CN106015429A - 一种液压复原缓冲结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压复原缓冲结构，包括内部中空的工作缸及与其配合的导向器组件，所述工作缸中设置有轴、缓冲弹簧和弹簧座，缓冲弹簧和弹簧座套合在轴的外壁上，缓冲弹簧设置在弹簧座上方，弹簧座的外壁与工作缸的内壁接触，且缓冲弹簧和弹簧座均能够沿着轴的中心线方向移动，在弹簧座的底面设置有节流槽，且节流槽与弹簧座的壁面连通，工作缸的内壁内凹形成沟槽，且沟槽向着工作缸的顶面方向直径逐渐减小至与工作缸内径相同。通过改变减震器复原缓冲结构，在复原行程末端时，避免固定环与隔套接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。

Description

一种液压复原缓冲结构
技术领域
本发明属于机械领域，具体涉及一种液压复原缓冲结构。
背景技术
减震器是为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性（舒适性）的器具，在大多数汽车的悬架***内部装有减震器。当车架与车桥作往复相对运动时，而减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，则减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。减振器阻尼力的大小随车架与车桥(或车轮)的相对速度的增减而增减，并且与油液粘度有关。要求减振器所用油液的粘度受温度变化的影响尽可能小；且具有抗汽化，抗氧化以及对各种金属和非金属零件不起腐蚀作用等性能。汽车上使用的减振器有双向作用筒式减振器、充气式减振器和阻尼可调式减振器3种。
常规油液减振器末端缓冲结构如图1所示，其缓冲原理是靠固定座与隔套接触碰撞，隔套变形压缩来消减复原行程末端的能量，但是隔套变形量较小，如果行程末端撞击力值较大或者很大时，会对减震器产生很大的冲击和噪音，对车辆的舒适性和操控性造成较大影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有减振器末端缓冲时复原阻尼力值较大或者很大时，会对减震器产生很大的冲击和噪音，对车辆的舒适性和操控性造成较大影响，目的在于提供一种液压复原缓冲结构，通过改变减震器复原缓冲结构，在复原行程末端时，避免固定环与隔套接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。
本发明通过下述技术方案实现：
一种液压复原缓冲结构，包括内部中空的工作缸及与其配合的导向器组件，所述工作缸中设置有轴、缓冲弹簧和弹簧座，缓冲弹簧和弹簧座套合在轴的外壁上，缓冲弹簧设置在弹簧座上方，弹簧座的外壁与工作缸的内壁接触，且缓冲弹簧和弹簧座均能够沿着轴的中心线方向移动，在弹簧座的底面设置有节流槽，且节流槽与弹簧座的壁面连通，工作缸的内壁内凹形成沟槽，且沟槽向着工作缸的顶面方向直径逐渐减小至与工作缸内径相同；缓冲弹簧上端外径与工作缸内壁过盈连接，并与导向器组件上端面接触，弹簧座与缓冲弹簧下端卡箍连接；节流槽同时与弹簧座的内壁和外壁连通。常规油液减振器的缓冲原理是靠固定座与隔套接触碰撞，隔套变形压缩来消减复原行程末端的能量，如果复原阻尼力值较大或者很大时，会对减震器产生很大的冲击和噪音，对车辆的舒适性和操控性造成较大影响。而本技术方案的缓冲能量可以根据车型的具体情况调节的调节，以达到最佳的驾乘要求。本结构主要应用于各类型油液减振器，通过改变减震器复原缓冲结构，通过油液压力和油液体积变化，在复原行程末端时，避免固定环与隔套接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。该装置经实际使用效果良好。
节流槽的数量不限定，可为多条，数量和横截面积根据设计和缓冲能量大小设定。工作缸内凹沟槽的数量可为多条，内凹的角度均可根据设计和缓冲能量大小设定，其沟槽的宽度和锥度取决于缓冲过渡区域的行程和过渡曲线的斜率。
弹簧座的侧壁内凹形成环形凹槽，在环形凹槽中设置有密封圈，密封圈的外壁与工作缸的内壁接触，密封圈设置在弹簧座和工作缸之间，密封圈的外径小于沟槽的直径；工作缸的空腔中设置有轴套和挡圈，轴套固定在导向器组件内，挡圈在导向器组件和轴套之间，挡圈内侧与轴的外圆贴合，由导向座组件和轴套限制其轴向移动，轴套设置在缓冲弹簧的上方；弹簧座的底端设置有固定环，固定环的顶面与弹簧座的底面接触，固定环套在轴的外壁上，跟随轴一起运动，固定环运动至缓冲区域时，与弹簧座底面接触，且固定环设置在工作缸中；工作缸中设置有复原阀系，复原阀系套在轴的外壁上，且复原阀系设置在固定环的下方。在复原行程末端时，避免固定环与隔套接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：通过改变减震器复原缓冲结构，在复原行程末端时，避免固定环与隔套接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为常规复原末端缓冲结构图；
图2为本发明结构示意图；
图3为图2的弹簧压缩状态示意图；
图4为弹簧座的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-挡圈，2-轴套，3-缓冲弹簧，4-液压限位腔，5-工作缸，6-弹簧座，7-密封圈，8-固定环，9-轴，10-复原阀系，11-节流槽，12-沟槽，13-隔套，14-固定座，15-油封，16-导向座组件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：
如图2、图3、图4所示，一种液压复原缓冲结构，包括内部中空的工作缸5及与其配合的导向器组件16，所述工作缸5中设置有轴9、缓冲弹簧3和弹簧座6，缓冲弹簧3和弹簧座6套合在轴9的外壁上，缓冲弹簧3设置在弹簧座6上方，弹簧座6的外壁与工作缸5的内壁接触，且缓冲弹簧3和弹簧座5均能够沿着轴9的中心线方向移动，在弹簧座6的底面设置有节流槽11，且节流槽11与弹簧座6的壁面连通，工作缸5的内壁内凹形成沟槽12，且沟槽12向着工作缸5的顶面方向直径逐渐减小至与工作缸5内径相同。图1为常规复原末端缓冲结构图，在轴的外壁上依次套合导向座组件16、隔套13、固定座14和复原阀系10，并且通过油封15安装在导向座组件16中隔离液压油或润滑油，固定座14采用钢制件，隔套13采用橡胶或者聚氨酯制成。在本方案中沟槽12由于向着工作缸5的顶面方向直径逐渐减小至与工作缸5内径相同，使得其在工作缸5中有一个倾斜的坡度，工作缸5的中心线穿过沟槽12的中心，密封圈7安装在弹簧座6上后，行程初始阶段，弹簧座6在沟槽12范围中时，密封圈7与沟槽12存在间隙，液压油则能够随着这个间隙流出来调整减缓状况，减小冲击，此时由于密封圈7与沟槽12间隙大，油液不会从节流槽11通过，随着弹簧收缩，弹簧座6向着轴套2方向移动，沟槽12直径逐渐减小，密封圈7与沟槽12的间隙也逐渐减小，液压油从间隙流出逐渐减少，其缓冲作用减弱，由于油液的压力挤压，油液也开始从节流槽11中通过来进行减缓，当最终弹簧座6完全离开沟槽12的范围后或者达到行程终点时，密封圈7与工作缸5内壁紧密接触无油液泄漏，此时油液只能通过弹簧座6上的节流槽11流向下方腔室，在节流槽处产生节流压力，从而再达到液压缓冲的功能，减少了冲击。双重减缓根据不同位置和状态进行相应的减缓，使得缓冲更加平稳，部件受到的冲击力小，使用寿命更长。本发明通过改变减震器复原缓冲结构，在复原行程末端时，将纯粹的机械动作利用油液压力和油液体积变化，避免固定环与隔套接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。
节流槽11的数量不限定，可为多条，数量和横截面积根据设计和缓冲能量大小设定。工作缸内凹沟槽12的数量可为多条，内凹的角度均可根据设计和缓冲能量大小设定，其沟槽12的宽度和锥度取决于缓冲过渡区域的行程和过渡曲线的斜率，使得在缓冲时更加平稳。
缓冲弹簧3用于固定弹簧座6位置，与工作缸壁面和弹簧座过盈配合，同时回弹弹簧座到设计位置，将工作缸5中安装缓冲弹簧3的腔室命名为液压限位腔4，缓冲弹簧3始终是在液压限位腔4中移动。弹簧座6与固定环8配合起缓冲作用。
弹簧座6的侧壁内凹形成环形凹槽，在环形凹槽中设置有密封圈7，密封圈7的外壁与工作缸5的内壁接触，密封圈7设置在弹簧座6和工作缸5之间，密封圈7的外径小于沟槽12的直径。密封圈7是现有结构，用于密封油液，阻止油液泄露。
工作缸5的空腔中设置有轴套2和挡圈1，且轴套2和挡圈1均套合在轴9的外壁上，挡圈1设置在轴套2的上方且挡圈1底面与轴套2顶面接触，轴套2设置在缓冲弹簧3的上方。挡圈1采用环形挡圈，环形挡圈的作用是防止减震油在复原时高速油压对油封唇口进行冲刷，防止油液泄漏。
弹簧座6的底端设置有固定环8，固定环8的顶面与弹簧座6的底面接触，固定环8套在轴9的外壁上，且固定环8设置在工作缸5中。固定环8与弹簧座6的底面配合，配合处平面度要求较高，采用机加件，而节流槽11的空间需要预留出来。
在复原行程末端，在弹簧座6和固定环8面接触时，油液只能通过弹簧座6上的节流槽11流向下方腔室，在节流槽处产生节流压力，从而达到液压缓冲的功能。缓冲能量的调节是通过弹簧座6上的节流槽11的横截面积进行调节。节流槽11优选数量为两条，且节流槽11的连线穿过弹簧座6的中心线，并且节流槽11同时与弹簧座6的内壁和外壁连通，对称设置的节流槽11使得油液通过时更加均匀，有助于保持内部流速和压力的平衡。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压复原缓冲结构，包括内部中空的工作缸（5）及与其配合的导向器组件（16），其特征在于，所述工作缸（5）中设置有轴（9）、缓冲弹簧（3）和弹簧座（6），缓冲弹簧（3）和弹簧座（6）套合在轴（9）的外壁上，缓冲弹簧（3）设置在弹簧座（6）上方，弹簧座（6）的外壁与工作缸（5）的内壁接触，且缓冲弹簧（3）和弹簧座（5）均能够沿着轴（9）的中心线方向移动，在弹簧座（6）的底面设置有节流槽（11），且节流槽（11）与弹簧座（6）的壁面连通，工作缸（5）的内壁内凹形成沟槽（12），且沟槽（12）向着工作缸（5）的顶面方向直径逐渐减小至与工作缸（5）内径相同。
2.根据权利要求1所述的一种液压复原缓冲结构，其特征在于，所述缓冲弹簧（3）上端外径与工作缸（5）内壁过盈连接，并与导向器组件（16）上端面接触，弹簧座（6）与缓冲弹簧（3）下端卡箍连接。
3.根据权利要求1所述的一种液压复原缓冲结构，其特征在于，所述节流槽（11）同时与弹簧座（6）的内壁和外壁连通。
4.根据权利要求1所述的一种液压复原缓冲结构，其特征在于，所述弹簧座（6）的侧壁内凹形成环形凹槽，在环形凹槽中设置有密封圈（7），密封圈（7）的外壁与工作缸（5）的内壁接触，密封圈（7）设置在弹簧座（6）和工作缸（5）之间，密封圈（7）的外径小于沟槽（12）的直径。
5.根据权利要求1所述的一种液压复原缓冲结构，其特征在于，所述工作缸（5）的空腔中设置有轴套（2）和挡圈（1），轴套（2）固定在导向器组件（16）内，挡圈（1）在导向器组件（16）和轴套（2）之间，挡圈（1）内侧与轴（9）的外圆贴合，由导向座组件（16）和轴套（2）限制其轴向移动，轴套（2）设置在缓冲弹簧（3）的上方。
6.根据权利要求1所述的一种液压复原缓冲结构，其特征在于，所述弹簧座（6）的底端设置有固定环（8），固定环（8）的顶面与弹簧座（6）的底面接触，固定环（8）套在轴（9）的外壁上，跟随轴（9）一起运动，固定环（8）运动至缓冲区域时，与弹簧座（6）底面接触，且固定环（8）设置在工作缸（5）中。
7.根据权利要求6所述的一种液压复原缓冲结构，其特征在于，所述工作缸（5）中设置有复原阀系（10），复原阀系（10）套在轴（9）的外壁上，且复原阀系（10）设置在固定环（8）的下方。
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