CN107091295A - 阀体组件、活塞单元及油压减振器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种阀体组件，设置于油压减振器的活塞本体上，在阀芯上设置有卸荷槽，并在阀芯底部设置有与阀罩导向盲孔内底面相配合的台肩，来实现卸荷和减振功能，避免了现有技术中在阀芯第一盲孔侧壁上加工卸荷口时对所述阀罩和阀芯之间的形位公差的影响，保证了所述阀罩与阀芯之间的配合精度，进而使本发明的阀体组件具有稳定的质量和精度性能。本发明进一步提出一种活塞单元，应用于油压减振器上，设置有前述的阀体组件，具有稳定质量和精度性能。本发明进一步提出一种油压减振器，设置有前述的活塞单元，具有稳定质量和精度性能。

Description

阀体组件、活塞单元及油压减振器

技术领域

本发明属于轨道机车车辆用油压减振器技术领域，尤其涉及一种阀体组件、活塞单元及油压减振器。

背景技术

轨道机车车辆用油压减振器包括工作缸以及置于工作缸中的活塞单元，所述油缸中充注有卸荷油液，参见图1和图2，所述活塞单元包括活塞本体11，所述活塞本体11的顶部设置有一个或者多个阀体组件，所述每个阀体组件均包括阀罩12、阀芯13和弹簧14。所述阀罩12和阀芯13均为圆柱状结构，所述阀罩12轴向设置有通孔121，所述阀芯13轴向设置有盲孔131，所述阀罩12的外表面与所述活塞本体11螺纹连接，所述阀芯13套设于所述阀罩12的通孔121中，所述通孔121对所述阀芯13的运动起导向作用，且所述阀芯13外表面与所述通孔121内表面间隙配合，从而封闭油路；所述阀芯13盲孔131的底部侧壁上设置有方形卸荷口132，所述阀芯13顶部通过弹簧14与所述活塞本体11连接以使所述阀芯13能够上下移动，所述阀芯上设置有封油部15，所述弹簧14可压迫所述封油部15上表面与所述阀罩12下表面相贴合以封闭油路，所述活塞本体11的底面上与所述阀芯13相对应的位置处设置有排出口111；当所述活塞本体11向上运动时，活塞本体11上方的油液压力增加，所述阀芯13在油液的压力下向下移动，所述卸荷口132与所述阀罩12通孔121内表面分离，所述活塞本体11上方油液依次通过所述阀芯13的盲孔131、卸荷口132及活塞本体11的排出口111，从活塞本体11上方流入活塞本体11下方，从而完成卸荷过程，达到减振效果。为了使油压减振器具有双向的卸荷和减振效果，所述活塞本体11底部上进一步设置有阀体组件，所述活塞本体11底部的阀体组件与活塞本体11顶部的阀体组件相互背离且交错设置。

由上述可知，所述阀罩内表面与所述阀芯外表面之间的间隙配合，要保证稳定流畅地导向所述阀芯的上下运动，因此，所述阀罩内表面与所述阀芯外表面之间的配合形位公差对阀体组件和活塞单元，以及对整个油压减振器的质量稳定性具有非常重要的影响。但是，在加工卸荷口的过程中，不可避免地要夹持住所述阀芯外表面，同时阀芯外表面也受到来自加工刀具的突变力量冲击，进而影响所述阀芯外表面的圆柱度和垂直度，影响所述阀罩内表面与所述阀芯外表面之间的间隙配合公差，进而影响所述油压减振器质量和精度的稳定性。

因此，设计出一种具有稳定的质量和精度性能的阀体组件、应用该阀体组件的活塞单元以及应用该活塞单元的油压减振器，对于本领域技术人员来说是非常必要的。

发明内容

本发明针对现有的油压减振器质量和精度不稳定的技术问题，提出一种具有稳定的质量和精度性能的阀体组件、应用该阀体组件的活塞单元以及应用该活塞单元的油压减振器。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种阀体组件，设置于油压减振器的活塞本体上，包括阀罩和可活动地套设于所述阀罩中的阀芯，所述阀罩的外表面与所述活塞本体螺纹连接，所述阀芯与所述活塞本体弹性相连，所述阀罩设置有引流孔，所述阀芯套设于所述引流孔中，所述阀芯与所述引流孔间隙配合以流通油液；所述阀罩进一步设置有导向盲孔，所述导向盲孔的内底面与所述引流孔连通，所述阀芯进一步套设于所述导向盲孔中，所述阀芯与所述导向盲孔间隙配合以封闭油路；所述阀芯与所述导向盲孔相配合的外表面上设置有可连通所述阀芯下方和引流孔中油液的卸荷槽，所述卸荷槽的底面沿径向内凹设置。

作为优选，所述阀芯进一步设置有可与所述导向盲孔相配合以封闭油路的台肩，所述台肩朝向所述引流孔的表面与所述导向盲孔的内底面贴合。

作为优选，所述阀芯进一步设置有锥形部，所述锥形部套设于所述引流孔中，所述锥形部与所述引流孔间隙配合以流通油液。

作为优选，所述阀芯背离所述弹簧的一端设置有第二节流孔，所述阀芯的相对另一端设置有第三盲孔，所述第二节流孔与所述第三盲孔相连通。

本发明进一步提供一种活塞单元，设置于油压减振器中，包括活塞本体，所述活塞本体上设置有前述的阀体组件。

作为优选，所述阀体组件设置于所述活塞本体的顶部和底部。

作为优选，所述活塞本体顶部的阀体组件与所述活塞本体底部的阀体组件在轴向上相互交错设置。

作为优选，所述活塞本体顶部的阀体组件沿所述活塞本体的周向分布.所述活塞本体底部的阀体组件沿所述活塞本体的周向分布。

本发明进一步提供一种油压减振器，包括工作缸，所述工作缸中设置有前述的活塞单元。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明的阀体组件在在阀芯上设置有卸荷槽，所述活塞本体上方油液依次通过偶数引流孔、卸荷槽和排出口来实现卸荷和减振功能，避免了现有技术中在所述阀芯第一盲孔侧壁上加工卸荷口时对所述阀罩和阀芯之间的形位公差的影响，保证了所述阀罩与阀芯之间的配合精度，进而使本发明阀体组件具有稳定的质量和精度。

2、本发明的阀体组件，所述活塞本体上方的油液流过所述引流孔与所述阀芯之间的通路、所述台肩顶面与所述导向盲孔内底面之间的通路时，均是在圆周方向上均匀流过，所述油液对所述阀芯产生的径向力相互抵消，避免了所述阀芯的局部应力疲劳，进一步地提高了本发明阀体组件的质量和使用寿命。

3、本发明的阀体组件，所述阀芯上设置上设置锥形部，所述锥形部外表面与所述引流孔内表面之间形成变截面油液通路，避免了因所述阀芯刚向下运动时即使该处流通较多的油液量而造成瞬间卸荷的情况，使本发明的阀体组件平缓卸荷，进一步提高了质量稳定性，并使本发明的阀体组件满足阻尼力与卸荷速度呈线性或类线性的要求。

4、本发明的阀体组件，所述第二节流孔设置于所述阀芯的顶端，与现有技术中的第一节流孔相比，不仅加工方便，而且加工时不会影响所述阀芯外表面与所述通孔内表面的配合精度。

附图说明

图1为现有技术油压减振器活塞单元的结构示意图；

图2为图1中A-A方向剖视图；

图3为本发明阀体组件的结构示意图；

图4为本发明阀芯结构示意图；

图5为本发明阀体组件和活塞单元的俯视图。

以上各图中：11、活塞本体；111、排出口；12、阀罩；121、通孔；13、阀芯；131、盲孔；132、卸荷口；133、节流孔；14、弹簧；15、封油部；

21、活塞本体；211、排出口；22、阀罩；221、引流孔；222、导向盲孔；23、阀芯；231、台肩；232、卸荷槽；234、第二节流孔；235、第三盲孔；24、弹簧。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，轴向是指工作缸和活塞本体的轴向，也是活塞本体运动的方向；周向是指工作缸和活塞本体的圆周方向；径向是指工作缸和活塞本体的半径方向，朝向半径减小的方向为向内，反之为向外；导向盲孔的内底面是指垂直于轴向的内表面；卸荷槽的底面是指垂直于两平行内表面的内表面；术语“顶”、“底”“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图2和附图3所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图3，图3为本发明阀体组件的结构示意图。如图3所示，一种阀体组件，设置于油压减振器的活塞本体21上，用于封闭或开启油路以达到减振效果，所述油压减振器内充注有油液；本发明的阀体组件包括阀罩22、阀芯23和弹簧24，所述阀罩22的外表面与所述活塞本体21螺纹连接，螺纹连接处打密封胶水以满足封闭油路的要求；所述阀芯23套设于所述阀罩22内部，所述阀芯23与所述活塞本体21弹性连接，即所述阀芯23底部通过弹簧24与所述活塞本体21底部连接，所述阀芯23可在所述弹簧24的作用下上下移动；具体地，所述阀罩22朝向所述弹簧24的一端轴向设置有导向盲孔222，所述阀罩22背离所述弹簧24的一端轴向设置有引流孔221，所述引流孔221和导向盲孔222相连通，所述阀芯23由下至上依次套设于所述导向盲孔222和引流孔221中，其中，所述阀芯23的外表面与所述引流孔221的内表面间隙配合以形成可使油液通过的通路，所述阀芯23的外表面与所述导向盲孔222的内表面精密间隙配合，该间隙配合的精度满足精确导向阀芯运动和封闭油路的功能；所述阀芯23与所述导向盲孔222相配合的外表面上设置有可流通油液的卸荷槽232，所述卸荷槽232的底面沿径向向内延伸，所述卸荷槽232上方可与所述引流孔221连通，所述卸荷槽232的下方与所述阀芯23下方连通；所述活塞本体21的底面与所述阀芯23相对应的位置设置有排出口211，所述阀芯23底部的油液通过所述排出口211与所述活塞本体21下方的油液相连通；当所述弹簧24压缩时，可带动所述阀芯23沿引流孔221和导向盲孔222的轴线方向向下运动，从而使所述活塞本体21上方的油液依次通过所述引流孔221、卸荷槽232和排出口211与所述活塞本体21下方的油液相连通，进而实现卸荷和减振功能。

本发明的阀体组件，在所述阀芯23与所述导向盲孔222间隙配合的外表面上设置卸荷槽232，所述活塞本体21上方的油液依次通过所述引流孔221、卸荷槽232和排出口211来实现卸荷和减振功能，加工所述卸荷槽232时只需夹持所述阀芯23的底端即可，该处不是与所述阀罩23的配合面，进而不会影响所述阀芯23和阀罩22的形位公差，使本发明阀体组件具有稳定的质量和精度性能。

继续参见图3，如图3所示，所述阀芯23进一步设置有可封闭油路的台肩231，调节所述弹簧24的预紧力，以使所述台肩231背离所述弹簧24的表面(即上表面)与所述导向盲孔222朝向所述弹簧24的内表面(即垂直于轴向的内底面)贴合，以阻止所述引流孔221和所述阀芯23之间的油液与所述卸荷槽232中的油液连通。

具体地，初始位置时，所述活塞本体21上方和下方的油液压力平衡，所述阀芯23与所述引流孔221之间的油液与所述活塞本体21上方的油液相连通，所述台肩231的上表面与所述导向盲孔222的内底面相配合以封闭油路，所述卸荷槽232中的油液通过通过所述排出口211与所述活塞本体21下方的油液连通；当所述活塞本体21向上运动时，所述活塞本体21上方的油液压力增加，所述活塞本体21上方的油液压迫所述阀芯23和弹簧24并使所述弹簧24压缩，所述弹簧24带动所述阀芯23沿引流孔221和导向盲孔222的轴线方向向下运动，所述台肩231与所述导向盲孔222内底面分离，从而活塞本体21上方的油液通过所述引流孔221内表面外表面和所述阀芯23之间的通路流入所述台肩231与所述导向盲孔222内底面之间的通路，从而与所述卸荷槽232中的油液连通，并最终通过所述排出口211流入所述活塞本体21下方，使所述活塞本体21上方和下方的油液压力相平衡，达到卸荷和减振效果；当所述活塞本体21停止运动时，所述弹簧24的回复力使所述阀芯23向上运动，使所述台肩231的上表面与所述导向盲孔222的内底面再次贴合，从而使油路再次封闭。

需要说明的是，现有技术中，加工所述卸荷口132时需要夹持所述阀芯13与所述阀罩12相配合的外表面，不可避免地会对所述阀罩12和阀芯13配合面的形位公差造成影响，进而影响阀体组件和油压减振器的质量和精度。

进一步地，现有技术中的卸荷口132设置于所述阀芯13盲孔的一侧，所述活塞本体11上方的油液均通过该卸荷口132流入所述活塞本体11下方，所述油液流过所述卸荷口132时不可避免地对所述卸荷口132相对一侧的阀芯13侧壁产生径向力，进而影响所述阀芯13的使用寿命。

本发明的阀体组件，所述活塞本体21上方的油液流过所述引流孔221与所述阀芯23之间的通路、所述台肩231顶面与所述导向盲孔222内底面之间的通路时，均是在圆周方向上均匀流过，所述油液对所述阀芯23产生的径向力相互抵消，避免了所述阀芯23的局部应力疲劳，进一步地提高了本发明阀体组件的质量和使用寿命。

参见图3和图4，如图3和图4所示，所述卸荷槽232设置于所述阀芯23与所述导向盲孔222相配合的外表面上，所述卸荷槽232与所述导向盲孔222的内表面相配合以形成油液通路，因所述阀芯23与所述导向盲孔222为封闭油路的精密间隙配合，所述油液只能通过所述卸荷槽232流过，，提高了本发明阀体组件和油压减振器的质量稳定性。

进一步地，所述卸荷槽232可设置为一个或者多个，以满足不同的卸荷和减振要求。当所述卸荷槽232为多个时，为了使卸荷过程中油液流通均匀，所述多个卸荷槽232沿圆周方向均匀分布于所述阀芯23的外表面上。

继续参见图3，如图3所示，所述阀芯23进一步设置有锥形部233，所述锥形部233套设于所述引流孔221中，所述锥形部233的外表面与所述引流孔221的内表面之间形成油液通路，并与所述活塞本体21上方的油液连通，从而可使所述活塞本体21上方的油液流过。所述锥形部233的尖端背离所述弹簧24和导向盲孔222设置，即当所述阀芯23向下运动时，所述锥形部233外表面与所述引流孔221内表面之间的油液通路面积逐渐增加，从而使该处流过的油液量逐渐增加，避免了因所述阀芯23刚向下运动时即使该处流通较多的油液量而造成瞬间卸荷的情况，使本发明的阀体组件平缓卸荷，进一步提高了质量稳定性。

进一步地，随着所述阀芯23继续向下运动，所述弹簧24的压缩量增加，即，使本发明的阀体组件产生更大的阻尼效果，同时所述阀芯23的向下运动导致所述锥形部233外表面与所述引流孔221内表面之间的油液通路面逐渐增加，该处流过的油液量增加，即达到快速卸荷的效果，使本发明的阀体组件满足阻尼力与卸荷速度呈线性或类线性的要求。

继续参见图3，如图3所示，所述阀芯23背离所述弹簧24的一端轴向设置有第二节流孔234，所述阀芯23的相对另一端(朝向所述弹簧24的一端)轴向设置有第三盲孔235，所述第二节流孔234与所述第三盲孔235相连通。当所述活塞本体21产生细微的向上运动，即所述活塞本体21上方的油液压力稍有增加，且该油液压力不足以克服所述弹簧24的弹力时，所述活塞本体21上方的油液可通过所述第二节流孔234流入所述第三盲孔235中，并通过所述活塞本体21上的排出口211流入活塞本体21下方，从而达到卸荷和减振效果。

需要说明的是，参见图1和图2，现有技术中，所述阀芯13的第一盲孔131的底端径向设置有第一节流孔133，所述第一节流孔133将所述第一盲孔131中的油液与所述活塞本体11下方的油液连通，当所述活塞本体11产生细微的向上运动时，所述活塞本体11上方的油液可依次通过所述第一盲孔131和第一节流孔133流入活塞本体11下方，以实现卸荷和减振效果。但是因所述第一节流孔133位于所述第一盲孔132的底面，加工不方便，而且在加工所述第一节流孔133时，需要夹持住所述阀芯13与所述阀罩12通孔121相配合的外表面，不可避免地会影响所述阀芯13外表面与所述通孔121内表面的配合精度。

进一步地，本发明的阀体组件，通过在所述阀芯23的顶端设置第二节流孔234，通过所述第二节流孔234和第三盲孔235使所述活塞本体21上下方的油液相连通，所述第二节流孔234设置在所述阀芯23的顶端，不仅加工方便，而且在加工所述第二节流孔234时，只需夹持住所述阀芯23最低端的外表面即可，该处的外表面是非配合表面，进而不会影响本发明阀体组件的配合精度，进一步提高了本发明阀体组件的质量和精度的稳定性。

为了进一步提高本发明阀体组件的密封性能，所述阀罩22与所述活塞本体21螺纹连接的螺纹副处涂抹有螺纹密封胶，以保证所述阀罩22安装到位后位置稳固，并且提高了螺纹副的密封性能，进一步提高了本发明阀体组件饿质量稳定性。

本发明进一步提出一种活塞单元，设置于油压减振器中，包括活塞本体21，所述活塞本体21上设置有前述的阀体组件。

继续参见图5，如图5所示，所述阀体组件轴向设置于所述活塞本体21的顶部和底部，所述活塞本体21底部的阀体组件与所述活塞本体21顶部的阀体组件相互背离设置，即，所述活塞本体21顶部的阀体组件与所述活塞本体21底部的阀体组件关于所述活塞本体的中心水平面对称设置。

为了使本发明的活塞单元顺利实现双向卸荷和减振功能，所述活塞本体21顶部的阀体组件与所述活塞本体21底部的阀体组件在轴向上相互交错设置。

继续参见图5，如图5所示，所述活塞本体21顶部的阀体组件可设置为一个或者多个，以满足不同的减振要求。当所述活塞本体21顶部的阀体组件设置为多个时，所述多个阀体组件沿周向均匀分布于所述活塞本体21的顶部，以增加本发明活塞本体21向上运动时，活塞单元卸荷和减振过程中的稳定性。

具体地，当所述活塞本体21向上运动时，所述活塞本体21上方的油液压力增加并压迫所述活塞本体21顶部阀体组件的阀芯23向下运动，所述阀芯23要所述所述活塞本体21顶部阀体组件的弹簧21压缩，从而使所述阀芯23台肩231顶面与所述导向盲孔222内底面分离，所述活塞本体21上方的油液依次通过所述锥形部233与引流孔221之间通道、台肩231顶面与所述导向盲孔222内底面、卸荷槽232和排出口211流入所述活塞本体21下方，实现卸荷和减振效果。所述活塞本体21顶部的多个阀体组件中，其中一个或者多个的阀芯23顶部设置第二节流孔234，当所述活塞本体21向上运动引起的活塞本体21上方油液压力的增加不足以压缩弹簧21时，所述活塞本体21上方油液依次通过所述第二节流孔234、第三盲孔235和排出口211流入所述活塞本体21下方，以实现卸荷和减振效果。

进一步地，所述活塞本体21底部的阀体组件可设置为一个或者多个，以满足不同的减振要求。当所述活塞本体21底部的阀体组件设置为多个时，所述多个阀体组件沿周向均匀分布于所述活塞本体21的底部，以增加活塞单元21向下运动时，本发明活塞单元卸荷和减振过程中的稳定性。

具体地，当所述活塞本体21向下运动时，所述活塞本体21下方的油液压力增加并压迫所述活塞本体21底部阀体组件阀芯23上升，所述阀芯23压迫所述所述活塞本体21底部阀体组件的弹簧21压缩，从而使所述阀芯23台肩231底面与所述导向盲孔222内底面分离，所述活塞本体21下方的油液依次通过锥形部233与引流孔221之间通道、台肩231顶面与所述导向盲孔222内底面、卸荷槽232和排出口211流入所述活塞本体21上方，实现卸荷和减振效果。所述活塞本体21底部的多个阀体组件中，其中一个或者多个的阀芯23底部设置第二节流孔234，当所述活塞本体21向下运动引起的活塞本体21下方油液压力的增加不足以压缩弹簧21时，所述活塞本体21下方油液依次通过所述第二节流孔234、第三盲孔235和排出口211流入所述活塞本体21上方，以实现卸荷和减振效果。

需要说明的是，因为所述活塞本体21顶面设置有活塞杆，所述活塞本体21上方的空间体积小于所述活塞本体21下方的空间体积，因此，所述活塞本体21向上运动导致的对活塞本体21上方油液压力的增加值，与所述活塞本体21向下运动相同位移导致的对活塞本体21下方油液压力的增加值并不相等，进而导致所述活塞本体21顶面的弹簧21压缩量与所述活塞本体21底面的弹簧21压缩量并不相等。为了使本发明的活塞单元达到双向阻尼力相等的效果，所述活塞本体21顶面的弹簧21预紧力小于所述活塞本体21底面的弹簧21预紧力。

本发明进一步提出一种油压减振器，包括工作缸，所述工作缸中设置有前述的活塞单元。在此不再细述。

Claims (9)

1.一种阀体组件，设置于油压减振器的活塞本体(21)上，包括阀罩(22)和可活动地套设于所述阀罩(22)中的阀芯(23)，所述阀罩(22)的外表面与所述活塞本体(21)螺纹连接，所述阀芯(23)与所述活塞本体(21)弹性相连，所述阀罩(22)设置有引流孔(221)，所述阀芯(23)套设于所述引流孔(221)中，其特征在于：所述阀芯(23)与所述引流孔(221)间隙配合以流通油液；

所述阀罩(22)进一步设置有导向盲孔(222)，所述导向盲孔(222)的内底面与所述引流孔(221)连通，所述阀芯(23)进一步套设于所述导向盲孔(222)中，所述阀芯(23)与所述导向盲孔(222)间隙配合以封闭油路；

所述阀芯(23)与所述导向盲孔(222)相配合的外表面上设置有可连通所述阀芯(23)下方和引流孔(221)中油液的卸荷槽(232)，所述卸荷槽(232)的底面沿径向内凹设置。

2.根据权利要求1所述的阀体组件，其特征在于：所述阀芯(23)进一步设置有可与所述导向盲孔(222)相配合以封闭油路的台肩(231)，所述台肩(231)朝向所述引流孔(221)的表面与所述导向盲孔(222)的内底面贴合。

3.根据权利要求1所述的阀体组件，其特征在于：所述阀芯(23)进一步设置有锥形部(233)，所述锥形部(233)套设于所述引流孔(221)中，所述锥形部(233)与所述引流孔(221)间隙配合以流通油液。

4.根据权利要求1所述的阀体组件，其特征在于：所述阀芯(23)背离所述弹簧(24)的一端设置有第二节流孔(234)，所述阀芯(23)的相对另一端设置有第三盲孔(235)，所述第二节流孔(234)与所述第三盲孔(235)相连通。

5.一种活塞单元，设置于油压减振器中，包括活塞本体(21)，其特征在于：所述活塞本体(21)上设置有如权利要求1-4任一项所述的阀体组件。

6.根据权利要求6所述的活塞单元，其特征在于：所述阀体组件设置于所述活塞本体(21)的顶部和底部。

7.根据权利要求6所述的活塞单元，其特征在于：所述活塞本体(21)顶部的阀体组件与所述活塞本体(21)底部的阀体组件在轴向上相互交错设置。

8.根据权利要求7所述的活塞单元，其特征在于：所述活塞本体(21)顶部的阀体组件沿所述活塞本体(21)的周向分布.所述活塞本体(21)底部的阀体组件沿所述活塞本体(21)的周向分布。

9.一种油压减振器，包括工作缸，其特征在于：所述工作缸中设置有如权利要求5-8任一项所述的活塞单元。