用于缓冲压力的装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201380059704.X | 申请日 | 2013-11-19 | 公开(公告)号 | CN104812653B | 公开(公告)日 | 2017-04-05 |
| 申请人 | 沃依特专利有限责任公司; | 发明人 | K·蒙堡; C·拉德瓦根; H·拉特勒; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于缓 冲压 力 的装置(100)，其形式为设计出即使在动态撞击 载荷 下也可逆的撞击保险装置。本发明的目的在于，提供一种装置，所述装置构造成，在正常运行以及在过载情况下能可靠地且可逆地吸收撞击，为此提出一种用于缓冲压力的装置，所述装置具有带有与后部的液压腔区域(12)连接的溢流区域(41)的 阀 系统(40)，所述溢流区域构造成，使得 液压液 体能由后部的液压腔区域(12)流入前部的液压腔区域(13)。为了控制液压液体从后部的液压腔区域(12)朝溢流区域(41)的方向的流动速度，节流销(30)伸入后部的液压腔区域(12)和溢流区域之间的连接区域中。所述节流销(30)能够从第一状态转移到第二状态，在第一状态下，液压液体能从后部的液压腔区域(12)流入溢流区域(41)，在第二状态下，后部的液压腔区域(12) 流体 密封地与溢流区域(41)分隔。在空心 活塞 的端部区域上构成的阀系统(40)附加地具有过载阀(60)，所述过载阀通过至少一个过载通道(62)与后部的液压腔区域(12)连接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用于缓冲压力的装置，所述装置(100)具有以下特征： |
||||||
| 说明书全文 | 用于缓冲压力的装置技术领域背景技术[0002] 由轨道车辆技术已知，在多节车辆的各个车厢之间安装撞击保险装置，例如所谓的撞击吸收器形式的撞击保险装置。这种构件设置成，使得所述构件在与固定或运动的障碍、例如另一个车厢发生撞击时吸收能量并应由此防止车辆或装载物发生损坏。这种撞击吸收器主要用于轨道车辆，其中使用至少一个或两个安装在端侧上的结构件，这些结构件的目的是，吸收沿轨道车辆的纵向方向从外部作用到轨道车辆上的水平压力。 [0003] 这里在轨道车辆上主要使用两种类型的撞击吸收器。所谓的中央缓冲器构成一种撞击保险装置，该撞击保险装置设置在车辆的纵轴线中，从而在轨道车辆的每个端侧只有一个缓冲器位于kopfschwelle的中央。此外还已知所述的侧面缓冲器，在所述侧面缓冲器中，在轨道车辆的各端侧上分别设置两个缓冲器。 [0004] 文献DE 10 2007 057 574 B3涉及一种缓冲压力撞击的撞击衰减元件的弹簧缓冲器单元。这种已知的弹簧缓冲器单元具有过载阀，所述过载阀允许液压液体从后部的液压腔区域向前部的液压腔区域溢流。为了控制液压液体从后部的液压腔区域朝溢流区域的方向的流动速度，还设有节流销，如具体在文献DE 20 2007 003 562 U1中记载的节流销。 [0005] 文献EP 1 169 207 B1涉及一种用于轨道车辆和轮式车辆上的悬挂装置的拉/压弹簧缓冲器。这种由现有技术已知的拉/压弹簧缓冲器具有壳体和在一侧从壳体中伸出的活塞元件，所述活塞元件可以从零点位置出发分别克服弹簧装置和缓冲装置的阻力沿两个方向运动。 [0006] 文献DE 2 047 850 A涉及一种吸收能量的撞击缓冲器，特别是用于轨道车辆的液压缓冲器。 [0007] 由文献US 3,139,989已知一种用于轨道测量的侧面缓冲器。 [0008] 由轨道车辆技术已知，例如在多节的轨道车辆中，当车厢不是通过转盘相互连接时并且由此在行驶运行中两个相互连接的车厢的间距可能变化时，各个车厢装备有侧向缓冲器(“UIC缓冲器”)。这种侧向缓冲器用于在正常行驶运行中吸收和缓冲例如在制动时出现的撞击。 [0009] 为了在类静态的弹性移入(einfedern)以及在动态载荷下实现缓冲器良好的弹性移入特性，已知地使用所谓的气体液压缓冲装置，所述缓冲装置由气压弹簧与液压溢流系统的组合构成。在这种传统的气体液压缓冲器静态或类静态地弹性移入时，气压弹簧部件内部的填充气体(通常是氮气)被压缩并由此产生作用到缓冲盘上的反作用力。在从外部作用到缓冲器上的力降低时，气体弹簧由此通过填充气体的膨胀实现所谓的复位行程，即缓冲器弹出。 [0010] 在这种传统的气体液压缓冲器受到动态载荷时，液压油或其他形式的液压液体附加地通过节流间隙确保，通过在流动过程期间通过节流间隙时出现的压力下降而产生跟随动态力曲线的液压反力，所述反力反作用于导致弹性移入的撞击力。 [0011] 在这种已知的气体液压缓冲器组合中，被视为有问题的是，这种缓冲器组合通常设计成仅用于吸收在轨道车辆正常运行中的撞击。具体而言，由此尽管能够可逆地接收正常运行中的撞击，但缺少能够可逆地吸收在撞击事故的情况下出现的远远更高的撞击力的解决方案。在这种情况下目前为止例如常见的是，通过破坏性的能量消耗元件吸收过高的撞击力。所述能量消耗元件特别可能是破坏性的变形管，所述变形管将在碰撞事故的情况下出现的撞击能量转换成变形能并以此在每次使用后必须更换。 [0012] 由现有技术已知的气体液压缓冲器组合通常还具有非常大的尺寸，以便确保接收所有在正常运行和在碰撞事故情况下出现的撞击能量。 发明内容[0013] 由于上面提出的问题，本发明的目的在于，提供一种装置，所述装置构造成在正常运行以及在过载情况下能可靠地且可逆地吸收撞击。此外本发明的目的还在于，给出一种装置，所述装置与已知的用于缓冲压力的装置相比具有减小的安装空间。 [0015] 因此本发明涉及一种用于缓冲压力的装置，所述装置具有缸体、特别是圆形缸体，在所述缸体中构成液压腔。所述装置还具有相对于缸体沿中心轴线能伸缩式移动的空心活塞，在空心活塞的一个端部区域上构成的阀系统，用于将液压腔分成后部的液压腔区域和前部的液压腔区域。在空心活塞中能沿中心轴线运动地设置分隔活塞，所述分隔活塞将在空心活塞内部形成的气室与前部的液压腔区域分开。 [0016] 在空心活塞的一个端部区域上构成的阀系统具有与后部的液压腔区域连接的溢流区域，所述溢流区域构造成，使得液压液体能由后部的液压腔区域流入前部的液压腔区域。为了控制液压液体从后部的液压腔区域朝溢流区域的方向的流动速度，节流销伸入后部的液压腔区域和溢流区域之间的连接区域中。所述节流销能够从第一状态转移到第二状态，在第一状态下，液压液体能从后部的液压腔区域流入溢流区域，在第二状态下，后部的液压腔区域流体密封地与溢流区域分隔。换句话说，液压液体只在节流销的第一状态下能从后部的液压腔区域转移到前部的液压腔区域中。 [0017] 在空心活塞的一个端部区域上构成的阀系统附加地具有过载阀，所述过载阀通过至少一个过载通道与后部的液压腔区域处于连接。所述过载阀优选构造成，在过载阀打开的状态下，过载通过间隙实现液压液体从后部的液压腔区域向前部的液压腔区域的溢流，特别是只有在节流销处于其第二状态时，过载阀才能转移到所述打开的状态。 [0018] 根据本发明的装置具有一系列优点。由此，通过与节流销相结合的溢流区域和过载阀的组合以简单的方式实现了，确保了吸收在正常运行中以及在碰撞事故情况下出现的撞击能量。具体而言，溢流区域和与溢流区域共同作用的节流销特殊的布置结构用于，缓冲在正常运行中引起的载荷并且同时不会超过预先规定的第一行程。一旦撞击能量超过能预先确定的极值，则节流销从其第一状态转移到其第二状态，在第二状态下，后部的液压腔区域与溢流区域流体密封地分隔。因此现在不能通过节流销进行能量消耗。相反，超出设计范围的高撞击能量通过过载阀缓冲，所述过载阀同样是阀系统的一部分。就是说，为了吸收在碰撞事故情况下出现的撞击能量，提供第二行程，所述第二行程使得能够吸收比第一行程单独能吸收的更多的能量。 [0019] 当然，阀系统的所有能量消耗元件都构造成可逆的，由此即使在过载情况下也不需要更换根据本发明的用于缓冲压力的装置的构件。此外，根据本发明的用于缓冲压力的装置具有特别小的尺寸，因为可以放弃使用大体积的破坏性能量消耗元件，例如变形管，并且替代这种能量消耗元件仅需要略大的后部的液压腔区域。 [0021] 这样，在根据本发明的用于缓冲压力的装置的第一实现方案中设定，节流销具有用于在节流销的内部容纳液压液体的空腔以及在空腔近端上的至少一个第一径向孔。所述至少一个第一径向孔设计成，使得在节流销的第一状态下允许液压液体从后部的液压腔区域向空腔中溢流。通过节流销的这种具有用于容纳液压液体的空腔的构造，可以降低用于溢流区域的位置需求。由此，可以进一步减小根据本发明的装置的尺寸。根据一个实施形式，从后部的液压腔区域排挤出来的液压液体通过所述至少一个第一径向孔流入节流销的空腔中并在此后转移到溢流区域中。在流动过程期间，在所述至少一个第一径向孔上出现压力降，所述压力降产生跟随动态力曲线的液压反力，所述反力又反作用于撞击力。所形成的压力降主要取决于所述至少一个第一径向孔的数量和直径。因此，根据这种实现方案可以以简单的方式非常精确地调整缓冲程度。 [0022] 根据按本发明的用于缓冲压力的装置的另一个实现方案，节流销的空腔在远端具有能拆下的封闭元件，所述封闭元件设计成，使得节流销的空腔构造成能相对于阀系统的溢流区域被封闭。通过可选的封闭元件可以进一步提高后部的液压腔区域与前部的液压腔区域之间的流动阻力。此外，通过设置能拆下的封闭元件还实现了进一步降低根据本发明的装置的尺寸，因为根据该实施形式溢流区域可以构造成节省位置的，如在下面的过程中还将详细说明的那样。 [0023] 节流销可以附加于所述至少一个第一径向孔在空腔远端和近端之间还具有至少一个第二径向孔。这里所述至少一个第二径向孔设计成，使得在节流销的第一状态下，允许液压液体从空腔向溢流区域中溢流。特别是当如上面所述通过能拆下的封闭元件封闭空腔时，这是特别有利的。换而言之，所述至少一个第二径向孔构成第二缓冲元件，该第二缓冲元件的直径有直接与液压液体的压力降相关。当然，所述至少一个第二径向孔也可以是缝隙或其他开口，所述开口允许液压液体流动通过。 [0024] 根据另一个实施形式，过载阀通过弹簧、优选是环形弹簧被压入其阀座中。这种解决方案的优点是，能够以非常简单和有效的方式在结构上预先规定触发过载阀所需的预紧力，也称为开关力。将过载阀保持在其阀座中的所述预紧力通常以多倍高于在正常运行状态下、就是说在常规行驶运行或在车厢调度运行中由于后部的液压腔区域、溢流区域和前部的液压腔区域之间的压力差而形成的力。在后部的液压腔区域中并由此也在过载通道中引起极度的压力升高的过载情况例如可能在由事故引起的轨道车辆与障碍物的撞击中出现。在这种情况下，过载阀克服预紧力被从其阀座中压出并提供了液压液体从后部的液压腔区域向前部的液压腔区域直接溢流的可能性。 [0025] 过载阀特别是可以构造成球止回阀。这里，球体以球笼的形式借助于上面所述的弹簧、特别是环形弹簧压入阀座中。如果液压力高于弹簧预紧力，则球体打开，由此即使在环形弹簧行程较小时也能释放较大的横截面。球止回阀因此提供了这样的优点，即，即使极高的撞击力也能快速且可靠地被导出。 [0026] 当然，有利的是，用于打开过载阀所需的开关力是能够预先确定的。所述开关力例如通过上面所述的弹簧、优选环形弹簧的预紧力来确定。过载阀的开关力优选选择成，使得只在超出设计范围的高撞击速度(例如在碰撞事故情况下)下才超过所述开关力。因此确保了，过载阀在正常运行中被固定在关闭状态并仅在碰撞事故情况下才将通过过载通道后部的液压腔区域与前部的液压腔区域连接。 [0027] 此外设定，阀系统还具有止回阀，优选是球阀，其中所述止回阀设置成，使得只有恰好在前部的液压腔区域中的压力大于溢流区域或后部的液压腔区域中的压力之一时，该止回阀才允许液压液体从前部的液压腔区域向溢流区域和/或后部的液压腔区域回流。通过这种具有止回阀的解决方案，可以这样来调节缓冲装置的再弹出，即所谓的复位行程，使得复位行程能够快速实现，而不必在受载情况下，即在弹性移入时通过该复位行程通道实现液压液体从倍增阀上的溢流区域进入前部的液压腔区域的旁通可能性，即绕行可能性。对于止回阀备选地或附加地，当然也可以设想，阀系统具有永久性的旁通通道，所述旁通通道通过一个尽可能窄的缝隙将后部的液压腔区域持续地与前部的液压腔区域连接。 [0028] 根据按本发明的装置的另一种实施方案，阀系统可以具有节流管，所述节流管沿中心轴线设置并构造成这样的空心圆柱体，使得在该空心圆柱体的内腔中构成所述溢流区域。同时所述分隔活塞具有凹口，所述凹口沿中心轴线设置并且设计成容纳节流管和/或节流销的朝向分隔活塞的端部区域。通过阀系统的这种具有节流管和所述凹口的结构形式，可以进一步优化根据本发明的装置的体积尺寸。这里节流管和/或节流销通过分隔活塞的所述凹口容纳，由此，可以节省装置内部的位置，而不会影响装置的功能。 [0029] 为了进一步降低根据本发明的装置的位置需求，节流管在背向节流销的端部区域上可以构造成能伸缩的。具体而言，节流管在这种情况下具有两个或更多个杆段，这些杆段能相互嵌套地移动。只有当节流销由于撞击移动到节流管中时，各个杆段才相对于彼此移动，以便扩展节流管的长度并由此提供必要的行程路程。 [0030] 此外可以设定，分隔活塞具有至少一个分隔活塞密封元件，在分隔活塞在空心活塞内部移动时，所述分隔活塞密封元件除了其密封特性以外例如还通过刮除环确保刮除液压液体。由此气室内部的填充气体在其纯度上尽可能少地受到影响，这对于实现根据本发明的装置的更长的使用寿命是有贡献的，并且还可以使得维护间隔延长。 [0031] 根据按本发明的用于缓冲压力的装置的另一个实施形式，阀系统具有通过至少一个通道与溢流区域连接的偏心的液压腔以及还具有至少一个偏心地设置的倍增阀。这里所述倍增阀后面的作用面与偏心的液压腔处于液压作用连接，而倍增阀前面的作用面与前部的液压腔区域处于液压作用连接，从而在倍增阀打开时，液压液体从偏心的液压腔流入前部的液压腔区域。由此通过附加于溢流区域设置偏心的液压腔，倍增阀可以这样偏心地设置，使得倍增阀不必包围溢流区域本身。由此，实现了明显降低倍增阀的体积，这还使其结构得到明显的简化。通过在阀系统中偏心地设置倍增阀，除了实现了简单且经济的结构形式以外，还实现了这样的优点，即，节流销可以设置在用于缓冲压力的装置上，而使用倍增阀不会导致大体积的结构形式。由此作为结果实现了，由于非常小的必要的结构空间，缓冲装置的总长度不必增大。 [0032] 此外可以设定，倍增阀前部的作用面、即输出面与倍增阀后部的作用面、即输入面之间的面积比例这样选择，使得为了打开倍增阀在偏心的环形空间中压力必须是存在于前部的液压腔区域中存在的压力的多倍。这里特别有利的是，倍增阀的倍增系数确定为在二至八的范围内，例如确定为五，这意味着，在偏心的环形空间中必须总是存在着在前部的液压腔区域中存在的压力乘以所述倍增系数的压力值，以便将倍增阀从其阀座移动到其打开位置。就是说，在所选择的示例中，即当倍增系数确定为五时，在偏心的环形空间中必须至少存在前部的液压腔区域中存在的压力的五倍的压力，以便打开倍增阀。由此，可以将气室的填充压力确定得比没有设置倍增阀时明显更低。 [0033] 此外特别有利的是，过载阀构造成，使得打开过载阀所需的开关力明显大于打开倍增阀所需的开关力。如上面所述，倍增阀也是用于正常行驶运行和调度运行中的撞击的缓冲元件的部分。因此倍增阀应构造成，使得倍增阀在比在过载阀中的情况小得多的撞击力下就已经打开。倍增阀实现了一种能够针对特定应用场合特别精确地确定必需的开关力的可能性。 [0034] 这里要指出的是，当然也可以在没有倍增阀的情况下使用过载阀。 [0035] 如上面所述，优选的是，根据本发明的用于缓冲压力的装置用作轨道引导的车辆、特别是轨道车辆中的再生性的能量消耗元件。因此，本发明还涉及一种轨道引导的车辆、特别是轨道车辆，所述车辆具有根据本发明的用于缓冲压力的装置。当然，根据本发明的装置可选地也可以用于其他应用领域，如例如用于汽车制造。附图说明 [0036] 下面根据在附图中示出的实施形式来详细说明根据本发明的用于缓冲压力的装置。 [0037] 其中： [0038] 图1示出根据本发明的用于缓冲压力的装置的第一实施形式的剖视图； [0039] 图2示出根据图1的装置的放大的细部视图； [0040] 图3示出带有止回阀的阀体的剖视图； [0041] 图4示出根据本发明的用于缓冲压力的装置的第二实施形式的剖视图； [0042] 图5示出在图4中示出的阀系统连同所属的节流销的放大视图； [0043] 图6示出根据本发明的用于缓冲压力的装置的第三实施形式在节流销的第一状态下的细部剖视图； [0044] 图7示出根据本发明的用于缓冲压力的装置的第三实施形式在节流销的第二状态下的细部剖视图； [0045] 图8示出根据本发明的装置的带有伸缩式的节流管的第四实施形式的细部剖视图；以及 [0046] 图9示出根据本发明的另一个实施形式的阀系统的剖视图。 具体实施方式[0047] 下面相同的或作用相同的构件为了清楚起见具有相同的附图标记。 [0048] 图1示出根据本发明的用于缓冲压力的装置的第一实施例的剖视图，所述装置主要包括缸体10和在缸体中能伸缩式地沿中心轴线1移动设置的空心活塞20，在所述空心活塞20的一个端部区域设置有阀系统40，所述阀系统将在缸体10内部构成的液压腔11分成后部的液压腔区域12和前部的液压腔区域13。由此，液压腔11至少部分地延伸到空心活塞20中。换而言之，前部的液压腔区域13形成在空心活塞20的内部。 [0049] 分隔活塞25将前部的液压腔区域13与在空心活塞20的内部构成的气室21分开，其中，气室21可以通过填充阀27填充处于压力下的填充气体。分隔活塞25具有分隔活塞密封元件26并设置成能沿中心轴线1运动。例如通过液压液体从后部的液压腔区域12流入前部的液压腔区域13，导致前部的液压腔区域13中的容积扩大由此使得分隔活塞25向气室21中移动，同时气室中的填充气体被压缩。 [0050] 在缸体10的空心活塞20移动时，第一空心活塞密封元件22和第二空心活塞23防止液压液体流过缸体10和空心活塞20之间的间隙处而从液压腔11流出到包围该装置20的外部区域中。特别是例如通过第一空心活塞密封元件22和/或第二空心活塞23上没有示出的刮除环来确保，空心活塞的目前没有插入缸体的外部区域24基本上没有被液压液体润湿。 [0051] 在液压腔11的后部的液压腔区域12中构成节流销30，并且所述节流销固定在缸体的中心轴线1上。在装置100于图1中所示的状态下，节流销30部分地伸入阀系统40的溢流区域41。溢流区域41根据该实施形式特别地通过节流管70的空腔27构成。在节流管70的朝向后部的液压腔区域12的端部区域上安装至少一个密封元件，所述密封元件防止液压液体进入节流销的外表面和节流管的内表面之间的溢流区域41中。 [0052] 图中所示的节流销30特别地构造成为用于控制液压液体从后部的液压腔区域12朝溢流区域41的方向流动的阻力。根据所示的实施形式，节流销30为此具有空腔36，用于在节流销30的内部容纳液压液体，以及具有至少一个第一径向孔38。所述至少一个径向孔38优选设置在空腔的近端，即背向溢流区域41的端部，所述至少一个第一径向孔38设计成，允许液压液体从后部的液压腔区域12向空腔36并由此向溢流区域41中溢流。从后部的液压腔区域12流入空腔36并由此流入溢流区域41的液压液体通过在所述至少一个第一径向孔38上的压力降而在溢流期间受到节流。阀系统40的壳体45可松开地与空心活塞20的端部区域连接。在根据本发明的装置100的压缩过程中，空心活塞20通过外力的作用沿纵向的中心轴线1移入缸体10中。因此，固定在空心活塞上的阀系统40也进一步向缸体10中运动，就是说，向后部的液压腔区域12中运动。由此在后部的液压腔区域12中形成过压，并且在操纵速度较低、即类静态的弹性移入时，在溢流区域41中建立相同的过压。通过所述溢流区域的至少一个通道42，一个偏心设置的液压腔43与阀系统40的溢流腔41连接，从而在类静态的情况下在所述偏心的液压腔43中存在与后部的液压腔区域12中相同的过压。偏心的空腔43通过倍增阀50以将其输入侧封闭。存在于液压腔11的前部的液压腔区域13中的压力作用在倍增阀50的输出侧上。 [0053] 在压力足够大，即，在偏心的液压腔43中的压力与前部的液压腔区域13中的压力之间的压力比相应地足够时，倍增阀打开并允许液压液体从溢流区域40通过通道42和偏心的液压腔向前部的液压腔区域13溢流。通过液压液体的这种从后部的液压腔区域12向前部的液压腔区域13溢流，空心活塞20连同阀系统40向缸体10内移动。因此，节流销30连续地继续向节流管70中移动。这一直进行到所述至少一个第一径向孔38通过所述节流管70的所述至少一个密封元件76相对于后部的液压腔区域12密封位置(见图7)。 [0054] 换而言之，节流销30从液压液体能从后部的液压腔区域12流入一流区域41的第一状态(图1至6)转移到后部的液压腔区域12流体密封地与溢流区域41分开的第二状态(图7)，同时空心活塞20向缸体10中移动。就是说，在图7中示出的节流销30的第二状态下，不再有液压液体通过所述至少一个第一径向孔38流入溢流区域41，因为所述至少一个第一径向孔38位于所述至少一个密封元件76的后面。 [0055] 在正常的行驶运行和调度运行中，通常不会出现这样的撞击力，这种撞击力能够将空心活塞20向缸体10中移动至这样距离，使得节流销30从其第一状态转移到第二状态。因此，在正常行驶运行中，节流销30最多向节流管70中移动这样的程度，也就是使得所述至少一个第一径向孔38流恰好经过密封元件76。 [0056] 图3示出图2中示出的阀系统40的半剖视图，所述阀系统还具有止回阀32，特别是球阀，所述止回阀32设置成：使得恰好当前部的液压腔区域中的压力大于溢流区域41中或后部的液压腔区域12中的压力中的至少一个压力时，该止回阀允许液压液体从前部的液压腔区域13向溢流区域41(未示出)和/或向后部的液压腔区域12中回流。特别是当要缓冲的压力不再施加在空心活塞20上，由此在后部的液压腔区域12中仅存在初始压力，而在前部的液压腔区域13中形成上面所述的过压时，会出现上述情况。在这种情况下，止回阀32打开并由此允许液压液体从前部的液压腔区域13通过回流通道34向后部的液压腔区域12中回流，直至在前部和后部的液压腔区域12、13之间重新建立压力平衡。以这种方式，根据本发明的用于缓冲压力的装置设计成完全可逆的，并且因而即使在碰撞事故情况下也不需要更换(见下文)。 [0057] 如从根据本发明的装置的所示实施形式可以看到的那样，阀系统40还具有过载阀60，所述过载阀通过至少一个过载通道62与后部的液压腔区域处于连接。在过载阀60的打开状态下，过载通过间隙61(图2)允许液压液体从后部的液压腔区域12向前部的液压腔区域13溢流。过载阀构造成使得所述过载阀只有在节流销30处于其第二状态下时才能切换到打开状态。换言之，打开过载阀60所需的开关力明显高于在正常运行中出现的撞击力。 [0058] 如果缓冲装置100中设计为用于正常行驶运行的行程被用尽，则节流销30处于其第二状态，在所述第二状态下，首先不再有液压液体能从后部的液压腔区域12转移到前部的液压腔区域13中(图7)。在这种所谓的过载情况下，在后部的和前部的液压腔区域12、13中出现压力差，所述压力差的大小使得过载阀60打开并通过过载通过间隙61实现从液压液体后部的压力腔区域12向前部的压力腔区域13的溢流。由此导致的过载通过间隙61上的压力降因此用于可靠且可逆地缓冲超出设计范围的高撞击能力。如上所述，也可以在过载阀60响应之后，通过止回阀32实现液压液体从后部的液压腔区域12向前部的液压腔区域13中的回流。 [0059] 对于所有所示的实施形式共同的是，节流销具有用于在节流销30的内部容纳液压液体的空腔36以及在空腔36的近端上的至少一个第一径向孔38。所述空腔优选构造成节流销30中的轴向孔。所述至少一个第一径向孔38设计成，使得在节流销30的第一状态下允许液压液体从后部的液压腔区域12向空腔36中溢流。 [0060] 根据图1、2和8示出的实施形式，所述空腔36朝节流管70的方向敞开并由此与节流管处于流体连通。 [0061] 根据在图4至7中示出的所述装置100的实施形式，节流销30的空腔36可以备选地在远端，即在朝向前部的液压腔区域13的端部上具有能拆下的封闭元件80，所述封闭元件设计成，使得节流销30的空腔36相对于阀系统40的溢流区域构造成能封闭的。根据该实施形式，节流销30的空腔36是这样的流体腔，来自第一液压腔区域12的液压液体通过所述至少一个第一径向孔38能够流入该流体腔中。由于空腔36的近端区域不再与溢流区域41直接连接，液压液体被以其他方式从空腔36导向溢流区域41。 [0062] 特别是如图6所示，节流销30此外还可以具有至少一个第二径向孔39，所述第二径向孔设置在空腔的远端和近端之间。所述至少一个第二径向孔39设计成，在节流销30的第一状态下允许液压液体从空腔36向溢流区域41中溢流。当然，也可以采用任意其他的手段使空腔36的流体腔与溢流区域41流体连通。所述至少一个第二径向孔39具有另外的优点，即形成另外的用于缓冲压力的压力降。 [0063] 与封闭元件80相结合还应指出，根据在图4至7所示的实施形式，将节流管70设计成两侧敞开的空心圆柱体就足够了。在这种情况下，节流管70附加地具有至少一个第二密封元件74，所述第二密封元件流体密封地将节流销30的外表面与节流管70的内侧连接。由此在不设置半侧封闭的节流管的情况下也能建立流体密封的阀系统40，由此能够大大降低阀系统的位置需求。 [0064] 对于所述至少一个第二径向孔39还需要再次说明的是，所述第二径向孔与所述至少一个第一径向孔38恰好隔开成等于为在正常行驶运行或调度运行中出现的撞击力设置的行程的间距。这里特别是优选约为60mm的间距。该间距恰好使得能实现，只要所述至少一个第一径向孔38与后部的液压腔区域12处于流体接通，即，只要节流销处于其第一状态下，则所述至少一个第二径向孔39与溢流区域41处于流体接通。一旦节流销30转移到其第二状态，就是说，所述至少一个第一径向孔38不再与后部的液压腔区域12接通，则液压液体不能通过节流销30的空腔36溢流到前部的液压腔区域13中。 [0065] 只有在撞击力足以使得过载阀60打开时，另外的液压液体才能从后部的液压腔区域12流入前部的液压腔区域13。通过过载通过间隙61将过载阀60的触发面与后部的液压腔区域12连接，就是说，在过载通道62中存在与后部的液压腔区域12中相同的压力。过载通道62可以通过孔形成。同样优选的时，设有多个过载通道62，以便能够实现尽可能大的有效流动横截面。 [0066] 过载阀60的预紧优选通过弹簧实现，所述弹簧将球阀压入其阀座中。弹簧63特别是构造成环形弹簧并具有高的预紧力，例如20kN。由于横截面比例，这种例如为20kN的弹簧预紧会导致过载阀较高的触发力，例如为800kN。由此，所述至少一个过载通道62的压力朝向其开放的阀面可以较大。由此，在过载阀打开的位置中可以实现较大的体积流，由此在碰撞事故情况下能够最短的时间内缓冲大的压力。当然，打开过载阀所需的开关力能够例如通过确定弹簧63的弹簧力预先确定。 [0067] 如上面所述，根据所有所示出的实施形式的阀系统都具有节流管70，所述节流管沿中心轴线1设置并且构造成空心圆柱体，使得在该空心圆柱体的内部容积中构成溢流区域41。这里在图中基本上可以看到节流管70的两个不同的实施形式。由根据图1、2和8的实施形式分别可以看到这样的节流管70，所述节流管构造成空心圆柱体并且在朝向分隔活塞25的端部区域上是封闭的。相反，在图4至7中示出的节流管70构造成在两侧敞开的空心圆柱体。 [0068] 为了进一步降低根据本发明的装置100的位置需求，分隔活塞25可以具有凹口28，所述凹口沿中心轴线1设置并且设计成用于容纳节流管70和/或节流销30的朝向分隔活塞的端部区域。通过分隔活塞25的在横截面中基本上为U形的凹口，以简单的方式扩大了前部的液压腔区域13的容积，而不必扩大装置100的总尺寸，并且不必牺牲气室21与前部的液压腔区域13之间的密封性。 [0069] 图8中示出根据本发明的用于缓冲压力的装置的另一个实施形式，该实施形式进一步降低了位置需求。在这种情况下要指出的是所示的节流管70，所述节流管在朝向分隔活塞25的端部区域上构造成伸缩式的。为此目的，节流管20由两个或多个杆段77-1、77-2组成，这些杆段通过密封环78相互连接。各个杆段77-1、77-2能够沿装置100的纵向相对于彼此移动，从而节流管70在缓冲情况下能够延长，以便能够容纳节流销30的整个长度。但构造成伸缩式的节流管70的延长受到止挡79的限制，所述止挡旋拧在第一杆段77-1的朝向分隔活塞25的端部区域上。 [0070] 最后还要指出，根据所有所示实施形式的阀系统40都具有通过至少一个通道42与溢流区域41连通的偏心的液压腔43以及还具有至少一个偏心设置的倍增阀50。 [0071] 倍增阀的详细视图例如可以由图5得出。由此可以得到，倍增阀50后面的作用面52与偏心的液压腔43处于液压的作用连接，而倍增阀前面的作用面51与前部的液压腔区域13处于流体的作用连接，从而在倍增阀50打开时，液压液体从偏心的液压腔43流入前部的液压腔区域13中。在正常运行中出现的撞击时，液压液体从后部的液压腔区域12通过节流销30流入溢流区域41，并从溢流区域通过通道42流入偏心的液压腔43。在液压液体通过通道 42流入偏心的液压腔43时，偏心的液压腔43中的压力作用到倍增阀后面的作用面52、即输入面上。如果所述作用到后面的作用面52上的压力大于作用到倍增阀前面的作用面51上的压力乘以倍增阀设计的倍增系数，则倍增阀50被推压离开其阀座并释放通过间隙53。换而言之，通过间隙53上的压力降同样有助于缓冲装置100正常运行中的撞击能量。由此在倍增阀打开时，通过间隙53至少部分地被露出，这附加于所述至少一个第一或第二径向孔38、39上的压力降在所述通过间隙53也形成另一个压力降。倍增阀的复位主要这样来确保，即，在倍增阀后面的阀腔54中存在较低的压力，即相当于装配时的环境压力的压力。 [0072] 还应指出的是，在根据图4和5的实施形式中示出补偿通道35，所述补偿通道不具有止回阀。补偿通道35将液压腔11的前部的液压腔区域13与在阀系统的壳体45中构成的阀系统密封元件46与同样设置在阀系统的壳体45中的活塞环47之间的环形腔连接。阀系统密封元件46和活塞环47在图4中示出。相反在图5中示出了用于容纳阀系统密封元件46或活塞环47的相应的容纳部(槽)。补偿腔35将在阀系统密封元件46和活塞环47之间形成的环形腔与液压腔11的前部的液压腔区域13连接，使得阀系统密封元件46仅受到气体弹簧压力。以这种方式，特别是当缓冲装置受到动态载荷时，可以针对压力峰值有效地保护阀系统密封元件46。设置这种补偿通道35是由液压技术公知的并且也在其他传统的气体液压缓冲器中使用。 [0073] 为了说明本发明，下面根据图6和7举例说明根据本发明的装置100的功能原理： [0074] 在图6中示出所述装置100，所述装置处于其初始位置，即撞击之前的位置。在出现轻微的、即在正常行驶运行或调度运行中出现撞击的情况下，空心活塞20向缸体10中移动，由此后部的液压腔区域12中的液压液体的压力提高。由于这种压力升高，液压液体通过所述至少一个第一径向孔38流入到节流销30的空腔36中，由此通过压力降已经实现了对撞击的第一次缓冲。 [0075] 在图6和7的具体实施形式中，液压液体还通过所述至少一个第二径向孔39从空腔36溢流到溢流区域41中。这里也通过所述至少一个第二径向孔39上的压力降实现了对撞击能量的缓冲。位于溢流区域41中的液压液体以一定过压进入偏心的液压腔43中并由此作用到倍增阀50后面的作用面52上。如果作用到后面的作用面52上的压力大于作用到倍增阀50前面的作用面51上的压力乘以倍增阀50设计的倍增系数，则倍增阀50被推压离开其阀座并露出通过间隙53。由此液压液体可以从偏心的液压腔43溢流到前部的液压腔区域13中，由此最终形成后部的液压腔区域12与前部的液压腔区域13之间的连通。 [0076] 通过液压液体从后部的液压腔区域12向前部的液压腔区域13的移动使得空心活塞20可以向缸体10中移动，由此与缸体10连接的节流销30同时向空心活塞20的节流管70中移动。 [0077] 节流销30向空心活塞20中的这种移动一直进行到节流销从其第一状态转移到其第二状态。在其第二状态下(图7)，所述至少一个径向孔38通过密封元件76与后部的液压腔区域12分开。如果撞击力没有超过在正常行驶运行中出现的极值，则所述撞击力通过上述机构完全可逆地吸收。 [0078] 在出现超出预期的高撞击力的碰撞事故情况下，对压力的缓冲附加地通过过载阀60进行。不能完全通过上面说明的机构缓冲的撞击力导致，节流销首先如上所述转移到其第二状态中，此后首先没有通过溢流区域41或倍增阀50进行缓冲。 [0079] 但在这种在图7中示出的情况下，另外的撞击能量通过过载阀60吸收，如用图7中的双箭头示出的那样。如果撞击能量足以使过载阀60打开，则所述撞击能量通过由此形成的过载通过间隙61进一步缓冲。为此，后部的液压腔区域12中的过压必须足以克服弹簧63的复位力将阀60推压离开阀座。在这种情况下，通过过载通过间隙上的压力降实现缓冲作用，直至空心活塞20完全移入缸体10中。换而言之，节流销30在这种机构中现在完全移动到空心活塞20中，直至用于碰撞事故情况的第二行程被用尽。当完整的第二行程被用尽时，才会发生按本发明的装置的变形，即带有永久性损伤的变形。 [0080] 在图9中示出根据本发明的阀系统40的另一个实施形式。该实施形式特别是与图5中所示的阀系统40的区别主要在于，这里没有使用倍增阀。在根据图9中的图示的阀系统中也没有使用球阀形式的过载阀。在根据图9的实施形式中设有两个过载通道62，其指向前面的液压腔区域13的方向的端面通过平面密封。如也在根据图5的阀系统40中那样，图9中示出的实施形式中设有相应的补偿通道35。 [0081] 本发明不仅限于参考附图所述的实施形式。相反也可以设想相应的改动方案。 [0082] 附图标记列表 [0083] 1 中心轴线 [0084] 10 缸体、特别是圆形缸体 [0085] 11 液压腔 [0086] 12 液压腔的后部的液压腔区域 [0087] 13 液压腔的前部的液压腔区域 [0088] 20 空心活塞 [0089] 21 气室 [0090] 22 第一空心活塞密封元件 [0091] 23 第二空心活塞密封元件 [0092] 24 空心活塞未移入的外部区域 [0093] 25 分隔活塞 [0094] 26 分隔活塞密封元件 [0095] 27 填充阀 [0096] 28 凹口 [0097] 30 节流销 [0098] 31 节流间隙 [0099] 32 止回阀 [0100] 34 回流通道 [0101] 35 补偿通道 [0102] 36 空腔 [0103] 38 第一径向孔 [0104] 39 第二径向孔 [0105] 40 阀系统 [0106] 41 阀系统的溢流区域 [0107] 42 溢流区域的通道 [0108] 43 偏心的液压腔 [0109] 44 环形腔 [0110] 45 阀系统的壳体 [0111] 46 阀系统密封元件 [0112] 47 活塞环 [0113] 50 倍增阀 [0114] 51 倍增阀前面的作用面 [0115] 52 倍增阀后面的作用面 [0116] 53 倍增阀的通过间隙 [0117] 54 倍增阀后面的阀腔 [0118] 60 过载阀 [0119] 61 过载通过间隙 [0120] 62 过载通道 [0121] 63 过载阀的弹簧 [0122] 70 节流管 [0123] 72 空腔 [0124] 74 第二密封元件 [0125] 76 第一密封元件 [0126] 77-1、77-2 杆段 [0127] 78 密封环 [0128] 79 止挡 [0129] 80 封闭元件 [0130] 100 用于缓冲压力的装置 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈