CN202991714U

CN202991714U - 一种惯性系数可调式车辆液力惯容器装置

Info

Publication number: CN202991714U
Application number: CN 201220667965
Authority: CN
Inventors: 江浩斌; 胡贝; 张开定
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-12-07

Abstract

本实用新型涉及一种惯容器装置，更具体地说是涉及一种惯性系数可调式车辆液力惯容器装置，包括小液压缸、大液压缸、回流管Ⅰ、回流管Ⅱ；大液压缸的两个腔和小液压缸的两个腔分别通过回流管Ⅰ、回流管Ⅱ相互连通，小液压缸的两个腔通过回流管连通，回流管上设置有旁通阀。当需要调节惯性系数时，旁通阀控制回流管通路大小，从而控制从回流管回流的液体，实现控制惯性系数的大小。

Description

一种惯性系数可调式车辆液力惯容器装置

技术领域

本发明涉及一种惯容器，更具体地说是涉及一种惯性系数可调式液力惯容器装置。

背景技术

惯容器的引入实现了机械与电子网络之间严格的对应，促进了机械网络的发展。剑桥大学学者SMITH提出了惯容器的设想并设计出齿轮齿条式惯容器与滚珠丝杠式惯容器后，用弹簧、阻尼和惯容器三种元器件实现了一种悬架网络，进一步改善了车辆的综合性能。目前，虽然齿轮齿条惯容器克服了机械与电子网络之间不能严格对应的缺点。但是，但齿轮在啮合时齿间存在背隙，即回程间隙，却是一个客观存在的未被攻克问题。回程背隙会导致旋转过程中两相邻齿不能有效地接触，所以，在高速旋转换向时会导致迟滞现象和相位的滞后，而且齿轮齿条惯容器在大负荷作用下，齿很容易因短时过载或冲击载荷而产生过载折断。在中国专利申请号为201010510953.4的名为液力惯容器装置的专利中提出了一种液力惯容器装置。在该发明中，当外力沿活塞杆的轴向施加于大液压缸的活塞杆和缸体时，活塞相对于缸体做直线运动，推动油液从大液压缸流向小液压缸，使得小液压缸内的活塞两侧形成压差，压差驱动小液压缸活塞运动，最终驱动质量块运动，从而获得惯容器的特征。不仅使得机械与电子网络严格对应，并且该装置能够承受大的外载荷，制造成本低廉。但是该发明专利不具有惯容器惯性系数可调的特性，不具备惯性系数可调的惯容器都运用于被动悬架上，而可应用主动悬架、半主动悬架的惯容器还没有得到足够的重视与研发，同时也没有广泛的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种新的惯性系数可调式惯容器，用于解决现有的惯容器的不足：惯性系数不可调。

本发明的技术方案为：

一种惯性系数可调式车辆液力惯容器装置，包括小液压缸1、大液压缸11、回流管Ⅰ3、回流管Ⅱ13；

大液压缸11包括大缸体25、大活塞8、吊耳Ⅰ5、大活塞杆6、吊耳Ⅱ10组成，大活塞8将大缸体25分隔形成腔A7和腔C9两个腔体，腔A7远离大活塞8位置设置油口A4，腔C9远离大活塞8位置设置油口B12，大活塞杆6固定连接且穿过大活塞8，大活塞杆6端头伸出大缸体25外部, 吊耳Ⅰ5与大活塞杆6的端头固定连接, 吊耳Ⅱ10与大缸体25固定连接；

小液压缸1包括小缸体26、小活塞19、小活塞杆23、质量块、旁通阀18、回流管20组成，小活塞19将小缸体26分隔形成腔B21和腔D17两个腔体，腔B21远离小活塞19位置设置有油口C2和回流口A22，腔D17远离小活塞19位置设置有油口D14和回流口B16，回流管20两端分别连接回流口A22和回流口B16，旁通阀18设置在回流管20上，小活塞杆23固定连接且穿过小活塞19，小活塞杆23端头伸出小缸体26外部，小活塞杆23两端端头分别固定有质量块；

回流管Ⅰ3两端分别连接油口A4和油口C2，回流管Ⅱ13两端分别连接油口B12和油口D14，所述的大缸体25、小缸体26、回流管Ⅰ3、回流管Ⅱ13、回流管20内充满油液。

上述技术方案中，优选大活塞8与小活塞19有效面积之比大于3。

本发明的有益效果是，液压缸可以用来承载高压，制造成本低。再者，由于本发明内部有用于传递力的液体，只需在液体的通路上添加适当的阻尼机构即可兼做阻尼元件。对于振动控制系统来说，阻尼元件通常是用来消耗振动能量的必备组件之一，而本发明还能够兼做阻尼元件，因此不必再专门为系统增加阻尼元件，可进一步降低阻尼元件制造所需成本。

本专利技术方案的惯容系数由质量块的质量、大活塞与小活塞的有效面积之比、旁通阀的开口大小而决定，其中旁通阀的开口大小可以实时进行方便调节，从而可以通过利用控制器控制旁通阀开口大小来确定一个具有所需惯容系数的液力惯容器装置，满足主动悬架、半主动悬架的使用要求。

附图说明

图1为双侧活塞杆液力惯容器结构示意图。

图中，1、小液压缸，2、油口C，3、回流管Ⅰ，4、油口A、5、吊耳Ⅰ，6、大活塞杆，7、腔A，8、大活塞，9、腔C，10、吊耳Ⅱ，11、大液压缸，12、油口B，13、回流管Ⅱ，14、油口D，15、质量块B，16、回流口B，17、腔D，18、旁通阀，19、小活塞，20、回流管，21、腔B，22、回流口A，23、小活塞杆，24、质量块A，25、大缸体，26、小缸体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施过程作进一步说明。

图1为本专利技术方案的结构示意图, 一种惯性系数可调式车辆液力惯容器装置，包括小液压缸1、大液压缸11、回流管Ⅰ3、回流管Ⅱ13；

小液压缸1包括小缸体26、小活塞19、小活塞杆23、质量块、旁通阀18、回流管20组成，小活塞19将小缸体26分隔形成腔B21和腔D17两个腔体，腔B21远离小活塞19位置设置有油口C2和回流口A22，腔D17远离小活塞19位置设置有油口D14和回流口B16，回流管20两端分别连接回流口A22和回流口B16，旁通阀18设置在回流管20上，小活塞杆23固定连接且穿过小活塞19，小活塞杆23端头伸出小缸体26外部，小活塞杆23两端端头分别固定有质量块，图1中，小活塞杆23两端分别连接有质量块A24和质量块B15；

图1中的箭头f表示的是吊耳Ⅰ、吊耳Ⅱ受到的外力f方向，箭头V2表示吊耳Ⅰ5位移方向，箭头V1表示吊耳Ⅱ10位移方向。

当吊耳Ⅰ5、吊耳Ⅱ10分别受到等大反向的外力f时，外力经传导分别施加于大活塞杆6和大缸体25上，大活塞杆6推动大液压缸11内的大活塞8相对于大缸体25做直线运动，腔C9的油液通过回流管Ⅱ13从腔C9流向腔D17，腔C9和腔D17内油液的压力增加形成高压区，同时腔B21的油液通过回流管Ⅰ3从腔B21流向腔A7，腔B21和腔A7内油液的压力减小形成低压区，于是小活塞19两侧形成了压差，压差驱动小活塞19连同小活塞杆23一起向腔B21侧运动，最终驱动质量块A24和质量块B15运动。结果是，外力通过大液压缸11和小液压缸1推动质量块A24和质量块B15运动，从而获得了惯容器的特征，事实上，液力惯容器就是通过两个液压缸把质量块的惯性封装了起来。如果外力以相反的方向施加于大活塞杆和大缸体时，小活塞以相反的方向运动，即这是一个相反的过程。

下面结合附图对本发明的特点做进一步说明。

与电容器一样，惯容器是一种理想元件。因此把实际装置抽象成惯容器时，要掉一些次要的因素，比如较小的滑动摩擦，还有像理想液压阻尼器那样，要忽略活塞、活塞杆、活塞筒以及油液的质量，对于本发明同样要做忽略次要因素的理想化处理。

大液压缸11内的两个腔与小液压缸1内的两个腔是对应连通的，质量块与小活塞杆23的端部相连，作用时，大液压缸11内的大活塞8运动通过油液带动小液压缸11内的小活塞19运动，最终驱动质量块平动。当需要调节惯性系数时，有旁通阀18控制回流管20通路大小，从而控制从回流管20回流的液体，实现控制惯性系数的大小。既能够承受大的外载荷，又可降低制造成本，同时还实现了惯性系数可调。

所述旁通阀18可优选为一种可精确控制回流管20开度开度的电磁阀。

大液压缸大活塞与和小液压缸内小活塞的有效面积（所述有效面积为活塞面积减去活塞杆的横载面积）之比即确定惯容器的惯性系数。为了保证本发明有足够大的惯容系数，大液压缸大活塞与和小液压缸内小活塞的有效面积之比优选大于3。

Claims

1.一种惯性系数可调式车辆液力惯容器装置，其特征在于：包括小液压缸（1）、大液压缸（11）、回流管Ⅰ（3）、回流管Ⅱ（13）；

大液压缸（11）包括大缸体（25）、大活塞（8）、吊耳Ⅰ（5）、大活塞杆（6）、吊耳Ⅱ（10）组成，大活塞（8）将大缸体（25）分隔形成腔A（7）和腔C（9）两个腔体，腔A（7）远离大活塞（8）位置设置油口A（4），腔C（9）远离大活塞（8）位置设置油口B（12），大活塞杆（6）固定连接且穿过大活塞（8），大活塞杆（6）端头伸出大缸体（25）外部, 吊耳Ⅰ（5）与大活塞杆(6)的端头固定连接, 吊耳Ⅱ（10）与大缸体（25）固定连接；

小液压缸（1）包括小缸体（26）、小活塞（19）、小活塞杆（23）、质量块、旁通阀（18）、回流管（20）组成，小活塞（19）将小缸体（26）分隔形成腔B（21）和腔D（17）两个腔体，腔B（21）远离小活塞（19）位置设置有油口C（2）和回流口A（22），腔D（17）远离小活塞（19）位置设置有油口D（14）和回流口B（16），回流管（20）两端分别连接回流口A（22）和回流口B（16），旁通阀（18）设置在回流管（20）上，小活塞杆（23）固定连接且穿过小活塞（19），小活塞杆（23）端头伸出小缸体（26）外部，小活塞杆（23）两端端头分别固定有质量块；

回流管Ⅰ（3）两端分别连接油口A（4）和油口C（2），回流管Ⅱ（13）两端分别连接油口B（12）和油口D（14），所述的大缸体（25）、小缸体（26）、回流管Ⅰ（3）、回流管Ⅱ（13）、回流管（20）内充满油液。

2.根据权利要求1所述的惯性系数可调式车辆液力惯容器装置，其特征在于：大活塞（8）与小活塞（19）有效面积之比大于3。