專利名稱：一種用于兩棲車的油氣彈簧及其液壓調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液壓機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于兩棲車的油氣彈簧及其液壓調(diào)節(jié)裝置，具體地說是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)車輪于陸地上放下、水中收起、控制車身高度、自動(dòng)改變壓力和支撐力的油氣彈簧及其液壓調(diào)節(jié)裝置。主要用于改變車輪位置、車身高度的調(diào)節(jié)和衰減車身振動(dòng)，以提高陸地行駛的安全性和平順性、減小水中行駛的行動(dòng)阻力。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，懸架是車架(或承載式車身)和車橋(或車輪)之間一切傳力連接裝 置的總成。一般懸架系統(tǒng)由彈性元件、阻尼元件和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等組成。油氣彈簧作為懸架系統(tǒng)中的一種彈性元件，是通過充入缸內(nèi)的液壓油作為密封介質(zhì)和傳力介質(zhì)，通過充入缸內(nèi)的高壓氣體作為受力和工作介質(zhì)，使液壓油和高壓氣體連接，通過在密封缸內(nèi)安裝活塞和活塞桿直接承受外界激振。用高壓氣體作為彈簧裝置，用阻尼閥、缸體和活塞形成減振器，使油氣彈簧具有可變剛度和可變阻尼特性，從而獲得車輛行駛平順性。但現(xiàn)有的油氣彈簧存在一些不足I.只通過外部油路來(lái)實(shí)現(xiàn)車身高度的調(diào)節(jié)不考慮油氣彈簧自身結(jié)構(gòu)，且由于安裝位置的限制，可調(diào)范圍有限。如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110242327. 6發(fā)明名稱為“一種基于油氣彈簧的車高調(diào)節(jié)裝置及方法”通過油氣彈簧、閉鎖閥、充放油閥、高壓油泵、油箱等形成循環(huán)油路，實(shí)現(xiàn)聞度在有限范圍內(nèi)的自由調(diào)節(jié)。2.雖具有較好的變剛度、變阻尼特性但不能實(shí)現(xiàn)車身高度的調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)速度過慢、調(diào)節(jié)范圍過小，且多為雙杠的改進(jìn)型油氣彈簧，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密封要求高。如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110314016.6發(fā)明名稱為“一種剛度和阻尼可調(diào)的車用油氣彈簧”通過增加附加容積室、液控閥和氣控閥等提高剛度和阻尼的可調(diào)節(jié)范圍；通過氣控閥控制氣體的量來(lái)調(diào)節(jié)車身高度，實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜、控制要求高。3.即使同時(shí)具備兩者作用，內(nèi)部元件太多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本太高，能耗大，可靠性一般。如申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410045416. I發(fā)明名稱為“油氣彈簧”通過內(nèi)外缸、泄壓閥、泄壓驅(qū)動(dòng)彈簧、單向進(jìn)出油閥、控制活門、拉條、彈簧等實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)和能力的吸收、傳遞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題和兩棲車行駛過程中車輪狀態(tài)快速轉(zhuǎn)換的特性，提供一種用于兩棲車的油氣彈簧及其液壓調(diào)節(jié)裝置。該裝置不僅具有較好的彈性元件和減振器的作用，而且還可以快速地對(duì)車身高度和車輪運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行主動(dòng)控制調(diào)節(jié)，以及為了解決車輛于水中行駛時(shí)實(shí)現(xiàn)車輪收起，達(dá)到減小兩棲車水中行駛因車輪的狀態(tài)所產(chǎn)生的附件阻力，實(shí)現(xiàn)水中行駛的快速性；又能滿足車輛陸地行駛的安全性、平順性。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采取的技術(shù)方案是—種用于兩棲車的油氣彈簧，包括一端與缸頭23的一端固定連接,另一端設(shè)有缸蓋15的缸筒19，活塞10和活塞桿18，所述活塞桿18的一端套裝有與所述缸筒19的內(nèi)壁緊密配合的活塞10，另一端伸出缸蓋15外連接有耳環(huán)13，其所述缸頭23的另一端還連接有一內(nèi)設(shè)有浮動(dòng)活塞3的缸體4，所述缸頭23從左至右依次開有大中小直徑的同軸階梯孔，其中大直徑孔與與所述缸筒19相通，小直徑孔安裝有一阻尼閥24與缸體4相通，垂直中直徑孔軸線的外圓面上開有一與中直徑孔相通的進(jìn)油口 a6，對(duì)應(yīng)進(jìn)油口 a6的外圓面上設(shè)置有一耳環(huán)；所述缸筒19靠近缸蓋15 —端的外圓面上還設(shè)有一進(jìn)油口 bl2，所述浮動(dòng)活塞3與所述缸體4之間從右至左具有氣體室A和油液室B ;所述活塞10與缸筒19之間從右至左具有無(wú)桿腔C和有桿腔D ;其中氣體室A是高壓氣體，氣體室A的端面設(shè)有一充氣螺塞1，油液室B、有無(wú)桿腔C和有桿腔D都是液壓油。上所述的缸筒19內(nèi)緊靠缸蓋15還設(shè)有一導(dǎo)向套16,導(dǎo)向套16與缸筒19和活塞桿18之間均分別設(shè)有密封圈17。上述的浮動(dòng)活塞3與缸體4之間和活塞10與缸筒19之間以及活塞桿18與活塞10和缸蓋15之間均分別設(shè)有密封圈。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采取的另一個(gè)技術(shù)方案是一種用于兩棲車的油氣彈簧的液壓調(diào)節(jié)裝置，包括液壓泵1-1，Y型換向閥1-2，雙向液壓鎖1-3，蓄能器1-5，調(diào)速閥1-6和溢流閥1-7，所述雙向液壓鎖1-3中兩個(gè)上端接口分別與所述用于兩棲車的油氣彈簧的設(shè)有的進(jìn)油口 bl2和進(jìn)油口 a6相連，所述蓄能器1-5與所述調(diào)速閥1-6相串聯(lián)后與所述雙向液壓鎖1-3的右上接口一起并聯(lián)于進(jìn)油口 a6上；所述Y型換向閥1-2安裝于所述雙向液壓鎖1-3的兩個(gè)下端接口上，所述Y型換向閥1-2右下端接口直接連接油箱；所述液壓泵1-1與所述溢流閥1-7并聯(lián)于所述Y型換向閥1-2的左下端接口。本發(fā)明的一種用于兩棲車的油氣彈簧及其液壓調(diào)節(jié)裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便、安全。以油液為工作介質(zhì)使反應(yīng)速度更快、更靈敏。尤其通過浮動(dòng)活塞將氣體和油液分離，以適應(yīng)活塞桿易受激振的特點(diǎn)，相比橡膠隔膜式或油氣直接接觸式更加穩(wěn)定、可靠。且部分油液可通過調(diào)速閥進(jìn)入蓄能器，起雙保險(xiǎn)作用，從而，能進(jìn)一步降低彈簧剛度、提高阻尼特性。而且油氣彈簧缸筒上設(shè)有雙進(jìn)油口，可改變缸筒中有桿腔D和無(wú)桿腔C的液壓油量，實(shí)現(xiàn)車輛在陸地上活塞桿伸出、水中活塞桿收起的功效。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I.充氣螺塞，2.氣體室A，3.浮動(dòng)活塞，4.缸體，5.油液室B，6.進(jìn)油口 a，
7.彈簧擋圈，8.套環(huán)，9.卡環(huán)，10.活塞，11.〇形密封圈，12.進(jìn)油口 b，13.耳環(huán)，14.防塵圈，15.缸蓋，16.導(dǎo)向套，17.密封圈，18.活塞桿，19.缸筒，20. Y密封圈，21.擋圈，22.支撐環(huán)，23.缸頭，24.阻尼閥；1-1.液壓泵，1-2. Y型換向閥，1-3.雙向液壓鎖，1_4.油氣彈簧， 1-5.蓄能器，1-6.調(diào)速閥，1-7.溢流閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種用于兩棲車的油氣彈簧及其液壓調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行詳細(xì)描述
如圖I所示，一種用于兩棲車的油氣彈簧，包括一端與缸頭23的一端固定連接，另一端設(shè)有缸蓋15的缸筒19,活塞10和活塞桿18,所述活塞桿18的一端套裝有與所述缸筒19的內(nèi)壁緊密配合的活塞10，活塞10通過彈簧擋圈7、套環(huán)8和卡環(huán)9固定于活塞桿18上。〇形密封圈11裝于活塞桿18上，保證活塞桿18和活塞10的密封性。活塞10通過支撐環(huán)22與缸筒19相接觸，并通過Y密封圈20保證活塞10和缸筒19的密封性；活塞桿18的另一端依順序穿過導(dǎo)向套16、缸蓋15與耳環(huán)13相連接，其中導(dǎo)向套16與缸筒19和活塞桿18之間均分別設(shè)有密封圈17。所述缸頭23的另一端還連接有一內(nèi)設(shè)有浮動(dòng)活塞3的缸體4，所述缸頭23從左至右依次開有大中小直徑的同軸階梯孔，其中大直徑孔與與所述缸筒19相通，小直徑孔安裝有一阻尼閥24(阻尼閥24中有節(jié)流閥片，節(jié)流閥片根據(jù)壓力和速度來(lái)控制流量，形成阻尼力。)與缸體4相通，垂直中直徑孔軸線的外圓面上開有一與中直徑孔相通的進(jìn)油口 a6，對(duì)應(yīng)進(jìn)油口 a6的外圓面上設(shè)置有一耳環(huán)；所述缸筒19靠近缸蓋15 一端的外圓面上還設(shè)有一進(jìn)油口 bl2，所述浮動(dòng)活塞3與所述缸體4之間從右至左具有氣體室A和油液室B ;所述活塞10與缸筒19之間從右至左具有無(wú)桿腔C和有桿腔D，且兩個(gè)腔室壓力相等。所述氣體室A是高壓氣體，氣體室A的端面設(shè)有一充氣螺塞1，氣體室A 根據(jù)車輛靜載荷通過充氣螺塞I充入高壓惰性氣體形成一個(gè)氣體室，且氣體室A和油液室B的壓力相等。油液室B、有無(wú)桿腔C和有桿腔D都是液壓油。如圖I所示，本發(fā)明的一種用于兩棲車的油氣彈簧的液壓調(diào)節(jié)裝置，包括油箱、液壓泵1-1、Y型換向閥1-2、雙向液壓鎖1-3、油氣彈簧1-4、蓄能器1-5、調(diào)速閥1_6和溢流閥1-7。所述油氣彈簧1-4中的雙油口 a、b分別和雙向液壓鎖1-3中兩個(gè)上端接口相連，蓄能器1-5與調(diào)速閥1-6相串聯(lián)，并與雙向液壓鎖1-3的右上接口一起并聯(lián)于進(jìn)油口 a上。Y型換向閥1-2安裝于雙向液壓鎖1-3的兩個(gè)下端接口上，Y型換向閥右下端接口直接連接油箱。液壓泵1-1與溢流閥1-7并聯(lián)于Y型換向閥的左下端接口。本發(fā)明的一種用于兩棲車的油氣彈簧及其液壓調(diào)節(jié)裝置的工作原理當(dāng)兩棲車輛于陸地行駛時(shí)，活塞桿需要伸出，Y型換向閥1-2位于右位，閥為左通，液壓泵將液壓油通過雙向液壓鎖1-3壓入進(jìn)油口 a，由于壓力的作用和油液的不可壓縮性，無(wú)桿腔C開始進(jìn)油，液壓油將推動(dòng)活塞桿18向左運(yùn)動(dòng)，排出有桿腔D中的部分液壓油，直到2個(gè)腔室壓力相等，從而形成某個(gè)靜平衡位置，使Y型換向閥恢復(fù)中位(換向閥1-2處于中位時(shí)，溢流閥1-7處于打開狀態(tài)，液壓油直接回到油箱)，使雙向液壓鎖1-3鎖死，關(guān)閉油路。當(dāng)兩棲車輛于水中行駛時(shí)，活塞桿需要收縮，Y型換向閥1-2位于左位，閥為右通，液壓泵將液壓油通過雙向液壓鎖1-3壓入進(jìn)油口 b，有桿腔D開始進(jìn)油，液壓油將推動(dòng)活塞桿18向右運(yùn)動(dòng)，排出無(wú)桿腔C中的部分液壓油，活塞10到達(dá)某個(gè)位置后，使Y型換向閥又恢復(fù)中位，關(guān)閉油路。車輛于陸地行駛時(shí)，活塞桿18處于伸出狀態(tài)，當(dāng)彈簧受壓，活塞右移時(shí)，無(wú)桿腔C容積變小，腔內(nèi)壓力增加，其中一大部分油液或通過阻尼閥24進(jìn)入油液室B，隨著油液的增多，存儲(chǔ)室5中壓力大于存儲(chǔ)室2中的壓力，由于氣體的可壓縮性，液壓油將推動(dòng)浮動(dòng)活塞3向右移動(dòng)，從而壓縮惰性氣體，以產(chǎn)生高壓的彈簧剛度充分吸收來(lái)自地面的沖擊能力；另有一部分油液通過進(jìn)油口 6進(jìn)入調(diào)速閥1-6，被調(diào)速后的，穩(wěn)速定流量的油液安全進(jìn)入蓄能器1-5，存儲(chǔ)起部分能力，起第二套保護(hù)作用。隨著外力恢復(fù)靜平衡，存儲(chǔ)室2中高壓惰性氣體的壓力不變，無(wú)桿腔C中壓力不變，而有桿腔D中壓力變小，活塞10向左移動(dòng)，無(wú)桿腔C容積變大，腔內(nèi)壓力減小，由于壓力的作用，氣體室A將釋放能力，推動(dòng)浮動(dòng)活塞3向左移動(dòng)，使油液室B中的油液通過阻尼閥24進(jìn)入無(wú)桿腔C，同時(shí)蓄能器1-5也釋放部分能量，油 液通過調(diào)速閥1-6進(jìn)入無(wú)桿腔C，從而使活塞10恢復(fù)到相對(duì)靜平衡位置。
權(quán)利要求
1.一種用于兩棲車的油氣彈簧，包括一端與缸頭(23)的一端固定連接,另一端設(shè)有缸蓋(15)的缸筒(19)，活塞(10)和活塞桿(18)，所述活塞桿(18)的一端套裝有與所述缸筒(19)的內(nèi)壁緊密配合的活塞(10)，另一端伸出缸蓋(15)外連接有耳環(huán)(13)，其特征在于所述缸頭(23)的另一端還連接有一內(nèi)設(shè)有浮動(dòng)活塞(3)的缸體(4)，所述缸頭(23)從左至右依次開有大中小直徑的同軸階梯孔，其中大直徑孔與所述缸筒(19)相通，小直徑孔安裝有一阻尼閥(24)與缸體(4)相通，垂直中直徑孔軸線的外圓面上開有一與中直徑孔相通的進(jìn)油口 a^)，對(duì)應(yīng)進(jìn)油口 a (6)的外圓面上設(shè)置有一耳環(huán)；所述缸筒(19)靠近缸蓋(15) —端的外圓面上還設(shè)有一進(jìn)油口 b (12)，所述浮動(dòng)活塞(3)與所述缸體(4)之間從右至左具有氣體室A和油液室B ;所述活塞(10)與缸筒(19)之間從右至左具有無(wú)桿腔C和有桿腔D。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于兩棲車的油氣彈簧，其特征在于所述的氣體室A是高壓氣體，氣體室A的端面設(shè)有一充氣螺塞(I )，所述的油液室B、無(wú)桿腔C和有桿腔D都是液壓油。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于兩棲車的油氣彈簧，其特征在于所述的缸筒(19)內(nèi)緊靠缸蓋(15)還設(shè)有一導(dǎo)向套(16),導(dǎo)向套(16)與缸筒(19)和活塞桿(18)之間均分別設(shè)有密封圈(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于兩棲車的油氣彈簧，其特征在于所述的浮動(dòng)活塞(3)與缸體(4)之間和活塞(10)與缸筒(19)之間以及活塞桿(18)與活塞(10)和缸蓋(15)之間均分別設(shè)有密封圈。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于兩棲車的油氣彈簧的液壓調(diào)節(jié)裝置，包括液壓泵(1-1)，Y型換向閥(1-2)，雙向液壓鎖(1-3)，蓄能器(1-5)，調(diào)速閥(1-6)和溢流閥(1-7)，其特征在于所述雙向液壓鎖(1-3)中兩個(gè)上端接口分別與所述用于兩棲車的油氣彈簧設(shè)有的進(jìn)油口 b (12)和進(jìn)油口 a (6)相連通，所述蓄能器(1-5)與所述調(diào)速閥(1-6)相串聯(lián)后與所述雙向液壓鎖(1-3)的右上接口一起并聯(lián)于進(jìn)油口 a (6)上；所述Y型換向閥(1-2)安裝于所述雙向液壓鎖(1-3 )的兩個(gè)下端接口上，所述Y型換向閥(1-2 )右下端接口直接連接油箱；所述液壓泵(1-1)與所述溢流閥(1-7)并聯(lián)于所述Y型換向閥(1-2)的左下端接□。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于兩棲車的油氣彈簧及其液壓調(diào)節(jié)裝置，具體地說是一種能夠?qū)崿F(xiàn)車輪于陸地放下、水中收起、車身高度控制、自動(dòng)改變壓力和支撐力的油氣彈簧。油氣彈簧以惰性氣體為彈性介質(zhì)，用油液作為傳力介質(zhì)，由氣體彈簧和相當(dāng)于減振器的液壓缸組成。由氣體室、油液室和浮動(dòng)活塞構(gòu)成了油氣分隔式彈簧。油液從活塞桿吸壓，通過阻尼閥入油液室B，推動(dòng)活塞，使氣體被壓縮或伸張，起彈性作用。缸筒、活塞和阻尼閥形成減振器。由于阻尼閥作用，可以有效的衰減能量，使其恢復(fù)相對(duì)平衡狀態(tài)，起減振作用。同時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)油口進(jìn)油量，來(lái)快速準(zhǔn)確地改變活塞的位置，從而達(dá)到改變活塞桿的伸出長(zhǎng)度以改變車輪狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)車輪收放和車身高度范圍調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F16F9/06GK102720795SQ20121019263
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者宋金陽(yáng), 張禮華, 徐一新, 曹飛, 王琪, 袁明新, 陳四杰 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)