技术领域
[0001] 本
发明属于液压减振技术领域,具体涉及一种油液单向流动、能够提高减振器
散热性能的泵式浮动活塞减振器。
背景技术
[0002] 液压阻尼减振器是
汽车底盘的重要组成部分,在隔离和衰减悬架振动方面起着极其重要的作用。目前车辆上应用最多的是筒式液压减振器,其阻尼产生的基本原理是小孔节流作用。当汽车在不平路面上行驶时,减振器的阻尼作用将汽车振动
动能转化为减振器油液的
热能,然后通过各缸体散失到周围环境中。热量的产生会导致减振器
工作温度的变化,尤其在坏路面上高速行驶时,减振器油液温度将急剧上升。
[0003] 传统减振器在
压缩行程和复原行程中,油液往复地通过活塞
阀和底阀、油液流动集中,导致油液温度上升,而油液温度上升将造成如下危害:(1)导致油液
粘度的变化,影响减振器的阻尼特性,进而影响
悬架系统的隔振特性;(2)
加速密封元件的老化,导致
密封件过早失效,引起减振器高温漏油、漏气现象;(3)容易引起油液的
空化效应,导致减振器特性畸变以及异常噪声;(4)间接地,由于温升导致的减振器外特性的变化,将影响整车
操纵性和平顺性。可见液压减振器的温升现象是限制其使用和发展的重要问题之一。
发明内容
[0004] 为了克服
现有技术的不足,本发明提供了一种油液单向流动、能够提高减振器散热性能的泵式浮动活塞减振器。
[0005] 为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006] 一种泵式浮动活塞减振器,包括导向套及密封1、工作缸2、
活塞杆3、活塞4、
蓄能器5、储油室6和底阀7,活塞4与活塞杆3下端连接,沿着工作缸2内壁滑动,活塞杆3上端伸出工作缸2,导向套及密封1对工作缸2上端及活塞杆3进行密封和导向,底阀7安装在工作缸2下端与储油室7之间,蓄能器5出口与储油室7油液连通,活塞4上下分别形成上腔A和下腔B;所述的活塞杆3具有空心腔C,活塞4具有滑动切换通道,对上腔A、下腔B与空心腔C的通路进行切换,具体为压缩行程时下腔B与空心腔C油液连通,复原行程时上腔A与空心腔C油液连通;
[0007] 活塞杆3的空心腔C下端出口密封,上端出口通过活塞杆回油管11与储油室6油液连通,储油室6通过上腔补油
单向阀9、上腔补油管10与上腔A油液单向连通;
[0008] 储油室6通过底阀7上安装或加工的下腔补油单向阀8与下腔B油液单向连通。
[0009] 优选地,所述的活塞4的滑动切换通道包括上腔通道41、下腔通道42、滑动
支撑43和
滑阀44,其中滑阀44与滑动支撑43滑动连接,对上腔通道41、下腔通道42与空心腔入口通道31之间的油液通路进行切换;上腔通道41上侧和下腔通道42下侧分别固定有滑阀限位
块45。
[0010] 可选地,所述的滑阀44为
橡胶密封圈或滑动套。
[0011] 优选地,所述的活塞4整体作为滑阀44,此时上腔通道41、下腔通道42即为上下两个空心腔入口通道,滑动支撑43即为两空心腔入口通道31之间部分的活塞杆,活塞4整体沿着该部分活塞杆3外表面滑动,对上腔通道41、下腔通道42与空心腔C之间的油液通路进行切换。
[0012] 可选地,所述的蓄能器5由置于储油室6下方的密闭气囊51、可充气气囊52或浮动活塞储气室53替代。
[0013] 优选地,所述的上腔补油管10为导流缸筒101,储油室6由储油缸筒61构成,其中,导流缸筒101上端由导向套及密封1密封并与活塞杆回油管11油液连通,导流缸筒101下端开口与储油缸筒61油液连通,储油缸筒61内表面上端、导流缸筒101外表面上端及导向套及密封1形成储气室53,储气室53等同于蓄能器5。
[0014] 优选地,所述的上腔补油管10和储油室6由储油导流缸筒102构成,储油导流缸筒102上端由导向套及密封1密封,并通过上腔补油单向阀9与上腔A单向油液连通,储油导流缸筒102下端密封,并通过下腔补油单向阀8与下腔B单向油液连通,储油导流缸筒102底部布置有密闭气囊51或可充气气囊52,空心腔C上端出口通过活塞杆回油管11与储油导流缸筒102油液连通。
[0015] 优选地,所述的活塞杆回油管11为螺旋状软管111,螺旋状软管111上端与空心腔C上端出口油液连通,并绕着活塞杆3盘旋向下,螺旋状软管111下端与储油室6油液连通。
[0016] 本
申请中所述的下腔补油单向阀8和上腔补油单向阀9的开启压
力不同,产生不同大小的补油阻力。所述的上腔通道41和下腔通道42为阻尼孔,
对流经油液产生阻尼作用,上腔通道41和下腔通道42的孔径大小和数量的不同组合,产生不同大小的阻尼力。
[0017] 本发明的工作原理如下:
[0018] 首先介绍活塞4的滑动切换通道的工作原理,如图6(a)所示,当活塞4处于压缩行程时,滑阀44受到工作缸2向上的
摩擦力和下腔B油液压力作用,沿着滑动支撑43向上滑动,关闭上腔通道41,打开下腔通道42,从而下腔B中的油液通过下腔通道42、空心腔入口通道31进入空心腔C;
[0019] 如图6(b)所示,当活塞4处于复原行程时,滑阀44受到工作缸2向下的摩擦力和上腔A油液压力作用,沿着滑动支撑43向下滑动,关闭下腔通道42,打开上腔通道41,从而上腔A中的油液通过上腔通道41、空心腔入口通道31进入空心腔C;
[0020] 无论压缩行程还是复原行程,流入空心腔C的油液均从空心腔C上端出口流出,通过活塞杆回油管11进入储油室6,所不同的是:压缩行程时,下腔补油单向阀8关闭,上腔补油单向阀9打开,对上腔A进行补油;复原行程时,上腔补油单向阀9关闭,下腔补油单向阀8打开,对下腔B进行补油。
[0021] 本申请的有益效果在于:
[0022] 由于采用了独特的具有滑动切换通道的活塞形式,使得减振器油液始终是单向流动,类似于
液压泵的泵油过程,因此称为“泵式浮动活塞减振器”,油液的单向流动,而且油液总是流经外部管路,使得本申请的减振器结构散热效果得到显著提升;
[0023] 本申请中的压缩和复原行程的阻尼孔和阀系结构分散布置,更易于进行不同的
压缩力和复原力的设计和匹配,进而取得理想的减振特性;
[0024] 通过不同的活塞形式、蓄能器形式、外部油管布置形式等,可实现减振器的多种结构布置形式,适应于不同应用场合的车辆。
附图说明
[0026] 图2是是活塞的两种实施例;
[0027] 图2(a)中活塞为通过滑阀实现油路切换;
[0028] 图2(b)中活塞为整体滑动对油路进行切换;
[0029] 图3是蓄能器的三种替换形式;
[0030] 图3(a)中使用密闭气囊;
[0031] 图3(b)中使用可充气气囊;
[0032] 图3(c)中使用浮动活塞储气室;
[0033] 图4是本申请的第二实施例;
[0034] 图5是本申请的第三实施例;
[0035] 图6是本申请中活塞的滑动切换通道的工作原理;
[0036] 图6(a)为压缩行程;图6(b)为复原行程。
[0037] 图中:
[0038] 1、导向套及密封;2、工作缸;3、活塞杆;4、活塞;5、蓄能器;6、储油室;
[0039] 7、底阀;8、下腔补油单向阀;9、上腔补油单向阀;10、上腔补油管;
[0040] 11、活塞杆回油管;A、上腔;B、下腔;C、空心腔;
[0041] 31、空心腔入口通道;41、上腔通道;42、下腔通道;43、滑动支撑;
[0042] 44、滑阀;45、滑阀限位块;51、密闭气囊;52、可充气气囊;53、浮动活塞储气室;
[0043] 53、储气室;61、储油缸筒;111、螺旋状软管;101、导流缸筒;102、储油导流缸筒。
具体实施方式
[0044] 下面结合附图对本申请进行详细介绍。
[0045] 图1是本申请的泵式浮动活塞减振器的一种实施例,包括导向套及密封1、工作缸2、活塞杆3、活塞4、蓄能器5、储油室6和底阀7,活塞4与活塞杆3下端连接,沿着工作缸
2内壁滑动,活塞杆3上端伸出工作缸2,导向套及密封1对工作缸2上端及活塞杆3进行密封和导向,底阀7安装在工作缸2下端与储油室7之间,蓄能器5出口与储油室7油液连通,活塞4上下分别形成上腔A和下腔B;适当的活塞杆3具有空心腔C,活塞4具有滑动切换通道,对上腔A、下腔B与空心腔C的通路进行切换,具体为压缩行程时下腔B与空心腔C油液连通,复原行程时上腔A与空心腔C油液连通;
[0046] 活塞杆3的空心腔C下端出口密封,上端出口通过活塞杆回油管11与储油室6油液连通,储油室6通过上腔补油单向阀9、上腔补油管10与上腔A油液单向连通;
[0047] 储油室6通过底阀7上安装或加工的下腔补油单向阀8与下腔B油液单向连通。
[0048] 图2是是活塞的两种实施例;
[0049] 图2(a)中活塞为通过滑阀实现油路切换,所述的滑阀44可以为橡胶密封圈或滑动套,所述的活塞4的滑动切换通道包括上腔通道41、下腔通道42、滑动支撑43和滑阀44,其中滑阀44与滑动支撑43滑动连接,对上腔通道41、下腔通道42与空心腔入口通道31之间的油液通路进行切换;上腔通道41上侧和下腔通道42下侧分别固定有滑阀限位块45。
[0050] 图2(b)中活塞为整体滑动对油路进行切换;所述的活塞4整体作为滑阀44,此时上腔通道41、下腔通道42即为上下两个空心腔入口通道,滑动支撑43即为两空心腔入口通道31之间部分的活塞杆,活塞4整体沿着该部分活塞杆3外表面滑动,对上腔通道41、下腔通道42与空心腔C之间的油液通路进行切换。
[0051] 图3是蓄能器的三种替换形式,即所述的蓄能器5由置于储油室6下方的密闭气囊51、可充气气囊52或浮动活塞储气室53替代。
[0052] 图4是本申请的第二实施例;所述的上腔补油管10为导流缸筒101,储油室6由储油缸筒61构成,其中,导流缸筒101上端由导向套及密封1密封并与活塞杆回油管11油液连通,导流缸筒101下端开口与储油缸筒61油液连通,储油缸筒61内表面上端、导流缸筒101外表面上端及导向套及密封1形成储气室53,储气室53等同于蓄能器5。
[0053] 图5是本申请的第三实施例;所述的上腔补油管10和储油室6由储油导流缸筒102构成,储油导流缸筒102上端由导向套及密封1密封,并通过上腔补油单向阀9与上腔A单向油液连通,储油导流缸筒102下端密封,并通过下腔补油单向阀8与下腔B单向油液连通,储油导流缸筒102底部布置有密闭气囊51或可充气气囊52,空心腔C上端出口通过活塞杆回油管11与储油导流缸筒102油液连通。
[0054] 优选地,所述的活塞杆回油管11为螺旋状软管111,如图4所述,螺旋状软管111上端与空心腔C上端出口油液连通,并绕着活塞杆3盘旋向下,螺旋状软管111下端与储油室6油液连通。
[0055] 本申请中所述的下腔补油单向阀8和上腔补油单向阀9的开启压力不同,产生不同大小的补油阻力。所述的上腔通道41和下腔通道42为阻尼孔,对流经油液产生阻尼作用,上腔通道41和下腔通道42的孔径大小和数量的不同组合,产生不同大小的阻尼力。
[0056] 下面结合图6对本申请的工作原理进行介绍:
[0057] 首先介绍活塞4的滑动切换通道的工作原理,如图6(a)所示,当活塞4处于压缩行程时,滑阀44受到工作缸2向上的摩擦力和下腔B油液压力作用,沿着滑动支撑43向上滑动,关闭上腔通道41,打开下腔通道42,从而下腔B中的油液通过下腔通道42、空心腔入口通道31进入空心腔C;
[0058] 如图6(b)所示,当活塞4处于复原行程时,滑阀44受到工作缸2向下的摩擦力和上腔A油液压力作用,沿着滑动支撑43向下滑动,关闭下腔通道42,打开上腔通道41,从而上腔A中的油液通过上腔通道41、空心腔入口通道31进入空心腔C;
[0059] 无论压缩行程还是复原行程,流入空心腔C的油液均从空心腔C上端出口流出,通过活塞杆回油管11进入储油室6,所不同的是:压缩行程时,下腔补油单向阀8关闭,上腔补油单向阀9打开,对上腔A进行补油;复原行程时,上腔补油单向阀9关闭,下腔补油单向阀8打开,对下腔B进行补油。