一级活塞筒体(32)之间通过油封组件YF-2(35)和压紧元件(8)构成动密封，中心导向杆(31)位于第一级活塞筒体(32)内部的中心并且连接于第一级活塞筒体的底部，碟簧片组件(30)套装在中心导向杆(31)上并被第二级活塞筒体(7)的底部压住，碟簧片组件(30)之间所保持的中高粘度的液压油B作为第二阻尼介质，在受到碟簧挤压，剪切时产生界面摩擦形成第二级阻尼；上部安装接头组件(1-6)和第二级活塞筒体(7)相连接，下部安装接头组件(20-24)通过下密封盖(19)与大筒体(16)相连接，第一级活塞筒体内的碟簧片在受压变形及弹性回复的过程中存在时间滞后效应，加上双阻尼对振动的能量转换和吸收作用，所述采用级联双活塞双阻尼的减振器具有防冲击和减振性能。

2.根据权利要求1所述的采用级联双活塞双阻尼的减振器，其特征在于，大筒体内容纳的液压油A作为第一阻尼介质，在40℃下的运动粘度介于6-120mm²/s；第一级活塞筒体内部容纳的液压油B作为第二阻尼介质，在40℃下的运动粘度介于50-300mm²/s，或采用分子量介于1000-12000的室温下呈粘稠状的工业黄油或液体橡胶替代液压油B。

3.根据权利要求1所述的采用级联双活塞双阻尼的减振器，其特征在于，第一级活塞筒体内的碟簧片的刚度(K30)是大筒体内支撑螺旋弹簧(17)的刚度(K17)的5-15倍。

4.根据权利要求1所述的采用级联双活塞双阻尼的减振器，其特征在于，主活塞组件(14)中所采用的具有三维群孔的梯度微多孔金属材料作为阻尼元件(15)，主要包括：1级多孔支撑平板(P1)，2级多孔支撑平板(P2)，核心阻尼层(P3)；1级多孔支撑平板(P1)具有以下技术特征：开口孔径介于3-8毫米，厚度介于3-8毫米的多孔金属板，至少与2级多孔支撑平板(P2)接触的一面要保持平面，另一面保持平面或在非开孔区设置1-5毫米高的加强筋以提高1级多孔支撑平板(P1)的抗挠曲变形能力；2级多孔支撑平板(P2)具有以下技术特征：开口孔径介于0.8-2.1毫米，厚度介于0.8-2.1毫米，有效开口面积比例介于15-45％的多孔金属平板；核心阻尼层(P3)具有以下技术特征：平整夹紧在2级多孔支撑平板(P2)两组的中间，目数介于40-220目的叠层金属编织网，总层数介于7-31层；主活塞组件中所采用的具有三维群孔的梯度微多孔金属材料阻尼元件采用对称叠层结构并压紧。

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