CN110905962B - 一种带有环形减振阀的油气弹簧 - Google Patents

Abstract

一种带有环形减振阀的油气弹簧，包括减振阀（4）、液压上限位（5）、液压下限位（7）、导向套（10）和活塞杆（2），所述环形减振阀中加工有反向的减振阀孔，分别安装压缩阀和复原阀，其中背压弹簧（41）、阻尼阀芯（42）、阀座（43）顺序安装在减振阀孔中，在所述减振阀（4）和活塞杆（2）之间设计有截面为Z字形的环形回转件液压上限位（5），所述液压下限位（7）属于L型截面的中空环形回转件，所述导向套（10）也为中空回转件，液压下限位（7）和导向套（10）均套装在活塞杆（2）上，通过减振阀（4）与液压限位的配合使用实现了油气弹簧隔振性能的显著提升。

Description

一种带有环形减振阀的油气弹簧

技术领域

本发明涉及一种带有环形减振阀的油气弹簧，属于液压机械范畴。

背景技术

未来战争对坦克装甲车辆提出了高要求，其机动性直接关系到坦克装甲车辆的火力、机动力和战场生存力等性能的发挥。坦克装甲车辆的高机动性虽然由动力、传动系统提供动力，但最终由行动系统来实现，而悬挂系统又是整个行动系统的关键，因此，悬挂系统性能好坏将严重影响整车机动性的水平。现阶段，我国装备在坦克装甲车辆上的悬挂装置形式较为单一，性能有限，因此研究新型悬挂减振装置对于实现整车高机动性有着重要的意义。

试验研究表明，悬架系统的理想阻力特性应该是阻尼力能随着使用因素(如道路条件、载荷)的变化而改变，即减振器的阻尼力应和悬架系统的参数有恰当的匹配关系。当悬架系统的某一参数发生变化时，减振器的阻尼力也应随之而改变，从而保证悬架系统具有良好的振动特性。目前，车辆悬架用减振器阻尼力的调节机理主要有两种：一是改变减振器的节流孔孔口面积；二是改变减振器的减振液粘度。随着汽车性能要求的不断提高，基于这两种调节机理的可调阻尼减振器技术得到了快速发展。悬架系统的减振性能对车辆的越野机动能力和操纵稳定性具有决定性影响，而影响减振性能的核心元件就是减振阀。

针对这种情况，本发明创造性提出了一种环形减振阀，可用于油气弹簧和大功率减振装置，具有抗阻尼畸变、抑制异常温升的特点，能够显著提升悬挂系统的熄振效能。

发明内容

一种带有环形减振阀的油气弹簧，包括减振阀(4)、液压上限位(5)、液压下限位(7)、导向套(10)和活塞杆(2)，其中减振阀(4)包括背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)、减振阀体(49)，其特征在于：所述环形减振阀中加工有反向的减振阀孔，分别安装压缩阀和复原阀，其中背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)顺序安装在减振阀孔中，背压弹簧(41)位于最里侧，通过阀座(43)与减振阀体的螺纹连接进行轴向约束，并实现背压弹簧(41)的预紧变形；阻尼阀芯(42)的中心位置加工有常通阻尼孔(44)；阻尼阀芯(42)上靠近常通阻尼孔(44)一侧外圆端面处加工有锥面(45)，通过研磨工艺实现和阀座(43)的紧密配合，在阻尼阀芯(42)上锥面(45)的后方加工有两个垂直的径向通孔(48)，与径向通孔(48)对应的阻尼阀芯(42)外圆直径小于减振阀孔的孔径；在径向通孔(48)后方，阻尼阀芯(42)的导轨(50)直径与减振阀孔的孔径相当；

在所述减振阀(4)和活塞杆(2)之间设计有截面为Z字形的环形回转件液压上限位(5)，所述液压上限位(5)的外圈定义为上环形壁(23)，并和活塞杆(2)的外圆之间形成了上环形槽(21)，所述液压下限位(7)属于L型截面的中空环形回转件，所述导向套(10)也为中空回转件，液压下限位(7)和导向套(10)均套装在活塞杆(2)上，所述导向套(10)靠近液压下限位(7)一侧的内径处加工有轴向的下环形壁(25)，下环形壁(25)安装到液压下限位(7)的内孔中，与液压下限位(7)的L型长边外圈之间形成下环形槽(24)，当活塞杆(2)拉到最长位置时，液压上限位(5)的上环形壁(23)与下环形槽(24)配合，导向套(10)的下环形壁(25)与上环形槽(21)配合，形成双通道配合间隙。

所述减振阀体(49)为环形回转件，减振阀孔周向布置在减振阀体(49)上。

附图说明

图1为带有环形减振阀的油气弹簧总成图；

图2为环形减振阀结构图；

图中：1.缸筒；2.活塞杆；3.上铰链；4.减振阀；5.液压上限位；6.浮动活塞；7.液压下限位；8.锁紧螺母；9.下端盖；10.导向套；11.润滑套；12.下铰链；13.气室；14.油室；15.环形油槽；16.注油嘴；17.注油通道；18.压盖；19.密封引导角；20.过油孔；22.液压限位引导角；41.背压弹簧；42.阻尼阀芯；43.阀座；44.阻尼孔；45.锥面；46.端面静密封；47.环形腔；48.径向通孔；49.减振阀体；50.导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明设计了单筒式油气弹簧结构，将气室13布置在活塞杆2内部，通过浮动活塞6与油室14隔离开，实现油气介质分离；同时内部集成了具有开阀泄流功能的减振阀4，达到衰减来自外界振动激励的目的。

上铰链3与缸筒1上端通过螺纹连接，上铰链3内孔周向加工有密封槽，并安装有静密封圈，与缸筒1的外圆配合产生足够的压缩率用于密封缸筒1内的高压油液，通过缸筒1外圆处加工的密封引导角19进行密封件安装，避免出现切圈破损的情况。

缸筒1内壁采用镀铬绗磨的加工工艺，具有良好的耐磨和润滑效果，活塞杆2为中空式结构，且内外表面同样采用镀铬绗磨的工艺，内部集成了浮动活塞6，上面安装有高压油封和高压气封，减振阀4和活塞杆2通过螺纹紧固连接，在拧紧的同时将回转件环形压盖18紧固安装在活塞杆2的端面处，用于对浮动活塞6的限位，防止从活塞杆2的内腔脱出；在减振阀4和活塞杆2之间设计有截面为Z字形的环形回转件液压上限位5，通过减振阀4和活塞杆2的外圆台阶实现对液压上限位内圈的紧固安装，防止出现轴向窜动；液压上限位5的外圈定义为上环形壁23，并和活塞杆2的外圆之间形成了上环形槽21，上环形壁23端面的内外径处加工有液压限位引导角22。

液压下限位7、导向套10和润滑套11顺序安装到缸筒1的下端，其中液压下限位7位于最里侧，液压下限位7为L型截面的中空环形回转件，以和长边平行的中心轴为旋转轴，安装时和油气弹簧缸筒1中心线重合，缸筒1的内孔加工有台阶，与液压下限位7的外圈端面接触实现轴向限位，导向套10也为中空回转件，活塞杆2从中心孔穿过，导向套10靠近液压下限位7一侧的内径处加工有轴向的凸台“下环形壁25”，安装到液压下限位7的内孔中，既有效增加了活塞杆2在导向套10内孔中运动时的导向长度，同时也与液压下限位7的外圈之间形成了下环形槽24，当活塞杆拉到最长位置时，液压上限位5的上环形壁23与下环形槽24配合，导向套10的下环形壁25与上环形槽21配合，形成双通道配合间隙，达到强冲击工况液压缓冲的目的；另外在导向套10和润滑套11之间形成开式密封槽，便于实现高压油封的安装。

下端盖9与缸筒1通过螺纹紧固连接并约束润滑套11的轴向窜动，增加锁紧螺母8与下端盖9的外侧贴紧，以防止油气弹簧往复运动过程中出现螺纹旋松情况。在润滑套11内径加工有环形油槽15，位于两道高压油封之间，并通过在润滑套11上加工注油通道17与环形油槽15连通实现润滑油脂的补充，为密封件提供持续良好的润滑环境。注油通道17加工有两个注油口，其中一个注油口安装有注油嘴16，便于加注黄油，另一个注油口直接和外界连通，用于加注黄油时将注油通道17中的气体充分排出。需要说明的是由于油气弹簧环形腔47带有高压工作油液，所以润滑套11处布置的为高压油封，相对压缩率较高，通过增加润滑措施可有效缓解工作过程中的磨损情况。

活塞杆2下端与下铰链12通过螺纹连接，为了有效增加气室容积，在活塞杆2与下铰链12的接触端面处加工有端面静密封46，用于封闭气室13中的高压气体。需要说明的是减振阀4的过油孔用于连通油室14与油气弹簧环形腔47，环形腔47带有高压油；减振阀4的阀体外径布置有导向带，作为油气弹簧活塞与缸筒1配合实现往复运动的支撑与导向。

减振阀4中加工有反向的减振阀孔，分别安装压缩阀和复原阀，便于进行双向阻尼力值的调整，其中背压弹簧41、阻尼阀芯42、阀座43顺序安装在减振阀体49的减振阀孔中，其中背压弹簧41位于最里侧，通过阀座43与减振阀体的螺纹连接进行轴向约束，并实现背压弹簧41的预紧变形；减振阀体49为环形回转件，减振阀孔周向布置在减振阀体49上；阻尼阀芯42的中心位置加工有常通阻尼孔44，可以通过调整常通阻尼孔44的大小来实现压缩阀和复原阀阻力值的配比；阻尼阀芯42上的常通阻尼孔44一侧外圆端面处加工有锥面45，通过研磨工艺实现和阀座43的紧密配合，在阻尼阀芯42上锥面45的后方加工有两个垂直的径向通孔48，与径向通孔48对应的阻尼阀芯42外圆直径小于减振阀孔的孔径，确保阻尼阀芯42在开阀时油液能够充分从阻尼阀芯42与减振阀孔之间的环形缝隙通过，进入径向通孔48，实现泄流功能；在径向通孔48后方，阻尼阀芯42的导轨50直径与减振阀孔的孔径相当，当阻尼阀芯42在减振阀孔中运动时承担导向作用。当减振阀的过流速度不高时，主要通过常通阻尼孔44产生节流阻尼的作用，随着过流速度的不断提高，阻尼力大于背压弹簧41的预紧力时，阻尼阀芯42会移动开阀，锥面45与阀座43脱离，形成与常通阻尼孔44并联的另一个过油通道，防止阻尼力值的畸变增长。

需要说明的是，本领域技术人员可以容易地理解，本发明所涉及的环形减振阀可以上述方式安装在不同类型的车辆上，并且在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种不同形式的更改和改变。

Claims (2)

1.一种带有环形减振阀的油气弹簧，包括减振阀(4)、液压上限位(5)、液压下限位(7)、导向套(10)和活塞杆(2)，其中减振阀(4)包括背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)、减振阀体(49)，其特征在于：所述环形减振阀中加工有反向的减振阀孔，分别安装压缩阀和复原阀，其中背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)顺序安装在减振阀孔中，背压弹簧(41)位于最里侧，通过阀座(43)与减振阀体的螺纹连接进行轴向约束，并实现背压弹簧(41)的预紧变形；阻尼阀芯(42)的中心位置加工有常通阻尼孔(44)；阻尼阀芯(42)上靠近常通阻尼孔(44)一侧外圆端面处加工有锥面(45)，通过研磨工艺实现和阀座(43)的紧密配合，在阻尼阀芯(42)上锥面(45)的后方加工有两个垂直的径向通孔(48)，与径向通孔(48)对应的阻尼阀芯(42)外圆直径小于减振阀孔的孔径；在径向通孔(48)后方，阻尼阀芯(42)的导轨(50)直径与减振阀孔的孔径相当；

在所述减振阀(4)和活塞杆(2)之间设计有截面为Z字形的环形回转件液压上限位(5)，所述液压上限位(5)的外圈定义为上环形壁(23)，并和活塞杆(2)的外圆之间形成了上环形槽(21)，所述液压下限位(7)属于L型截面的中空环形回转件，所述导向套(10)也为中空回转件，液压下限位(7)和导向套(10)均套装在活塞杆(2)上，所述导向套(10)靠近液压下限位(7)一侧的内径处加工有轴向的下环形壁(25)，下环形壁(25)安装到液压下限位(7)的内孔中，与液压下限位(7)的L型长边外圈之间形成下环形槽(24)，当活塞杆(2)拉到最长位置时，液压上限位(5)的上环形壁(23)与下环形槽(24)配合，导向套(10)的下环形壁(25)与上环形槽(21)配合，形成双通道配合间隙。

2.根据权利要求1所述的带有环形减振阀的油气弹簧，其特征在于：所述减振阀体(49)为环形回转件，减振阀孔周向布置在减振阀体(49)上。

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