多功能减振器制造技术

多功能减振器，是一种气液式车用减振器，具有自动平衡、自动变换刚度及阻尼缓冲功能，它突破了减振效果与抗倾覆能力之间的矛盾，使车辆在越野性、舒适性、安全性等方面都达到一个新的高度，并且运用了液体杠杆原理，以很少的能量消耗即可完成自动平衡工作。适用于各种汽车、专用车、拖拉机、高速铁道列车以及船载、车载设备等。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种气液式多功能的车用减振器。当前车用减振器，主要有机械弹簧式、气液式、气液与机械复合式三大类;减振器的弹性刚度愈低，其减振效果愈佳，但抗倾复能力则愈低，反之则相反，故减振效果与抗倾复能力成为相互制约的一对矛盾，尤其对越野车辆，这个矛盾更为突出;在高速行车过程中，由于道路及外界因素的舜息变化，使车辆受到道路颠波、道路侧倾、转变离心力、侧向强风力、侧向撞擦力以及腾越坡地后落地时的冲击力等作用，要求减振器尽可能地吸收、减弱以上因素的影响。近百年来，汽车业界对减振器的结构、性能作了不断的研究改进，取得了不少积极效果，但由于还未找到较经济地解决上述矛盾的方法而进步缓慢，虽然自50年代来，国外已经有采用液压自动平衡的越野车，但因其沿用了直接向减振油缸增、泄压力油进行平衡的方法，能量消耗很大，故尚仅限于军用车辆中使用，因而车用减振器的性能，仍有待于取得新的突破。本专利技术的目的是提供一种多功能减振器的结构方案;它可在能耗较低的前提下，根据道路及外力作用的影响，自动变换为高刚度、低刚度、阻尼缓冲及自动保持平衡，从而满足既有良好的减振效果，又有较强的抗倾复能力的性能要求。本专利技术的目的是这样实现的减振器是在气液减振原理的基础上，由一套自动平衡减振系统及两套结构相同的刚度变换系统组成，使之具有自动平衡、高刚度、低刚度减振、阻尼缓冲及高度调节功能。自动平衡减振系统，担负车辆的自动平衡及高刚度减振两项功能，它主要由两个分别设在左、右车轮与底盘大梁之间的减振油缸、一个液体杠杆油缸及其控制伐等构成;减振油缸的活塞杆内设有气液减振蓄能腔，构成高刚度减振功能，此外并通过外接管道作为其余各功能动作的执行油缸;液体杠杆油缸，是自动平衡的驱动元件，是一个在两端对称地设有控制腔、作用腔、偏载补偿腔各1对的多阶油缸，其中控制腔接受由平衡控制伐传来的压力油以驱动活塞作轴向移动，两作用腔分别经管道接通左右减振油缸，并使两减振油缸传来的轴向力相互抵消，当两减振油缸的压力不相等时(载荷重心偏向一侧)，由比例伐向偏载补偿腔输入压力油予以补偿，使两端的作用腔与偏载补偿腔对活塞的轴向力之和相互抵消为零，而形成只需给控制腔输入很小的轴向力，就能推动活塞轴向移动，令左右减振油缸作方向相反的上、下运动，(排除了两减振油缸承载重量大小的影响)的液体杠杆作用，以完成车辆的自动平衡动作;平衡控制伐的动作指令是由失衡信号发生器发出的，该信号发生器是一个有管道连接的双杯水银开关，当受到失衡外力作用时，水银液面高度产生相应变化，分别与不同位置上的电触点接触，而发生可分辨失衡方向及大小的指令信号，如果在失衡1°角度内即发令进行矫正，据其正切函数关系，凭借液体杠杆效应，只需给减振油缸施加相当于所承载重量4%的轴向力，即可完成自动平衡动作。刚度变换系统，担任低刚度减振、阻尼缓冲及高度调节功能，由两套结构完全相同的气液蓄能器及刚度变换伐、阻尼变换伐、高度调节伐构成，经管道分别接通左右两个减振油缸，众所周知，气液式减振器的刚度，随着受压缩的气体容积的增大而降低，因此，将减振油缸与气液蓄能器的连续管路接通，就获得低刚度，而将油路切断，就获得高刚度，将油路加入节流阻尼，就有阻尼缓冲作用;减振器的刚度愈低，在车身载重量变化时，其高度变化愈大，因此需由高度调节伐加以调节，使两减振油缸保持在最佳工作位置上。本专利技术在用于振幅不大的场合，(例如铁道列车、船载设备等)可以不用刚度变换系统。本专利技术有下列积极效果1.减振器有自动变换为高、低刚度、阻尼缓冲以及自动平衡功能，突破了减振效果与抗倾复能力之间的矛盾，从而使车辆在越野性、舒适性、安全性等方面，都达到一个新的高度。2.运用了液体杠杆原理，只需消耗很少能量即可完成自动平衡工作。下面结合附图，进一步详细说明本专利技术的工作原理附图说明图1.是本专利技术的气液原理图;Ⅰ-自动平衡减振系统;Ⅱ、Ⅱ′-是两套结构完全相同的刚度变换系统。自动平衡减振系统Ⅰ中，减振油缸4、5分别置于左、右两车轮与底盘大梁之间，承受车身及负载的重量，在其活塞杆内设有较高刚度的气液减振腔(蓄能腔)，是整个减振器的工作油缸;液体杠杆油缸1，是自动平衡的操纵油缸，其两端对称地设有控制腔A、A’，作用腔B、B’及偏载补偿腔C、C’;作用腔B、B’分别经管道与减振油缸4、5的油腔接通，当左、右车轮承载力相等时，B、B’腔内的油压对活塞产生大小相等而方向相反的轴向力，当车上的载荷偏向一侧，即左右车轮承载力不相等时，通过比例伐2，向C、C’腔输入压力油，使B、C腔与B’、C’腔对活塞的轴向力之和保持大小相等而方向相反的平衡状态，这样，只要向A腔或A’腔给活塞施加很小的轴向力，就可使之产生轴向移动，并通过B、B’腔容积的变化，使油缸4、5的活塞产生上下运动，即油缸1与油缸4、5构成以液体为介质的翘翘板-液体杠杆;油腔C、C’分别附有气液蓄能腔7、8，使液体杠杆在舜间动作时具有可压缩性，并降低C、C’腔对压力油的消耗量;控制腔A、A’接受由平衡控制伐3传来的液压动能，以驱动液体杠杆作功，而平衡控制伐是受失衡信号发生器的电信号控制的，一但车身受到转变离心力、道路侧倾、侧向风力等影响而出现微量失衡或倾斜时，失衡信号发生器立即发出矫正指令，由平衡控制伐3经液体杠杆油缸1，驱使减振油缸4、5动作，直到使车身恢复平衡为止;当车辆在平衡状态下行驶时，平衡控制伐3处于中间位置，将A、A’腔接通，这时若左右车轮非同步地经过凸凹不平的路面，油缸1的活塞即因B、B’腔油压的变化而自由移动，从而降低了道路因素对平衡状态的破坏力;开关伐6在腾跃、变换为高刚度以及停车时关闭，以防止油缸1的活塞发生误动。在刚度变换系统Ⅱ、Ⅱ’中，气液蓄能器9、9’，经管道分别与减振油缸4、5相接，并在其管路中设有阻尼变换伐10、10’及刚度变换伐11、11’，其中阻尼变换伐受失衡信号及腾跃信号双重控制，即在平衡控制伐3动作的同时，变换为阻尼油路，以加快对失衡的矫正速度，并减少因反应过量而引起的反复矫正动作，此外在车辆腾越障碍而双轮离地时，由腾跃信号使之变换为阻尼油路，在车轮落地时起阻尼缓冲作用，以减少车辆回跳幅度及回跳次数;刚度变换伐11、11’，受失衡信号发生器发出的失衡过量信号控制，即当车辆受到强大的失衡作用力(例如过强的离心力、强风力、侧向撞碰等)，自动平衡动作跟不上失衡的增长速度，失衡过量信号即令刚度变换伐迅速切断油缸4、5与蓄能器9、9’之间的通路，使减振器变为高刚度工作状态，以提高车辆的抗倾复能力;高度调节伐12、12’，分别给油缸4、5增、泄油液，以调节车身的相对高度，调节的达标信号是依据油缸4、5对其活塞的相对位置确定的，但在行车过程中，该两油缸的相对位置始终处于不断变化的动态下，若需在行车过程中随时自动调节高度，应将该信号经过滤波、对比等处理后方可进行调节，最简便的方法是在停车时由驾驶员发令调节。图中Y点接入一个压力油源，为自动平衡及高度调节提供能量。图2是失衡信号发生器的结构示意图失衡信号发生器，是一个有管道接通的双杯水银开关，设有失衡信号触点a、a’及失衡过量信号触点b、b’;图中x1为，平衡态时的水银液面线，x2为向左转变及道路向右侧倾时的水银液面线，x3为左侧受撞击时的水银液面线;只要各触点的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能减振器是一种车用气液式减振器，它具有自动平衡、刚度变换及阻尼缓冲功能，其特征在于：由一套自动平衡减振系统及两套结构相同的刚度变换系统组成；当用于振幅不大的场合时，可以不用刚度变换系统。２、权利要求１所述的多功能减振器，其特征在于：自动平衡减振系统由两个分别设于左右车轮与底盘大梁之间的减振油缸、一个液体杠杆油缸及其控制伐，经管道连接构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐中明，
申请(专利权)人：唐中明，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]