一種類半主動控制的被動減振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可用于工程機械、車輛懸架、建筑等領(lǐng)域的減振器，特別是一種類似于 半主動控制的被動減振器。
【背景技術(shù)】
[0002] 減振器作為振動能量耗散元件被廣泛運用在各工程領(lǐng)域，例如車輛懸架、橋梁和 房屋減振等。常見的減振器可分為可調(diào)阻尼和不可調(diào)阻尼兩種。磁流變減振器、電流變減振 器、電磁閥控減振器作為可調(diào)阻尼減振器的一類，其阻尼大小可以通過實時變化的電流或 電壓來調(diào)節(jié)，以提高減振效果，該類可調(diào)阻尼減振器又稱為半主動控制減振器。不可調(diào)阻尼 減振器，阻尼不能通過電控或手動來調(diào)節(jié)，即被動減振器。
[0003] 目前，半主動控制減振器的應(yīng)用還存在以下缺陷：
[0004] 1.減振器控制系統(tǒng)響應(yīng)滯后；
[0005] 2.傳感器受環(huán)境影響較大；
[0006] 3.有電能消耗。
[0007] 被動減振器的應(yīng)用也存在一些問題：
[0008] 1.不能適應(yīng)不同的工況；
[0009] 2.減振效果較阻尼可調(diào)阻尼減振器差。
[0010] 對于被動減振器，有一種位移相關(guān)減振器可以提供變阻尼。通過文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一 般位移相關(guān)減振器是通過變截面缸筒來實現(xiàn)的，如CN 2 0 1 1 1 0 0 7 2 7 9 5 . 3和 CN201010552262.0。這種減振器只與活塞的位移相關(guān)，和活塞運動的速度方向無關(guān)。而對半 主動控制來說，很多控制算法都是跟活塞運動速度相關(guān)，因此，在被動懸架上實現(xiàn)半主動控 制的效果，減振器阻尼只與活塞位移相關(guān)是不夠的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的在于為克服上述目前減振器存在的技術(shù)缺陷，提出一種類半主動控 制的被動減振器。該減振器既可以實現(xiàn)半主動控制的良好減振效果，同時又具有無電能消 耗、無響應(yīng)滯后、無需傳感器、可靠性高等優(yōu)點。
[0012] 本發(fā)明類半主動控制的被動減振器，包括油缸、與該油缸滑配合的活塞及活塞桿； 在所述油缸的外側(cè)壁上分別設(shè)置有連通該油缸上端與中部的油液上通道和連通該油缸底 端與中部的油液下通道，在油液上通道和油液下通道中分別設(shè)有使油液只能流向油缸中部 的上通道小阻尼單向閥和下通道小阻尼單向閥；
[0013] 在所述的活塞上設(shè)有分別限制油液只能由上壓力腔流向下壓力腔的第一大阻尼 單向閥和限制油液只能由下壓力腔流向上壓力腔的第二大阻尼單向閥。
[0014] 本發(fā)明的具有以下突出優(yōu)點：
[0015] 1)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，可靠性高，制造成本低；
[0016] 2)本發(fā)明類半主動控制被動減振器阻尼大小與位移、速度均相關(guān)，與阻尼切換式 半主動控制減振器作用效果相似，減振性能好；
[0017] 3)無需電源、傳感器等輔助即可達到半主動控制減振器效果。
【附圖說明】
[0018] 圖1是類半主動控制被動減振器結(jié)構(gòu)原理圖：
[0019]圖2是類半主動控制被動減振器工作原理圖：
[0020] 圖3是類半主動控制被動減振器示功圖：
[0021] 圖4是類半主動控制被動減振器阻尼力-速度曲線。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖給出的實施例對本發(fā)明作進一步詳細闡述。
[0023] 參照圖1，一種類半主動控制被動減振器，包括油缸2、與該油缸滑配合的活塞9及 活塞桿1，在所述油缸2的外側(cè)壁上分別設(shè)置有連通該油缸上端與中部的油液上通道3和連 通該油缸底端與中部的油液下通道5，在油液上通道3和油液下通道5中分別設(shè)有使油液只 能流向油缸2中部的上通道小阻尼單向閥4和下通道小阻尼單向閥6;
[0024]在所述的活塞9上設(shè)有分別限制油液只能由上壓力腔11流向下壓力腔7的第一大 阻尼單向閥8和限制油液只能由下壓力腔7流向上壓力腔11的第二大阻尼單向閥10。
[0025]本類半主動控制被動減振器的工作原理如下：
[0026]參照圖2,圖中所示①、②、③、④為四種工作狀態(tài)示意圖。
[0027] 工況①:活塞9處于平衡位置以上并向上運動時，上壓力腔11油液壓力大于下壓力 腔7,此時上通道小阻尼單向閥4打開，由于第一大阻尼單向閥8阻尼系數(shù)較大，故處于閉合 狀態(tài)，其他單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0028] 工況②:活塞9處于平衡位置以上并向下運動時，下壓力腔7油液壓力大于上壓力 腔11，第二大阻尼單向閥10打開，由于下通道小阻尼單向閥6兩端壓力相等，故處于閉合狀 態(tài)，其他單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0029]工況③:活塞9處于平衡位置以下并向下運動時，下壓力腔7油液壓力大于上壓力 腔11，下通道小阻尼單向閥6打開，由于第二大阻尼單向閥10阻尼系數(shù)較大，故處于閉合狀 態(tài)，其他單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0030] 工況④:活塞9處于平衡位置以下并向上運動時，上壓力腔11油液壓力大于下壓力 腔7,第一大阻尼單向閥8打開，由于上通道小阻尼單向閥4兩端壓力相等，故處于閉合狀態(tài)， 其他單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0031 ]附圖3為類半主動控制被動減振器示功圖。
[0032]示功圖橫坐標為活塞9相對于減振器缸筒2的位移，縱坐標為減振器的輸出力，橫 軸上方為復(fù)原行程，下方為壓縮行程。在整個運動過程中相對位移為正弦變化，峰值出現(xiàn)在 橫軸B點處。
[0033]附圖4為類半主動控制被動減振器阻尼力-速度曲線圖。
[0034]曲線圖中橫坐標為活塞9相對于減振器缸筒2的運動速度，縱坐標為減振器的輸出 力，橫軸上方為復(fù)原行程，下方為壓縮行程。在整個運動過程中相對速度為正弦變化，峰值 出現(xiàn)在橫軸A(A'）點處。
[0035] 由圖3和圖4可以看出，減振器在工況①時，減振器的輸出力較小，即阻尼較小；減 振器在工況②時，減振器的輸出力較大，即阻尼較大;減振器在工況③時，減振器的輸出力 較小，即阻尼較小;減振器在工況④時，減振器的輸出力較大，即阻尼較大。
[0036] 由圖3和圖4可以得出，減振器阻尼大小與活塞運動的位移和速度均相關(guān)，其關(guān)系 如下所示：
[0037]
[0038] 其中Cmin表示上通道小阻尼單向閥4和下通道小阻尼單向閥6對應(yīng)的小阻尼系數(shù)， cmax表示大阻尼單向閥8和大阻尼單向閥10對應(yīng)的大阻尼系數(shù)，X為活塞運動位移，i為活塞 運動速度。
【主權(quán)項】
1. 一種類半主動控制被動減振器，包括油缸2、與該油缸滑配合的活塞9及活塞桿1，其 特征在于： 在所述油缸2的外側(cè)壁上分別設(shè)置有連通該油缸上端與中部的油液上通道3和連通該 油缸底端與中部的油液下通道5，在油液上通道3和油液下通道5中分別設(shè)有使油液只能流 向油缸2中部的上通道小阻尼單向閥4和下通道小阻尼單向閥6; 在所述的活塞9上設(shè)有分別限制油液只能由上壓力腔11流向下壓力腔7的第一大阻尼 單向閥8和限制油液只能由下壓力腔7流向上壓力腔11的第二大阻尼單向閥10。
【專利摘要】本發(fā)明涉及可用于工程機械、車輛懸架、建筑等領(lǐng)域的減振器，特別是一種類半主動控制的被動減振器，包括油缸、與該油缸滑配合的活塞及活塞桿；在油缸的外側(cè)壁上分別設(shè)置有連通該油缸上端與中部的油液上通道和連通該油缸底端與中部的油液下通道，在油液上通道和油液下通道中分別設(shè)有使油液只能流向油缸中部的上通道小阻尼單向閥和下通道小阻尼單向閥；在活塞上設(shè)有分別限制油液只能由上壓力腔流向下壓力腔的第一大阻尼單向閥和限制油液只能由下壓力腔流向上壓力腔的第二大阻尼單向閥。本減振器阻尼大小與位移、速度均相關(guān)，與阻尼切換式半主動控制減振器作用效果相似，減振性能好；結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，可靠性高，制造成本低。
【IPC分類】F16F9/32, F16F9/34
【公開號】CN105546016
【申請?zhí)枴緾N201610125364
【發(fā)明人】聶士達, 莊曄, 王勇
【申請人】吉林大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年3月7日