CN203035836U - 工矿车辆用前悬架油缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工矿车辆用前悬架油缸，安装于车辆前部的上、下车架之间，包括缸体、固定在缸体尾端的缸底、与缸体内壁液封滑动配合的活塞杆和活塞，活塞环套固定在活塞杆尾端，所述活塞杆具有与缸体无杆腔相通且一端封闭的内腔，活塞杆上近活塞处径向设有单向阀和连通内腔与缸体有杆腔的阻尼孔。本实用新型在车辆行程过程中，通过路面的激励作用，反复上下运动来适应路面的状况，实现了减振和支撑的功能，设置在活塞杆上的单向阀、阻尼孔在此过程中实现阻尼大小的变换交替，达到了保证车辆运动平稳性的目的。

Description

工矿车辆用前悬架油缸

技术领域

本实用新型涉及液压油缸技术领域，尤其是一种用于工矿车辆的前悬架油缸。

背景技术

工矿车辆装载量大，人们对其的机动性能要求越来越高，其平均行驶速度、行驶平顺性、横向稳定性、缓冲可靠性和乘坐舒适性是对其机动性的几个重要指标，这些都与车身的固有振动特性相关，车身的固有振动特性是由其悬架系统来决定的。传统的悬架系统大都是由减震器和螺旋弹簧或是板弹簧组成，弹簧的刚度是定值，为了保证不同路面上的行驶平顺性，需要悬架的刚度较软，因此往往悬架的空间很大，弹簧质量大，无法适应重型底盘轻量化的发展，并且不能同时兼顾底盘的舒适性与操纵稳定性；另外，因为弹簧钢的强度有限，如果载重量增大，那么钢板弹簧的体积和长度就必然随之增加。

在国外的重型卡车上橡胶弹簧悬架也很普及，承载同样的重量，橡胶弹簧的体积要比钢板弹簧小得多。橡胶弹簧悬架除了具有强大的承载能力，还具有无噪声、免维护的优点，但是国内货运卡车超载严重，重卡上的橡胶弹簧使用寿命比国外低很多，所以我国的重卡绝大多数仍使用钢板弹簧悬架。

70年代后期出现了集减振器与支承弹簧于一体的油气悬挂系统，此项技术在工程车上得到广泛的应用。油气悬架是将油和气结合，同时利用油液的不可压缩实现较为准确的运动和力的传递，利用油液流动的易控制性实现各种大功率的控制。油气悬架不仅能具有较好的弹性特性，更重要的是它能方便地实现汽车运动姿势的良好控制。悬架油缸作为油气悬架最重要的部件，决定了整个悬架系统的主要性能，因此要求其在非线性刚度、非线性阻尼、车身高度自由调节、单位储能比大等方面具有较好的性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种用于工矿车辆、具有良好阻尼效果、能保持车辆行驶平稳性的前悬架油缸。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于工矿车辆的前悬架油缸，安装于车辆前部的上、下车架之间，包括缸体、固定在缸体尾端的缸底、与缸体内壁液封滑动配合的活塞杆和活塞，活塞将缸体分割成油缸的有杆腔和无杆腔，活塞环套固定在活塞杆尾端，所述活塞杆具有与无杆腔相通且一端封闭的内腔，活塞杆上近活塞处径向分别设有单向阀和连通内腔与有杆腔的阻尼孔。

所述的缸底上设有与无杆腔相通的加油孔，通过加油孔可以向活塞杆内腔加油、充气。

所述的单向阀包括钢球，活塞杆上开设有径向的台阶孔，钢球位于台阶孔外侧的大孔内。

为保证油缸运动的平稳性，所述的活塞杆与缸体内壁之间设有导向套，活塞与缸体内壁之间设有导向环。

所述的内腔内位于活塞杆前端处设有密封挡块，密封挡块与内腔内壁之间设有挡圈。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在车辆行程过程中，通过路面的激励作用，反复上下运动来适应路面的状况，实现了减振和支撑的功能，设置在活塞杆上的单向阀、阻尼孔在此过程中实现阻尼大小的变换交替，达到了保证车辆运动平稳性的目的。由于充入活塞杆内腔中的油气，具有非线性特性，并随着位移激励幅值的增加，刚度系数明显增加，这一刚度特性同传统的悬架有明显的区别。当悬架的位移变化较小时，其刚度值较小，且变化较小，使得车辆在较好的路面上行驶具有了较好的平稳性；当悬架位移变化较大时，其刚度也迅速增加，使车辆在较差的路面行驶时有较好的抗冲击能力。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中1.缸体 2.缸底 3.活塞杆 31.内腔 4.活塞 5.单向阀 51.钢球6.阻尼孔 7.加油孔 8.导向套 9.导向环 10.密封挡块 11.挡圈 12.有杆腔 13.无杆腔 14.挡板

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示的一种用于工矿车辆的前悬架油缸，安装于车辆前部的上、下车架之间。包括缸体1、固定在缸体1尾端的缸底2、与缸体1内壁液封滑动配合的活塞杆3和活塞4，活塞4环套固定在活塞杆3尾端，其中缸体1内孔为前小后大的阶梯孔，活塞杆3与阶梯孔的小孔部分液封滑动配合，活塞2与阶梯孔的大孔部分液封滑动配合，活塞杆3、阶梯孔的大孔内壁、活塞4前侧面三者之间构成油缸的有杆腔12，活塞4后侧面、阶梯孔的大孔内壁、缸底2内侧面三者之间构成油缸的无杆腔13。

所述的活塞杆3开设有与无杆腔13相通的内腔31，缸底2上设有与无杆腔13相通的加油孔7，通过该加油孔7可以向无杆腔13加油、充气；在内腔31位于活塞杆3前端处，设有封闭内腔31一端的密封挡块10，密封挡块10与内腔31内壁之间设有卡住密封挡块10的挡圈11，并设置有挡板14加以固定密封挡块10。

在活塞杆3上近活塞4处的径向，分别设有单向阀5和阻尼孔6，其中阻尼孔6连通内腔31与有杆腔12，阻尼孔6数量可根据要求设置一个或多个；所述的单向阀5为钢球51，活塞杆3上开设有径向的台阶孔，钢球51位于台阶孔外侧的大孔内。

为了保证油缸运动的平稳性，所述的活塞杆3与缸体1内壁之间设有导向套8，导向套8位于缸体1阶梯孔的台阶端面处，活塞3外周面与缸体1内壁之间设有导向环9。

本实用新型动作原理简述如下：活塞杆3的内腔31通过数个阻尼孔6和单向阀5将油缸的有杆腔12与无杆腔13连通，油缸制作完毕后，通过加油孔7向无杆腔13内加入一定量的液压油，液压油同时进入活塞杆3的内腔31内，在油缸装上车辆后再通过加油孔7向无杆腔13内冲入一定压力的惰性气体（如N2），也就是说油缸内是按一定比例充满油液和惰性气体的混合物，在车辆受到不平路面激励时，活塞4和活塞杆3组件就会相对缸体1作往复运动。1、当活塞杆3组件相对缸体1收缩，即悬架油缸处于压缩行程，则无杆腔13内的油液受到压缩，同时气体压力增大，这相当于弹簧受到压缩，同时有杆腔12的容积增大，压力下降，这时无杆腔13内的部分油液在受到压缩气体压力的作用下，经过阻尼孔6和单向阀5从无杆腔13进入有杆腔12，在这一过程中由于单向阀5和阻尼孔6同时导通，油液流经单向阀5和阻尼孔6的流速较低，产生的阻尼力比较小，这时主要由无杆腔13内的气体受到压缩产生弹性作用来抑制活塞杆3的缩回运动；2、当活塞杆3组件相对于缸体1伸出，即悬架油缸处于复原行程，则有杆腔12的油液受压缩，迫使有杆腔12的油液通过阻尼孔6向无杆腔13流动，此时的单向阀5处于关闭状态，因此产生了较大的阻尼力来迅速衰减振动，而且有杆腔12内油压升高，使复原行程的刚度增大，增加了阻尼作用，延缓了回弹，从而有利于改善车辆行驶的平稳性。因此在车辆的行程过程中，由于路面的激励作用，悬架油缸能反复上下运动来适应路面的不同状况，实现减振和支撑的功能。

最后说明的是车辆悬架系统的刚度并不是输入位移激励的线性函数，而是具有非线性特性，并随着位移激励幅值的增加，刚度系数明显增加，这一刚度特性同传统的悬架有明显的区别。当悬架的位移变化较小时，其刚度值较小，且变化较小，使得车辆在较好的路面上行驶具有了较好的平稳性；当悬架位移变化较大时，其刚度也迅速增加，使车辆在较差的路面行驶时有较好的抗冲击能力。同时影响油气悬架油缸特性的包括：初始的充气压力、油缸本身的参数（油缸缸体1直径、阻尼孔6和单向阀5的有效过流面积）和环境参数等，这些都要根据实际状况进行合适选择，以满足使用要求。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种工矿车辆用前悬架油缸，安装于车辆前部的上、下车架之间，包括缸体（1）、固定在缸体（1）尾端的缸底（2）、与缸体（1）内壁液封滑动配合的活塞杆（3）和活塞（4），活塞（4）将缸体（1）分割成油缸的有杆腔（12）和无杆腔（13），其特征是：活塞（4）环套固定在活塞杆（3）尾端，所述活塞杆（3）具有与无杆腔（13）相通且一端封闭的内腔（31），活塞杆（3）上近活塞（4）处径向分别设有单向阀（5）和连通内腔（31）与有杆腔（12）的阻尼孔（6）。

2.根据权利要求1所述的工矿车辆用前悬架油缸，其特征是：所述的缸底（2）上设有与无杆腔（13）相通的加油孔（7）。

3.根据权利要求1所述的工矿车辆用前悬架油缸，其特征是：所述的单向阀（5）包括钢球（51），活塞杆（3）上开设有径向的台阶孔（32），钢球（51）位于台阶孔（32）外侧的大孔内。

4.根据权利要求1所述的工矿车辆用前悬架油缸，其特征是：所述的活塞杆（3）与缸体（1）内壁之间设有导向套（8），活塞（4）与缸体（1）内壁之间设有导向环（9）。

5.根据权利要求1所述的工矿车辆用前悬架油缸，其特征是：所述的内腔（31）内位于活塞杆（3）前端处设有密封挡块（10），密封挡块（10）与内腔（31）内壁之间设有挡圈（11）。

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