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一種矩陣并并聯(lián)毛細(xì)管可變系統(tǒng)固有頻率的減振器的制作方法

文檔序號(hào):12432196閱讀:185來源:國知局
一種矩陣并并聯(lián)毛細(xì)管可變系統(tǒng)固有頻率的減振器的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及液壓式汽車減振器領(lǐng)域,尤其涉及一種矩陣(式)并并聯(lián)毛細(xì)管可變系統(tǒng)固有頻率的減振器。



背景技術(shù):

汽車的減振方式主要有液壓式、氣壓式、電磁式。液壓式是目前用得最廣泛的汽車減振方式。液壓式減振器的系統(tǒng)固有頻率是汽車減振器的重要性能指標(biāo),目前液壓式減振器性能的一個(gè)缺點(diǎn)是減振器的系統(tǒng)固有頻率不可調(diào)或者是可調(diào)范圍很小。

液壓式汽車減振器系統(tǒng)固有頻率的品質(zhì)將直接影響到行車的振動(dòng)幅度、舒適性和平順性。

眾所周知,對于理想的彈簧振子,如圖1所示,其系統(tǒng)的固有頻率與彈簧振子小球質(zhì)量的平方根成反比;也就是說,當(dāng)改變小球的質(zhì)量時(shí),系統(tǒng)的固有頻率會(huì)發(fā)生改變。小球的質(zhì)量越小則系統(tǒng)的固有頻率越高,小球的質(zhì)量越大則系統(tǒng)的固有頻率越低。

如圖2所示,四路毛細(xì)管分別是毛細(xì)管R8、R4、R2、R1;它們長度相等且分別串聯(lián)電磁閥VR8、VR4、VR2、VR1控制其工作。這4路毛細(xì)管的截面積之比是8:4:2:1;即它們的截面積是按照8421的二進(jìn)制編碼規(guī)則來排列的。

如圖2中,減振器根據(jù)阻尼要求將確定電磁閥VR8、VR4、VR2、VR1的組態(tài)SRn(n的取值范圍:0、1、2、….、15。其中SR0表示電磁閥VR8、VR4、VR2、VR1全部關(guān)閉。SR1表示VR8、VR4、VR2、VR1中僅VR1開通,其余關(guān)閉。SR2表示僅VR2開通,其余關(guān)閉。SR3表示僅VR2、VR1開通,其余關(guān)閉。以此類推SR4至SR15的意義)。當(dāng)組態(tài)SRn確定,則減振器中參與振蕩進(jìn)行減振的流體的質(zhì)量MRn也確定了。與彈簧振子比較,質(zhì)量MRn類似于彈簧振子的小球質(zhì)量;所以,此時(shí)減振器系統(tǒng)的固有頻率則是確定的,因此固有頻率在確定的組態(tài)SRn下是不可調(diào)的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足,提供一種矩陣并并聯(lián)毛細(xì)管可變系統(tǒng)固有頻率的減振器,達(dá)到改善液壓式汽車減振器的系統(tǒng)固有頻率特性的目的。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):

一種矩陣并并聯(lián)毛細(xì)管可變系統(tǒng)固有頻率的減振器,包括車架11、車軸17和液壓缸13;所述液壓缸13的上端通過其活塞桿連接車架11,液壓缸13的下端缸體連接車軸17;液壓缸13內(nèi)的活塞15將液壓缸13分為上油倉14和下油倉16;

所述上油倉14和下油倉16輸油口之間的管路上,自上而下依次連接有毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段、毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段;即,毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段的D油口連接上油倉14的A油口,毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段的C油口連接毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段的G油口,毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段的H油口連接下油倉16的B油口。

所述毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段包括四根依次并聯(lián)的毛細(xì)管,其中,每根毛細(xì)管均串聯(lián)有電磁閥;該電磁閥的作用是控制毛細(xì)管的通斷;

所述毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段包括并聯(lián)的四根毛細(xì)管;這四根毛細(xì)管均串聯(lián)有電磁閥;該電磁閥的作用是控制毛細(xì)管的通斷。

所述毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段的毛細(xì)管并聯(lián)端為G油口,電磁閥的并聯(lián)端為H油口。

所述毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段的四根毛細(xì)管長度相等。

所述毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段的四根毛細(xì)管的截面積之比是8:4:2:1;即它們的截面積是按照8421的二進(jìn)制編碼規(guī)則來排列的。

所述毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段的四根毛細(xì)管中,最小毛細(xì)管m1的直徑dm1比并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段的最大毛細(xì)管R8的直徑dR8大一倍以上。

所述毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段和毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段中的毛細(xì)管,均盤成“M”字形狀、“S”形狀或者螺旋形狀。

所述毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段和毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段中的電磁閥還與毛細(xì)管控制系統(tǒng)連接;毛細(xì)管控制系統(tǒng)用于控制各電磁閥的通斷。

車架11與車軸17之間設(shè)有彈簧12。

本發(fā)明矩陣并并聯(lián)毛細(xì)管可變系統(tǒng)固有頻率的減振器運(yùn)行方法,包括如下步驟:

當(dāng)車架和車軸之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生或上或下的移動(dòng),此時(shí)液壓缸13內(nèi)的油性液體會(huì)經(jīng)過A油口、B油口之間的毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段和毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段,進(jìn)而從上油倉14流向下油倉16,或者從下油倉16流向上油倉14;

由于缸體內(nèi)的油性液體的粘性作用,當(dāng)油性液體流經(jīng)毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段時(shí),毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段中工作的毛細(xì)管會(huì)對油性液體的流動(dòng)產(chǎn)生阻尼,從而形成對活塞移動(dòng)的阻力;該阻力的大小由毛細(xì)管控制系統(tǒng)通過電磁閥的組態(tài)SRn控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段的調(diào)阻;

當(dāng)油性液體流經(jīng)毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段時(shí),通過毛細(xì)管控制系統(tǒng)改變電磁閥的組態(tài)Smn,則可調(diào)節(jié)減振器的系統(tǒng)固有頻率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段的調(diào)頻。

下面對本發(fā)明的減振器運(yùn)行方法作進(jìn)一步說明:

當(dāng)車架和車軸之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生或上或下的移動(dòng),此時(shí)液壓缸13內(nèi)的油性液體會(huì)經(jīng)過A油口、B油口之間的毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段(以下簡稱調(diào)阻段)和毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段(以下簡稱調(diào)頻段),進(jìn)而從上油倉14流向下油倉16,或者從下油倉16流向上油倉14。

由于缸體內(nèi)的油性液體的粘性作用,當(dāng)油性液體流經(jīng)調(diào)阻段時(shí),調(diào)阻段的毛細(xì)管會(huì)對油性液體的流動(dòng)產(chǎn)生阻尼,從而形成對活塞移動(dòng)的阻力;該阻力的大小由毛細(xì)管控制系統(tǒng)通過電磁閥的組態(tài)SRn控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)阻段的調(diào)阻。

在減振器根據(jù)阻尼要求將調(diào)阻段的組態(tài)SRn確定下來后,減振器再根據(jù)固有頻率的要求將確定調(diào)頻段的電磁閥Vm8、Vm4、Vm2、Vm1的組態(tài)Smn。Smn中,n的取值范圍為0、1、2、….、15;其中Sm0表示電磁閥Vm8、Vm4、Vm2、Vm1全部關(guān)閉;Sm1表示Vm8、Vm4、Vm2、Vm1中僅Vm1開通,其余關(guān)閉;Sm2表示僅Vm2開通,其余關(guān)閉;Sm3表示僅Vm2、Vm1開通,其余關(guān)閉。以此類推Sm4至Sm15。

當(dāng)調(diào)頻段的組態(tài)Smn確定,則調(diào)頻段中參與振蕩的流體的質(zhì)量Mmn也就確定了;從而減振器中參與振蕩進(jìn)行減振的流體的質(zhì)量則為MRn+Mmn(此處MRn為調(diào)阻段中參與振蕩的流體的質(zhì)量)。與彈簧振子比較,質(zhì)量MRn、Mmn的合成質(zhì)量則類似于彈簧振子的小球質(zhì)量;我們通過改變Mmn來改變MRn、Mmn的合成質(zhì)量從而改變減振器系統(tǒng)的固有頻率。

因?yàn)檎{(diào)頻段的毛細(xì)管的直徑都遠(yuǎn)大于調(diào)阻段的毛細(xì)管的直徑,所以,調(diào)頻段的壓頭損失就遠(yuǎn)小于調(diào)阻段的壓頭損失。這樣,減振器的阻尼主要就是調(diào)阻段的阻尼,因此,將毛細(xì)管并聯(lián)式阻尼關(guān)聯(lián)段也簡稱為調(diào)阻段。又因?yàn)檎{(diào)頻段對阻尼的影響很小,而它又能改變減振器的系統(tǒng)固有頻率,所以,將毛細(xì)管并聯(lián)式系統(tǒng)固有頻率關(guān)聯(lián)段簡稱為調(diào)頻段。又因?yàn)檎{(diào)阻段用并聯(lián)式毛細(xì)管調(diào)節(jié)、調(diào)頻段也用并聯(lián)式毛細(xì)管調(diào)節(jié),所以,本系統(tǒng)就是并并聯(lián)毛細(xì)管減振器(第一個(gè)“并”表示調(diào)阻段的工作方式是并聯(lián)方式,第二個(gè)“并”表示調(diào)頻段的工作方式也是并聯(lián)方式)。

因?yàn)檎{(diào)頻段的阻尼很小、調(diào)頻段毛細(xì)管的直徑比較大,所以我們可以很容易通過加長調(diào)頻段毛細(xì)管的長度將Mmn做得遠(yuǎn)大于MRn,從而可以將減振器系統(tǒng)固有頻率的調(diào)節(jié)范圍做得很大。

減振器的調(diào)阻段、調(diào)頻段串聯(lián)工作,調(diào)阻段的狀態(tài)由組態(tài)SRn確定,調(diào)頻段的狀態(tài)由組態(tài)Smn確定;所以,減振器的工作狀態(tài)可以用下表表示。

減振器的理論工作狀態(tài)表:

可以將上面表格中的取值內(nèi)容看成是16×16的矩陣,該矩陣的元素就是(SRn,Smn)。因此,本發(fā)明將減振器的理論工作狀態(tài)用矩陣的方式簡單清晰地表示了出來,所以本發(fā)明的系統(tǒng)稱作一種矩陣并并聯(lián)毛細(xì)管可變系統(tǒng)固有頻率的汽車減振器。

調(diào)阻段和調(diào)頻段中的各電磁閥的組態(tài)SRn、Smn均由減振器的毛細(xì)管控制系統(tǒng)控制。

在上面的矩陣中,實(shí)際運(yùn)行時(shí)應(yīng)該盡量減少SR0、Sm0的狀態(tài)出現(xiàn);因?yàn)檫@些狀態(tài)對減振器的使用壽命影響比較大。

因?yàn)檎{(diào)頻段的Mmn的調(diào)節(jié)范圍很大,所以減振器系統(tǒng)固有頻率改變的范圍也很大;從而解決了液壓減振器系統(tǒng)固有頻率不可調(diào)或者是可調(diào)范圍很小的問題。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù),具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:

本發(fā)明通過改變調(diào)頻段電磁閥的組態(tài)Smn解決了液壓減振器系統(tǒng)固有頻率不可調(diào)或者是可調(diào)范圍很小的問題。

本發(fā)明構(gòu)思巧妙、造價(jià)低廉、技術(shù)手段簡便易行。本發(fā)明用簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)造出了數(shù)字化調(diào)節(jié)減振器系統(tǒng)固有頻率的執(zhí)行機(jī)構(gòu),并將減振器的理論工作狀態(tài)用矩陣的方式簡單清晰地表示了出來;極大地提升了液壓減振器的系統(tǒng)固有頻率的品質(zhì),對現(xiàn)代汽車減振技術(shù)的發(fā)展,具有積極、突出的有益效果。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有彈簧振子示意圖。

圖2為現(xiàn)有并聯(lián)毛細(xì)管可變阻尼的汽車減振器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明矩陣并并聯(lián)毛細(xì)管可變系統(tǒng)固有頻率的減振器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例

圖1、圖2相關(guān)內(nèi)容見背景技術(shù)部分。

如圖3所示。調(diào)阻段包括四根毛細(xì)管分別是R8、R4、R2、R1;它們長度相等且分別串聯(lián)電磁閥VR8、VR4、VR2、VR1控制其工作。這四根毛細(xì)管的截面積之比是8:4:2:1;它們的長度均為LR。

調(diào)頻段包括四根毛細(xì)管分別是m8、m4、m2、m1;它們長度相等且分別串聯(lián)電磁閥Vm8、Vm4、Vm2、Vm1控制其工作;這四根毛細(xì)管的截面積之比是8:4:2:1;它們的長度均為Lm。在本實(shí)施例中,這四根毛細(xì)管的長度Lm等于調(diào)阻段毛細(xì)管的長度LR。這四根毛細(xì)管中最小毛細(xì)管m1的直徑dm1等于4倍的調(diào)阻段最大毛細(xì)管R8的直徑dR8

在減振器根據(jù)阻尼要求將調(diào)阻段的組態(tài)SRn確定下來后,減振器再根據(jù)固有頻率的要求將確定調(diào)頻段的電磁閥Vm8、Vm4、Vm2、Vm1的組態(tài)Smn;當(dāng)調(diào)頻段的組態(tài)Smn確定,則調(diào)頻段中參與振蕩的流體的質(zhì)量Mmn也就確定了;從而減振器中參與振蕩進(jìn)行減振的流體的質(zhì)量則為MRn+Mmn(此處MRn為調(diào)阻段中參與振蕩的流體的質(zhì)量)。與彈簧振子比較,質(zhì)量MRn、Mmn的合成質(zhì)量則類似于彈簧振子的小球質(zhì)量;我們通過改變Mmn來改變MRn、Mmn的合成質(zhì)量從而改變減振器系統(tǒng)的固有頻率。

在本實(shí)施例中,因?yàn)橹睆絛m1=4dR8,Lm=LR;所以,調(diào)頻段的壓頭損失就遠(yuǎn)小于調(diào)阻段的壓頭損失。又因?yàn)橹睆絛m1=4dR8,Lm=LR;所以調(diào)頻段的Mmn遠(yuǎn)大于調(diào)阻段的MRn,從而使得減振器系統(tǒng)固有頻率的調(diào)節(jié)范圍很大。

如上所述,便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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