專利名稱：一種液力彈簧的阻尼方法及液力彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈性減振部件的阻尼方法及其產(chǎn)品，尤其是用于鐵道車輛上的一
系液力彈簧的阻尼方法及其液力彈簧。主要用于各種軌道車輛的一系減振系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
液力彈簧在汽車領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，從最初的慣性通道式，到慣性通道_解耦膜式，再到慣性通道-解耦膜-節(jié)流盤式，已經(jīng)發(fā)展到了第三代產(chǎn)品，但在鐵道車輛領(lǐng)域，由于其具有重載、工況環(huán)境惡劣、安全的使用特點(diǎn)，決定其使用的液力彈簧應(yīng)盡量構(gòu)造簡單、性能穩(wěn)定可靠、維護(hù)方便。因此，結(jié)構(gòu)相對簡單、性能穩(wěn)定、安裝簡便、無需維護(hù)的慣性通道型液力彈簧產(chǎn)品將在很長一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)鐵道車輛領(lǐng)域的主流地位。 據(jù)文獻(xiàn)資料報(bào)導(dǎo)可知，當(dāng)前，鐵道車輛領(lǐng)域用的液力彈簧均為慣性通道型液力彈簧或結(jié)構(gòu)更為簡單的阻尼孔式液力彈簧。 專利文獻(xiàn)03248383. X中報(bào)導(dǎo)了一種改進(jìn)的變阻尼橡膠復(fù)合彈簧，該裝置由橡膠彈簧、阻尼介質(zhì)和氣室組成，橡膠彈簧通過阻尼介質(zhì)與氣室結(jié)合并形成一個(gè)整體，而阻尼介質(zhì)位于橡膠彈簧與氣室之間。該裝置可取代傳統(tǒng)鐵路機(jī)車車輛常采用的橡膠彈簧加油壓減振器懸掛防振裝置，并克服了傳統(tǒng)橡膠彈簧難以適應(yīng)鐵路機(jī)車車輛使用工況多樣變化的缺點(diǎn)。 專利文獻(xiàn)01820977. 7報(bào)導(dǎo)了一種配有減震器的液力彈簧，該液力彈簧主要由兩
個(gè)腔室組成，分別借助彈簧元件和補(bǔ)償膜片加以封閉，兩腔室間通過分隔壁中的通道相連，
分隔壁由兩個(gè)彼此上下相疊且各帶有相對取向的槽的圓盤構(gòu)成，圓盤上的槽設(shè)計(jì)成螺旋狀
結(jié)構(gòu)，保證通道長度足夠長，起到較好的減振效果。 上述現(xiàn)有的液力彈簧主要存在如下問題 1.專利文獻(xiàn)03248383. X所述的變阻尼橡膠復(fù)合彈簧，雖然適合鐵道車輛使用工況多樣變化的特征，但采用阻尼孔加氣室壓強(qiáng)變化的方式來實(shí)施減振，減振效果不佳，發(fā)揮不了減振器應(yīng)有的作用。 2.專利文獻(xiàn)01820977. 7所述的配有減震器的液力彈簧，采用慣性通道中液體的振動慣性力來實(shí)施減振，減振效果好，但上下相疊且各自帶有相對取向的槽的圓盤一旦加工完成，即決定了通道的長度，通道長度不可再調(diào)節(jié)，否則無法形成相連的通道，故通道中液體振動慣性力無法調(diào)節(jié)，即無法調(diào)節(jié)液力彈簧的阻尼特性。即使彼此逆向扭轉(zhuǎn)兩個(gè)圓盤可改變通道的橫斷面或調(diào)整通道表面的粗細(xì)結(jié)構(gòu)，也只能對液力彈簧的阻尼性能進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，調(diào)整幅度非常有限。要根本改變液力彈簧的減振特性，唯有改變連接通道的有效長度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于針對上述液力彈簧的不足，提出進(jìn)一步改進(jìn)的液力彈簧阻尼性能的方法及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，特別是提供一種既具有良好減振效果，又能適用鐵道車輛使用工
3況多樣變化的特征，阻尼性能可調(diào)的液力彈簧。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種液力彈簧的阻尼方法，通過改變通道的有效長度來改變通道中振動液體的量，進(jìn)而改變其振動慣性力及其阻尼效果，實(shí)現(xiàn)液力彈簧阻尼性能的可調(diào)性。所述的通過改變通道的有效長度來改變通道中振動液體的量是指將液力彈簧的分成上下兩層液力減振腔，在兩層液力減振腔之間設(shè)有一隔板，隔板為類似三明治形式的三層結(jié)構(gòu)，分為上板、下板和中板；在上板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道的入口 ，在下板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道的出口 ，中板上設(shè)有連接上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口的通道；且上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口不在同一位置，上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口通過中板上通道連接起來。中板上的通道為通透槽狀結(jié)構(gòu)，上板的入口和下板的出口與夾持于中部的中板上的通透槽組合成完整的連接通道，且上板與下板可相對于中板旋轉(zhuǎn)，從而改變中板通道的有效長度，形成通過改變通道的有效長度來改變通道中振動液體的量。
根據(jù)上述方法所提供的液力彈簧為一種液力彈簧，包括上腔室和下腔室兩個(gè)液體腔室，上腔室中的液體通過隔板中的通道與下腔室中的液體相通；在上腔室和下腔室兩個(gè)液體腔室之間設(shè)有一隔板，隔板為類似三明治形式的三層結(jié)構(gòu)，分為上板、下板和中板；在上板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道的入口 ，在下板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道的出口，中板上設(shè)有連接上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口的通道；且上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口不在同一位置，上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口通過中板上通道連接起來。中板上的通道為通透槽狀結(jié)構(gòu)，上板的入口和下板的出口與夾持于中部的中板上的通透槽組合成完整的連接通道，且上板與下板可相對于中板旋轉(zhuǎn)，從而改變中板通道的有效長度，形成通過改變通道的有效長度來改變通道中振動液體的量。在彈性支承受到振動激勵后，通道中液體的流動引起上、下腔室體積交替變化，并產(chǎn)生振動慣性力，起到阻尼作用并產(chǎn)生顯著的減振效果。通道的有效長度決定通道中振動液體的量，振動液體的量決定振動慣性力及其阻尼特性，最終決定液力彈簧的減振效果。 與已有的液力彈簧相比，本發(fā)明具有的優(yōu)勢有 1.本發(fā)明的液力彈簧不僅具有良好的減振效果，而且阻尼性能可以調(diào)節(jié)，可根據(jù)鐵路機(jī)車車輛使用工況(如山區(qū)或平原行使的車輛)不同，裝配時(shí)調(diào)整阻尼性能，使用范圍更加寬廣。 2.阻尼性能調(diào)整簡單方便同一產(chǎn)品加工完成后，無需改變?nèi)魏瘟悴考?，只需裝配時(shí)旋轉(zhuǎn)上板或/和下板以得到不同的裝配位置，即可改變液力彈簧的阻尼性能，達(dá)到一個(gè)產(chǎn)品變多個(gè)產(chǎn)品的效果。 3.阻尼性能調(diào)整幅度大，形式多樣中板上通透槽形狀為入口或出口位置同圓心、半徑的圓弧長度決定調(diào)整幅度，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)各種圓?。恢邪迳下菁y孔的疏密程度決定調(diào)整級數(shù)，兩者組合可實(shí)現(xiàn)液力彈簧的各種阻尼性能。 4.生產(chǎn)效率高隔板設(shè)計(jì)成三塊獨(dú)立且?guī)в型谆蛲ㄍ覆鄣膱A盤，批量生產(chǎn)時(shí)，可將多塊上板(或中板、下板)疊置，用線切割加工技術(shù)(或其它加工技術(shù)) 一次加工而成，生產(chǎn)效率大大提高，可有效降低加工成本，還能有效保證同批產(chǎn)品的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明阻尼性能可調(diào)的液力彈簧結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明所采用隔板的上板示意圖；
圖3為本發(fā)明所采用隔板的中板示意圖；
圖4為本發(fā)明所采用隔板的下板示意圖。 圖1中標(biāo)號1、彈性支承；2、外環(huán)；3隔板；4、橡膠彈性膜片；5、通道；6、上腔室； 7、下腔室；8、下板；9、中板、10、上板、11、通道出口、12、通道入口。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 圖l給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，從圖l-3可以看出，本發(fā)明為一種三通道結(jié)構(gòu)、 調(diào)整幅度為60°旋轉(zhuǎn)角的液力彈簧，包括上腔室6和下腔室7兩個(gè)液體腔室，上腔室6中 的液體通過隔板3中的連接通道5與下腔室7中的液體相通，在上腔室6和下腔室7兩個(gè) 液體腔室之間設(shè)有一隔板3，隔板3為類似三明治形式的三層結(jié)構(gòu)，分為上板10、下板8和 中板9 ;在上板3上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道入口 12，在下板8上設(shè)有連接上下液力 減振腔的通道出口 11，中板9上設(shè)有連接上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔 通道出口的連接通道5 ;且上板3的通道入口 12與下板8的通道出口 11不在同一位置，上 板3的液力減振腔通道入口 12與下板8的液力減振腔通道出口 11通過中板9上的連接通 道5連接起來。中板9上的連接通道5為通透槽狀結(jié)構(gòu)，上板3的通道入口 12和下板8的 通道出口 11與夾持于中部的中板3上的通透槽組合成完整的連接通道5，且上板3與下板 8可相對于中板9旋轉(zhuǎn)，從而改變中板9連接通道的有效長度，形成通過改變通道的有效長 度來改變通道中振動液體的阻尼量；通道5中液體的流動可交替改變上腔室6和下腔室7 體積并產(chǎn)生振動慣性力，起到阻尼作用并產(chǎn)生顯著的減振效果。整個(gè)液力彈簧由彈性支承 1和一個(gè)液力減振器13兩部分構(gòu)成，液力減振器13包括一個(gè)上腔室6和一個(gè)下腔室7，上 腔室6上面有橡膠彈性膜片4，上腔室6和下腔室7之間隔有隔板3，通過隔板3將上腔室 6和一個(gè)下腔室7分隔成兩個(gè)腔室，上腔室6和下腔室7通過隔板3上的連接通道5導(dǎo)通， 連接通道5中液體的流動可交替改變上腔室6和下腔室7體積并產(chǎn)生振動慣性力，起到阻 尼作用并產(chǎn)生顯著的減振效果。連接通道5的入口 12分布在隔板3的上板10上，連接通 道5的出口 11分布在下板8上，連接通道5分布在中板9上，且連接通道5的入口 12和連 接通道5的出口 11可以相對于連接通道5構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，改變連接通道5的入口或/和出口位 置。中板9上的連接通道5為曲線形長條槽孔，且連接通道5的曲線形狀至少存在一段與 入口 12或出口 ll處于同一圓心和半徑的圓弧位置，以保證旋轉(zhuǎn)后仍然能組成連接的通道。 連接通道5可以通過調(diào)整有效長度決定通道中振動液體的量，振動液體的量決定振動慣性 力及其阻尼特性，最終決定液力彈簧的減振效果。連接通道5可以是1-6條的組合，采取均 布分布。 如圖2-4所示的隔板3可簡單方便地改變連接通道5的有效長度，隔板3由上板 10、中板9、下板8組合而成，在中板9上設(shè)有連接通道5，連接通道5形狀為曲線形通透槽， 上板10、下板8上分別設(shè)計(jì)通道入口 12和出口 ll，產(chǎn)品裝配時(shí)，根據(jù)實(shí)際使用需要，相向旋 轉(zhuǎn)上板1Q、下板8獲得不同的裝配角度，即可得到液力彈簧不同的阻尼特性，隔板3形成的連接通道5至少有一條通道的有效長度是可以調(diào)節(jié)的，可增大同一產(chǎn)品的使用范圍。
如圖2-4所示的上板10、中板9、下板8組合后形成的通道有效長度示意，可以知 道上板10、中板9、下板8組合后形成的通道有效長度可以根據(jù)需要，在中板的平面內(nèi)任意 設(shè)計(jì)排布，可以是有規(guī)律的，也可以是沒有規(guī)律排布的，可以根據(jù)阻尼值的要求選取曲線。 隔板3至少由三塊疊置的上板10、中間板9和下板8組成，其中，上板10、下板9上設(shè)計(jì)至 少一個(gè)通孔為連接通道5的入口 12和出口 11 ;中板9的連接通道5設(shè)計(jì)成通透槽，且至少 存在一段與上板10、下板8上入口 12和出口 ll位置同圓心的等半徑圓弧。上板10、中板 9、下板8組成的隔板3中，中板9固定不動，上板10、下板9相向旋轉(zhuǎn)改變?nèi)肟诨虺隹谖恢茫?從而改變通道長度，實(shí)現(xiàn)阻尼性能的調(diào)節(jié)。 通過實(shí)施例可以得知，本發(fā)明為一種通過改變通道的有效長度來改變通道中振動 液體的量，進(jìn)而改變其振動慣性力及其阻尼效果，實(shí)現(xiàn)液力彈簧阻尼性能的可調(diào)性的液力 彈簧。但本發(fā)明并不僅局限于本實(shí)施例所列出的范圍。
本發(fā)明液力彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 將隔板設(shè)計(jì)成類似三明治形式的三層結(jié)構(gòu)，在上板上設(shè)計(jì)通道的入口，在中板上 設(shè)計(jì)通道形狀，在下板上設(shè)計(jì)通道的出口。 上板、下板分別設(shè)計(jì)通孔作為通道的入口和出口，與夾持于中部的中板上的通透 槽組合成完整的連接通道，且上板、下板可相對于中板3b旋轉(zhuǎn)，從而改變通道的有效長度。
中板上通透槽形狀設(shè)計(jì)成起始段為圓盤上通孔位置同圓心、半徑的圓?。唤K止段 為圓盤上通孔位置同圓心、半徑的圓弧，可保證上板、下板旋轉(zhuǎn)后仍然能與中板上的通透槽 組合成完整的連接通道，且通道有效長度改變，橫截面保持不變。 可在中板上設(shè)計(jì)多條通透槽，以得到更大的阻尼性能調(diào)節(jié)量，多條通透槽最好螺
旋均布于中板上，在中板邊緣均布多個(gè)螺紋孔，以便上板、下板旋轉(zhuǎn)后精確定位。 中板上螺紋孔的疏密程度和通道形狀為入口或出口位置同圓心、半徑的圓弧長
度，決定通道長度調(diào)節(jié)的級數(shù)和幅度，液力彈簧阻尼性能的調(diào)節(jié)具有多樣性。
權(quán)利要求
一種液力彈簧的阻尼方法及液力彈簧，通過改變通道的有效長度來改變通道中振動液體的量，進(jìn)而改變其振動慣性力及其阻尼效果，實(shí)現(xiàn)液力彈簧阻尼性能的可調(diào)性。
2. 按權(quán)力要求1所述的液力彈簧的阻尼方法，其特征在于所述的通過改變通道的有 效長度來改變通道中振動液體的量是指將液力彈簧的分成上下兩層液力減振腔，在兩層液 力減振腔之間設(shè)有一隔板，隔板為類似三明治形式的三層結(jié)構(gòu)，分為上板、下板和中板；在 上板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道的入口 ，在下板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道 的出口，中板上設(shè)有連接上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口的通 道；且上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口不在同一位置，上板的液 力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口通過中板上通道連接起來。
3. 按權(quán)力要求2所述的液力彈簧的阻尼方法，其特征在于中板上的通道為通透槽狀 結(jié)構(gòu)，上板的入口和下板的出口與夾持于中部的中板上的通透槽組合成完整的連接通道， 且上板與下板可相對于中板旋轉(zhuǎn)，從而改變中板通道的有效長度，形成通過改變通道的有 效長度來改變通道中振動液體的量。
4 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述液力彈簧的阻尼方法的液力彈簧，其特征在于包括上腔 室和下腔室兩個(gè)液體腔室，上腔室中的液體通過隔板中的通道與下腔室中的液體相通，在 上腔室和下腔室兩個(gè)液體腔室之間設(shè)有一隔板，隔板為類似三明治形式的三層結(jié)構(gòu)，分為 上板、下板和中板；在上板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道的入口，在下板上設(shè)有連接上 下液力減振腔的通道的出口 ，中板上設(shè)有連接上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減 振腔通道出口的通道；且上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口不在同 一位置，上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口通過中板上通道連接起 來。
5. 按權(quán)力要求4所述的液力彈簧，其特征在于中板上的通道為通透槽狀結(jié)構(gòu)，上板的 入口和下板的出口與夾持于中部的中板上的通透槽組合成完整的連接通道，且上板與下板 可相對于中板旋轉(zhuǎn)，從而改變中板通道的有效長度，形成通過改變通道的有效長度來改變 通道中振動液體的量。
6. 按權(quán)力要求4所述的液力彈簧，其特征在于通道與通道的入口或/和出口分布于 不同的構(gòu)件上，且具有入口或/和出口的構(gòu)件可相對于通道構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，改變通道入口或/和 出口的位置。
7. 按權(quán)力要求4或6所述的液力彈簧，其特征在于入口或/和出口位置可調(diào)節(jié)的通 道的形狀為至少存在一段與入口或出口位置同圓心、半徑的圓弧，以保證旋轉(zhuǎn)后仍然能組 成連接的通道。
8. 按權(quán)力要求4或6所述的液力彈簧，其特征在于隔板形成的通道至少有一條通道 的有效長度是可以調(diào)節(jié)的。
9. 按權(quán)力要求4或5所述的液力彈簧，其特征在于隔板由三塊板組成，其中，上板、 下板上設(shè)計(jì)至少一個(gè)通孔為通道的入口和出口 ；中間板設(shè)計(jì)成通透槽且至少存在一段與上 板、下板上通孔位置同圓心、半徑的圓弧。
10. 按權(quán)力要求9所述的液力彈簧，其特征在于上板、中板、下板組成的隔板中，中板 固定不動，上板、下板相向旋轉(zhuǎn)改變?nèi)肟诨虺隹谖恢?，從而改變通道長度。
全文摘要
一種液力彈簧的阻尼方法及液力彈簧，通過改變通道的有效長度來改變通道中振動液體的量，進(jìn)而改變其振動慣性力及其阻尼效果，實(shí)現(xiàn)液力彈簧阻尼性能的可調(diào)。將液力彈簧的分成上下兩層液力減振腔，在兩層液力減振腔之間設(shè)有一隔板，隔板為類似三明治形式的三層結(jié)構(gòu)，分為上板、下板和中板；在上板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道的入口，在下板上設(shè)有連接上下液力減振腔的通道的出口，中板上設(shè)有連接上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口的通道；且上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口不在同一位置，上板的液力減振腔通道入口與下板的液力減振腔通道出口通過中板上通道連接起來。
文檔編號F16F13/08GK101718326SQ20091022711
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者查國濤, 賀才春, 鐘海兵 申請人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司