CN115263970A - 一种油气混合缸稳压型气动弹簧 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气动弹簧技术领域，尤其涉及一种油气混合缸稳压型气动弹簧。所述油气混合缸稳压型气动弹簧包括缸筒，所述缸筒内开设有轴向设置的通孔，且缸筒的两端分别固定安装有端盖和密封导向套；浮动组件，浮动组件滑动安装于缸筒的通孔内，并将缸筒内开设的通孔分隔为相互隔绝的油腔和气腔，且浮动组件包括中间隔板，中间隔板滑动安装于缸筒内，且中间隔板的两端中部均固定安装有限位套筒，限位套筒内滑动连接有限位杆，限位杆背离限位套筒的一端固定安装有浮动活塞；用于执行伸缩动作的活塞杆的一端设置于气腔内，并与位于气腔内的浮动活塞固定连接。本发明提供的油气混合缸稳压型气动弹簧具有减震缓冲稳定可靠，多级稳压调节的优点。
Description
技术领域
本发明涉及气动弹簧技术领域，尤其涉及一种油气混合缸稳压型气动弹簧。
背景技术
气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。它由以下几部分构成：压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或者油气混合物)，缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。
其中，气弹簧在汽车的悬挂和减震上应用十分广泛，随着社会对汽车性能要求不断增加，汽车的减震性是驾驶舒适性的一向重要指标，所以对汽车悬挂系统中使用的气弹簧的可靠性和稳定性提出了更高要求。
因此，有必要提供一种新的油气混合缸稳压型气动弹簧解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种减震缓冲稳定可靠，多级稳压调节的油气混合缸稳压型气动弹簧。
本发明提供的油气混合缸稳压型气动弹簧包括：缸筒，所述缸筒内开设有轴向设置的通孔，且缸筒的两端分别固定安装有端盖和密封导向套；
浮动组件，所述浮动组件滑动安装于缸筒的通孔内，并将缸筒内开设的通孔分隔为相互隔绝的油腔和气腔，且所述浮动组件包括中间隔板，所述中间隔板滑动安装于缸筒内，且中间隔板的两端中部均固定安装有限位套筒，所述限位套筒内滑动连接有限位杆，所述限位杆背离限位套筒的一端固定安装有浮动活塞，所述浮动活塞与缸筒内侧壁滑动连接，且位于中间隔板两端的浮动活塞与中间隔板之间均安装有若干个稳压弹簧；
活塞杆，用于执行伸缩动作的所述活塞杆的一端设置于气腔内，并与位于气腔内的浮动活塞固定连接，且活塞杆内开设有与气腔连通的进气通道，活塞杆的另一端穿过密封导向套安装有密封堵盖，所述密封堵盖上开设有充气通道，所述充气通道的一端与进气通道连通，充气通道的另一端安装有充气接头，且密封堵盖背离活塞杆的一端焊接有连接头一。
2、根据权利要求1所述的油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，若干个所述稳压弹簧基于限位套筒呈圆周分布，且稳压弹簧的一端与浮动活塞固定连接，稳压弹簧的另一端与中间隔板固定连接。
优选的，所述中间隔板和浮动活塞的外侧壁上均开设有凹槽，所述凹槽内均嵌装有密封圈。
优选的，所述端盖通过螺钉可拆卸安装于缸筒上，且端盖安装面与缸筒之间设有密封件，端盖内开设有进油通道，所述进油通道的一端与油腔连通，进油通道的另一端转换接头，且端盖背离缸筒的一端焊接有连接头二。
优选的，所述充气接头内嵌装有单向阀，所述单向阀的阀芯朝向充气接头的外部。
优选的，所述密封导向套通过螺钉可拆卸安装于缸筒上，且密封导向套的内侧壁与活塞杆的外侧壁之间，密封导向套的外侧壁与缸筒内壁之间均设有密封件。
优选的，所述端盖上位于油腔内的一端安装有减振组件，所述减振组件包括密封盖、阻隔板、导向套、密封块和压力弹簧，所述密封盖固定安装于端盖上，并将进油通道包覆在内，且密封盖上开设有与进油通道贯通的油孔一，所述阻隔板焊接于密封盖内腔中，并位于油孔一的前端，且阻隔板中部开设有的油孔二，阻隔板位于油孔二的外侧对称开设有油孔三，所述导向套焊接与密封盖的内腔中，并位于油孔一的后端，且导向套内滑动连接有用于密封油孔二的密封块，所述压力弹簧设置于导向套内，且压力弹簧的一端与密封块固定连接，压力弹簧的另一端与密封盖固定连接。
优选的，所述油孔二和密封块接触的端面均研磨成锥形密封面。
与相关技术相比较，本发明提供的油气混合缸稳压型气动弹簧具有如下有益效果：
1、本发明提供一种油气混合缸稳压型气动弹簧，通过在缸筒开设的通孔中设置浮动组件，利用中间隔板、限位套筒、限位杆、浮动活塞、稳压弹簧和密封圈的配合，将缸筒分隔为油腔和气腔，通过在活塞杆中开设进气通道，向气腔内充入惰性气体，然后利用配合端盖将液压系统接入油腔，利用油腔内的油压与气腔的气压平衡，和浮动组件的自我调节，实现气动弹簧的支撑多级稳压调节，使得活塞杆在压缩和回复行程中具有良好的缓冲性，从而实现减震缓冲；
2、通过设置减振组件，利用密封盖、油孔一、阻隔板、油孔二、油孔三、导向套、密封块和压力弹簧的配合，在活塞杆压缩和回复行程中，油液经过减振组件过程中，将动能转化为热能，从而进一步起到弹性缓冲、衰减振动的作用，便于气动弹簧实现稳定的支撑作用。
附图说明
图1为本发明提供的油气混合缸稳压型气动弹簧的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的油气混合缸稳压型气动弹簧的内部剖视结构示意图；
图3为图1所示的浮动组件的结构示意图；
图4为图1所示的活塞杆的结构示意图；
图5为图1所示的端盖安装有减振组件的结构示意图；
图6为图5所示的端盖安装有减振组件的内部结构示意图。
图中标号：1、缸筒；101、油腔；102、气腔；2、浮动组件；21、中间隔板；22、限位套筒；23、限位杆；24、浮动活塞；25、稳压弹簧；26、密封圈；3、端盖；301、进油通道；31、转换接头；32、连接头二；4、活塞杆；401、进气通道；5、密封堵盖；501、充气通道；51、充气接头；52、连接头一；6、密封导向套；7、单向阀；8、减振组件；81、密封盖；811、油孔一；82、阻隔板；821、油孔二；822、油孔三；83、导向套；84、密封块；85、压力弹簧。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例一：
请参阅图1至图4，本发明实施例提供的一种油气混合缸稳压型气动弹簧，油气混合缸稳压型气动弹簧包括：缸筒1、浮动组件2、端盖3、活塞杆4、密封堵盖5和密封导向套6。
缸筒1内开设有轴向设置的通孔，且缸筒1的两端分别固定安装有端盖3和密封导向套6；浮动组件2滑动安装于缸筒1的通孔内，并将缸筒1内开设的通孔分隔为相互隔绝的油腔101和气腔102，且浮动组件2包括中间隔板21，中间隔板21滑动安装于缸筒1内，且中间隔板21的两端中部均固定安装有限位套筒22，限位套筒22内滑动连接有限位杆23，限位杆23背离限位套筒22的一端固定安装有浮动活塞24，浮动活塞24与缸筒1内侧壁滑动连接，且位于中间隔板21两端的浮动活塞24与中间隔板21之间均安装有若干个稳压弹簧25；用于执行伸缩动作的活塞杆4的一端设置于气腔102内，并与位于气腔102内的浮动活塞24固定连接，且活塞杆4内开设有与气腔102连通的进气通道401，活塞杆4的另一端穿过密封导向套6安装有密封堵盖5，密封堵盖5上开设有充气通道501，充气通道501的一端与进气通道401连通，充气通道501的另一端安装有充气接头51，且密封堵盖5背离活塞杆4的一端焊接有连接头一52。
其中，中间隔板21和浮动活塞24的外侧壁上均开设有凹槽，凹槽内均嵌装有密封圈26。
其中，充气接头51内嵌装有单向阀7，单向阀7的阀芯朝向充气接头51的外部。
需要说明的是：使用时，将整个气动弹簧安装在汽车的悬挂系统中时，然通过端盖3向油腔101内充入液压油，并接入汽车的液压控制系统中，然后通过充气接头51接入充气装置，充气装置加压充气时，当要大于单向阀7设置的压力时，冲开单向阀7，从而通过充气通道501和进气通道401向气腔102内充入惰性气体，充入后单向阀7自动闭合完成对气腔102的密封，当汽车在路面不平的道路上行驶时，汽车进行上下跳跃，从而活塞杆4与缸筒1之间产生往复的相对运动，活塞杆4在往复的相对运动主要分为压缩行程和回复行程，在压缩行程和回复行程利用气腔102内充入的惰性气体和油腔101接入和液压控制系统，配合浮动组件2对气动弹簧的支撑起到多级稳压调节，从而实现减震缓冲。
还需要说明的是：这里稳压弹簧25的最大压缩量产生的弹簧力要大于正常支撑状态的油腔101和气腔102的压力，从而在平衡时将两个浮动活塞24撑开，同时限位套筒22的长度大于稳压弹簧25达到最大压缩量的长度，避免稳压弹簧25长期处于极限的压缩状态，有利于延长稳压弹簧25的使用期限。
在本发明的实施例中，请参阅图1和图3，若干个稳压弹簧25基于限位套筒22呈圆周分布，且稳压弹簧25的一端与浮动活塞24固定连接，稳压弹簧25的另一端与中间隔板21固定连接。
需要说明的是：这样呈圆周分布，使得稳压弹簧25的弹簧力作用在浮动活塞24上更加均匀，且保持对浮动活塞24只施加轴向力，从而驱动两个浮动活塞24在缸筒1内只发生相对的轴向位移，避免产生过多的径向力，对浮动活塞24的滑动产生较大的阻力，从而影响浮动组件2的稳压调节。
在本发明的实施例中，请参阅图1、图2和图4，端盖3通过螺钉可拆卸安装于缸筒1上，且端盖3安装面与缸筒1之间设有密封件，端盖3内开设有进油通道301，进油通道301的一端与油腔101连通，进油通道301的另一端转换接头31，且端盖3背离缸筒1的一端焊接有连接头二32。
需要说明的是：端盖3通过螺钉可拆卸安装于缸筒1上，并利用密封件对连接处进行密封，这样的分段式结构，便于浮动组件2安装在缸筒1内，以及后续的拆卸维修，同时便于对缸筒1和端盖3进行加工，端盖3通过连接头二32固定在汽车底盘的悬挂系统中，再通过转换接头31接入汽车的液压控制系统中，控制液压控制系统通过进油通道301对油腔101的油压进行调节；
在本发明的实施例中，请参阅图1和图4，密封导向套6通过螺钉可拆卸安装于缸筒1上，且密封导向套6的内侧壁与活塞杆4的外侧壁之间，密封导向套6的外侧壁与缸筒1内壁之间均设有密封件。
需要说明的是：这里密封导向套6为现有技术常用的液压杆用密封装置，其通过内侧壁开设多道凹槽啊，并在凹槽内嵌装密封件，用于将气腔102密封，这里整个气动弹簧涉及的密封件，均匀现有技术中常用的O型圈、V型圈、Y型圈和金属密封圈等中的一种或者多种，主要用于保证缸筒1的油腔101和气腔102的密封性。
实施例二：
本实施例二在实施例一的基础上，请参阅图5和图6，端盖3上位于油腔101内的一端安装有减振组件8，减振组件8包括密封盖81、阻隔板82、导向套83、密封块84和压力弹簧85，密封盖81固定安装于端盖3上，并将进油通道301包覆在内，且密封盖81上开设有与进油通道301贯通的油孔一811，阻隔板82焊接于密封盖81内腔中，并位于油孔一811的前端，且阻隔板82中部开设有的油孔二821，阻隔板82位于油孔二821的外侧对称开设有油孔三822，导向套83焊接与密封盖81的内腔中，并位于油孔一811的后端，且导向套83内滑动连接有用于密封油孔二821的密封块84，压力弹簧85设置于导向套83内，且压力弹簧85的一端与密封块84固定连接，压力弹簧85的另一端与密封盖81固定连接。
其中，油孔二821和密封块84接触的端面均研磨成锥形密封面。
需要说明的是：通过设置减振组件8，当道路凹凸不平落差较小时，在活塞杆4压缩过程中，油腔101需要补充液压油时，由于压差变化小且缓慢，液压油在液压系统输入至进油通道301的流速小，液压油只从阻隔板82的油孔三822经过油孔一811流入油腔101；当道路凹凸不平落差较大时，在活塞杆4压缩过程中，油腔101需要补充液压油时，由于产生的压差变化大且迅速，液压油在液压系统输入至进油通道301的流速大，从而将密封块84从油孔二821上冲开，增加流通面积，液压油同时从阻隔板82的油孔三822和油孔二821经过油孔一811流入油腔101；然后在回复过程中，液压油只从油孔一811流经油孔三822经过进油通道301流入液压控制系统内，从而实现油液经过减振组件8过程中，将动能转化为热能，从而进一步起到弹性缓冲、衰减振动的作用，便于气动弹簧实现稳定的支撑作用。
本发明提供的油气混合缸稳压型气动弹簧的工作原理如下：
使用时，将整个气动弹簧通过连接头一52和连接头二32安装在汽车的悬挂系统中，然通过端盖3向油腔101内充入液压油，并接入汽车的液压控制系统中，然后通过充气接头51接入充气装置，充气装置加压充气时，当要大于单向阀7设置的压力时，冲开单向阀7，从而通过充气通道501和进气通道401向气腔102内充入惰性气体，充入后单向阀7自动闭合完成对气腔102的密封，当汽车在路面不平的道路上行驶时，汽车进行上下跳跃，从而活塞杆4与缸筒1之间产生往复的相对运动，活塞杆4在往复的相对运动主要分为压缩行程和回复行程，在压缩行程和回复行程利用气腔102内充入的惰性气体和油腔101接入和液压控制系统，配合浮动组件2对气动弹簧的支撑起到多级稳压调节，从而实现减震缓冲。
其工作具体为：
在压缩行程中，因为跳跃，汽车突然对活塞杆4施加外置压力，破坏的原有的气腔102和油腔101的平衡，活塞杆4向靠近端盖3一侧移动，从而同步带动浮动活塞24靠近端盖3，在油腔101的油压下，浮动组件2的两个浮动活塞24会发生相对靠近运动，从而对活塞杆4的移动压缩进行缓冲，缓冲时通过液压系统向油腔101内充入液压油，使得活塞杆4在施加外力时，使得油腔101对浮动活塞24的压力和活塞杆4和气腔102共同对浮动活塞24的压力相等，从而达到稳压平衡，由于油腔101内在活塞杆4向靠近端盖3方向移动时，油腔101内是继续补充液压油的状态，活塞杆4在向后移动的过程中，继续挤压增压后的油腔101，从而进行缓冲，同时不会迅速接触到端盖3，造成浮动活塞24的损坏；
在回复行程中，跳跃后，汽车对活塞杆4施加压力改为位置拉力，拉动活塞杆4远离端盖3移动，此时油腔101的压力大于气腔102的压力，随着移动气腔102的体积缩小，从而压强增大，直至外置拉力和油腔101对浮动活塞24的力与气腔102对浮动活塞24的压力相同时，达到平衡，在气腔102的缓冲作用下，活塞杆4不会直接接触到密封导向套6，从而实现稳压缓冲保护。
随着跳跃的结束，气动弹簧恢复至正常的悬挂支撑状态，此时油腔101内的增加的液压油回流至液压系统中，中间隔板21的两端的浮动活塞24相互远离至初始状态，重新实现油腔101和气腔102的平衡，从而实现正常的稳压支撑。
再通过设置减振组件8，当道路凹凸不平落差较小时，在活塞杆4压缩过程中，油腔101需要补充液压油时，由于压差变化小且缓慢，液压油在液压系统输入至进油通道301的流速小，液压油只从阻隔板82的油孔三822经过油孔一811流入油腔101；当道路凹凸不平落差较大时，在活塞杆4压缩过程中，油腔101需要补充液压油时，由于产生的压差变化大且迅速，液压油在液压系统输入至进油通道301的流速大，从而将密封块84从油孔二821上冲开，增加流通面积，液压油同时从阻隔板82的油孔三822和油孔二821经过油孔一811流入油腔101；然后在回复过程中，液压油只从油孔一811流经油孔三822经过进油通道301流入液压控制系统内，从而实现油液经过减振组件8过程中，将动能转化为热能，从而进一步起到弹性缓冲、衰减振动的作用，便于气动弹簧实现稳定的支撑作用。
本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，包括：
缸筒(1)，所述缸筒(1)内开设有轴向设置的通孔，且缸筒(1)的两端分别固定安装有端盖(3)和密封导向套(6)；
浮动组件(2)，所述浮动组件(2)滑动安装于缸筒(1)的通孔内，并将缸筒(1)内开设的通孔分隔为相互隔绝的油腔(101)和气腔(102)，且所述浮动组件(2)包括中间隔板(21)，所述中间隔板(21)滑动安装于缸筒(1)内，且中间隔板(21)的两端中部均固定安装有限位套筒(22)，所述限位套筒(22)内滑动连接有限位杆(23)，所述限位杆(23)背离限位套筒(22)的一端固定安装有浮动活塞(24)，所述浮动活塞(24)与缸筒(1)内侧壁滑动连接，且位于中间隔板(21)两端的浮动活塞(24)与中间隔板(21)之间均安装有若干个稳压弹簧(25)；
活塞杆(4)，用于执行伸缩动作的所述活塞杆(4)的一端设置于气腔(102)内，并与位于气腔(102)内的浮动活塞(24)固定连接，且活塞杆(4)内开设有与气腔(102)连通的进气通道(401)，活塞杆(4)的另一端穿过密封导向套(6)安装有密封堵盖(5)，所述密封堵盖(5)上开设有充气通道(501)，所述充气通道(501)的一端与进气通道(401)连通，充气通道(501)的另一端安装有充气接头(51)，且密封堵盖(5)背离活塞杆(4)的一端焊接有连接头一(52)。
2.根据权利要求1所述的油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，若干个所述稳压弹簧(25)基于限位套筒(22)呈圆周分布，且稳压弹簧(25)的一端与浮动活塞(24)固定连接，稳压弹簧(25)的另一端与中间隔板(21)固定连接。
3.根据权利要求2所述的油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，所述中间隔板(21)和浮动活塞(24)的外侧壁上均开设有凹槽，所述凹槽内均嵌装有密封圈(26)。
4.根据权利要求1所述的油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，所述端盖(3)通过螺钉可拆卸安装于缸筒(1)上，且端盖(3)安装面与缸筒(1)之间设有密封件，端盖(3)内开设有进油通道(301)，所述进油通道(301)的一端与油腔(101)连通，进油通道(301)的另一端转换接头(31)，且端盖(3)背离缸筒(1)的一端焊接有连接头二(32)。
5.根据权利要求1所述的油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，所述充气接头(51)内嵌装有单向阀(7)，所述单向阀(7)的阀芯朝向充气接头(51)的外部。
6.根据权利要求1所述的油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，所述密封导向套(6)通过螺钉可拆卸安装于缸筒(1)上，且密封导向套(6)的内侧壁与活塞杆(4)的外侧壁之间，密封导向套(6)的外侧壁与缸筒(1)内壁之间均设有密封件。
7.根据权利要求4所述的油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，所述端盖(3)上位于油腔(101)内的一端安装有减振组件(8)，所述减振组件(8)包括密封盖(81)、阻隔板(82)、导向套(83)、密封块(84)和压力弹簧(85)，所述密封盖(81)固定安装于端盖(3)上，并将进油通道(301)包覆在内，且密封盖(81)上开设有与进油通道(301)贯通的油孔一(811)，所述阻隔板(82)焊接于密封盖(81)内腔中，并位于油孔一(811)的前端，且阻隔板(82)中部开设有的油孔二(821)，阻隔板(82)位于油孔二(821)的外侧对称开设有油孔三(822)，所述导向套(83)焊接与密封盖(81)的内腔中，并位于油孔一(811)的后端，且导向套(83)内滑动连接有用于密封油孔二(821)的密封块(84)，所述压力弹簧(85)设置于导向套(83)内，且压力弹簧(85)的一端与密封块(84)固定连接，压力弹簧(85)的另一端与密封盖(81)固定连接。
8.根据权利要求7所述的油气混合缸稳压型气动弹簧，其特征在于，所述油孔二(821)和密封块(84)接触的端面均研磨成锥形密封面。
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| CN116255413A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-13 | 江苏晟楠电子科技股份有限公司 | 一种飞机用组合式减震器 |
| CN116336123A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-06-27 | 佑嘉欣液压科技(东台)有限公司 | 一种高速列车液压减震装置 |
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2022
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN116336123A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-06-27 | 佑嘉欣液压科技(东台)有限公司 | 一种高速列车液压减震装置 |
| CN116336123B (zh) * | 2023-05-19 | 2023-11-14 | 佑嘉欣液压科技(东台)有限公司 | 一种高速列车液压减震装置 |
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20221101 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |