本發(fā)明涉及一種彈簧裝置,特別是油氣彈簧,屬于液壓機(jī)械范疇。
背景技術(shù):
目前,我國的車輛上很多采用的都是扭桿彈簧加減振器或者螺旋彈簧加減振器的結(jié)構(gòu)形式,彈性元件和阻尼元件分開,并且彈性元件彈性特性是近乎線性的,剛度幾乎是不變的。具有這種懸架的車輛在平坦的路面上行駛時,懸架的剛度顯得較大,振動頻率較高,行駛平穩(wěn)性差,持續(xù)行駛時乘員容易疲勞。在凹凸不平的路面行駛時,來自路面的沖擊很大,車體振動猛烈,要求有足夠的剛度和動行程來吸收振動能量,而此時彈簧剛度又顯得太小,吸收振動能量不大,緩沖性能太差,因此經(jīng)常出現(xiàn)撞擊限位的現(xiàn)象。從而影響了行駛速度的提高。而本發(fā)明所涉及的油氣彈簧集彈性元件和阻尼元件于一身,同時缸體具有一定的導(dǎo)向作用,并以其優(yōu)越的非線性彈性特性和良好的減振性能,能夠最大限度地滿足裝甲車輛的平順性要求。與其他彈簧相比,油氣彈簧具有如下特點:
(1)非線性變剛度特性
(2)非線性變阻尼特性
(3)車姿調(diào)整與懸掛閉鎖功能
油氣彈簧是以油液作為傳力介質(zhì),氣體作為彈性介質(zhì)的一種彈性裝置,其中里面的油液除傳遞壓力外,還具有調(diào)節(jié)車體高度、車體減振、懸架剛性閉鎖,輔助密封氣體及潤滑零件等作用。該裝置里面貯存的高壓氣體(通常是氮氣)則起緩沖吸收振動沖擊能量的作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種油氣彈簧,包括連接體、減振閥、調(diào)整墊、油缸、主活塞、油缸接口、導(dǎo)向套、密封蓋、下銷耳、充氣閥、氣室套、氣缸、浮動活塞、閉鎖閥、小活塞、閉鎖接口以及關(guān)節(jié)軸承;連接體和下銷耳內(nèi)安裝有關(guān)節(jié)軸承,通過關(guān)節(jié)軸承與車體附座相連;油缸與連接體通過螺紋連接,主活塞通過組合密封與油缸內(nèi)壁配合;氣缸與連接體通過螺紋連接,浮動活塞上通過組合密封與氣缸內(nèi)壁配合;連接體、油缸、氣缸、主活塞、浮動活塞將油氣彈簧內(nèi)部分成油室和氣室;減振閥設(shè)置于油缸上端面與連接體內(nèi)端面之間,在減振閥和油缸之間裝有調(diào)整墊;氣室套與氣缸通過螺紋連接,氣室套上安裝有充氣閥;在油缸和主活塞的活塞桿之間裝有導(dǎo)向套,導(dǎo)向套下部設(shè)有密封蓋,密封蓋通過螺紋連接在油缸上;主活塞和下銷耳通過螺紋連接。
進(jìn)一步,在連接體內(nèi)設(shè)有孔,該孔內(nèi)分別安裝閉鎖閥和小活塞,閉鎖閥和小活塞上都設(shè)有密封圈,閉鎖接口接油壓控制系統(tǒng)。
另外,還可以在連接體的孔內(nèi)安裝兩位兩通電磁閥,電磁閥的一個油口與油缸連通,另一個油口則與氣缸連通,當(dāng)電磁閥處于斷電狀態(tài)時,油液通過過油通道能夠在油缸和氣缸中順暢地往復(fù)運動,當(dāng)給電磁閥通電時,電磁閥閥芯進(jìn)行位置切換,將過油通道切斷,油缸中的油液無法進(jìn)入氣缸,達(dá)到懸掛閉鎖的目的。
其次,氣室套下端面高出充氣閥。
壓縮行程時,主活塞推動缸體內(nèi)油液經(jīng)過減振閥進(jìn)入氣缸,推動浮動活塞壓縮氣室氣體,利用氣體儲存振動能量;復(fù)原行程時,氣室體積增大,推動浮動活塞,使油液經(jīng)連接體油路通過減振閥流回油缸,從而推動活塞桿伸張,將儲存的能量釋放。
安裝有本發(fā)明的雙筒式油氣彈簧的車輛,既能滿足比較平坦的路面行駛要求又能滿足比較顛簸的路面,達(dá)到比較好的行駛平順性和比較高的越野速度。
附圖說明
圖1為雙筒式油氣彈簧工作時的裝配圖;
圖2為圖1的仰視圖;
圖3為連接體的剖視圖;
圖4為雙筒式油氣彈簧閉鎖時的狀態(tài)。
圖中:1.連接體;2.減振閥;3.調(diào)整墊;4.油缸;5.主活塞;6.油缸接口;7.導(dǎo)向套;8.密封蓋;9.下銷耳;10.充氣閥;11.氣室套;12.氣缸;13.浮動活塞;14.閉鎖閥;15.小活塞;16.閉鎖接口;17.關(guān)節(jié)軸承;18.充放油接口;19.閉鎖孔;20.過油通道。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1、2、3、4所示,一種雙筒式油氣彈簧,它包括連接體1、減振閥2、調(diào)整墊3、油缸4、主活塞5、油缸接口6、導(dǎo)向套7、密封蓋8、下銷耳9、充氣閥10、氣室套11、氣缸12、浮動活塞13、閉鎖閥14、小活塞15、閉鎖接口16以及關(guān)節(jié)軸承17,并采用氮氣作為彈性介質(zhì)。
連接體1、下銷耳9內(nèi)裝有關(guān)節(jié)軸承17,通過關(guān)節(jié)軸承17與車體附座相連。關(guān)節(jié)軸承17可以有效消除由于安裝誤差引起的對彈簧的側(cè)向力。油缸4與連接體1通過螺紋連接,主活塞5上采用兩道組合密封形式與油缸4內(nèi)壁配合;氣缸12與連接體1也通過螺紋連接,浮動活塞13上也采用兩道組合密封形式與氣缸12內(nèi)壁配合。連接體1、油缸4、氣缸12、主活塞5、浮動活塞13將油氣彈簧內(nèi)部分成油室A和氣室B兩部分,其中油室內(nèi)部充滿液壓油,氣室內(nèi)部充滿高壓氮氣,主活塞上的組合密封防止彈簧工作時高壓油向C腔滲漏,浮動活塞上的組合密封將浮動活塞兩邊的油、氣隔離開。減振閥2設(shè)置于油缸4上端面與連接體1內(nèi)端面之間,在減振閥2和油缸4之間裝有調(diào)整墊3,調(diào)整墊3的作用就是調(diào)整油缸接口6的方向,便于連接控制系統(tǒng)管路。氣室套11與氣缸12螺紋連接。氣室套上裝有充氣閥10,為了防止充氣閥10在車輛行駛過程中被卷起的石子砸壞,氣室套11下端面要高出充氣閥。在油缸4和主活塞5的活塞桿之間裝有導(dǎo)向套7,在導(dǎo)向套7下部設(shè)有密封蓋8,通過螺紋連接在油缸上,以防止導(dǎo)向套7軸向串動。主活塞5和下銷耳9通過螺紋連接。在連接體1里面有孔19,在孔19里面分別裝有閉鎖閥14和小活塞15,閉鎖閥14和小活塞15上都設(shè)有密封圈,閉鎖接口16接油壓控制系統(tǒng)。
油氣彈簧工作之前,先往氣室里面預(yù)充一定壓力的氮氣,通過液壓控制系統(tǒng)經(jīng)充放油口18往彈簧油室A里面充入液壓油。彈簧正常工作時,閉鎖接口16接低壓,閉鎖閥14和小活塞15被彈簧里面的高壓推回,此時過油通道20是連通的(如圖1)。壓縮行程,主活塞5左移,推動缸體內(nèi)油液經(jīng)過減振閥2和過油通道20進(jìn)入氣缸12,推動浮動活塞13右移壓縮氣室內(nèi)氣體,利用氣體儲存振動能量;復(fù)原行程時,主活塞5右移,這時氣室體積增大,推動浮動活塞13左移,使油液經(jīng)過油通道20后通過減振閥2流回油缸4,將儲存的能量釋放。在壓縮、復(fù)原行程,液壓油反復(fù)流經(jīng)減振閥2產(chǎn)生阻尼來衰減車輛振動。
當(dāng)要將油氣彈簧閉鎖時,先將彈簧里面的油從充放油口18排回到油壓控制系統(tǒng),然后將閉鎖接口接高壓P,高壓油將閉鎖閥往下推直至將過油通道20關(guān)閉(如圖4),此時油路被切斷。氣室B里的氣體起不到緩沖作用,油氣彈簧變成剛性支撐,從而實現(xiàn)懸掛的剛性平臺,方便工程車輛搬運重物,有效提高軍用特種車輛的射擊精度。
另外在孔19處可以直接加裝兩位兩通電磁閥替換閉鎖閥14和小活塞15進(jìn)行剛彈轉(zhuǎn)換功能的實現(xiàn),這樣還省去了液壓控制系統(tǒng)。電磁閥的一個油口與油缸4連通,另一個油口則與氣缸12連通,以常開型電磁閥為例,當(dāng)處于斷電狀態(tài),油液通過過油通道20能夠在油缸4和氣缸12中順暢地往復(fù)運動,當(dāng)給電磁閥通電時,電磁閥閥芯進(jìn)行位置切換,將過油通道20切斷,油缸4中的油液無法進(jìn)入氣缸12,進(jìn)而形成剛性平臺,同樣達(dá)到懸掛閉鎖的目的。
通過充放油接口18往油氣彈簧里充、放油可以使油氣彈簧伸長、縮短,從而達(dá)到調(diào)整車姿的目的,降低車姿便于車輛的運輸,提高車姿可以有效地提高車輛的通過性。
需要說明的是,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地理解,本發(fā)明所涉及的雙筒式油氣彈簧可以將上述方案安裝在不同類型的車輛上,并且在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以對本發(fā)明進(jìn)行各種不同形式的更改和改變。