CN112392896A - 一种一体式油气悬架液压缸装置及其工作方法 - Google Patents

一种一体式油气悬架液压缸装置及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及液压装置，具体地涉及一种一体式油气悬架液压缸装置，包括，填充有气体与油液的缸体，可滑动地伸入缸体的活塞杆，一体式油气悬架液压缸装置还包括螺纹连接在活塞杆杆中部的套头，套定在套头上的飞轮，套设在套头外的飞轮外套，飞轮外套的上顶壁和下顶壁与套头相抵；飞轮外套能够随套头沿着活塞杆的长度方向滑动，飞轮外套的上顶壁和下顶壁上均开设有流通口；其中当套头旋转并且相对于活塞杆轴向位移时，飞轮外套同步轴向位移。此种一体式油气悬架液压缸装置，通过飞轮、飞轮外套和套头与缸体共用一个活塞杆，节省成本，同时，飞轮外套可以同步充当“活塞头”，节省成本，缓冲效果好。

Description

一种一体式油气悬架液压缸装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及液压装置，具体涉及一种一体式油气悬架液压缸装置及其工作方法。
背景技术
车辆悬架作为车架与车桥之间的传力装置，其作用力会对车身姿态、振动以及轮胎磨损产生影响，进而影响到整车的性能。传统被动油气悬架由蓄能器、液压缸和导向装置组成。蓄能器中的惰性气体作为弹性介质，液压缸中油液流动作为传力介质的减振系统。
中国专利CN201210426429.8，公开号CN102937159A公开了一种一体式油气弹簧装置，其中运用了滚珠丝杠原理，通过限位环将滚珠丝杠螺母限位于丝杠中段，同时将飞轮固定于滚珠丝杠螺母上，该装置在不增加簧载质量的同时提高了非簧载质量，通过阻尼和惯容器的并联，减少了空间布置，并且提高车辆的平顺性和操稳性。
但是，此种一体式油气弹簧装置，具有如下的缺点：
结构复杂并且零部件个数多，使用起来成本相对较大。
发明内容
本发明的目的是提供一体式油气悬架液压缸装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种一体式油气悬架液压缸装置，包括，填充有气体与油液的缸体，可滑动地伸入缸体的活塞杆，
所述一体式油气悬架液压缸装置还包括螺纹连接在所述活塞杆杆中部的套头，套定在所述套头上的飞轮，套设在所述套头外的飞轮外套，所述飞轮外套的上顶壁和下顶壁与所述套头相抵；所述飞轮外套能够随所述套头沿着所述活塞杆的长度方向滑动，所述飞轮外套的上顶壁和下顶壁上均开设有流通口；其中
当所述套头旋转并且相对于所述活塞杆轴向位移时，所述飞轮外套同步轴向位移。
作为优选，所述活塞杆在其螺纹行程的始末端分别固定一限位环。
作为优选，在与所述缸体接触的所述活塞杆的滑动行程段，所述活塞杆的横截面呈多边形。
作为优选，位于所述螺纹行程的所述活塞杆的外壁上具有若干滑道槽；所述飞轮外套的上顶壁和下顶壁上具有适于所述活塞杆伸出的上敞口和下敞口，所述上敞口和/或所述下敞口的内壁上具有防转柱，每个所述防转柱可滑动地卡设在所述滑道槽内。
作为优选，位于所述缸体的内壁具有若干滑道体；所述飞轮外套的外壁具有若干随动柱，每个所述随动柱可滑动地卡设在所述滑道体内。
作为优选，所述活塞杆的端部固定有一活塞头，所述活塞头上开设有两个流通孔，一个所述流通孔上固定正向单向阀，另一个所述流通孔上固定反向单向阀。
作为优选，位于气体与油液之间具有一气液隔膜。
作为优选，所述缸体的侧壁具有一充气口和一充油口。
本发明的有益效果是此种一体式油气悬架液压缸装置，通过飞轮、飞轮外套和套头与缸体共用一个活塞杆，节省成本。同时，飞轮外套可以同步充当“活塞头”，节省成本，缓冲效果好。
本发明还提供了一种一体式油气悬架液压缸装置的工作方法，
当活塞杆顶推油液时，所述套头相对所述活塞杆远离气体转动下压。
作为优选，当气体膨胀时，所述套头相对于所述活塞杆靠近气体转动上提。
本发明的有益效果是，此种一体式油气悬架液压缸装置的工作方法，整体工作效果好，效率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种一体式油气悬架液压缸装置的优选实施例的结构示意图；
图2是本发明的活塞杆的优选实施例的结构示意图；
图3是本发明的飞轮外套的一种实施例的结构示意图；
图4是本发明的飞轮外套的另外一种实施例的结构示意图；
图5是本发明与图4中飞轮外套相互匹配的缸体的优选实施例的结构示意图；
图6是本发明的具有活塞头的一种一体式油气悬架液压缸装置的优选实施例的结构示意图；
图7是本发明的具有活塞头、气液隔膜的一种一体式油气悬架液压缸装置的优选实施例的结构示意图；
图中：
缸体1，滑道体101，充气口102，充油口103；
活塞杆2，限位环201，滑道槽202；
套头3，飞轮4；
飞轮外套5，流通口501，防转柱502，随动柱503；
活塞头6，流通孔601；
气液隔膜7。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明的一种一体式油气悬架液压缸装置，包括，填充有气体与油液的缸体1，可滑动地伸入缸体1的活塞杆2， 所述一体式油气悬架液压缸装置还包括螺纹连接在所述活塞杆2杆中部的套头3，套定在所述套头3上的飞轮4，套设在所述套头3外的飞轮外套5，所述飞轮外套5的上顶壁和下顶壁与所述套头3相抵；所述飞轮外套5能够随所述套头3沿着所述活塞杆2的长度方向滑动，所述飞轮外套5的上顶壁和下顶壁上均开设有流通口501；其中当所述套头3旋转并且相对于所述活塞杆2轴向位移时，所述飞轮外套5同步轴向位移。
此种一体式油气悬架液压缸装置，通过飞轮4、飞轮外套5和套头3与缸体1共用一个活塞杆2，节省成本。同时，飞轮外套5可以同步充当“活塞头”，节省成本，缓冲效果好。
其中，首先向缸体1内注入弹性介质气体，如氮气，形成油气隔断，而后，当该整体设备受到冲击时，即氮气受到挤压的时候，此时，活塞杆2向上顶推，初步的时候，飞轮外套5会具有一定的“活塞头”作用，整体受振相对平滑。其次，在持续推进的过程中，油气混合仓即A腔的整体压力持续增大，此时油液在压力作用下向飞轮外套5内流去。在该油液流动过程中，带动飞轮4以及套头3旋转向远离A腔的位置活动，同步地，促进A腔以及飞轮外套5内腔中的油液向B腔汇聚。
接着，在A腔扩张，活塞杆2向下运动时，此时，活塞杆2向下顶推，初步的时候，飞轮外套5会充当“活塞头”的作用，整体受振平滑。其次，在持续推进的过程中，B腔的整体压力持续增大，此时油液在压力作用下向飞轮外套5内流去，然后再排到A腔内，在该油液流动过程中，带动飞轮4以及套头3旋转向远离B腔的位置活动，同步地，促进B腔以及飞轮外套5内腔中的油液向A腔汇聚。
在一些实施例中，为了保证活塞杆2上套头3的行进路径有限制而避免套头3脱出的情况，采用了如下的技术方案：
所述活塞杆2在其螺纹行程的始末端分别固定一限位环201，限制套头3的上下活动范围，保证整体工作的稳定性。
在一些实施例中，在油液行进过程中，活塞杆2很可能在压力的作用下随着套头3同步转动，而为了避免出现同步转动的情况，采用了如下的技术方案：在与所述缸体1接触的所述活塞杆2的滑动行程段，所述活塞杆2的横截面呈多边形，该多边形可以为三角形、正方形、五边形等，而在缸体1上供活塞杆2贯穿的孔的横截面可以为三角形、正方形或者五边形，当该多边形为三角形时，贯穿的孔的横截面也为三角形；当该多边形为正方形时，贯穿的孔的横截面也为正方形；当该多边形为五边形时，贯穿的孔的横截面也为五边形；从而起到良好的防转效果。
在一些实施例中，如图2和3所示，为了起到防转的效果，采用了另外一种方案：
位于所述螺纹行程的所述活塞杆2的外壁上具有若干滑道槽202；所述飞轮外套5的上顶壁和下顶壁上具有适于所述活塞杆2伸出的上敞口和下敞口，所述上敞口和/或所述下敞口的内壁上具有防转柱502，每个所述防转柱502可滑动地卡设在所述滑道槽202内。
通过以上方案，飞轮外套5能够借助防转柱502沿着滑道槽202滑动，但是飞轮外套5因为个体较大无法相对于缸体1出现转动，而通过防转柱502与滑道槽202配合的方式使得活塞杆2也是无法出现转动，飞轮外套5只能与活塞杆2相对升降运动，而不能相对转动。
在一些实施例中，如图4和5所示，为了起到飞轮外套5与缸体1的防转，采用了另外一种方案：位于所述缸体1的内壁具有若干滑道体101；所述飞轮外套5的外壁具有若干随动柱503，每个所述随动柱503可滑动地卡设在所述滑道体101内。
飞轮外套5能通过随动柱503在滑道体101内滑动，并且还能够起到对于飞轮外套5的防转效果。
作为一种优选的实施例，如图6所示，所述活塞杆2的端部固定有一活塞头6，所述活塞头6上开设有两个流通孔601，一个所述流通孔601上固定正向单向阀（图中未示出），另一个所述流通孔601上固定反向单向阀（图中未示出）。
其中，正向单向阀（图中未示出）实现油液自A腔向B腔的流动，反向单向阀（图中未示出）则是用于实现油液自B腔向A腔的流动。
作为一种优选的实施例，如图7所示，位于气体与油液之间具有一气液隔膜7。其中，设置气液隔膜7，便于保证油气分离的效果。
作为一种优选的实施例，所述缸体1的侧壁具有一充气口102和一充油口103。充气口102便于促进弹性介质氮气的冲入，充油口103的设置便于保证油液的充入。
工作过程：
当不存在活塞头6以及气液隔膜7的状态下；
弹性介质氮气处于挤压状态，活塞杆2向上滑动，初步的时候，飞轮外套5会具有一定的“活塞头”作用，整体受振相对平滑。其次，在持续推进的过程中，油气混合仓即A腔的整体压力持续增大，此时油液在压力作用下向飞轮外套5内流去。在该油液流动过程中，带动飞轮4以及套头3旋转向远离A腔的位置活动，同步地，促进A腔以及飞轮外套5内腔中的油液向B腔汇聚。
弹性介质氮气处于扩张状态，活塞杆2向下顶推，初步的时候，飞轮外套5会充当“活塞头”的作用，整体受振平滑。其次，在持续推进的过程中，B腔的整体压力持续增大，此时油液在压力作用下向飞轮外套5内流去，然后再排到A腔内，在该油液流动过程中，带动飞轮4以及套头3旋转向远离B腔的位置活动，同步地，促进B腔以及飞轮外套5内腔中的油液向A腔汇聚。
当存在活塞头6，不存在气液隔膜7的状态下；
弹性介质氮气处于挤压状态，活塞杆2向上滑动，活塞头6同步随活塞杆2运动，整体受振相对平滑。其次，在持续推进的过程中，油气混合仓即A腔的整体压力持续增大，此时油液在压力作用下向飞轮外套5内流去。在该油液流动过程中，带动飞轮4以及套头3旋转向远离A腔的位置活动，同步地，促进A腔以及飞轮外套5内腔中的油液向B腔汇聚。
弹性介质氮气处于扩张状态，活塞杆2向下顶推，活塞头6同步随活塞杆2运动，整体受振平滑。其次，在持续推进的过程中，B腔的整体压力持续增大，此时油液在压力作用下向飞轮外套5内流去，然后再排到A腔内，在该油液流动过程中，带动飞轮4以及套头3旋转向远离B腔的位置活动，同步地，促进B腔以及飞轮外套5内腔中的油液向A腔汇聚。
当存在活塞头6，存在气液隔膜7的状态下；
弹性介质氮气处于挤压状态，活塞杆2向上滑动，活塞头6同步随活塞杆2运动，整体受振相对平滑。其次，在持续推进的过程中，油气混合仓即A腔的整体压力持续增大，此时油液在压力作用下向飞轮外套5内流去。在该油液流动过程中，带动飞轮4以及套头3旋转向远离A腔的位置活动，同步地，促进A腔以及飞轮外套5内腔中的油液向B腔汇聚。
弹性介质氮气处于扩张状态，活塞杆2向下顶推，活塞头6同步随活塞杆2运动，整体受振平滑。其次，在持续推进的过程中，B腔的整体压力持续增大，此时油液在压力作用下向飞轮外套5内流去，然后再排到A腔内，在该油液流动过程中，带动飞轮4以及套头3旋转向远离B腔的位置活动，同步地，促进B腔以及飞轮外套5内腔中的油液向A腔汇聚。
实施例二
实施例二是在实施例一的基础上进行。
一种一体式油气悬架液压缸装置的工作方法，当活塞杆2顶推油液时，所述套头3相对所述活塞杆2远离气体转动下压。当气体膨胀时，所述套头3相对于所述活塞杆2靠近气体转动上提。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种一体式油气悬架液压缸装置，包括，填充有气体与油液的缸体，可滑动地伸入缸体的活塞杆，其特征在于，
所述一体式油气悬架液压缸装置还包括螺纹连接在所述活塞杆杆中部的套头，套定在所述套头上的飞轮，套设在所述套头外的飞轮外套，所述飞轮外套的上顶壁和下顶壁与所述套头相抵；所述飞轮外套能够随所述套头沿着所述活塞杆的长度方向滑动，所述飞轮外套的上顶壁和下顶壁上均开设有流通口；其中
当所述套头旋转并且相对于所述活塞杆轴向位移时，所述飞轮外套同步轴向位移。
2.如权利要求1所述的一体式油气悬架液压缸装置，其特征在于，
所述活塞杆在其螺纹行程的始末端分别固定一限位环。
3.如权利要求2所述的一体式油气悬架液压缸装置，其特征在于，
在与所述缸体接触的所述活塞杆的滑动行程段，所述活塞杆的横截面呈多边形。
4.如权利要求2所述的一体式油气悬架液压缸装置，其特征在于，
位于所述螺纹行程的所述活塞杆的外壁上具有若干滑道槽；所述飞轮外套的上顶壁和下顶壁上具有适于所述活塞杆伸出的上敞口和下敞口，所述上敞口和/或所述下敞口的内壁上具有防转柱，每个所述防转柱可滑动地卡设在所述滑道槽内。
5.如权利要求2所述的一体式油气悬架液压缸装置，其特征在于，
位于所述缸体的内壁具有若干滑道体；所述飞轮外套的外壁具有若干随动柱，每个所述随动柱可滑动地卡设在所述滑道体内。
6.如权利要求3所述的一体式油气悬架液压缸装置，其特征在于，
所述活塞杆的端部固定有一活塞头，所述活塞头上开设有两个流通孔，一个所述流通孔上固定正向单向阀，另一个所述流通孔上固定反向单向阀。
7.如权利要求6所述的一体式油气悬架液压缸装置，其特征在于，
位于气体与油液之间具有一气液隔膜。
8.如权利要求1所述的一体式油气悬架液压缸装置，其特征在于，
所述缸体的侧壁具有一充气口和一充油口。
9.一种如权利要求1~8任一所述的一体式油气悬架液压缸装置的工作方法，其特征在于，
当活塞杆顶推油液时，所述套头相对所述活塞杆远离气体转动下压。
10.如权利要求9所述的一体式油气悬架液压缸装置的工作方法，其特征在于，
当气体膨胀时，所述套头相对于所述活塞杆靠近气体转动上提。
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CN113294475A (zh) * 2021-04-29 2021-08-24 江苏大学 一种筒型凸轮式往复惯容器装置

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