CN202251612U - 一种汽车悬架系统的油气弹簧 - Google Patents

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CN202251612U CN201120295281XU CN201120295281U CN202251612U CN 202251612 U CN202251612 U CN 202251612U CN 201120295281X U CN201120295281X U CN 201120295281XU CN 201120295281 U CN201120295281 U CN 201120295281U CN 202251612 U CN202251612 U CN 202251612U
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张伟龙
王申旭
陈燎
李仲兴
黄定师
高明宏
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江苏大学
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Abstract

本实用新型公开一种汽车悬架系统的油气弹簧,内缸筒与外缸筒同轴并套于外缸筒中,外缸筒和内缸筒的下端均密封固接底座,内缸筒的上口处固设缓冲块,在内缸筒的内腔中同轴设置活塞和推杆,活塞固接推杆上端,活塞的外圈与内缸筒内壁之间密封,在内缸筒上且接近底座的位置处设置阻尼阀和单向阀;由活塞、内腔筒、缓冲块形成的密闭空腔中充满高压空气,由活塞、内腔筒、推杆和底盘形成的空腔中注满油液,由缸盖、外缸筒、内缸筒和底盘形成的空腔的下段中是油液,油液上面充满高压氮气;在内缸筒上且接近底座的位置处设置一个阻尼阀和一个单向阀,不仅起到弹性元件的作用,而且还能产生一定的阻尼,密封性较好,结构简单,占用空间较小。

Description

一种汽车悬架系统的油气弹簧
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车悬架系统领域,具体涉及能够控制伸张高度和支撑力的油气弹簧,在汽车悬架系统中作为弹性元件。
背景技术
[0002] 油气弹簧是一种非常柔软、高度可控的油气悬架系统,它靠油气弹簧中油液的进出来改变弹簧的承载高度,主要由液力缸筒、活塞、推力缸筒和阻尼阀座等机件组成。液力缸筒顶端通过螺栓与带有球头的液力缸盖固定在一起,并通过上球形铰链接盘与车架连接,推力缸筒下端通过下球形铰链接盘与车桥连接,当车桥与车架相对运动时,活塞便在液力缸筒内上下移动,阻尼阀座用螺栓固定在液力缸盖上,并安装有压缩阀和伸张阀及加油阀。当载荷增加时,活塞在液力缸筒内上移,使气室容积缩小,气压升高,刚性变大;当载荷减小时,活塞则在液力缸筒内下移,气室内的容积增大,气压降低,刚性变小,如此,由气体的压缩和膨胀实现弹性元件的功能。这种油气弹簧在使用时的缺陷是:1、使用油液作为传力介质,对密封性能的要求很高,因此,在工作过程中经常出现油液泄露现象;2、元器件较多,结构较复杂,占用空间比较大。
[0003] 专利号为200410045416. 1、名称为“油气弹簧”的专利提出的油气弹簧由外缸筒部分和内缸筒部分构成,外缸筒储装油液和高压气体,由内缸筒作工作缸向外缸筒压送油液,起到弹力支撑作用,该专利存在的缺陷是:其一,在汽车悬架突然受到激励时,由于主要是内腔油液承受载荷,其缓冲性能很差。其二,车身高度调节范围受到很大的限制,调节范围比较小。其三,设置了外置油罐,油气弹簧的横向体积很大,对安装有一定的限制且结构复杂,工作中时效性很差。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种以空气为工作介质的汽车悬架系统的油气弹簧,提高油气弹簧缓冲性能和密封性能、加大车身调节范围并简化系统的结构。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:具有外缸筒和内缸筒,内缸筒与外缸筒同轴并套于外缸筒中,外缸筒和内缸筒的下端均密封固接底座,外缸筒上端的正中位置是连通内缸筒内腔的进气孔;内缸筒的上端密封固接缸盖且位于外缸筒内腔顶部,内缸筒的上口处固设缓冲块;在内缸筒的内腔中同轴设置一个活塞和一个推杆,活塞固接推杆上端,推杆下端伸出底座下部并连接悬架系统的下球形铰链接盘,推杆和底座之间密封; 活塞的外圈与内缸筒内壁之间密封,活塞的直径大于推杆的直径;在内缸筒上且接近底座的位置处设置阻尼阀和单向阀;由所述的活塞、内腔筒、缓冲块形成的密闭空腔中充满高压空气,由所述的活塞、内腔筒、推杆和底盘形成的空腔中注满油液,由所述的缸盖、外缸筒、 内缸筒和底盘形成的空腔的下段中是油液,油液上面充满高压氮气。
[0006] 本实用新型的有益效果是:
3[0007] 1、通过油气弹簧内缸来调节车身高度,调节范围较大,车架高度可上下、前后或左右升降,改善了车辆的通过性能和行驶性能。
[0008] 2、通过在结构中设置阻尼阀,在弹簧振动时能产生阻尼力,消耗振动能量,使振动逐渐衰减,因此,本实用新型不仅起到弹性元件的作用,而且还能产生一定的阻尼。
[0009] 3、本实用新型的工作介质是高压空气,油液在弹簧内同时起到润滑、密封、降温的作用,所以密封性比较好。
[0010] 4、相对于传统油气弹簧,本实用新型零部件较少,结构简单,占用空间较小,有利于推广使用。
附图说明
[0011] 图1是本实用新型的结构示意图;
[0012] 图中:1、进气孔;2、缸盖;3、外缸筒;4、内缸筒;5、活塞;6、密封圈;
[0013] 7、单向阀;8、螺栓;9、底座;10、密封圈;11、下球形铰链接盘;12、缓冲块;13、阻尼阀;14、高压空气;15、高压氮气;16、油液;17、推杆。
具体实施方式
[0014] 以下结合附图对本实用新型作具体描述:
[0015] 参见图1,本实用新型有外缸筒3和内缸筒4,外缸筒3是储装油液和氮气的容器, 同时作外壳使用,外缸筒3的下端通过螺栓8与底座9固定在一起,底座9将外缸筒3的下口封闭,使外缸筒3内腔与外部环境隔离。内缸筒4是工作缸,与外缸筒3同轴并套在外缸筒3的内部,在内缸筒4的上口处固定设置缓冲块12,内缸筒4的上端固定连接缸盖2,缸盖2牢固套接在外缸筒3内腔的顶部,在缸盖2与内缸筒4的上口之间安装密封圈,使内缸筒4的上口与外缸筒3内腔之间密封。进气孔1设置在外缸筒3的上口正中位置,进气孔1 的上口连通外部的储气罐,下口连通内缸筒4的内腔,通过储气罐和进气孔1可向内缸筒4 的内腔中冲气。内缸筒4的下端与底座9密封套接,使内缸筒4的下口与外缸筒3内腔之间密封。
[0016] 在内缸筒4的内腔中安装一个活塞5和一个推杆17,活塞5的直径大于推杆17的直径,活塞5和推杆17均与内缸筒4同轴,活塞5固定连接在推杆17的上端,活塞5的外圈与内缸筒4内壁之间设置密封圈6,活塞5和推杆17可在内缸筒4内腔中上下移动。活塞5将内缸筒4的内腔分成上、下两个腔室,即A腔和B腔。推杆17下端从底座9的相应孔中伸出至底座9外,在相应孔上安装密封圈10,推杆17和底座9之间密封,使B室的下口与外部环境不相通。推杆17的下端连接悬架系统的下球形铰链接盘11,下球形铰链接盘 11与车桥连接。这样,A腔即是由活塞5、内腔筒4、缓冲块12形成的密闭空腔;B腔即是由活塞5、内腔筒4、推杆17和底盘9形成的空腔。由缸盖2、外缸筒3、内缸筒4和底盘9形成的空腔为C腔。
[0017] 参见图2,在A腔中充满高压空气14,B腔注满油液16,C腔的下段中是油液16,C 腔的上段中是高压氮气15,即在C腔中,高压氮气15位于油液16的上面。
[0018] 在内缸筒4上,并且接近底座9的位置处设置阻尼阀13和单向阀7,使B腔内的油液16只能通过阻尼阀13进入C腔,而C腔下段中的油液16可通过阻尼阀13和单向阀7流入B腔。B腔和C腔是通过阻尼阀13始终相通的,所以B腔和C腔内的压力相同。
[0019] 本实用新型工作时,在内缸筒4内,活塞5中的A腔中的高压空气14给活塞5和推杆17产生支撑力,支撑车体重量。当载重量增加时,悬架系统的下球形铰链接盘11带动推杆17向上推动活塞5,使活塞5上移,A腔内的高压空气14被进一步压缩,以提高压力来承受车体载荷,刚度变大,直至油气弹簧受到的压力与载荷相等。在活塞5上移时,B腔的容积随之增大,形成低压,此时,C腔内的油液16通过阻尼阀13和单向阀7被吸入B腔,由于通过单向阀7的流量比较大,这样就可以减小活塞5向上运动的阻力。
[0020] 当载重量减小时,下球形铰链接盘11带动推杆17运动,使活塞5下移,活塞5上面的A腔容积增大,高压空气14的膨胀压力减小,刚度减小,活塞5下面的B腔容积减小, 迫使B腔内的油液16只能通过阻尼阀13进入C腔内,这时,通过阻尼阀13的流量很小,在阻尼阀13处就会产生较大的阻尼力,同时C腔内上部的氮气被压缩,也产生较大的阻力,消耗了系统振动能量,使振荡逐渐衰减。
[0021] 当C腔内的油液16和高压氮气15被压缩到极限程度时,即是活塞5下移的极限位置,这样就能保证活塞5不会无限制的下移碰在底座9上,减小对部件的冲击。
5

Claims (1)

1. 一种汽车悬架系统的油气弹簧,具有外缸筒(3)和内缸筒(4),内缸筒(4)与外缸筒 (3)同轴并套于外缸筒(3)中,外缸筒(3)和内缸筒(4)的下端均密封固接底座(9),外缸筒 (3)上端的正中位置是连通内缸筒(4)内腔的进气孔(1);其特征是:内缸筒(4)的上端密封固接缸盖(2)且位于外缸筒(3)内腔顶部,内缸筒(4)的上口处固设缓冲块(12);在内缸筒(4)的内腔中同轴设置一个活塞(5)和一个推杆(17),活塞(5)固接推杆(17)上端,推杆 (17)下端伸出底座(9)下部并连接悬架系统的下球形铰链接盘(11),推杆(17)和底座(9) 之间密封;活塞(5)的外圈与内缸筒(4)内壁之间密封,活塞(5)的直径大于推杆(17)的直径;在内缸筒(4)上且接近底座(9)的位置处设置阻尼阀(13)和单向阀(7);由所述的活塞(5)、内腔筒(4)、缓冲块(12)形成的密闭空腔中充满高压空气(14),由所述的活塞(5)、 内腔筒(4)、推杆(17)和底盘(9)形成的空腔中注满油液(16),由所述的缸盖(2)、外缸筒 (3)、内缸筒(4)和底盘(9)形成的空腔的下段中是油液(16),油液(16)上面充满高压氮气 (15)。
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CN102359528A (zh) * 2011-08-15 2012-02-22 江苏大学 一种汽车悬架系统的油气弹簧
CN103552439A (zh) * 2013-10-15 2014-02-05 华中科技大学 一种用于多轴重型车辆的油气平衡悬架及其液压控制系统
CN104047987A (zh) * 2014-06-18 2014-09-17 江苏大学 一种新型油气弹簧
CN109424685A (zh) * 2017-08-26 2019-03-05 张青珍 一种新型油气弹簧

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