專利名稱：一種一體式油氣彈簧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣彈簧裝置，特指一種慣容器與阻尼同軸并聯(lián)的一體式油氣彈
簧裝置。
背景技術(shù)：
I.機(jī)電模擬理論
目前，機(jī)電一體化已經(jīng)成為新世紀(jì)工程領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。在這種一體化過程中經(jīng)常需要將機(jī)械與電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化后當(dāng)成一個(gè)大系統(tǒng)來研究。根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)與相應(yīng)的電路系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧激勵(lì)條件下的數(shù)學(xué)模型即描述它們的動(dòng)態(tài)特性的微分方程或傳遞函數(shù)具有相同的形式這一特點(diǎn)，歷史上曾提出過兩類不同的機(jī)電模擬理論。一種是“力-電壓”對(duì)應(yīng)，即質(zhì)量、阻尼和彈簧分別與電感、電阻和電容對(duì)應(yīng)，另一種是“力-電流”對(duì)應(yīng)，即質(zhì)量、阻尼和彈簧分別與電容、電阻和電感對(duì)應(yīng)。由于使用上的方便，現(xiàn)在主要采用的是第二類機(jī)電模擬理論。即以力與電流相似，速度與電壓相似為基礎(chǔ)，建立起機(jī)械系統(tǒng)的質(zhì)量、阻尼和彈簧元件分別與電路系統(tǒng)的電容、電阻和電感元件相對(duì)應(yīng)的模擬關(guān)系。然而，上述電子網(wǎng)絡(luò)元件均具有兩個(gè)獨(dú)立、自由的端點(diǎn)，即電感、電阻和電容的兩個(gè)端點(diǎn)均不受特定參考點(diǎn)的限制。在實(shí)際應(yīng)用過程中，人們發(fā)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)中的質(zhì)量元件，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的定義，其加速度必須以慣性坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，這就說明質(zhì)量元件屬于單端點(diǎn)元件。這一特點(diǎn)使得質(zhì)量元件有別于其他元件均具有兩個(gè)獨(dú)立、自由的端點(diǎn)，即兩個(gè)端點(diǎn)均不受特定參考系的限制，造成了機(jī)械網(wǎng)絡(luò)與電路網(wǎng)絡(luò)的不完全對(duì)等。從而，機(jī)電模擬理論在運(yùn)用上收到極大的限制。2.慣容器
為解決機(jī)械網(wǎng)絡(luò)與電路網(wǎng)絡(luò)的不完全對(duì)等問題，一種名為慣容器的機(jī)械裝置應(yīng)運(yùn)而生。如同機(jī)械系統(tǒng)中的彈簧和阻尼器一樣，這種裝置不需要以慣性坐標(biāo)系為參考系，是一種真正的兩端點(diǎn)元件，它兩端的受力正比于相應(yīng)兩端的加速度，其比例常數(shù)稱為“慣質(zhì)系數(shù)”，單位為千克。由于慣容器具有實(shí)現(xiàn)方法多樣，并能以較小質(zhì)量達(dá)到較大慣性質(zhì)量，以及空間布置靈活等特點(diǎn)，現(xiàn)已研究用于車輛懸架、火車懸架和建筑物防震系統(tǒng)中，結(jié)果顯示系統(tǒng)的性能得到顯著提高。在新的機(jī)電模擬理論中，通過采用該裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的質(zhì)量元件，使得機(jī)械與電路系統(tǒng)中相模擬的元件嚴(yán)格對(duì)等，從而解決了機(jī)電模擬理論運(yùn)用上的難題。該裝置可廣泛用于隔振技術(shù)領(lǐng)域，如車輛懸架、火車懸架、建筑物防震和吸收動(dòng)力機(jī)械振動(dòng)等方向。慣容器的動(dòng)力學(xué)方程為
權(quán)利要求
1.一種一體式油氣彈簧裝置，包括慣容器工作部分、阻尼工作部分以及外保護(hù)部分，其特征在于所述外保護(hù)部分包括防護(hù)罩(9)和工作缸(10)，所述防護(hù)罩(9)固定在工作缸(10)下部；所述慣容器工作部分包括活塞(13)、上限位環(huán)(4)、下限位環(huán)、飛輪(5)和滾珠絲杠結(jié)構(gòu)(7)，所述滾珠絲杠結(jié)構(gòu)(7)包括活塞桿(8)、滾珠絲杠螺母(11)和滾珠(12)，所述活塞桿(8)穿過滾珠絲杠螺母(11)，所述滾珠絲杠螺母(11)與所述上限位環(huán)(4)和下限位環(huán)之間的接觸面設(shè)置滾珠環(huán)槽，所述滾珠(12)置于所述滾珠環(huán)槽內(nèi)，所述飛輪(5)同軸固定在所述滾珠絲杠螺母(11)上，所述活塞(13)固定在所述活塞桿(8)頂端，所述慣容器工作部分置于所述工作缸(10)內(nèi)的下部，所述活塞桿(8)下端伸出所述工作缸(10)外，所述上限位環(huán)(4)和下限位環(huán)固定于工作缸(10)內(nèi)部；所述阻尼工作部分包括氣室(I)和減震器阻尼閥(2)，所述氣室(I)包括下半球(14)和上半球(16)，所述上半球(16)內(nèi)充滿彈性介質(zhì)，下半球(14)內(nèi)充滿傳力介質(zhì)，所述下半球(14)和上半球(16)之間由隔膜(15)隔開，所述氣室(I)的下半球(14)固定于所述工作缸(10)的上部，所述減震器阻尼閥(2)開關(guān)所述氣室(I)的下半球(14)和所述工作缸(10)內(nèi)的阻尼工作腔(3)之間傳力介質(zhì)的連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種一體式油氣彈簧裝置，其特征在于所述下半球(14)與上半球(16 )之間的隔膜(15 )為橡膠油氣隔膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種一體式油氣彈簧裝置，其特征在于所述上半球(16)內(nèi)充滿的彈性介質(zhì)為氮?dú)?；所述下半?14)內(nèi)充滿的傳力介質(zhì)為油液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種一體式油氣彈簧裝置，其特征在于所述工作缸(10)與所述防護(hù)罩(9)通過密封結(jié)構(gòu)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種一體式油氣彈簧裝置，其特征在于所述滾珠絲杠螺母(11)與所述活塞桿(8)的絲桿部分之間為螺紋配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體式油氣彈簧裝置，其是在阻尼工作缸中，同軸設(shè)置慣容器工作腔，在慣容器工作腔內(nèi)的活塞桿部分設(shè)置為絲桿結(jié)構(gòu)，運(yùn)用滾珠絲杠原理，在慣容器工作腔內(nèi)的絲杠上布置滾珠絲杠螺母，將飛輪同軸安置固定于滾珠絲杠螺母上，通過固定于工作缸上下兩個(gè)限位環(huán)，將螺母限位于絲桿中段，并且螺母僅能繞絲桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，限位環(huán)與螺母之間的接觸面設(shè)置滾珠環(huán)槽，作為改進(jìn)，本裝置提高懸架簧載質(zhì)量的同時(shí)不增加車身自重，并且提高車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性；避免復(fù)雜的機(jī)械網(wǎng)絡(luò)綜合過程；通過將慣容器與阻尼同軸并聯(lián)，減少了空間布置的局限性。
文檔編號(hào)F16F13/00GK102937159SQ201210426429
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者陳龍, 楊曉峰, 沈鈺杰, 汪若塵 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)