CN110715016B - 多液室环状液压扭振减振器 - Google Patents

多液室环状液压扭振减振器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多液室环状液压扭振减振器，满足汽车传动系复杂扭振工况下的减振要求，包括与左侧发动机曲轴轴端通过法兰盘连接的橡胶固定板，与橡胶固定板连接的左侧橡胶液室，与橡胶液室另一端连接的壳体，与壳体另一端连接的右侧橡胶液室，与右侧橡胶液室另一端连接的橡胶固定板，橡胶固定板通过法兰盘与右侧发动机曲轴轴端连接；壳体两端与左右两侧橡胶液室之间均设置有惯性通道，壳体内设置有与对应侧的惯性通道连通的两块橡胶膜；橡胶液室内部以其回转轴线为轴心，均布设置有多个橡胶小液室，每个橡胶小液室均与惯性通道连通；橡胶小液室与惯性通道及橡胶膜形成多个流体循环系统；橡胶固定板、橡胶液室、惯性通道以及壳体共旋转轴线。

Description

多液室环状液压扭振减振器
技术领域
本发明涉及一种汽车上的传动减震阻尼零部件，具体涉及一种多液室环状液压扭振减振器。
背景技术
在活塞式发动机工作过程中，由于爆燃产生的振动会通过活塞连杆传递至曲轴，引起曲轴回转的瞬时角速度变化，这种变化将影响发动机曲轴以及后续与曲轴连接部件的振动。
为减少振动使其达到合理范围，现有的发动机均在曲轴的自由端安装扭振减振器。一般现有的扭振减振器多采用橡胶式扭振减振器或硅油扭振减振器，这样的减振器可应用于一些功率不大的车用发动机上，并不能应用于诸如低速柴油机等重载发动机上。现有的低速柴油机采用了机油作为阻尼介质的扭振减振器，并通过机油本身阻尼作用和配合弹簧作用吸收曲轴振动。为了向扭振减振器中供应机油，现有的扭振减振器供油装置直接外联发动机的供油管；但由于发动机的油压将直接决定到进入到扭振减振器的油量，无法保证扭振减振器按照设定功率工作，使得减振器不能达到设定的减振效果。
发明内容
为了解决现有扭振减振器存在减振性能不足，结构复杂、成本较高，无法满足传动系减振的复杂工况下的要求的问题，本发明提供一种多液室环状液压扭振减振器，利用液压结构良好的隔振性能和成本优势，结合液压式减振结构，兼顾传动系低频大振幅和高频小振幅的隔振，以满足汽车传动系复杂扭振工况下的减振要求，并能进一步应用于汽车的传动轴和其它动力传动系统中的减振。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种多液室环状液压扭振减振器，包括：与左侧发动机曲轴轴端通过法兰盘连接的橡胶固定板，与橡胶固定板连接的左侧橡胶液室，与橡胶液室另一端连接的壳体，与壳体另一端连接的右侧橡胶液室，与右侧橡胶液室另一端连接的橡胶固定板，橡胶固定板通过法兰盘与右侧发动机曲轴轴端连接；壳体两端与左右两侧橡胶液室之间均设置有惯性通道，壳体内设置有与对应侧的惯性通道连通的两块橡胶膜；橡胶液室内部以其回转轴线为轴心，均布设置有多个橡胶小液室，每个橡胶小液室均与惯性通道连通；橡胶小液室与惯性通道及橡胶膜形成多个流体循环系统；橡胶固定板、橡胶液室、惯性通道以及壳体共旋转轴线。
进一步地，所述橡胶液室与橡胶固定板采用硫化工艺连接；橡胶液室整体为橡胶填充结构，其内部以回转轴线为轴心，沿周向间隔120度设置空腔的橡胶小液室，每个橡胶小液室空间形状为螺旋桨叶片状，所述惯性通道上设有与橡胶小液室形式相同的螺旋桨叶片状通孔，且螺旋桨叶片状通孔与对应的橡胶小液室连通。
进一步地，所述橡胶小液室和橡胶膜内注满液压油。
进一步地，所述壳体外圆周上均布开设三个通气孔。
进一步地，所述橡胶固定板与壳体之间连接有限位板。
更进一步地，所述壳体外端中部开设限位槽，限位板一端与限位槽连接，另一端连接在橡胶固定板后端。
本发明技术方案带来的有益结果：
1. 本发明可满足传动系减振的复杂工况下的要求，当受到高频小振幅激励时，液体因为惯性几乎来不及流动，利用橡胶膜低刚度特性使解释通道内的液体随着橡胶膜一起高速振动，从而消除动态硬化。当受到低频大振幅激励时，液体流经惯性通道时，由于惯性通道内产生较大的沿程能量损失和出、入口处为克服液柱惯性而产生的局部能量损失，减振器将产生大阻尼效应，使振动能量尽快耗散，从而有效衰减振动。
2.通过改变橡胶液室的个数、空间大小以及对应得惯性通道口的宽度可以改变阻尼液室内部阻尼力的大小，从而改变阻尼液室内流体的速度，可有效衰减扭振；同时由于橡胶液室与橡胶固定板、壳体等通过硫化工艺连接，故本发明的密闭性优良，整体成本较低。
3. 橡胶膜6通过通气孔10与大气相连，当受到激励变化时，促使液室压强朝着大气压强大小方向平衡，使装置自动调节到较理想的压力工作范围内。
附图说明
图1为本发明多液室环状液压扭振减振器的装配图主视局部剖视图；
图2为本发明多液室环状液压扭振减振器的装配图俯视全剖视图；
图3为本发明多液室环状液压扭振减振器的装配图左视图；
图4为图1中A-A方向剖视图；
图5为图1中B-B方向剖视图；
图6为本发明多液室环状液压扭振减振器装配图轴测图；
图7（a）为本发明所述惯性通道主视图；
图7（b）为本发明所述惯性通道后视图；
图8为本发明所述惯性通道剖视图；
图9为本发明所述壳体轴测图；
图10为本发明所述壳体正视图；
图11为本发明所述限位板轴测图；
图12为本发明所述橡胶固定板正视图；
图13为本发明所述橡胶膜剖视图；
图14为本发明所述橡胶液室剖视图；
图15为本发明所述橡胶液室轴测图。
图16为本发明所述橡胶液室主视图；
图17为本发明所述轴端连接法兰盘轴测图。
图中：1-发动机曲轴；2-螺母；3-法兰盘；4-橡胶固定板；5-橡胶液室；6-橡胶膜；7-限位板；8-橡胶小液室；9-惯性通道；10-通气孔；11-壳体；12-限位槽；13-双头螺柱.
具体实施方式
以下结合附图详细介绍本发明的技术方案：
如图1至图6所示，一种多液室环状液压扭振减振器，包括：与左侧发动机曲轴1轴端通过法兰盘3连接的橡胶固定板4，与橡胶固定板4连接的左侧橡胶液室5，与橡胶液室5另一端连接的壳体11，与壳体另一端连接的右侧橡胶液室，与右侧橡胶液室另一端连接的橡胶固定板，橡胶固定板通过法兰盘与右侧发动机曲轴轴端连接。壳体11两端与左右两侧橡胶液室5之间均设置有惯性通道9，壳体11内设置有与对应侧的惯性通道9连通的两块橡胶膜6。橡胶液室5内部以其回转轴线为轴心，均布设置有多个橡胶小液室8，每个橡胶小液室8均与惯性通道9连通。橡胶固定板4、橡胶液室5、惯性通道9以及壳体11共旋转轴线。橡胶小液室8与惯性通道9及橡胶膜6形成多个流体循环系统，通过液压阻尼通道在有限的空间内大大增加了扭振减振器可调节阻尼的最大范围。
如图1、图6、图12、图17所示，所述橡胶固定板4为类圆环盘类结构，橡胶固定板 4上设置有与法兰盘3螺栓通孔同轴线、同尺寸、同数量、且与橡胶液室5回转轴线平行等距的均匀分布的螺纹孔。法兰盘3和橡胶固定板4上的孔是完全对称分布的，橡胶固定板4通过双头螺柱13、螺母2固定在法兰盘3上。
如图8至图16所示，所述橡胶液室5与橡胶固定板4采用硫化工艺连接，橡胶液室5整体为橡胶填充结构，其内部以回转轴线为轴心，沿周向每隔120度挖去一部分叶片状独立空腔形成橡胶小液室8，每一个橡胶小液室8空间形状类似于螺旋桨叶片，当橡胶扭转时可以更大面积来挤压液体。固定在壳体11端部的惯性通道9上设有与橡胶小液室8形式相同的螺旋桨叶片状通孔，橡胶小液室8与惯性通道9以及位于壳体内部的橡胶膜6形成多个流体循环系统，在有限的空间内大大增加了扭振减振器可调节阻尼的最大范围。橡胶固定板4、橡胶液室5、惯性通道9以及壳体11共旋转轴线。
所述橡胶小液室8和橡胶膜6内注满液压油，当发动机曲轴1传递动力时，由于两轴的瞬时速度不能保持同步，其产生的差速度会使橡胶液室5发生变形，橡胶固定板4带动橡胶液室5扭转，橡胶小液室8受到挤压变形，液压油从橡胶小液室8进入到惯性通道9内，每一个橡胶小液室8对应连通一个惯性通道9通孔，流体在惯性通道内受到阻尼作用进入到橡胶膜内。当橡胶液室受到低频、大振幅激励时，液体将经过惯性通道在橡胶小液室8与橡胶膜6形成的液室往复流动。当液体流经惯性通道时，由于惯性通道内液柱的运动产生较大的沿程能量损失和惯性通道出、入口处为克服液柱惯性而产生的局部能量损失，减振器将产生大阻尼效应，使振动能量尽快耗散，从而达到衰减振动的目的。当受到高频小振幅激励时，由于惯性通道9内液柱的惯性很大，液体几乎来不及流动，同时，由于橡胶膜在小变形时的低刚度特性，而使得惯性通道内的液体随着橡胶膜一起高速振动，从而降低高频动刚度，消除动态硬化的效果。
所述减振器所用主要材料为橡胶，利用其常温下高弹态的特性达到减振的设计目的。两侧的橡胶膜6和橡胶固定板4之间主要为橡胶填充（橡胶液室5）。如图9所示，壳体采用金属材料或具有一定刚度的其他材料壳体，壳体11外圆周上均布开设三个通气孔10，三个通气孔位于外圆周轴向中部位置，当受到高频小振幅激励橡胶膜凭借小变形的低刚度特性产生形变时，通过大气压力来平衡橡胶液室内部液体压强，以此来限制橡胶膜6产生过大形变而造成破坏。
如图1、图11所示，橡胶固定板4与壳体之间连接有限位板7，壳体11外端中部开设限位槽12，限位板7一端与限位槽12连接，另一端连接在橡胶固定板4后端，限位板7为橡胶液室5中橡胶小液室8外的橡胶填充进行扭转时提供扭转轨迹，同时限位槽12的弧长对最大扭转角度进行了限制，防止扭转角过大对装置造成不可逆破坏。整个装置设有两块限位板7呈一三象限对称布置，即两块限位板7沿轴向对称的同时沿径向对称分布，以此提高装置整体强度、耐久度。
以上所述为本发明的较佳实施例而已,但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种多液室环状液压扭振减振器，其特征在于，包括：与左侧发动机曲轴轴端通过法兰盘连接的橡胶固定板，与橡胶固定板连接的左侧橡胶液室，与左侧橡胶液室另一端连接的壳体，与壳体另一端连接的右侧橡胶液室，与右侧橡胶液室另一端连接的橡胶固定板，橡胶固定板通过法兰盘与右侧发动机曲轴轴端连接；壳体两端与左、右两侧橡胶液室之间均设置有惯性通道，壳体内设置有与对应侧的惯性通道连通的两块橡胶膜；橡胶液室内部以其回转轴线为轴心，均布设置有多个橡胶小液室，每个橡胶小液室均与惯性通道连通；橡胶小液室与惯性通道及橡胶膜形成多个流体循环系统；橡胶固定板、橡胶液室、惯性通道以及壳体共旋转轴线。
2.如权利要求1所述的一种多液室环状液压扭振减振器，其特征在于，所述橡胶液室与橡胶固定板采用硫化工艺连接；橡胶液室整体为橡胶填充结构，其内部以回转轴线为轴心，沿周向间隔120度设置空腔的橡胶小液室，每个橡胶小液室空间形状为螺旋桨叶片状，所述惯性通道上设有与橡胶小液室形式相同的螺旋桨叶片状通孔，且螺旋桨叶片状通孔与对应的橡胶小液室连通。
3.如权利要求1所述的一种多液室环状液压扭振减振器，其特征在于，所述橡胶小液室和橡胶膜内注满液压油。
4.如权利要求1所述的一种多液室环状液压扭振减振器，其特征在于，所述壳体外圆周上均布开设三个通气孔。
5.如权利要求1所述的一种多液室环状液压扭振减振器，其特征在于，所述橡胶固定板与壳体之间连接有限位板。
6.如权利要求5所述的一种多液室环状液压扭振减振器，其特征在于，所述壳体外端中部开设限位槽，限位板一端与限位槽连接，另一端连接在橡胶固定板后端。
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