CN116085417B - 动车组用油压减震器储油缸及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动车组用油压减震器储油缸，包括储油缸缸筒，储油缸缸筒其靠近底阀的筒外侧壁上设置外磁铁，外磁铁处的动车组用油压减震器的工作缸的内侧壁上设置内磁铁，与内磁铁固定设置环状的塑料网兜，塑料网兜的中心孔与底阀中心部分的形状相适配；储油缸缸筒包括与球铰相连的一端，储油缸缸筒的另一端与缸盖固定密封相连，储油缸缸筒其靠近缸盖的部分与防尘罩间隙滑动相连。本发明通过在储油缸缸筒外壁设置外磁铁，可以有效吸附油液中的微状铁屑，并且配合塑料网兜的设置，可以有效阻止微状铁屑进入到底阀的阀孔内。而且可以定期移动磁铁，增加了减震器容纳铁质粉末的时间，延长了本减震器的使用寿命。

Description

动车组用油压减震器储油缸及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种动车组用油压减震器储油缸及其制备工艺。
背景技术
韩光旭在《城市轨道交通研究》2022年第2期上发表的论文《高速动车组尾车横向晃动调查研究》上提出：某型号高速动车组运行过程中，尾车在新轮状态时出现持续晃动，但反向作头车运行时却不晃动。针对此问题，开展了不同线路表面状态下的车辆晃动特征测试，从悬挂系统振动传递特性、轮轨匹配状态，以及关键零部件性能检测等方面着手，确定了车体产生晃动的原因。结果表明，尾车横向晃动始于车辆高速通过个别道岔时刻，晃动发生后只能通过降速消除；将车轮踏面镟修为磨耗后踏面，能够显著缓解尾车晃动；晃动车辆抗蛇行减振器的静态阻尼力值偏大近100％，动态刚度亦偏大。基于车辆晃动机理，确认导致车辆晃动的激扰源于轮轨激励，即新轮与道岔处实际轮轨匹配等效锥度偏低，导致转向架蛇行频率与尾涡效应引起的车体摇头、滚摆模态频率相近；车辆二系回转刚度异常增大时，车辆晃动敏感性提高。经试验验证，提出通过控制抗蛇行减振器动态刚度进而降低车辆晃动敏感性的解决措施。其通过在阻尼阀前端增设过滤网结构，滤网有效孔径为0.3mm，能够有效过滤直径大于0.3mm的乐泰胶颗粒及其他异物，确保节流孔免于堵塞。除了阻尼阀，底阀其实也存在这种情况，底阀直接与工作缸缸筒相连，而在工作缸缸筒内，会存在油液中的铁质粉末堵塞底阀的情况。一旦堵塞，会增加减震器的刚性，使得减震器失去了本来的作用。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种动车组用油压减震器储油缸，从储油缸的结构设计与改进，实现避免工作缸缸筒内铁屑堵塞底阀的阀孔的情况，保证减震器的作用；而且可以定期移动，增加了减震器容纳铁质粉末的时间，延长了本减震器的使用寿命。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种动车组用油压减震器储油缸，包括储油缸缸筒，储油缸缸筒其靠近底阀的筒外侧壁上设置外磁铁，外磁铁处的动车组用油压减震器的工作缸的内侧壁上设置内磁铁，与内磁铁固定设置环状的塑料网兜，塑料网兜的中心孔与底阀中心部分的形状相适配；
储油缸缸筒包括与球铰相连的一端，储油缸缸筒的另一端与缸盖固定密封相连，储油缸缸筒其靠近缸盖的部分与防尘罩间隙滑动相连。底阀中心部分也即底阀的阀门安装件；还可以在工作缸的外侧壁上也设置与内磁铁(或外磁铁)位置对应的中间磁铁；环状的塑料网兜避开了底阀的中心部分，使得塑料网兜及内磁铁在高度上位于底阀上端的下方，可以避免在减震器高频低幅运动下挤压到内磁铁及塑料网兜。塑料网兜的目数设置得比较大以阻止微状铁屑进入到底阀的单向进油孔内。塑料网兜配合磁铁的设置，可以完全阻止铁屑进入到单向进油孔内(除非粒径非常小的铁屑)，而塑料网兜位置的设置不干涉减震器的运动，通过移动外磁铁还可以将原本凸起(指网兜向活塞方向凸起，这样可以避免使用初期一些小粒径的或细长的铁屑通过塑料网兜上的孔触碰到底阀的单向进油孔孔口处的挡片(一般为阀片)，可以避免挡片的损伤)设置的网兜向下凹，增加塑料网兜容纳铁屑的量，增加了减震器的使用寿命。
进一步的技术方案是，塑料网兜的内环及外环与底阀的单向进油孔其面向活塞的孔口齐平；或内环及外环与底阀的单向进油孔其面向活塞的孔口设有间距；
塑料网兜的内环及外环之间的部分向活塞处凸起。
进一步的技术方案是，储油缸缸筒的外侧壁上固定设置避免活塞杆端部的活塞抵靠到塑料网兜的限位块；限位块采用橡胶材质制成，限位块位于防尘罩与外磁铁之间。防尘罩上设置限位块以限制活塞杆的位置极限以避免活塞杆端部的活塞抵靠到塑料网兜，限位块为橡胶件，以避免增加减振器的刚性。
进一步的技术方案为，储油缸缸筒其位于防尘罩一侧的外壁的外部固定设置用于避免储油缸缸筒因锈蚀穿孔或焊接砂眼引起漏油的外套筒。
进一步的技术方案为，外套筒呈圆槽状，外套筒的筒内径大于储油缸缸筒的筒外径；外套筒其槽口设有内翻边，内翻边与储油缸缸筒密封固定相连。设置外套筒后，可以避免减振器因筒体锈蚀穿孔或焊接砂眼引起漏油，可以在减震器失灵时便于回收处理，而无需清洁等。储油缸缸筒的外侧壁上贴覆设置塑料膜，外套筒筒内侧壁与塑料膜之间的空间填充有高压气体。这样通过外套筒与塑料膜及高压填充气体的设置可以避免减振器因筒体锈蚀穿孔或焊接砂眼引起的漏油，可以避免漏油出现，而实现在储油缸缸筒筒体锈蚀穿孔或焊接砂眼时塑料膜堵塞住漏点，避免了上述情况的发生。
进一步的技术方案是，储油缸缸筒其外侧壁上设置外磁铁滑动的滑槽，滑槽其靠近限位块的一端与限位块设有间距；储油缸缸筒采用20号钢制成。工作缸与储油缸一般都采用20号钢。
进一步的技术方案是，储油缸缸筒其靠近底阀的筒内侧壁上设置凹槽，凹槽的位置与底阀上的单向进油孔对应。
进一步的技术方案是，每个单向进油孔对应设有一个半球形凹槽，凹槽槽口呈圆形且其直径与单向进油孔孔径一致；
或每个单向进油孔对应设有一个半球形凹槽，凹槽槽口呈圆形且其直径大于单向进油孔的孔径。在储油缸缸筒其靠近底阀的筒内侧壁上设置凹槽并且凹槽槽口尺寸大于单向进油孔的尺寸，可以实现进油时的油速更大，这样相同时间内油量更多，形成的阻尼力更大，可以进一步降低减震器的刚性，具有更佳的减震效果。
另一种技术方案是，每个单向进油孔对应设有一组若干个半球形凹槽，同一组中的凹槽以单向进油孔的中心为中心环形阵列布置。这样设置仍然可以实现一个单向进油孔对应的凹槽形成的进油入口的尺寸是大于单向进油孔的尺寸的，可以形成由于伯努利原理的油速增加，但不同的是通过多个环形阵列布置的凹槽的设置可以避免大进油入口(相比于单个半球形凹槽且槽口尺寸大于单向进油孔尺寸的大进油入口)时的振动，因此本方案更加稳定优良。
本发明还提供的技术方案是，制备动车组用油压减震器储油缸的工艺，包括如下依次进行的工艺步骤：
S1：先加工出储油缸缸筒的管状主体部分：采用热挤压一次成型；成型后在主体部分的外侧壁上铣削加工出滑槽，并在主体部分的外侧壁上加工出若干个相互之间设有间距的凹坑；
S2：再加工出储油缸缸筒的底板部分：线切割出圆盘状底板，并在底板上铣削加工出半球形凹槽；
S3：采用CoherentEFA—51型CO2纵流激光器将底板与主体部分激光焊接而成储油缸缸筒；同时将外套筒套在储油缸缸筒后采用CoherentEFA—51型CO2纵流激光器将外套筒的内翻边与储油缸缸筒激光焊接使得外套筒固定连接在储油缸缸筒上。还可以是通过密封连接的方式实现外套筒的内翻边与储油缸缸筒的连接。凹坑的设置便于塑料膜与储油缸缸筒贴覆，增加储油缸缸筒的比表面积，便于塑料膜更好贴覆在储油缸缸筒的表面。
本发明的优点和有益效果在于：环状的塑料网兜避开了底阀的中心部分，使得塑料网兜及内磁铁在高度上位于底阀上端的下方，可以避免在减震器高频低幅运动下挤压到内磁铁及塑料网兜。塑料网兜的目数设置得比较大以阻止微状铁屑进入到底阀的单向进油孔内。塑料网兜配合磁铁的设置，可以完全阻止铁屑进入到单向进油孔内(除非粒径非常小的铁屑)，而塑料网兜位置的设置不干涉减震器的运动，通过移动外磁铁还可以将原本凸起(指网兜向活塞方向凸起，这样可以避免使用初期一些小粒径的或细长的铁屑通过塑料网兜上的孔触碰到底阀的单向进油孔孔口处的挡片，可以避免挡片的损伤)设置的网兜向下凹，增加塑料网兜容纳铁屑的量，增加了减震器的使用寿命。
防尘罩上设置限位块以限制活塞杆的位置极限以避免活塞杆端部的活塞抵靠到塑料网兜，限位块为橡胶件，以避免增加减振器的刚性。
设置外套筒后，可以避免减振器因筒体锈蚀穿孔或焊接砂眼引起漏油，可以在减震器失灵时便于回收处理，而无需清洁等。
通过外套筒与塑料膜及高压填充气体的设置可以避免减振器因筒体锈蚀穿孔或焊接砂眼引起的漏油，可以避免漏油出现，而实现在储油缸缸筒筒体锈蚀穿孔或焊接砂眼时塑料膜堵塞住漏点，避免了上述情况的发生。
在储油缸缸筒其靠近底阀的筒内侧壁上设置凹槽并且凹槽槽口尺寸大于单向进油孔的尺寸，可以实现进油时的油速更大，这样相同时间内油量更多，形成的阻尼力更大，可以进一步降低减震器的刚性，具有更佳的减震效果。
通过多个环形阵列布置的凹槽的设置可以避免大进油入口(相比于单个半球形凹槽且槽口尺寸大于单向进油孔尺寸的大进油入口)时的振动，因此本方案更加稳定优良。
凹坑的设置便于塑料膜与储油缸缸筒贴覆，增加储油缸缸筒的比表面积，便于塑料膜更好贴覆在储油缸缸筒的表面。
附图说明
图1是本发明一种动车组用油压减震器储油缸应用于减震器的示意图；
图2是图1的剖面图；
图3是图2中外套筒附近部件的部分放大示意图；
图4是图3中塑料膜附近部件的部分放大示意图；
图5是图2中底板附近部件的部分放大示意图；
图6是本发明的储油缸缸筒的示意图。
图中：1、缸筒；2、底阀；3、外磁铁；4、工作缸；5、内磁铁；6、塑料网兜；7、球铰；8、缸盖；9、防尘罩；10、单向进油孔；11、活塞；12、限位块；13、外套筒；14、内翻边；15、塑料膜；16、滑槽；17、凹槽；18、凹坑；19、主体部分；20、底板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至图6所示，本发明是一种动车组用油压减震器储油缸，包括储油缸缸筒1，储油缸缸筒1其靠近底阀2的筒外侧壁上设置外磁铁3，外磁铁3处的动车组用油压减震器的工作缸4的内侧壁上设置内磁铁5，与内磁铁5固定设置环状的塑料网兜6，塑料网兜6的中心孔与底阀2中心部分的形状相适配；储油缸缸筒1包括与球铰7相连的一端，储油缸缸筒1的另一端与缸盖8固定密封相连，储油缸缸筒1其靠近缸盖8的部分与防尘罩9间隙滑动相连。内环及外环与底阀2的单向进油孔10其面向活塞11的孔口设有间距；塑料网兜6的内环及外环之间的部分向活塞11处凸起。储油缸缸筒1的外侧壁上固定设置避免活塞11杆端部的活塞11抵靠到塑料网兜6的限位块12；限位块12采用橡胶材质制成，限位块12位于防尘罩9与外磁铁3之间。储油缸缸筒1其位于防尘罩9一侧的外壁的外部固定设置用于避免储油缸缸筒1因锈蚀穿孔或焊接砂眼引起漏油的外套筒13(外套筒可以仅覆盖限位块与外磁铁之间的储油缸缸筒段；如果外套筒呈圆槽状也即既覆盖限位块与外磁铁之间的储油缸缸筒段，还覆盖储油缸缸筒的底板部分，则外磁铁需设置在外套筒外侧壁上，且外套筒也需采用20号钢制成)。储油缸缸筒的外侧壁上贴覆设置塑料膜15，外套筒筒内侧壁与塑料膜15之间的空间填充有高压气体。外套筒13呈圆槽状，外套筒13的筒内径大于储油缸缸筒1的筒外径；外套筒13其槽口设有内翻边14，内翻边14与储油缸缸筒1密封固定相连。储油缸缸筒1其外侧壁上设置外磁铁3滑动的滑槽16，滑槽16其靠近限位块12的一端与限位块12设有间距；储油缸缸筒1采用20号钢制成。储油缸缸筒1其靠近底阀2的筒内侧壁上设置凹槽17，凹槽17的位置与底阀2上的单向进油孔10对应。每个单向进油孔10对应设有一组若干个半球形凹槽17，同一组中的凹槽17以单向进油孔10的中心为中心环形阵列布置。
制备动车组用油压减震器储油缸的工艺，包括如下依次进行的工艺步骤：
S1：先加工出储油缸缸筒1的管状主体部分19：采用热挤压一次成型；成型后在主体部分19的外侧壁上铣削加工出滑槽16，并在主体部分19的外侧壁上加工出若干个相互之间设有间距的凹坑18；
S2：再加工出储油缸缸筒1的底板20部分：线切割处圆盘状底板20，并在底板20上铣削加工出半球形凹槽17；
S3：采用CoherentEFA—51型CO2纵流激光器将底板20与主体部分19激光焊接而成储油缸缸筒1；同时将外套筒13套在储油缸缸筒1后采用CoherentEFA—51型CO2纵流激光器将外套筒13的内翻边14与储油缸缸筒1激光焊接使得外套筒13固定连接在储油缸缸筒1上。
环状的塑料网兜避开了底阀的中心部分，使得塑料网兜及内磁铁在高度上位于底阀上端的下方，可以避免在减震器高频低幅运动下挤压到内磁铁及塑料网兜。塑料网兜的目数设置得比较大以阻止微状铁屑进入到底阀的单向进油孔内。塑料网兜配合磁铁的设置，可以完全阻止铁屑进入到单向进油孔内(除非粒径非常小的铁屑)，而塑料网兜位置的设置不干涉减震器的运动，通过移动外磁铁还可以将原本凸起(指网兜向活塞方向凸起，这样可以避免使用初期一些小粒径的或细长的铁屑通过塑料网兜上的孔触碰到底阀的单向进油孔孔口处的挡片，可以避免挡片的损伤)设置的网兜向下凹，增加塑料网兜容纳铁屑的量，增加了减震器的使用寿命。
在出现减震器的筒体(储油缸缸筒)锈蚀穿孔或焊接砂眼引起漏油时由于外套筒的设置起到了一个保护的作用，而高压气体配合贴覆在储油缸缸筒外壁的塑料膜可以阻止由于储油缸缸筒锈蚀穿孔或焊接砂眼引起的漏油的情况。
在储油缸缸筒其靠近底阀的筒内侧壁上设置凹槽并且凹槽槽口尺寸大于单向进油孔的尺寸，可以实现进油时的油速更大，这样相同时间内油量更多，形成的阻尼力更大，可以进一步降低减震器的刚性，具有更佳的减震效果。
通过多个环形阵列布置的凹槽的设置可以避免大进油入口(相比于单个半球形凹槽且槽口尺寸大于单向进油孔尺寸的大进油入口)时的振动，因此本方案更加稳定优良。
凹坑的设置便于塑料膜与储油缸缸筒贴覆，增加储油缸缸筒的比表面积，便于塑料膜更好贴覆在储油缸缸筒的表面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.动车组用油压减震器储油缸，其特征在于，包括储油缸缸筒，储油缸缸筒其靠近底阀的筒外侧壁上设置外磁铁，外磁铁处的动车组用油压减震器的工作缸的内侧壁上设置内磁铁，与内磁铁固定设置环状的塑料网兜，塑料网兜的中心孔与底阀中心部分的形状相适配；
储油缸缸筒包括与球铰相连的一端，储油缸缸筒的另一端与缸盖固定密封相连，储油缸缸筒其靠近缸盖的部分与防尘罩间隙滑动相连；塑料网兜的内环及外环与底阀的单向进油孔其面向活塞的孔口齐平；或内环及外环与底阀的单向进油孔其面向活塞的孔口设有间距；
塑料网兜的内环及外环之间的部分向活塞处凸起；移动外磁铁将凸起设置的网兜向下凹；
储油缸缸筒的外侧壁上固定设置避免活塞杆端部的活塞抵靠到塑料网兜的限位块；限位块采用橡胶材质制成，限位块位于防尘罩与外磁铁之间；
储油缸缸筒其位于防尘罩一侧的外壁的外部固定设置用于避免储油缸缸筒因锈蚀穿孔或焊接砂眼引起漏油的外套筒；
储油缸缸筒其外侧壁上设置外磁铁滑动的滑槽，滑槽其靠近限位块的一端与限位块设有间距；储油缸缸筒采用20号钢制成。
2.根据权利要求1所述的动车组用油压减震器储油缸，其特征在于，所述外套筒呈圆槽状，外套筒的筒内径大于储油缸缸筒的筒外径；外套筒其槽口设有内翻边，内翻边与储油缸缸筒密封固定相连。
3.根据权利要求2所述的动车组用油压减震器储油缸，其特征在于，所述储油缸缸筒其靠近底阀的筒内侧壁上设置凹槽，凹槽的位置与底阀上的单向进油孔对应。
4.根据权利要求3所述的动车组用油压减震器储油缸，其特征在于，每个单向进油孔对应设有一个半球形凹槽，凹槽槽口呈圆形且其直径与单向进油孔孔径一致；
或每个单向进油孔对应设有一个半球形凹槽，凹槽槽口呈圆形且其直径大于单向进油孔的孔径。
5.根据权利要求3所述的动车组用油压减震器储油缸，其特征在于，每个单向进油孔对应设有一组若干个半球形凹槽，同一组中的凹槽以单向进油孔的中心为中心环形阵列布置。
6.制备权利要求1所述的动车组用油压减震器储油缸的工艺，其特征在于，包括如下依次进行的工艺步骤：
S1：先加工出储油缸缸筒的管状主体部分：采用热挤压一次成型；成型后在主体部分的外侧壁上铣削加工出滑槽，并在主体部分的外侧壁上加工出若干个相互之间设有间距的凹坑；
S2：再加工出储油缸缸筒的底板部分：线切割出圆盘状底板，并在底板上铣削加工出半球形凹槽；
S3：采用Coherent EFA—51型CO2纵流激光器将底板与主体部分激光焊接而成储油缸缸筒；同时将外套筒套在储油缸缸筒后采用Coherent EFA—51型CO2纵流激光器将外套筒的内翻边与储油缸缸筒激光焊接使得外套筒固定连接在储油缸缸筒上。
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