本實用新型涉及一種適于集成在列車車鉤中的液壓阻尼器。具體地，本實用新型涉及一種通過在阻尼器的壓縮和伸長中吸收震動以能夠抑制反沖和顛簸的液壓阻尼器。

背景技術(shù)：

液壓阻尼器，在本領(lǐng)域中也被稱為緩沖器，通常安裝在用于連接軌道車輛的中央緩沖車鉤內(nèi)。在中央緩沖車鉤中，阻尼器能夠在該阻尼器的壓縮和伸長過程中有效吸收沖擊荷載，從而減小顛簸并使乘客穩(wěn)當(dāng)乘坐。

所述液壓阻尼器的一般功能和結(jié)構(gòu)包括空心的活塞，該活塞可軸向移動地容納在圓柱形殼體中。所述殼體內(nèi)的工作腔中容納有一定量的液壓液。所述工作腔通過節(jié)流油路與所述活塞內(nèi)的溢流腔連通。在阻尼器的壓縮過程中，例如當(dāng)緩沖負(fù)載高于可推動活塞進(jìn)一步進(jìn)入殼體內(nèi)的適度負(fù)載時，液壓液將隨著工作腔體積的減小而被迫通過節(jié)流油路進(jìn)入溢流腔內(nèi)。涌入的液壓液使得在空心活塞內(nèi)可自由滑動的分隔元件發(fā)生位移，這樣增加了溢流腔的容積。分隔壁克服壓縮加載的彈簧的彈力發(fā)生位移，同時吸收了大部分或全部引起阻尼器壓縮的能量。該彈簧通常為在適度負(fù)載下吸收阻尼器壓縮所產(chǎn)生能量的定量氣體。在阻尼器伸長的過程中，彈簧釋放其儲存的能量，以使溢流腔中的液壓液回流至工作腔內(nèi)。典型地，該逆向流動沿繞過所述節(jié)流油路的其他線路，這種方式允許活塞不受限制地返回至其無負(fù)載的位置。為了避免在伸長運動中活塞返回時的巨大的反沖作用，可以布置一個附加的腔體，以在壓縮過程中接收少量的液壓液，同時，在阻尼器的伸長過程中通過節(jié)流通道返回等量的液壓液，這種方式平衡了氣體彈簧的膨脹量和阻尼器的膨脹量。

這種類型的阻尼器已在文獻(xiàn)中有所記載。在EP1352802B1中，披露了一種用于中央緩沖車鉤裝置的阻尼器，其中，平衡腔位于在缸體和可移動地容納在該缸體內(nèi)的活塞之間限定的環(huán)形空間內(nèi)。在連接缸體內(nèi)的工作腔與活塞內(nèi)的溢流腔的流動路徑上，設(shè)置有用于流體連通至平衡腔的非對稱節(jié)流裝置，換句話說，該非對稱節(jié)流裝置與用于控制從工作腔到溢流腔的流量的節(jié)流油路共線設(shè)置。該非對稱節(jié)流裝置包括徑向形成的入口孔和出口孔，入口孔設(shè)置有止回閥，出口孔具有較小的直徑。

在DE1455227A1中，披露了一種氣液阻尼器裝置，其中，平衡腔設(shè)置于形成在活塞和容納活塞的缸體之間的環(huán)形空間內(nèi)。所述平衡腔通過貫穿覆蓋在活塞末端的超大端板的軸向孔與工作腔連通。通過平衡腔中的自由浮動環(huán)，實現(xiàn)對從平衡腔到工作腔的回流的節(jié)流作用，其中，在回流行程中，所述自由浮動環(huán)在平衡腔和工作腔之間的壓差作用下移向所述端板。該自由浮動環(huán)上的出口孔設(shè)置于與貫穿活塞的端板的具有相同直徑的進(jìn)口孔相匹配的位置，從而延長了回流液壓液的流動路徑。

在US4973854A中，公開了一種振動阻尼器，包括兩個工作腔，其中一個設(shè)置于缸體內(nèi)，另一個位于在缸體和可在該缸內(nèi)移動的活塞之間限定的環(huán)形空間內(nèi)。所述環(huán)形空間通過入口孔/出口孔與缸體內(nèi)的工作腔連通，所述入口孔/出口孔延伸穿過形成在活塞內(nèi)端的徑向凸緣。該振動阻尼器顯示為具有安裝在孔內(nèi)的單向閥。文中提到了孔內(nèi)的節(jié)流裝置，但是未在附圖中顯示或具體說明。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的之一在于提供一種可選的用于列車車鉤的阻尼器，并提高反沖抑制性能。

本實用新型的另一目的在于提供一種阻尼器，該阻尼器改善了對阻尼器內(nèi)的液壓回路免受阻尼器外部環(huán)境影響的保護(hù)作用。

滿足上述一個或多個目的的阻尼器包括：

圓柱形的殼體，其中，該殼體容納有能夠軸向移動的空心活塞，

所述殼體內(nèi)具有容積可變的液壓工作腔，所述液壓工作腔由活塞的內(nèi)端和殼體限定，

所述活塞內(nèi)具有容積可變的液壓溢流腔，所述液壓溢流腔限定在活塞的內(nèi)端和可在該活塞內(nèi)自由滑動的分隔壁之間，

彈簧裝置，該彈簧裝置限定于位于所述活塞內(nèi)容積可變的彈簧腔體中，所述彈簧腔體限定在所述分隔壁和所述活塞的外端之間，

節(jié)流裝置，該節(jié)流裝置設(shè)置于所述工作腔與所述溢流腔之間的液流通道內(nèi)，

容積可變的液壓平衡腔，該液壓平衡腔限定在所述活塞與所述殼體之間的環(huán)形空間內(nèi)，

其中，本實用新型進(jìn)一步包括：

設(shè)于活塞的內(nèi)端的滑環(huán)，所述滑環(huán)用作所述活塞支撐于所述殼體內(nèi)的軸頸，并將所述平衡腔與所述工作腔隔開；

在所述阻尼器的壓縮過程中，貫穿所述滑環(huán)的至少一個入口孔允許從所述工作腔到所述平衡腔的直接流通，以及

在所述阻尼器的伸長過程中，至少一個出口孔對從平衡腔到工作腔的液流提供通過所述滑環(huán)的節(jié)流。

通過將滑環(huán)作為獨立的元件引進(jìn)用作活塞支撐于殼體內(nèi)的軸頸，并且，滑環(huán)也在平衡腔與工作腔之間的雙向連通中起作用，可以獲得滑環(huán)的材料選擇且制造精度高的優(yōu)勢，從而實現(xiàn)更好地尺寸控制，以提高密封和承載性能，同時減小阻尼器內(nèi)的軸承表面的磨損。

通過容納在滑環(huán)的外周內(nèi)且用作支撐可在殼體內(nèi)往復(fù)運動的活塞前端的軸頸的滑動軸承元件，實現(xiàn)了與殼體的密封。在優(yōu)選的方案中，滑環(huán)的外周上形成有用于容納滑動軸承元件的容納座，并在工作腔和平衡腔之間提供密封。

可選地，滑環(huán)可以與活塞集成為一體或與活塞一體成型。然而，將滑環(huán)形成為獨立的且可更換的元件，提供了入口孔和出口孔的實施以及在布置方面具有顯著多樣性的優(yōu)點。

在一種優(yōu)選的方案中，滑環(huán)與位于平衡腔內(nèi)的閥盤相配套，所述閥盤設(shè)置為抵靠于滑環(huán)的朝向平衡腔的一側(cè)。在此方案中，出口孔可以實施為貫穿閥盤的具有較小直徑的開口，該開口與滑環(huán)上的入口孔相匹配。

在一種優(yōu)選的方案中，可以設(shè)置盤形彈簧，以使閥盤向滑環(huán)偏壓，并對通過出口孔的回流施加早期節(jié)流作用，該作用甚至產(chǎn)生于反沖和顛簸發(fā)生之前。

在一種優(yōu)選的方案中，所述閥盤通過設(shè)置于活塞上的盤形彈簧而向滑環(huán)偏壓，所述盤形彈簧通過鑲嵌在活塞外部的周向槽內(nèi)的鎖環(huán)設(shè)置于活塞上。

這種設(shè)計的優(yōu)點在于其簡單性，并且使得將盤形彈簧和閥盤安裝在活塞上的加工要求最低。

在一種優(yōu)選的方案中，所述活塞的內(nèi)端設(shè)有連接至該活塞的端塊，其中，在連接位置，所述端塊將滑環(huán)保持為被夾緊固定至活塞。

所述的端塊包括提供工作腔與溢流腔之間流體連通的通道，包括節(jié)流裝置的部件、止回閥以及一個或多個的回流通道。端塊上的外螺紋與活塞上的內(nèi)螺紋配合。如上所述地，將滑環(huán)夾緊在活塞末端和端塊之間具有如下優(yōu)點：這使得無需改變活塞和端塊的結(jié)構(gòu)即可安裝滑環(huán)成為可能。

按照本實用新型，平衡腔由位于該平衡腔一端的滑環(huán)和位于該平衡腔另一端的密封環(huán)而軸向限定。密封環(huán)容納有分別相對于活塞和殼體密封的密封元件。密封環(huán)相對于殼體固定，但相對于活塞滑動。

具有密封元件的密封環(huán)提供了其能夠形成為第一道的內(nèi)部環(huán)境屏障的技術(shù)效果，這一方面阻止了液壓液經(jīng)由平衡室泄漏，并且，另一方面阻止了外部異物的入侵，否則這些外部異物將可能污染液壓液。

所述密封環(huán)通過夾持在形成于殼體內(nèi)周上的徑向臺階與襯套在殼體內(nèi)周上的套筒的內(nèi)端之間而相對殼體軸向固定。

該方案的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單，并便于安裝在阻尼器殼體內(nèi)。

本實用新型的一種優(yōu)選的方案可以進(jìn)一步通過第二道、外部屏障對阻尼器內(nèi)的液壓回路提供環(huán)境保護(hù)，所述液壓回路包括平衡腔、工作腔和溢流腔，所述第二道、外部屏障由滑動軸承元件形成，該滑動軸承元件在殼體端部提供密封并提供了活塞支撐于該端部的軸頸。所述滑動軸承元件容納于與設(shè)置在殼體端部的連接環(huán)相關(guān)的安裝座內(nèi)，并通過與活塞的向殼體外伸出的部分接觸而提供密封。

換句話說，在壓縮時穿過密封環(huán)并被推入平衡腔的活塞的一段長度部分容納于緩沖腔內(nèi)，所述緩沖腔在形成于殼體與活塞之間的環(huán)形空間內(nèi)與平衡腔軸向?qū)R。緩沖腔具有在阻尼器處于最大伸長狀態(tài)時亦足以遮蔽活塞的所述一段長度部分的長度。這些措施通過保證密封環(huán)和活塞之間精確有效的密封，保證了活塞的主體長度部分免受外部損壞和磨損，從而有助于使阻尼器具有較長的使用壽命。

附圖說明

下面將結(jié)合隨附示意圖對所述阻尼器進(jìn)一步說明，其中，

圖1為用于表示反沖抑制阻尼器的工作原理的示意圖，以及

圖2為本實用新型的阻尼器的一種實施例的縱向中心剖面示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，反沖抑制阻尼器的主要結(jié)構(gòu)部件包括活塞1，該活塞1能夠沿壓縮和伸長方向軸向移動地容納于圓柱形殼體2內(nèi)。該殼體2內(nèi)的工作腔3中容納有一定量的液壓液，且該工作腔3通過節(jié)流油路5和止回閥6與外部的溢流腔4流體連通。所述節(jié)流油路5形成有節(jié)流裝置，該節(jié)流裝置可以包括用于液壓計量的可變節(jié)流孔口面積。實踐中，由節(jié)流油路5提供的液壓液流量的節(jié)流程度可取決于活塞在殼體中的當(dāng)前位置。壓力控制排出閥7與流體限制5串聯(lián)布置，并設(shè)置為響應(yīng)于工作腔內(nèi)由液壓油量產(chǎn)生的增大的預(yù)定壓力而打開，這可以是由活塞和殼體被外力壓縮所導(dǎo)致的。隨后，隨著液壓液由工作腔轉(zhuǎn)移到溢流腔，溢流腔4中的氣體容積8被壓縮和加載。當(dāng)施加于活塞上的載荷停止時，氣體8膨脹，以在壓縮沖擊荷載之后的反沖中，通過止回閥6將溢流腔內(nèi)的液體流回工作腔。

為了在膨脹過程中減緩活塞的返回運動，可以設(shè)置液壓液回路9作為對溢流腔內(nèi)氣體的平衡。液壓回路9包括平衡腔10，所述平衡腔10通過止回閥11和節(jié)流油路12與工作腔3流體連通。在壓縮過程中，隨著活塞被推進(jìn)殼體，液壓液通過止回閥而基本無節(jié)流地由工作腔轉(zhuǎn)移至平衡腔10；而在伸長過程中，液壓液以大幅減小的流量通過節(jié)流油路12返回，這種方式抑制了反沖和振動。

請參閱圖2，本實用新型的阻尼器100包括能夠在圓柱形殼體102內(nèi)軸向往復(fù)運動的空心活塞101。殼體102內(nèi)形成有容納液壓流體/液壓油的工作腔103，所述工作腔103限定于殼體與活塞的內(nèi)端之間。所述工作腔103與位于空心活塞101內(nèi)的容積可變的溢流腔104流體連通。所述溢流腔限定于連接至活塞101端部的端塊105與分隔壁106之間，所述分隔壁106能夠在空心活塞內(nèi)自由滑動。所述分隔壁106將溢流腔內(nèi)的液壓油與可壓縮的彈簧107隔離。所述彈簧107被限制在容積可變的腔體108內(nèi)，所述腔體108限定于分隔壁106與連接至活塞外端的端塊109之間，所述活塞外端從殼體中伸出。典型地，腔體108中的彈簧107為通過設(shè)置于端塊109內(nèi)的單向閥110而引入的一定量的氣體。

在阻尼器的壓縮過程中，從工作腔103到溢流腔104的液壓液的流動經(jīng)過節(jié)流裝置111-112。所述節(jié)流裝置111-112包括固定直徑的孔口111和量油桿112，所述孔口111設(shè)置于連接至活塞的內(nèi)端的端塊105上，所述量油桿112從其連接至阻尼器殼體102的末端的端塊113的固定點延伸至穿過所述孔口111。關(guān)于此，需要指出的是，本實用新型并不限于如圖所示的包括錐形量油桿的節(jié)流結(jié)構(gòu)，也可以為例如筆直量油桿或穿孔量油桿等其他可選方案。但是，優(yōu)選地，設(shè)置為節(jié)流阻力隨活塞相對圓柱形殼體的位置而變化。

由工作腔103流入溢流腔104的液流僅沿節(jié)流裝置111-112的節(jié)流油路。在從工作腔到溢流腔的流動路徑上可以設(shè)置止回閥114，以阻止通過節(jié)流裝置111-112的回流。所述閥114在彈簧作用于保持在關(guān)閉位置，直到工作腔中的液壓液產(chǎn)生預(yù)定的開啟壓力。由溢流腔到工作腔中的逆流沿著通過端塊105的其他路徑，例如通過一個或多個單向通道114’。

在阻尼器100中，活塞與殼體之間的徑向間隔限定了平衡腔115。該平衡腔115通過若干個入口孔116與工作腔103進(jìn)行直接流體連通。所述入口孔116貫穿由所述活塞101內(nèi)端支撐的滑環(huán)117而形成。在阻尼器的壓縮過程中，入口孔116的尺寸形成為提供從工作腔到平衡腔的液壓油的基本無節(jié)流的液壓液流。

滑環(huán)117是一個具有與圓柱形殼體的內(nèi)經(jīng)相匹配的外徑的精加工元件。滑環(huán)的外圓周的周向座上容納有一圓環(huán)形、低摩擦的滑動軸承元件118，該滑動軸承元件118與殼體的內(nèi)圓周密封接觸，并在位于殼體內(nèi)的活塞的前端部延伸?；h(huán)前端的徑向內(nèi)的懸掛凸緣119被夾在活塞的前端與形成在端塊105上的徑向臺肩120之間。而所述端塊105又通過活塞的內(nèi)螺紋與位于通常為圓柱體形的端塊105的外部的外螺紋部分之間的螺紋接合而連接至活塞。

滑環(huán)117將平衡腔115與工作腔103隔開，從而劃定了平衡腔115沿正方向軸向伸長的界限。在相對方向上，平衡腔通過包括有密封環(huán)121的密封組件劃定界限。正如下文中的解釋，密封環(huán)121在阻尼器內(nèi)軸向固定，而滑環(huán)117隨著活塞移動，如此可以改變平衡腔的長度和容積，該長度和體積與活塞在殼體內(nèi)的位置相關(guān)。

密封環(huán)121具有與活塞的外徑相匹配的內(nèi)周。所述密封環(huán)121的內(nèi)周和外周上形成有用于容納密封元件122和122’的容納座，所述密封元件122和122’分別密封接觸活塞的外表面和殼體的內(nèi)表面。具有密封元件122、122’的密封環(huán)121提供了可在環(huán)境上隔離并保護(hù)阻尼器內(nèi)的液壓回路和平衡腔的內(nèi)部屏障。所述阻尼器包括充有液體的工作腔、溢流腔和平衡腔。

密封環(huán)121具有與形成在殼體內(nèi)周上的減小的長度和增加的直徑相匹配的外圓周和直徑。襯套在減小的長度的殼體內(nèi)側(cè)的套筒123將密封環(huán)121固定抵靠于臺肩124，所述臺肩124在阻尼器殼體102的內(nèi)圓周上的不同直徑長度之間形成了徑向臺階。

襯套的套筒123通過與附屬于殼體的連接環(huán)125固定在殼體內(nèi)?；钊显O(shè)置有推力環(huán)125’，以將所討論的施加于阻尼器上的力穿過連接環(huán)125傳遞至殼體102。相應(yīng)地，圖2所示的阻尼器處于部分壓縮狀態(tài)。

連接環(huán)125為滑動軸承元件127提供了安裝座126。軸承元件118和127共同提供了殼體內(nèi)的活塞的穩(wěn)定的軸頸。

另外，元件125-127的組件為隔離阻尼器的內(nèi)部與外部環(huán)境提供了第二道、外部屏障。更準(zhǔn)確地說，外部屏障125-127和內(nèi)部屏障121-122/122’之間限定了腔體128，所述活塞101的一段長度部分129容納在所述腔體128內(nèi)，并避免任何外部損傷和磨損。腔體128形成平衡腔115與外部環(huán)境之間的緩沖。這些措施通過保證密封環(huán)121與活塞之間準(zhǔn)確并有效的密封而有助于使阻尼器具有長期的使用壽命。

從平衡腔115到工作腔103的液壓液的回流需要通過一個或多個出口孔130(參照圖2中阻尼器下側(cè)的標(biāo)記130)。與通過入口孔116的基本不節(jié)流的流動相比，具有相對于入口孔116的直徑較小直徑的出口孔的尺寸用于對液流實施限制。由此，在阻尼器100的伸長過程中，出口孔130為通過滑環(huán)的液流提供節(jié)流。

在所述的實施例中，出口孔以貫穿閥盤131(參照阻尼器上側(cè)的標(biāo)記131)制造的孔130的形式實現(xiàn)，在處于“關(guān)閉”狀態(tài)時，所述閥盤131在平衡腔內(nèi)抵靠在滑環(huán)117上。閥盤131為環(huán)形形狀，并在將出口孔130與滑環(huán)的朝向閥盤的一側(cè)的進(jìn)口孔116進(jìn)行配對時，通過環(huán)形的盤形彈簧132偏壓至抵靠滑環(huán)117。鑲嵌在活塞的外部的周向槽內(nèi)的鎖環(huán)133在軸向?qū)⒈P形彈簧132保持在活塞上，并與閥盤131偏壓接觸。

盤形彈簧132的尺寸形成為將閥盤131保持在關(guān)閉位置，直到工作腔103中的壓力克服盤形彈簧的彈力。在阻尼器的壓縮過程中，隨著高壓液壓液在壓力下通過入口孔116，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)壓力時，閥盤131與滑環(huán)117分離，參見阻尼器上側(cè)的位于“打開”位置的閥盤131。如圖1的阻尼器的下側(cè)所示，當(dāng)作用于阻尼器的壓縮力停止時，以及甚至在連通的腔體103和腔體104的壓力相等之前，盤形彈簧能夠使得閥盤抵靠靠在滑環(huán)上，并通過出口孔130對通過該通路的回流施加提前的節(jié)流作用。

換句話說，通過對從平衡腔向工作腔的回流的早期作用，由阻尼器內(nèi)的伴隨活塞反向運動的反沖所造成的顛簸不僅被抵消，還能被阻止抵消。