CN102121508A - 一种双气室油气弹簧 - Google Patents

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Abstract

一种双气室油气弹簧，主要包括上吊耳、下吊耳、主缸、弹性部件、反压缸、活塞和导管等部件，上吊耳位于主缸的上部，下吊耳位于反压缸的下部，它们之间通过螺纹结构相连接。上吊耳、下吊耳内部安装有轴承，上吊耳侧部与弹性部件相连接，活塞和导管安装于反压缸内，其特征是，反压缸与活塞和导管连成一体并安装于主缸的缸体内部，活塞上表面和主缸及上吊耳下方之间的空间一起形成主腔，主腔和弹性部件的弹性部件油液腔、气体腔共同组成主气室，反压缸内的反压腔和由位于主缸及反压缸之间的环腔共同组成反压气室，反压腔和环腔间通过连接管连接。本发明的有益效果是具有结构简单，体积小，重量低，便于布置安装，密封性好，承载吨位大。

Description

一种双气室油气弹簧
技术领域
本发明涉及一种双气室油气弹簧，属于机动车悬架技术领域，用作汽车悬架的弹性部件和液压减振器。
背景技术
目前车辆上使用的油气弹簧有两种：一种是单气室油气弹簧，一种是双气室油气弹簧。目前车辆上使用最多的是单气室油气弹簧，这种油气弹簧具有体积小、重量低，便于安装布置等优点，主要应用于重型车辆上。但是，这种油气弹簧有一很大的缺点, 即在车辆低载或空载时弹簧会伸的很长, 而且刚度越低, 伸长量越大, 这会使车辆在转弯时产生严重侧倾, 甚至在车辆行驶中发生弹簧被拉脱、断开等事故。而双气室油气弹簧可以显著地减小轴向长度，通过合理选择主气室与反压气室的参数可以得到恰当的弹簧刚度特性。但是，现有的双气室油气弹簧由于主气室和反压气室采用分离方式设计，其体积大、重量高，不便于安装布置的缺点很少在车辆上使用。而且现有的单气室油气弹簧和双气室油气弹簧都有密封性差的缺点，在使用过程中内部的气体会缓慢地泄露，需要专门的充气装备并按作业规程及时充气，维护保养比较麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种体积小、重量轻、便于安装在车辆上的双气室油气弹簧。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种双气室油气弹簧，主要包括上吊耳、下吊耳、主缸、弹性部件、反压缸、活塞和导管等部件，上吊耳位于主缸的上部，下吊耳位于反压缸的下部，它们之间通过螺纹结构相连接。上吊耳、下吊耳内部安装有轴承，上吊耳侧部与弹性部件相连接，活塞和导管安装于反压缸内，其特征是，反压缸与活塞和导管连成一体并安装于主缸的缸体内部，活塞上表面和主缸及上吊耳下方之间的空间一起形成主腔，主腔和弹性部件的弹性部件油液腔、气体腔共同组成主气室，反压缸内的反压腔和由位于主缸及反压缸之间的环腔共同组成反压气室，反压腔和环腔间通过连接管连接。
所述主缸和弹性部件连接处设置有阻尼阀。
油气弹簧内设置有密封结构Ⅰ和密封结构Ⅱ，密封结构Ⅰ位于主缸和反压缸之间的可动接合处，作用是保证主腔和反压腔之间不会产生油气的内部泄露；密封结构Ⅱ位于外螺纹套、主缸和反压缸三者之间的不可动接合处，作用是保证油气弹簧内的油气不会泄露到外部。
所述密封结构Ⅰ和密封结构Ⅱ中都安装了密封环，密封环的工作面是由唇形密封圈和压环以及平簧共同压紧。
所述密封环为氟塑料环。其密封效果好，且不易磨损和老化。
所述主缸和上吊耳之间的分界处有一个液压连接件，其上安装有开关阀，开关阀带有开关阀杆，液压连接件根部的开口处安装管路填充阀。
所述上吊耳、下吊耳内部安装有轴承。轴承具有自动调心作用，可消除由于油气弹簧上、下吊耳两安装点左、右出现偏离引起油气弹簧内活塞在上下运动过程中与缸体产生偏磨的问题。
本发明的有益效果是具有结构简单，体积小，重量低，便于布置安装，密封性好，承载吨位大等优点。该油气弹簧的行程可以达到200mm，这可以在一定程度上实现车身高度调节，有利于车辆降低质心高度，提高车辆的操纵稳定性和通过性。该油气弹簧密封性好，只需一次填充，维护保养方便。通过填充状态的调整，该油气弹簧最大能够承载15吨，可以用于重型或超重型越野车上。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1中密封结构Ⅰ的局部放大图；
图4为图1中密封结构Ⅱ的局部放大图。
具体实施方式
如图1所示，一种双气室油气弹簧，主要包括上吊耳1、下吊耳8、主缸5、弹性部件4、反压缸6、活塞和导管10等部件。上吊耳1位于主缸5的上部，下吊耳8位于反压缸6的下部，它们之间通过螺纹结构相连接。上吊耳1、下吊耳8内部安装有轴承9，上吊耳1侧部与弹性部件4相连接，活塞和导管10安装于反压缸6内，反压缸6与活塞和导管10连成一体并安装于主缸5的缸体内部，活塞上表面和主缸5及上吊耳1下方之间的空间一起形成主腔501，主腔501和弹性部件4的弹性部件油液腔401、气体腔402一起形成主气室，反压缸6内的反压腔601和由位于主缸5及反压缸6之间的环腔602共同组成反压气室，反压腔601和环腔602间通过连接管11连接，主缸5和弹性部件4连接处设置有阻尼阀2。油气弹簧内在主缸和反压缸的连接处设置有密封结构，其中密封结构Ⅰ位于主缸和反压缸之间的可动接合处，作用是保证主腔和反压腔之间不会产生油气的内部泄露；密封结构Ⅱ位于外螺纹套、主缸和反压缸三者之间的不可动接合处，作用是保证油气弹簧内的油气不会泄露到外部。密封结构Ⅰ位于主缸和反压缸之间的可动接合处，作用是保证主腔和反压腔之间不会产生油气的内部泄露；密封结构Ⅱ位于外螺纹套、主缸和反压缸三者之间的不可动接合处，作用是保证油气弹簧内的油气不会泄露到外部。如图3所示，密封结构Ⅰ所处的可动接合处上下同时安装有密封环23，密封环23的工作面是由唇形密封圈22和压环21以及平簧20共同压紧；如图4所示，密封结构Ⅱ所处的不可动接合处安装有密封圈19和保护垫18，密封圈19和保护垫18的下方还安装有密封环29，密封环29的工作面是由唇形密封圈30和压环31以及平簧32共同压紧。
如图2所示，主缸5和上吊耳1之间的分界处有一个液压连接件13，其上安装有开关阀16，开关阀带有开关阀杆15，液压连接件根部的开口处安装管路填充阀14。
本发明的运行原理如下：
油气弹簧分成主气室和反压气室两部分，气室内的弹性部件体是高压氮气和液压油，通过控制主气室和反压气室填充状态的不同可以实现不同的弹簧刚度。
主气室由活塞上方的弹性部件油液腔401、气体腔402和主腔501组成，反压气室由反压缸中的反压腔601和环腔602组成。主缸5和反压缸6做相对运动，反压缸6与活塞和导管10连成一体并安装于主缸5的缸体内部，由于主缸5和反压缸6做相对运动，因此反压缸可以在主缸内上下移动。
活塞上方的主腔501和弹性部件油液腔401是通过充填阀17来填充液压油的，弹性部件气体腔402是通过充填阀3来填充高压氮气的。弹性部件内安装了橡胶油气隔膜403，其作用是将油液腔401和气体腔402隔开。反压缸活塞下方的反压气室环腔602和反压缸底部的反压腔601通过连接管11连通，内部充满了液压油。反压腔上部通过填充阀7和空心杆来填充高压氮气，高压氮气靠通过连接管11填充到反压气室环腔602内的液压油来封闭。因此，活塞的下表面和上表面是同时受到相对的反压腔液体和主腔液体压力的。
油气弹簧在主缸5和上吊耳1之间的分界处有一个液压连接件13，其上安装有开关阀16。顺时针旋转开关阀杆15，开关阀16就会关闭，反之，开关阀16就会打开。液压连接件13 根部的开口处安装管路填充阀14用来连通外部的液压管路，另一方面它也是此处开口的堵塞。填充阀14的存在使得既可以通过管路实现填充油液，也可以在拆卸管路时通过填充阀卸除液压油的压力。
油气弹簧处于压缩行程时，活塞在主缸5的缸体内向上运动，弹性部件气体腔402体被压缩，气体压力增加。与此同时，由于反压腔601压油通过连接管11进入反压气室环腔602，反压腔601内气体膨胀，气体压力减小。油气弹簧处于伸张行程时，活塞在主缸5的缸体内向下运动， 弹性部件气体腔402内的气体膨胀，气体压力减小。与此同时，由于反压气室环腔602内的液压油通过连接管11进入反压腔601，反压腔601内气体被压缩，气体压力增加。由于反压腔的存在使油气弹簧的伸张行程***。缸体和弹性部件之间是阻尼阀2，它可以减弱液压油通过节流阀时产生的振动，使车辆在不平路面上的运动形成阻尼振动。
油气弹簧内密封结构Ⅰ和密封结构Ⅱ主要靠密封环来防止油液和气体泄漏的。密封环23、29的工作面是由唇形密封圈22、30和压环21、31的弹性装置以及平簧20、32共同压紧。此种密封结构的特点是，当密封环23、29的工作面在油气弹簧的运动中产生磨损时，在压紧作用下其工作面自然得到补偿，这样就避免了油气泄露情况的发生，提高了油气弹簧的可靠性，便于维修保养。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种双气室油气弹簧，主要包括上吊耳、下吊耳、主缸、弹性部件、反压缸、活塞和导管等部件，上吊耳位于主缸的上部，下吊耳位于反压缸的下部，它们之间通过螺纹结构相连接，上吊耳、下吊耳内部安装有轴承，上吊耳侧部与弹性部件相连接，活塞和导管安装于反压缸内，其特征是，反压缸与活塞和导管连成一体并安装于主缸的缸体内部，活塞上表面和主缸及上吊耳下方之间的空间一起形成主腔，主腔和弹性部件的弹性部件油液腔、气体腔共同组成主气室，反压缸内的反压腔和由位于主缸及反压缸之间的环腔共同组成反压气室，反压腔和环腔间通过连接管连接。
2.根据权利要求1所述的一种双气室油气弹簧，其特征在于，所述主缸和弹性部件连接处设置有阻尼阀。
3.根据权利要求1或2所述一种双气室油气弹簧，其特征在于，所述油气弹簧内设置有密封结构Ⅰ和密封结构Ⅱ，密封结构Ⅰ位于主缸和反压缸之间的可动接合处，作用是保证主腔和反压腔之间不会产生油气的内部泄露；密封结构Ⅱ位于外螺纹套、主缸和反压缸三者之间的不可动接合处，作用是保证油气弹簧内的油气不会泄露到外部。
4.根据权利要求3所述一种双气室油气弹簧，其特征在于，所述密封结构Ⅰ和密封结构Ⅱ中都安装了密封环，密封环的工作面是由唇形密封圈和压环以及平簧共同压紧。
5.根据权利要求4所述一种双气室油气弹簧，其特征在于，所述密封环为氟塑料环。
6.根据权利要求1或2所述的一种双气室油气弹簧，其特征在于，所述主缸和上吊耳之间的分界处有一个液压连接件，其上安装有开关阀，开关阀带有开关阀杆，液压连接件根部的开口处安装管路填充阀。
7.根据权利要求1或2所述的一种双气室油气弹簧，其特征在于，所述上吊耳、下吊耳内部安装有轴承。
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