CN214036649U - 一种高频率响应阻尼可调半主动减振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高频率响应阻尼可调半主动减振器，包括贮油缸、工作缸、活塞杆和旁通油路，工作缸与贮油缸之间设置有导通单向阀，导通单向阀两端分别连通至工作缸下端和贮油缸内部，活塞体设置有使上腔和下腔连通的导通孔和活塞单向阀，旁通油路包括并联设置的第一分支油路、第二分支油路和第三分支油路，第一分支油路上串联有第一开关阀和第一先导阀，第二分支油路上设置有第二开关阀，第三分支油路上设置有第一溢流阀。本实用新型的目的在于解决或至少减轻传统的被动油压减振器不能根据车辆载重及线路情况实时调整的问题，提供一种高频率响应阻尼可调半主动减振器。

Description

一种高频率响应阻尼可调半主动减振器

技术领域

本实用新型涉及减振器技术领域，尤其涉及一种高频率响应阻尼可调半主动减振器。

背景技术

随着我国铁路规模及里程高速发展，高速轨道车辆对乘坐舒适性及行驶平稳性的要求越来越高。目前轨道车辆减振器均采用传统被动油压减振器，减振器阻尼特性为出厂设置好的固定阻尼系数或阻尼曲线，不能根据车辆载重及线路情况实时调整。当线路情况及车速、载重发生变化时，轨道转向架系统对减振器所需的阻尼系数会不断变化，传统被动减振器所设置的阻尼曲线只能取多种工况的折中值，实际运行中会出现设置阻尼系数不能满足实际工况下需求阻尼系数的问题，造成车辆舒适性、平稳性下降，因此使用可实时高频调整阻尼力的半主动减振器成为了高速轨道车辆的必然趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻传统的被动油压减振器不能根据车辆载重及线路情况实时调整的问题，提供一种高频率响应阻尼可调半主动减振器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种高频率响应阻尼可调半主动减振器，包括贮油缸、工作缸、活塞杆和旁通油路，所述工作缸密封固定套合于贮油缸内，所述活塞杆下端位于工作缸内且固定设置有活塞体，所述活塞体密封纵向滑动套合于工作缸内，活塞体将工作缸分为上腔和下腔，所述旁通油路一端连通至贮油缸下部、另一端连通至工作缸上部且位于活塞体上方，旁通油路的流通方向为工作缸流向贮油缸，所述工作缸与贮油缸之间设置有导通单向阀，所述导通单向阀两端分别连通至工作缸下端和贮油缸内部，导通单向阀的导通方向为贮油缸流向工作缸；

所述活塞体设置有使上腔和下腔连通的导通孔和活塞单向阀，所述活塞单向阀的导通方向为下腔流向上腔；

所述旁通油路包括并联设置的第一分支油路、第二分支油路和第三分支油路，所述第一分支油路上按流向依次串联有第一开关阀和第一先导阀，所述第二分支油路上设置有第二开关阀，所述第三分支油路上设置有第一溢流阀。

为了进一步实现本实用新型，可优先选用以下技术方案：

优选的，所述活塞体的导通孔设置有活塞节流阀。

优选的，所述第三分支油路上还设置有第一节流阀，所述第一节流阀位于第一溢流阀后方。

优选的，所述高频率响应阻尼可调半主动减振器工作时包括拉伸阶段和压缩阶段，处于所述拉伸阶段时，活塞杆带动活塞体上移时，处于所述压缩阶段时，活塞杆带动活塞体下移。

优选的，所述高频率响应阻尼可调半主动减振器处于拉伸阶段时，所述第一先导阀的通电电流为0.3A-1.6A；

所述高频率响应阻尼可调半主动减振器处于压缩阶段时，所述第一先导阀的通电电流不大于2A。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型为一种油液单循环，带旁通控制油路的半主动高频响应减振器。通过对旁通油路中第一开关阀、第二开关阀及第一先导阀的高频动作控制，对减振器油液节流面积进行实时调整，实现了减振器阻尼力以三种模式高频快速可调，即：极限快速响应模式、连续可调模式、被动模式。采用的第一开关阀、第二开关阀及第一先导阀可实现阻尼力≤50ms的快速响应；控制油路节流系统的冗余备份设计可以保证该减振器在电气控制失效时能以适合的固定阻尼曲线以被动模式正常行驶。

附图说明

图1为本实用新型的液压原理图；

图2为本实用新型处于压缩状态时最小阻尼的液压原理图；

图3为本实用新型处于压缩状态时阻尼可调的液压原理图；

图4为本实用新型处于压缩状态时最大阻尼的液压原理图；

图5为本实用新型处于压缩状态时中间阻尼的液压原理图；

图6为本实用新型处于拉伸状态时最小阻尼的液压原理图；

图7为本实用新型处于拉伸状态时阻尼可调的液压原理图；

图8为本实用新型处于拉伸状态时最大阻尼的液压原理图；

图9为本实用新型处于拉伸状态时中间阻尼的液压原理图；

其中：1-贮油缸；2-工作缸；3-活塞杆；4-旁通油路；5-活塞体；6-上腔；7-下腔；8-导通单向阀；9-活塞单向阀；10-活塞节流阀；11-第一开关阀；12-第一先导阀；13-第二开关阀；14-第一溢流阀；15-第一节流阀；401-第一分支油路；402-第二分支油路；403-第三分支油路。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1-9所示，一种高频率响应阻尼可调半主动减振器，包括贮油缸1、工作缸2、活塞杆3和旁通油路4，工作缸2密封固定套合于贮油缸1内，活塞杆3下端位于工作缸2内且固定设置有活塞体5，活塞体5密封纵向滑动套合于工作缸2内，活塞体5将工作缸2分为上腔6和下腔7，旁通油路4一端连通至贮油缸1下部、另一端连通至工作缸2上部且位于活塞体5上方，旁通油路4的流通方向为工作缸2流向贮油缸1，工作缸2与贮油缸1之间设置有导通单向阀8，导通单向阀8两端分别连通至工作缸2下端和贮油缸1内部，导通单向阀8的导通方向为贮油缸1流向工作缸2；

活塞体5设置有使上腔6和下腔7连通的导通孔和活塞单向阀9，活塞单向阀9的导通方向为下腔7流向上腔6，活塞体5的导通孔设置有活塞节流阀10；

旁通油路4包括并联设置的第一分支油路401、第二分支油路402和第三分支油路403，第一分支油路401上按流向依次串联有第一开关阀11和第一先导阀12，第二分支油路402上设置有第二开关阀13，第三分支油路403上按流向依次串联有第一溢流阀14和第一节流阀15。

本实用新型工作可分为压缩和拉伸两个运动过程，两过程中减振器阻尼力调节的实现方式如下：

拉伸阶段：活塞体5向上移动，活塞单向阀9关闭，工作缸2上腔6空间缩小，油液经由旁通油路4流入贮油缸1。同时工作缸2下腔7空间扩大产生负压，贮油缸1导通单向阀8开启，回流至贮油缸1的油液经导通单向阀8流入工作缸2下腔7补偿扩大的下腔7空间。当第一开关阀11开启，第二开关阀13开启，第一先导阀12不通电时，油液为经分第一分支油路401、第二分支油路402并联流回贮油缸1，油路节流面积最大，减振器为最小阻尼状态；当第一开关阀11关闭，第二开关阀13关闭时，工作缸2上腔6油液仅能经活塞节流阀10流入活塞下腔7。同时由于上腔6有活塞杆3占用部分体积，故自上腔6流入下腔7的油液体积小于下腔7扩大的体积，贮油缸1导通单向阀8开启，贮油缸1油液流入下腔7，补偿活塞杆3当量体积油液，此状态油路节流面积仅为活塞节流阀10，减振器为最大阻尼力状态；当第一开关阀11打开，第二开关阀13关闭，第一先导阀12通电(电流0.3A-1.6A)时，活塞上腔6油液由分第一分支油路401，经第一开关阀11、第一先导阀12流入贮油腔，油路节流面积由第一先导阀12开度控制，此时减振器为阻尼可调状态；当第一开关阀11打开，第二开关阀13关闭，先导阀不通电时，上腔6油液经分第一分支油路401流入贮油缸1，此时油路节流面积为第一先导阀12本身的最大节流面积，阻尼力不可调，为中间值，此时减振器为中间阻尼被动模式。

压缩阶段：活塞体5向下移动，活塞单向阀9打开，下腔7油液经由活塞单向阀9流入上腔6，由于上腔6一部分体积由活塞杆3占有，故下腔7流入上腔6油液体积大于上腔6扩大的体积，相当于活塞杆3截面体积的油液会经旁通油路4流回贮油缸1。当第一开关阀11开启，第二开关阀13开启，第一先导阀12不通电时，油液经分第一分支油路401、第二分支油路402并联直接流回贮油缸1，油路节流面积最大，减振器为最小阻尼状态；当第一开关阀11关闭，第二开关阀13关闭时，流入上腔6的多余油液只能流入第三分支油路403，当油液压力大于第一溢流阀14弹簧预紧力时，油液经第一溢流阀14，第一节流阀15流回贮油缸1，此时节流面积仅为第一节流阀15的节流面积，节流面积最小，为最大阻尼状态；当第一开关阀11开启，第二开关阀13关闭，第一先导阀12通电(电流≤2A)时，流入上腔6的多余油液由分第一分支油路401，经第一开关阀11、第一先导阀12流回贮油缸1，油路节流面积由第一先导阀12开度控制，此时减振器为阻尼连续可调状态；当第一开关阀11打开，第二开关阀13关闭，第一先导阀12不通电时，上腔6油液经分第一分支油路401直接流贮油缸1，此时油路节流面积为第一先导阀12本身的最大节流面积，阻尼力不可调，为中间值，此时减振器为中间阻尼被动模式。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高频率响应阻尼可调半主动减振器，包括贮油缸(1)、工作缸(2)、活塞杆(3)和旁通油路(4)，所述工作缸(2)密封固定套合于贮油缸(1)内，所述活塞杆(3)下端位于工作缸(2)内且固定设置有活塞体(5)，所述活塞体(5)密封纵向滑动套合于工作缸(2)内，活塞体(5)将工作缸(2)分为上腔(6)和下腔(7)，所述旁通油路(4)一端连通至贮油缸(1)下部、另一端连通至工作缸(2)上部且位于活塞体(5)上方，旁通油路(4)的流通方向为工作缸(2)流向贮油缸(1)，其特征在于，所述工作缸(2)与贮油缸(1)之间设置有导通单向阀(8)，所述导通单向阀(8)两端分别连通至工作缸(2)下端和贮油缸(1)内部，导通单向阀(8)的导通方向为贮油缸(1)流向工作缸(2)；

所述活塞体(5)设置有使上腔(6)和下腔(7)连通的导通孔和活塞单向阀(9)，所述活塞单向阀(9)的导通方向为下腔(7)流向上腔(6)；

所述旁通油路(4)包括并联设置的第一分支油路(401)、第二分支油路(402)和第三分支油路(403)，所述第一分支油路(401)上按流向依次串联有第一开关阀(11)和第一先导阀(12)，所述第二分支油路(402)上设置有第二开关阀(13)，所述第三分支油路(403)上设置有第一溢流阀(14)。

2.根据权利要求1所述的一种高频率响应阻尼可调半主动减振器，其特征在于，所述活塞体(5)的导通孔设置有活塞节流阀(10)。

3.根据权利要求1所述的一种高频率响应阻尼可调半主动减振器，其特征在于，所述第三分支油路(403)上还设置有第一节流阀(15)，所述第一节流阀(15)位于第一溢流阀(14)后方。

4.根据权利要求1所述的一种高频率响应阻尼可调半主动减振器，其特征在于，所述高频率响应阻尼可调半主动减振器工作时包括拉伸阶段和压缩阶段，处于所述拉伸阶段时，活塞杆(3)带动活塞体(5)上移时，处于所述压缩阶段时，活塞杆(3)带动活塞体(5)下移。

5.根据权利要求4所述的一种高频率响应阻尼可调半主动减振器，其特征在于，所述高频率响应阻尼可调半主动减振器处于拉伸阶段时，所述第一先导阀(12)的通电电流为0.3A-1.6A；

所述高频率响应阻尼可调半主动减振器处于压缩阶段时，所述第一先导阀(12)的通电电流不大于2A。

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