CN104179872A - 一种可变阻尼油气悬缸及其矿用自卸车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可变阻尼油气悬缸及其矿用自卸车，包括：倒置的缸筒；活塞，与所述缸筒的内侧壁滑动配合；活塞杆，推动所述活塞沿所述缸筒上下滑动；导向套，安装在所述缸筒下端且与所述活塞杆活动连接；以及密封支座，设置在所述活塞杆和所述导向套之间；其中，所述活塞与所述缸筒之间形成气室，所述活塞与所述活塞杆之间形成与所述气室连通的主油室，所述活塞杆与所述缸筒之间形成副油室；所述活塞杆的侧壁设有若干个沿所述活塞杆轴向排列的阻尼孔，所述阻尼孔连通所述主油室和所述副油室。本发明提供的可变阻尼油气悬缸既保留了倒置悬缸可靠性高、密封润滑好的优点，又实现了变阻尼功能，极大的改善悬缸减震性能。
Description
技术领域
本发明涉及悬缸，尤其涉及一种可变阻尼油气悬缸及其矿用自卸车。
背景技术
油气悬缸是一种广泛用于矿用自卸车的减震器，具有减震性能佳、结构紧凑、可靠性高及刚度自适应的特点。矿用自卸车悬缸主要通过阻尼孔和单向阀来实现缓冲和减震功能。压缩行程时，单向阀和阻尼孔同时开启，油液快速地从活塞杆内腔流向活塞杆与缸筒壁间的环形腔，悬缸迅速压缩从而吸收冲击能量；回弹(伸长)行程时，单项阀关闭，油液仅能通过阻尼孔回流，大大减缓了回弹的速度。
矿用自卸车悬缸按照安装形式分为正置悬缸和倒置悬缸两种，对于正置悬缸，其缸筒外接阻尼管路，根据传感器检测到缸内压强，再通过伺服阀控制阻尼孔开度，实现变阻尼功能。但是，由于缸筒内的活塞杆朝上，密封处于悬缸气室的一端，润滑条件较差，通常结构较复杂且增加了成本，另外，外接管路需要焊接到缸筒壁上，这就带来了焊缝漏油的风险，使得悬缸整体可靠性降低。考虑到密封润滑性的问题，现有矿用自卸车绝大多数采用倒置的悬缸。对于倒置的悬缸，由于密封始终浸泡在油内，虽然润滑好寿命长，但由于结构所限无法布置外部阻尼管路，较难实现可变阻尼控制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种倒置的可变阻尼油气悬缸及其矿用自卸车。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明提供了一种可变阻尼油气悬缸，具有这样的特征，倒置的缸筒；活塞，与缸筒的内侧壁滑动配合；活塞杆，推动活塞沿缸筒上下滑动；导向套，安装在缸筒下端且与活塞杆活动连接；以及密封支座，设置在活塞杆和导向套之间；其中，活塞与缸筒之间形成气室，活塞与活塞杆之间形成与气室连通的主油室，活塞杆与缸筒之间形成副油室；活塞杆的侧壁设有若干个沿活塞杆轴向排列的阻尼孔，阻尼孔连通主油室和副油室。
进一步地，在本发明提供的可变阻尼油气悬缸中，还可以具有这样的特征：若干个阻尼孔沿活塞杆的侧壁轴向螺旋排列。
进一步地，在本发明提供的可变阻尼油气悬缸中，还可以具有这样的特征：活塞杆的侧壁还设有将主油室单向连通至副油室的单向阀。
进一步地，在本发明提供的可变阻尼油气悬缸中，还可以具有这样的特征：单向阀为锥形座单向球阀。
进一步地，在本发明提供的可变阻尼油气悬缸中，还可以具有这样的特征：活塞与活塞杆之间由螺钉紧固连接。
进一步地，在本发明提供的可变阻尼油气悬缸中，还可以具有这样的特征：导向套与缸筒之间由螺钉紧固连接。
进一步地，在本发明提供的可变阻尼油气悬缸中，还可以具有这样的特征：气室内填充有氮气。
另外，本发明还提供了一种矿用自卸车，包括上述任意一项中的可变阻尼油气悬缸。
本发明在上述基础上具有的有益效果是：
本发明提供的可变阻尼油气悬缸及其矿用自卸车，只要控制到阻尼孔的数量、尺寸和分布，即可实现阻尼与刚度的匹配，使得悬缸在刚度较大时匹配了较小的阻尼，而在刚度较小时匹配了较大的阻尼，这样的结构设置，既保留了倒置悬缸可靠性高、密封润滑好的优点，又实现了变阻尼功能，极大的改善悬缸减震性能。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明涉及的实施例中可变阻尼油气悬缸的结构示意图。
图2为图1中字母E对应部分的放大示意图。
图3为图1中字母D对应部分在活塞杆收缩时的放大示意图。
图4为图1中字母D对应部分在活塞杆伸长时的放大示意图。
其中，1为缸筒﹑2为活塞﹑3为活塞杆﹑31为阻尼孔﹑32为单向阀﹑321为钢球﹑4为导向套﹑5为密封支座﹑A为气室﹑B为主油室﹑C为副油室。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例提供了一种矿用自卸车，该矿用自卸车包含如图1所示的可变阻尼油气悬缸。
图1中的可变阻尼油气悬缸包括：缸筒1，活塞2，活塞杆3，导向套4，以及密封支座5。
缸筒1倒置，活塞2与缸筒1的内侧壁滑动配合，活塞杆3推动活塞2沿缸筒1上下滑动；导向套4安装在缸筒1下端且与活塞杆3活动连接，密封支座5设置在活塞杆3和导向套4之间。活塞2与活塞杆3之间由螺钉紧固连接。导向套4与缸筒1之间同样由螺钉紧固连接。
活塞2与缸筒1之间形成气室A，并且气室A内填充有氮气。活塞2与活塞杆3之间形成与气室A连通的主油室B，活塞杆3与缸筒1之间形成副油室C。
如图1和图2所示，活塞杆3的侧壁设有若干个沿活塞杆3轴向排列的阻尼孔31，阻尼孔31连通主油室B和副油室C。并且，为了达到较好的可变阻尼控制，在本实施例中，若干个阻尼孔31沿活塞杆3的侧壁轴向螺旋排列。
另外，活塞杆3的侧壁还设有将主油室B单向连通至副油室C的单向阀32，单向阀32为锥形座单向球阀，锥形座单向球阀的内部设有活动钢球321。
矿用自卸车行驶时车轮因不平道面而产生的冲击力施加在悬缸上。发生此情况时,气室A中氮气的容积在输入力作用下弹性地变化并吸收外力，同时氮气受压会产生与外力相对应的压力用以支撑矿用自卸车，其作用类似于空气弹簧。氮气的膨胀和压缩迫使油液在主油室B和副油室C内流动，活塞杆3上的阻尼孔31和单向阀32以主油室B和副油室C之间的流动的油液产生阻尼衰减振动能量。
如图1和图3所示，当矿用自卸车驶上凸起或驶离凹坑时，车轮被推向上，活塞杆3受力被压入缸筒1，进行收缩动作。此时缸筒1内氮气受压，并传给油液，油从主油室B流向副油室C，油液迫使钢球321离开阀座，使油液能同经过活塞杆3上的阻尼孔31和单向阀32快速地充入副油室C中。随着活塞杆3缩回的长度变大，氮气压力逐渐变大，悬缸刚度随之变大，而同时处于导通状态的阻尼孔31个数也逐渐变多，阻尼逐渐变小。从而使活塞杆3以一种较均匀的速率缩回缸筒1，降低了振动加速度，提高了乘坐的舒适性。
如图1和图4所示，当矿用自卸车驶下凸起或驶入凹坑时，矿用自卸车回落，活塞杆3被车轮和桥的重量及气室A中氮气的压力向外伸出，进行伸长动作。副油室C的容积减少，副油室C油室流向主油室B，油压将钢球321压回阀座关闭了单向阀通道，迫使副油室C的压力油仅通过活塞杆3上的阻尼孔流回主油室B。随着活塞杆3的伸长，氮气压力逐渐变小，刚度随之变小，而同时处于导通状态的阻尼孔31个数数量逐渐变少，阻尼逐渐变小。从而使活塞杆3以一种较均匀的速率回弹，在减缓回弹速率的同时还减低了其回弹加速度，提高了乘坐舒适性。
本实施例提供的可变阻尼油气悬缸及其矿用自卸车，只要控制到阻尼孔的数量、尺寸和分布，即可实现阻尼与刚度的匹配，使得悬缸在刚度较大时匹配了较小的阻尼，而在刚度较小时匹配了较大的阻尼，这样的结构设置，既保留了倒置悬缸可靠性高、密封润滑好的优点，又实现了变阻尼功能，极大的改善悬缸减震性能
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (8)
1.一种可变阻尼油气悬缸，其特征在于，包括：
倒置的缸筒(1)；
活塞(2)，与所述缸筒(1)的内侧壁滑动配合；
活塞杆(3)，推动所述活塞(2)沿所述缸筒(1)上下滑动；
导向套(4)，安装在所述缸筒(1)下端且与所述活塞杆(3)活动连接；以及
密封支座(5)，设置在所述活塞杆(3)和所述导向套(4)之间；
其中，所述活塞(2)与所述缸筒(1)之间形成气室，所述活塞(2)与所述活塞杆(3)之间形成与所述气室连通的主油室，所述活塞杆(3)与所述缸筒(1)之间形成副油室；
所述活塞杆(3)的侧壁设有若干个沿所述活塞杆(3)轴向排列的阻尼孔(31)，所述阻尼孔(31)连通所述主油室和所述副油室。
2.根据权利要求1所述的可变阻尼油气悬缸，其特征在于：
若干个所述阻尼孔(31)沿所述活塞杆(3)的侧壁轴向螺旋排列。
3.根据权利要求1所述的可变阻尼油气悬缸，其特征在于：
所述活塞杆(3)的侧壁还设有将所述主油室单向连通至所述副油室的单向阀(32)。
4.根据权利要求3所述的可变阻尼油气悬缸，其特征在于：
所述单向阀(32)为锥形座单向球阀。
5.根据权利要求1所述的可变阻尼油气悬缸，其特征在于：
所述活塞(2)与所述活塞杆(3)之间由螺钉紧固连接。
6.根据权利要求1所述的可变阻尼油气悬缸，其特征在于：
所述导向套(4)与所述缸筒(1)之间由螺钉紧固连接。
7.根据权利要求1所述的可变阻尼油气悬缸，其特征在于：
所述气室内填充有氮气。
8.一种矿用自卸车，其特征在于：
包括权利要求1至7中任意一项所述的可变阻尼油气悬缸。
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