一种加速度控制被动实现装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种加速度控制被动实现装置，包括缸体、活塞和主螺旋管，所述活塞将缸体的内腔分为上腔和下腔，所述上腔与下腔之间分别连接3个产生不同惯性力的螺旋管，其中任意两个所述螺旋管分别通过动惯阀与上腔或下腔连通，所述动惯阀根据加速度的变化选择性使所述两个螺旋管中的任一螺旋管与上腔或下腔连通。本发明专利技术能够实现简单半主动的被动控制，解决了当前加速度控制实现的难点。

【技术实现步骤摘要】
一种加速度控制被动实现装置
本专利技术涉及汽车领域，特别涉及一种加速度控制被动实现装置。
技术介绍
随着我国交通运输业的发展，使得国产乘用车朝着智能化、高速化、轻量化和清洁化方向发展，对车辆节能的要求越来越高。而随着车辆悬架结构的固结，普通被动悬架综合性能的提升日益趋近极限，研究者们将目光逐渐转向半主动控制悬架和主动控制悬架。然而，无论半主动控制悬架还是主动控制悬架，都需要悬架以外的能量输入实现控制，主动悬架更是因为高能耗而发展缓慢。趋附于智能车的发展，半主动控制悬架逐渐限，不足以为悬架提供足够的能量，仍需依靠外端能量的输入。这无形之中，不仅增加了车辆的成本，也增加了悬架的负担，甚至会对悬架的隔振性能产生负效应。此外，当前的半主动悬架控制主要用于实现元件参数的调控，有些通过改变元件材料的特性实现半主动控制，有些半主动控制则以电磁阀，甚至是“ON-OFF”开关控制实现参数的多级调控。这些虽然控制算法简单，却仍需配备相应的控制器和执行器，这不仅使得悬架结构变得繁复，生产成本增加，也使得悬架结构因为对电力系统的依赖而降低了悬架系统的稳定性。若能无需依赖外端能量的输入，通过机械元件将依靠电磁阀开关实现半主动控制的控制方法被动实现，这不仅可以提升悬架性能，还能进一步提升悬架稳定性，降低生产成本，节约能源。得益于对悬架惯性特性的关注，越来越多的动惯性元件被设计出来，也使得悬架的结构设计、控制方法得以进一步发展。与阻尼器不同的是，阻尼器两端点的力与两端点的相对运动速度相关，而动惯性元件两端点的力与则两端点的相对加速度相关，不同于易于辨识方向的运动速度，加速度的方向难以直接通过物体的运动方向辨别，因此有些以“ON-OFF”为控制的方法难以采用被动实现的方法应用于动惯性元件中。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种加速度控制被动实现装置，该装置的实现形式灵活多样，能够实现简单半主动的被动控制，解决了当前加速度控制实现的难点。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种加速度控制被动实现装置，包括缸体、活塞和主螺旋管，所述活塞将缸体的内腔分为上腔和下腔，所述上腔与下腔之间分别连接3个产生不同惯性力的螺旋管，其中任意两个所述螺旋管分别通过动惯阀与上腔或下腔连通，所述动惯阀根据加速度的变化选择性使所述两个螺旋管中的任一螺旋管与上腔或下腔连通。进一步，所述动惯阀包括质量块和弹簧，所述质量块两端分别与弹簧连接，通过加速度的变化使质量块沿加速度方向移动，用于使所述两个螺旋管中的任一螺旋管与上腔或下腔导通。进一步，3个所述螺旋管的螺旋圈数、管径、螺旋管距、螺旋半径参数中至少一个参数不同，用于产生不同惯性力。进一步，所述动惯阀为双向弹性动惯阀，所述双向弹性动惯阀还包括第一通液槽、第二通液槽、弹性密封柱和作动块；所述第一通液槽用于连通上螺旋管与上腔或下腔，所述第二通液槽用于连通下螺旋管与上腔或下腔，所述第一通液槽和第二通液槽内分别设有弹性密封柱，且所述弹性密封柱不受外力挤压时阻断所述第一通液槽或第二通液槽的导通；所述第一通液槽与第二通液槽之间设有密闭的腔体，所述质量块和弹簧均位于腔体内部，且所述腔体内填充液体；所述质量块两端的弹簧分别与连接杆连接，所述连接杆穿出腔体通过作动块与弹性密封柱接触。进一步，所述作动块一端与弹性密封柱接触，所述作动块另一端与第一通液槽或第二通液槽的壁面通过密封圈密封。进一步，所述动惯阀为壁式二通动惯阀，所述壁式二通动惯阀还包括腔体和若干壁面，所述腔体通过若干壁面分割成进液腔、第一出液腔和第二出液腔；所述进液腔与缸体的上腔或下腔连通，所述第一出液腔与上螺旋管连通，所述第二出液腔与下螺旋管连通；所述质量块和弹簧均位于腔体内部，所述质量块位于进液腔与第一出液腔和第二出液腔之间；当所述质量块处于平衡状态时，所述进液腔同时与第一出液腔和第二出液腔连通；通过质量块的移动，使进液腔与第一出液腔阻断或进液腔与第二出液腔阻断。进一步，还包括磁性防撞块，所述质量块为磁性材料，所述质量块两端的弹簧分别与磁性防撞块连接，所述磁性防撞块安装在腔体壁面；在质量块向加速度方向移动过程中，通过磁性防撞块的磁场使质量块与壁面接触，用于使进液腔与第一出液腔阻断或进液腔与第二出液腔阻断。进一步，所述动惯阀为盖式双腔动惯阀，所述盖式双腔动惯阀还包括腔体、第一通液槽、第二通液槽和双腔盖，所述腔体分别通过第一通液槽和第二通液槽与缸体的上腔或下腔连通，所述质量块、上弹簧和下弹簧均位于腔体内部，且所述质量块可在腔体内移动；所述质量块的一端通过上连接杆与上弹簧的一端连接，所述上弹簧的另一端与腔体内壁连接，所述质量块的另一端与下弹簧的一端连接，所述下弹簧的另一端通过下连接杆与阻液塞连接；所述腔体出口分别与内螺旋管和外螺旋管的进口端连通，所述内螺旋管位于外螺旋管内部，且所述内螺旋管和外螺旋管的螺旋中心线共线；外螺旋管的进口端上密封安装双腔盖，所述下连接杆上设置有两个限位块，通过下连接杆的移动，使双腔盖可在两限位块之间移动，用于实现外螺旋管与腔体导通和阻断；所述内螺旋管的进口端设有渐扩端，所述阻液塞位于内螺旋管的渐扩端内，通过阻液塞在渐扩端的移动，用于实现内螺旋管与腔体导通和阻断。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术所述的加速度控制被动实现装置，通过机械元件实现了被动加速度控制，能够根据车辆行驶状况，随动切换控制参数，相比于半主动控制更节能环保，避免了复杂的控制器与传感器、执行器布置，装置结构一体化程度高，易于安装，动惯阀元件的元件参数可随振动输入力的大小迅速切换，是一个参数三级可调装置。2.本专利技术的加速度控制被动实现装置，实现形式灵活多样，可以根据实际需求选取动惯阀的实现形式，并可根据实际工作环境，设定三级参数的数值，参数设定方式多种多样，包容性强，参数数值的可实现范围较大。3.本专利技术所述的加速度控制被动实现装置，避免了主动或者半主动控制器以及相应执行元件的设计与应用，结构简单，且不会因为控制器、传感器、执行器中某一个或多个元件的出错而导致控制失效的问题，稳定可靠，安全性更高。附图说明图1为本专利技术所述的加速度控制被动实现装置示意图。图2为本专利技术实施例1双向弹性动惯阀的结构示意图。图3为本专利技术实施例2盖式双腔动惯阀的结构示意图。图4为本专利技术实施例2的局部放大图。图5为本专利技术实施例3壁式二通动惯阀的结构示意图。图6为本专利技术实施例3的三种状态图，其中图6a为b31状态，图6b为b32状态，图6c为b33状态。图中：1-上吊耳；2-活塞杆；3-密封圈；4-通孔；5-主螺旋管；6-活塞；7-缸体；8-防撞块；9-下吊耳；10-上弹性密封柱；11-第一通液槽；12-质量块；13-下弹簧；14-下连接杆；15-下密封圈；16-下作动块；17-下弹性密封柱；18-第二通液槽；19-上弹簧；20-上连接杆；21-上密封圈；22-上作动块；23-上连通孔；24-上螺旋管；25-下连通孔；26本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加速度控制被动实现装置，其特征在于，包括缸体(7)、活塞(6)和主螺旋管(5)，所述活塞(6)将缸体(7)的内腔分为上腔和下腔，所述上腔与下腔之间分别连接3个产生不同惯性力的螺旋管(5、24、26)，其中任意两个所述螺旋管(5、24、26、31、33)分别通过动惯阀(27)与上腔或下腔连通，所述动惯阀(27)根据加速度的变化选择性使所述两个螺旋管(5、24、26、31、33)中的任一螺旋管与上腔或下腔连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种加速度控制被动实现装置，其特征在于，包括缸体(7)、活塞(6)和主螺旋管(5)，所述活塞(6)将缸体(7)的内腔分为上腔和下腔，所述上腔与下腔之间分别连接3个产生不同惯性力的螺旋管(5、24、26)，其中任意两个所述螺旋管(5、24、26、31、33)分别通过动惯阀(27)与上腔或下腔连通，所述动惯阀(27)根据加速度的变化选择性使所述两个螺旋管(5、24、26、31、33)中的任一螺旋管与上腔或下腔连通。


2.根据权利要求1所述的加速度控制被动实现装置，其特征在于，所述动惯阀(27)包括质量块(12)和弹簧(13、19)，所述质量块(12)两端分别与弹簧(13、19)连接，通过加速度的变化使质量块(12)沿加速度方向移动，用于使所述两个螺旋管(5、24、26、31、33)中的任一螺旋管与上腔或下腔导通。


3.根据权利要求2所述的加速度控制被动实现装置，其特征在于，3个所述螺旋管(5、24、26、31、33)的螺旋圈数、管径、螺旋管距、螺旋半径参数中至少一个参数不同，用于产生不同惯性力。


4.根据权利要求2所述的加速度控制被动实现装置，其特征在于，所述动惯阀(27)为双向弹性动惯阀，所述双向弹性动惯阀还包括第一通液槽(11)、第二通液槽(18)、弹性密封柱(10、17)和作动块(16、22)；所述第一通液槽(11)用于连通上螺旋管(24)与上腔或下腔，所述第二通液槽(18)用于连通下螺旋管(26)与上腔或下腔，所述第一通液槽(11)和第二通液槽(18)内分别设有弹性密封柱(10、17)，且所述弹性密封柱(10、17)不受外力挤压时阻断所述第一通液槽(11)或第二通液槽(18)的导通；所述第一通液槽(11)与第二通液槽(18)之间设有密闭的腔体，所述质量块(12)和弹簧(13、19)均位于腔体内部，且所述腔体内填充液体；所述质量块(12)两端的弹簧(13、19)分别与连接杆(14、20)连接，所述连接杆(14、20)穿出腔体通过作动块(16、22)与弹性密封柱(10、17)接触。


5.根据权利要求4所述的加速度控制被动实现装置，其特征在于，所述作动块(16、22)一端与弹性密封柱(10、17)接触，所述作动块(16、22)另一端与第一通液槽(11)或第二通液槽(18)的壁面通过密封圈(15、21)密封。


6.根据权利要求2所述的加速度控制被动实现装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌宁，陈龙，杨艺，杨晓峰，张孝良，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32