一种配合空气弹簧的滑阀式阻尼可变减振器及工作方法技术

本发明专利技术公开一种配合空气弹簧的滑阀式阻尼可变减振器及工作方法，活塞杆下端固定连接在上、下活塞头，下活塞头下端面紧密接触气囊弹簧，气囊弹簧上端连接气体导管下端，气体导管通过活塞杆中心处的孔垂直向上伸出工作缸筒外从活塞杆上段侧部伸出后连接空气弹簧；工作缸筒内腔底部放置补偿气囊；活塞套外壁上沿圆周方向每隔90°开有4个盲槽，盲槽下端与工作缸下腔贯通，盲槽上端与活塞套顶面之间有封口，在每个盲槽内的上部位置处开有几个轴向排列的盲槽径向通孔，活塞套顶面的每个封口位置上开有与盲槽和盲槽径向通孔均相通的盲槽轴向通孔，活塞套上与盲槽轴向通孔同一径向位置也每隔90°均布4个活塞套轴向通孔，保证了减振效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开，活塞杆下端固定连接在上、下活塞头，下活塞头下端面紧密接触气囊弹簧，气囊弹簧上端连接气体导管下端，气体导管通过活塞杆中心处的孔垂直向上伸出工作缸筒外从活塞杆上段侧部伸出后连接空气弹簧；工作缸筒内腔底部放置补偿气囊；活塞套外壁上沿圆周方向每隔90°开有4个盲槽，盲槽下端与工作缸下腔贯通，盲槽上端与活塞套顶面之间有封口，在每个盲槽内的上部位置处开有几个轴向排列的盲槽径向通孔，活塞套顶面的每个封口位置上开有与盲槽和盲槽径向通孔均相通的盲槽轴向通孔，活塞套上与盲槽轴向通孔同一径向位置也每隔90°均布4个活塞套轴向通孔，保证了减振效果。【专利说明】—种配合空气弹簧的滑阀式阻尼可变减振器及工作方法
本专利技术涉及车辆悬架系统领域，具体涉及在车辆悬架系统中作为弹性原件的空气弹簧和阻尼元件的油液减振器。
技术介绍
悬架系统是车辆的重要组成部分之一，其作用是传递车轮和车架之间的一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车架、车身的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证车辆的平顺行驶。悬架系统中的阻尼装置和弹性元件对车辆行驶平顺性有较大影响，往往在空载时需要较低的阻尼和刚度，在满载时则需要较大的阻尼和刚度，且阻尼和刚度的变化需呈现非线性的关系才能满足车辆平顺性的要求。空气弹簧由于自身的特性，在其中充入高压气体后外部的橡胶皮囊具有一定的弹性，在外部载荷的作用下可以起到缓冲的作用，同时具有一定非线性变刚度的效果。油液减振器通过活塞的上下运动使缸内油液不断通过连接上下腔室的通孔而产生节流阻尼力，阻尼力与阻尼孔有效面积大小等因素有关，也可以认为流通面积的大小是决定阻尼力大小的关键因素之一。为了使减振器的阻尼效果好，通常把压缩行程的阻尼和伸张行程的阻尼取不同值，即在压缩行程，为了减少减振器传递的路面冲击力，选择较小的相对阻尼系数；而在伸张行程，为使振动迅速衰减，选择较大的相对阻尼系数。试验研究表明，悬架系统中理想的阻力特性应该是随着使用因素如道路条件和载荷的变化而改变的，即减振器的阻力应和悬架系统的参数有适当的匹配关系，从而保证悬架系统有良好的减振特性。传统配合空气弹簧的油液减振器与空气弹簧彼此是分开且相互独立的，其主要结构有活塞杆、工作缸筒、阻尼阀系和补偿腔组成。在压缩行程时，工作缸下腔油液受到挤压通过压缩阀进入上腔，产生压缩阻尼力，同时空气弹簧缓和来自外界激励的冲击。在伸张过程中，工作缸上腔油液受到挤压通过伸张阀进入下腔，产生拉伸阻尼力。这种传统油液减振器的压缩阻尼系数和拉伸阻尼系数是出厂设定好的，在工作过程中不会变化。但实际情况下，为了达到理想的乘坐舒适性和平顺性，往往希望阻尼系数是可变的。由于传统的油液减振器和空气弹簧彼此是相互独立工作的，两者不具有耦联性，因此即使空气弹簧具有非线性刚度和低固有频率的特性，但是受到减振器的阻尼系数固定不变的影响，两者不能始终达到理想的匹配状态。因此普通油液减振器具有如下缺陷: 1、单一的阻尼阀系使阻尼变化值较小，且阻尼系数不可变，无法与非线性刚度的空气弹簧达到理想的匹配状态，影响悬架系统性能的有效发挥。2、无法针对不同行驶工况和载荷进行实时的阻尼力调节，不能与空气弹簧形成耦联的关系，彼此相互独立，可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种以空气弹簧内部气体压力作为减振器活塞内部作用力的配合空气弹簧的滑阀式阻尼可变减振器及其工作方法，针对不同载荷和路况实现阻尼力的实时自动可调，能与空气弹簧达到理想的匹配状态，提高悬架系统的性能。为实现上述目的，本专利技术一种配合空气弹簧的滑阀式阻尼可变减振器采用如下技术方案:本专利技术含有工作缸筒和滑阀式组件，工作缸筒内充满油液，滑阀式组件包括活塞杆、活塞套、螺旋弹簧、气囊弹簧以及上、下活塞头，工作缸筒内腔有圆筒形的活塞套；工作缸筒内腔被滑阀式组件分隔为工作缸上腔和工作缸下腔；活塞杆从工作缸筒顶部中心垂直向下伸在工作缸筒内腔中，活塞杆的下端固定连接在活塞套内腔中的下活塞头和上活塞头，下活塞头下端面紧密接触气囊弹簧，气囊弹簧的上端连接气体导管下端，气体导管通过活塞杆中心处的孔垂直向上伸出工作缸筒外，气体导管上端从活塞杆上段侧部伸出后连接位于工作缸筒外部的空气弹簧；工作缸筒内腔底部放置全封闭式且充有高压惰性气体的补偿气囊；活塞套外壁上沿圆周方向每隔90°均匀开有4个盲槽，盲槽下端与工作缸下腔贯通，盲槽的上端与活塞套顶面之间有封口，在每个盲槽内的上部位置处开有几个轴向排列的盲槽径向通孔，活塞套顶面的每个封口位置上开有与盲槽和盲槽径向通孔均相通的盲槽轴向通孔，使工作缸上腔与工作缸下腔连通，活塞套上与盲槽轴向通孔同一径向位置也每隔90°均布4个活塞套轴向通孔，各个活塞套轴向通孔与同一径向位置处的盲槽径向通孔相通。本专利技术一种配合空气弹簧的滑阀式阻尼可变减振器的工作方法采用的技术方案是:A、拉伸行程时，活塞杆相对工作缸筒向上移动，气囊弹簧的体积变大，空气弹簧通过气体导管向气囊弹簧充气，螺旋弹簧长度缩短，上活塞头相对活塞套上移，对盲槽径向通孔进行封堵，当气囊弹簧和螺旋弹簧在外力作用下达到力平衡时带动活塞套一起相对工作缸筒上移，工作缸上腔中压强增大，工作缸上腔中的油液通过盲槽轴向通孔、活塞套轴向通孔和此时流通面积减小的盲槽径向通孔、四个盲槽后流入工作缸下腔中。B、压缩行程时，气囊弹簧的体积变小，螺旋弹簧长度变长，上活塞头从平衡位置相对活塞套下移，在平衡位置时被封堵的盲槽径向通孔从上至下依次全部被打开；此时空气弹簧被压缩，内部压强增大，通过气体导管相连通的气囊弹簧内压强也增大，当气囊弹簧内部压强与下活塞套上受到的压力达到力平衡时带动活塞套相对工作缸筒下移，使工作缸下腔内压强增大，工作缸下腔中的油液通过四个盲槽分别流经盲槽轴向通孔、开度最大的盲槽径向通孔、活塞套轴向通孔后进入工作缸上腔。本专利技术采用上述技术方案后具有的有益效果是: 1、在压缩行程时可变阻尼通道全部打开，此时本专利技术减振器具有两个阻尼通道，提供较小阻尼；在复原行程时，受外部空气弹簧载荷压力或路况的影响，活塞内部气囊弹簧与螺旋弹簧力平衡决定上活塞头的位置，从而影响阻尼通道的开度，复原行程具有一个长通阻尼通道和一个流通面积可变的阻尼通道。在载荷或路况变化时，空气弹簧内的气体通过气体导管进入气囊弹簧，使气囊弹簧内部压力增加，使其上部活塞头沿减振器轴线方向位置产生运动封堵住部分阻尼孔，因此油液流通面积发生变化从而改变减振器的复原行程阻尼力。能根据载荷或路面状况的变化实时自动调节复原过程阻尼力的大小，特别是能提供满足减振要求的相对较小的压缩阻尼力和相对较大的复原阻尼力，保证了减振效果，从而改善车辆的通过性和行驶平顺性。2、本专利技术中的补偿气囊在压缩行程时起到了缓冲作用。在复原行程中补偿气囊膨胀挤压油液，起到体积补偿作用，便于抑制空行程。3、本专利技术通过设置多个均布的通孔、盲槽，使减振器获得了所需的阻尼力，不需要增加额外的压缩、伸张阀系，从而降低成本，简化了结构。4、本专利技术采用单筒式结构形式，缩小了体积，便于布置。5、本专利技术很好地利用了空气弹簧内部气体压力受外界条件变化的这一规律，使空气弹簧和油液减振器进行有效的联动工作。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和【本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配合空气弹簧的滑阀式阻尼可变减振器，含有工作缸筒（5）和滑阀式组件，工作缸筒（5）内充满油液，其特征是：滑阀式组件包括活塞杆（1）、活塞套（7）、螺旋弹簧（12）、气囊弹簧（11）以及上、下活塞头（1b、1a），工作缸筒（5）内腔有圆筒形的活塞套（7）；工作缸筒（5）内腔被滑阀式组件分隔为工作缸上腔（14）和工作缸下腔（8）；活塞杆（1）从工作缸筒（5）顶部中心垂直向下伸在工作缸筒（5）内腔中，活塞杆（1）的下端固定连接在活塞套（7）内腔中的上、下活塞头（1b、1a），下活塞头（1a）下端面紧密接触气囊弹簧（11），气囊弹簧（11）的上端连接气体导管（16）下端，气体导管（16）通过活塞杆（1）中心处的孔垂直向上伸出工作缸筒（5）外，气体导管（16）上端从活塞杆（1）上段侧部伸出后连接位于工作缸筒（5）外部的空气弹簧；工作缸筒（5）内腔底部放置全封闭式且充有高压惰性气体的补偿气囊（10）；活塞套（7）外壁上沿圆周方向每隔90°均匀开有4个盲槽（20），盲槽（20）下端与工作缸下腔（8）贯通，盲槽（20）的上端与活塞套（7）顶面之间有封口，在每个盲槽（20）内的上部位置处开有几个轴向排列的盲槽径向通孔（17），活塞套（7）顶面的每个封口位置上开有与盲槽和盲槽径向通孔（17）均相通的盲槽轴向通孔（18），使工作缸上腔（14）与工作缸下腔（8）连通，活塞套（7）上与盲槽轴向通孔（18）同一径向位置也每隔90°均布4个活塞套轴向通孔（19），各个活塞套轴向通孔（19）与同一径向位置处的盲槽径向通孔（17）相通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李仲兴，马孜立，郭子权，江洪，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32