一体式烛式油气悬挂制造技术

本发明专利技术公开了一种一体式烛式油气悬挂，缸筒的上端与上端盖固连，活塞杆为中空式结构，加工有活塞杆内孔；在缸筒的下端顺序装入导向套和导向压盖，导向套和导向压盖均为中空的环形结构，活塞杆与导向套和导向压盖的内孔配合安装，导向压盖与导向套的外侧端面紧密接触，导向压盖与缸筒的下端面通过周向布置的导向套螺栓固连；活塞杆与主活塞连接；在活塞杆的外圆上加工有径向的阻尼阀；油气悬挂无杆腔与活塞杆内孔连通，阻尼阀的单向阀和常通孔用于连通油气悬挂有杆腔和活塞杆内孔；活塞杆下部的外圆加工成锥面的结构。本发明专利技术不需要附加任何导向机构，简化了悬挂系统结构，在矿山领域拥有广阔的使用前景。

【技术实现步骤摘要】
一体式烛式油气悬挂
本专利技术涉及一体式烛式油气悬挂，属于液压机械

技术介绍
油气悬挂主要由油气弹簧组成，集弹性和阻尼元件于一身，同时缸体具有一定的导向作用，所需车体布置空间较小，以其优越的非线性弹性特性和良好的减振性能，能够最大限度地满足工程车辆的平顺性要求。从其整体结构看，目前工程车辆上应用的油气悬挂系统主要有独立式和互连式两种类型；从油气弹簧的形式看，则分为单气室油气分离式、双气室油气分离式、多级压力式和油气混合式等。与其他悬挂系统相比，油气悬挂具有典型的非线性变刚度、渐增性的特点，当车辆在平坦路面行驶时，悬挂动行程较小，弹性介质承受瞬时压力所产生的刚度也就小，能够满足平顺性的要求；当车辆在起伏地行驶时，弹性力呈非线性变化且刚度增加，可以吸收较多的冲击能量，发挥出气体单位质量储能比大的特点，有效地起到了缓冲作用，避免了地面激励直接传递到车身以及“悬挂击穿”现象的出现，从而提高车辆的越野速度，改善机动性。车辆悬挂系统按照结构分类主要有非独立悬挂和独立悬挂两种，对于非独立悬挂而言，大的非悬挂质量会导致轮胎接触应力变化剧烈，这会对车辆转向力的稳定性有不良影响，对于负载较少的配备整体式驱动桥的车辆来说尤甚。极端情况下，由于非悬挂质量大在不平路面下发生振动甚至会由不足转向变成过度转向的现象，因此采用独立悬架具有较小的非悬架质量使得轮胎与地面稳定贴合，因此车辆的操纵性也更加稳定。独立悬挂结构中，比较普遍的有双横臂式、多连杆式、单纵臂式等结构，但由于矿用车辆单桥承载质量很大，上述结构又相对复杂，所以没有得到推广，目前还是以非独立悬挂的整体式车桥为主。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一体式烛式油气悬挂，不需要附加任何导向机构，将活塞杆下端直接插入转向节臂中，缸筒和活塞杆可以充当主销的作用，车辆转弯时通过活塞杆和缸筒之间的相对转动即可实现转向功能，且将导向套集成在了缸筒上，简化了整个悬挂系统的结构，在矿山领域拥有广阔的使用前景。一体式烛式油气悬挂，包括缸筒、活塞杆、导向压盖、主活塞、导向套、上端盖和导向套螺栓；缸筒的上端与上端盖通过螺栓、焊接或螺纹连接的方式固连到一起，活塞杆为中空式结构，加工有活塞杆内孔；在缸筒的下端顺序装入导向套和导向压盖，导向套和导向压盖均为中空的环形结构，活塞杆与导向套和导向压盖的内孔配合安装，导向压盖与导向套的外侧端面紧密接触，导向压盖与缸筒的下端面通过周向布置的导向套螺栓固连到一起；活塞杆与主活塞连接到一起；在活塞杆的外圆上加工有径向的阻尼阀，由单向阀和常通孔组成；油气悬挂无杆腔与活塞杆内孔连通，阻尼阀的单向阀和常通孔用于连通油气悬挂有杆腔和活塞杆内孔；活塞杆下部的外圆加工成锥面的结构。进一步地，在所述导向套的外侧端面处加工有导向凸台，与缸筒内孔中的台阶配合实现导向套的轴向限位。进一步地，所述缸筒的内孔为光孔，导向套的外圆为圆柱面，可直接装配到缸筒的内孔中。进一步地，在所述导向套靠近油气悬挂有杆腔的一端加工有环形的导向凸台，其内径大于活塞杆的直径，与活塞杆的内孔之间形成导向环形腔，与之对应的主活塞朝向油气弹簧有杆腔的端面加工有活塞环形凸台，当活塞杆拉到最长位置时，活塞环形凸台进入导向环形腔。进一步地，所述导向套的内孔中从油气悬挂有杆腔一侧顺序安装有第一导向带、第一油封、第二油封，第一导向带布置在串联的第一油封和第二油封的前面，靠近油气悬挂有杆腔；导向套的外圆处从油气悬挂有杆腔一侧顺序安装有第一静密封和第二静密封，在第一静密封密封槽的低压一侧安装有保护圈；导向套的外圆与缸筒的内孔配合，使第一静密封和第二静密封挤压变形。进一步地，所述导向压盖的内孔中从导向套一侧顺序布置有润滑沟槽、第二导向带和防尘圈，导向压盖的外圆处从导向套一侧布置有导向注油孔、导向放气孔、第三静密封、以及外导向带，其中导向注油孔和导向放气孔均位于第三静密封的里侧，并都与润滑沟槽连通，润滑沟槽位于第二油封和第二导向带之间；在缸筒的径向对应位置分别布置有润滑孔和泄压阀，其中润滑孔与导向注油孔连通，泄压阀与导向放气孔连通，润滑孔用于与车辆的集中润滑管路连接。进一步地，所述活塞杆的外圆与主活塞的活塞内孔进行配合安装，活塞内孔的上端加工有环形端面，环形端面的内径不小于活塞杆内孔的直径，活塞杆装配进活塞内孔后，其顶端与环形端面的侧面接触；在主活塞的环形端面上加工有周向的活塞通孔，与环形端面接触的对应活塞杆的顶端加工有周向的螺纹孔，装配时活塞通孔与所述周向的螺纹孔对正后通过活塞螺栓进行固连；主活塞的外圆布置有导向带。进一步地，所述常通孔由节流小孔和节流大孔串联而成，其中节流小孔靠近活塞杆内孔，无杆腔的油液顺序通过节流小孔、节流大孔进入有杆腔；单向阀是在常通孔中加入钢球，钢球的直径介于节流小孔直径和节流大孔直径之间，并通过主活塞的活塞内孔的孔壁进行限位，防止钢球从常通孔中掉出，活塞内孔覆盖节流大孔的面积不超过节流大孔横截面积的一半。进一步地，所述活塞杆下部的锥面锥度为:-:；活塞杆下端面处加工有周向的端面螺纹孔，通过螺栓与转向节臂紧固装配在一起。进一步地，在所述活塞杆的下端面的中心位置加工有放油孔，放油孔与活塞杆内孔连通，通过螺堵密封。进一步地，在所述油气悬挂上端盖处加工有放气口，与无杆腔油室连通，用螺堵密封，在上端盖上安装有充气阀，与油气悬挂无杆腔连通；在充气阀的顶端还布置有充气阀帽，充气阀帽通过螺纹与上端盖连接。进一步地，在所述缸筒的外侧焊接有连接板，在连接板和缸筒之间焊接有一定数量的加强筋，在连接板上加工有一定数量的板通孔；连接板的背面加工有键槽；活塞杆的中轴线与连接板底平面之间的夹角设定为0°～3°之间。进一步地，所述活塞杆与主活塞通过螺纹连接或一体式锻造成型的方法加工而成。有益效果：1、本专利技术提出了一体式烛式油气悬挂结构，缸筒通过连接板直接固定在车体上，活塞杆下端加工成锥面结构与转向节臂连接，整根油气悬挂相当于主销的作用，承担了车辆行驶过程中的各向受力，与现有悬挂技术相比不需要再附加其他的导向机构，具有结构简单、成本低廉、安装和维护保养方便的特点。2、本专利技术提出的一体式烛式油气悬挂结构，与现有技术相比其特点是第二导向带和润滑沟槽直接布置在缸筒下半部形成一体式结构，有效减少了结构件数量和加工、装配难度。缸筒的内孔加工成阶梯孔，另外导向套位于缸筒中部，活塞主要在缸筒上半部运动，通过导向套上的密封实现油液抗渗漏，而缸筒下半部主要为活塞杆的润滑和支撑区域且无需承担油气介质密封的作用，即使活塞杆下端出现磕碰、划伤等问题，也不会影响到油气悬挂的密封性能，与传统结构相比极大地提高了产品抗渗漏的能力。3、本专利技术提出的一体式烛式油气悬挂结构，活塞杆下部锥面的锥度通常设计为1:8-1:10，通过结构拓扑优化证明，能够将活塞杆的局部应力集中降到最低，改善受力环境，且与转向节臂之间能实现最大程度的紧密配合。另外通常将活塞杆或缸筒的中轴线与连接板底平面之间的夹角设定在0°～3°之间，通过动力学建模分析，可使悬挂系统在静平衡位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式烛式油气悬挂，包括缸筒(1)、活塞杆(2)、单向阀(4)、主活塞(5)、导向套(8)、上端盖(14)，其特征在于：缸筒(1)的上端与上端盖(14)通过螺栓或螺纹连接的方式固连到一起，活塞杆(2)为中空式结构，加工有活塞杆内孔(10)，活塞杆(2)与环形结构的主活塞(5)连接到一起；缸筒(1)的内孔加工成阶梯孔，在缸筒(1)的中部形成缸筒凸台(40)，在缸筒(1)的上部设置缸筒大孔(20)，下部设置有缸筒小孔，缸筒大孔(20)的内孔直径大于缸筒小孔的内孔直径；在缸筒(1)的上端顺序装入导向套(8)、以及活塞杆(2)与主活塞(5)组合的活塞杆总成，导向套(8)装入后通过缸筒凸台(40)限位；主活塞(5)在导向套(8)和上端盖(14)之间的缸筒大孔(20)中做直线往复运动；导向套(8)为中空的环形结构，活塞杆(2)穿过导向套(8)的内孔，并与缸筒小孔配合安装；在活塞杆(2)的外圆处加工有径向的阻尼阀，阻尼阀由单向阀(4)和常通孔组成；油气悬挂的无杆腔与活塞杆内孔(10)连通，阻尼阀的单向阀和常通孔用于连通油气悬挂的有杆腔和活塞杆内孔(10)；活塞杆(2)下部的外圆加工成锥面(6)的结构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种一体式烛式油气悬挂，包括缸筒(1)、活塞杆(2)、单向阀(4)、主活塞(5)、导向套(8)、上端盖(14)，其特征在于：缸筒(1)的上端与上端盖(14)通过螺栓或螺纹连接的方式固连到一起，活塞杆(2)为中空式结构，加工有活塞杆内孔(10)，活塞杆(2)与环形结构的主活塞(5)连接到一起；缸筒(1)的内孔加工成阶梯孔，在缸筒(1)的中部形成缸筒凸台(40)，在缸筒(1)的上部设置缸筒大孔(20)，下部设置有缸筒小孔，缸筒大孔(20)的内孔直径大于缸筒小孔的内孔直径；在缸筒(1)的上端顺序装入导向套(8)、以及活塞杆(2)与主活塞(5)组合的活塞杆总成，导向套(8)装入后通过缸筒凸台(40)限位；主活塞(5)在导向套(8)和上端盖(14)之间的缸筒大孔(20)中做直线往复运动；导向套(8)为中空的环形结构，活塞杆(2)穿过导向套(8)的内孔，并与缸筒小孔配合安装；在活塞杆(2)的外圆处加工有径向的阻尼阀，阻尼阀由单向阀(4)和常通孔组成；油气悬挂的无杆腔与活塞杆内孔(10)连通，阻尼阀的单向阀和常通孔用于连通油气悬挂的有杆腔和活塞杆内孔(10)；活塞杆(2)下部的外圆加工成锥面(6)的结构。


2.根据权利要求1所述的一体式烛式油气悬挂，其特征在于：在所述活塞杆(2)的下端面(22)的中心位置加工有放油孔(11)，放油孔(11)与活塞杆内孔(10)连通，通过螺堵密封；在上端盖(14)的顶端加工有充油通道(3)和排气通道(17)，均与油气悬挂的无杆腔的油室连通，在充油通道(3)处装配有充气阀(13)，在排气通道(17)处装配有排气螺堵(18)。


3.根据权利要求1所述的一体式烛式油气悬挂，其特征在于：在缸筒小孔中，从导向套(8)的一端顺序布置有润滑沟槽(30)、第二导向带(38)、第三油封(31)和防尘圈(35)，并与活塞杆(2)的杆体配合安装，在缸筒(1)对应润滑沟槽(30)的筒壁上布置有润滑孔(7)和泄压阀(19)，润滑孔(7)和泄压阀(19)在缸筒(1)上分开布置。


4.根据权利要求1所述的一体式烛式油气悬挂，其特征在于：所述活塞杆(2)的外圆与主活塞(5)的活塞内孔(51)进行配合安装，活塞内孔(51)的上端加工有环形端面(52)，环形端面(52)的内径不小于活塞杆内孔(10)的直径，活塞杆(2)装配进活塞内孔(51)后，其顶端与环形端面(52)的侧面接触；同时在主活塞(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈轶杰，韩小玲，张旭，张亚峰，赵宁，高晓东，徐梦岩，杜甫，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11