CN108278314A - 一种具有空气压缩功能的减振器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有空气压缩功能的减振器，包括套筒，套筒内自上而下分为互不连通的第一、第二腔体，第一腔体内的空压活塞将第一腔体分为互不连通的上、下空压腔，第二腔体内自上而下设有浮动活塞和具有第一通孔的节流活塞，浮动活塞和节流活塞通过弹簧相连且将第二腔体分为具有第二通孔的通气腔、上油腔和下油腔，通气腔和上油腔互不连通，浮动活塞和空压活塞通过动力杆相连，节流活塞上连有贯穿下油腔并向下延伸至套筒外的活塞杆，与上空压腔连通有上进气部和上排气部，与下空压腔连通有下进气部和下排气部，上、下进气部上分别设有进气单向阀，上、下排气部上分别设置有排气单向阀。本减振器将振动能转换为空气压缩能，空气压缩比高。

Description

一种具有空气压缩功能的减振器

技术领域

本发明属于减振器的技术领域，具体涉及一种具有空气压缩功能的减振器。

背景技术

汽车的悬架***是汽车底盘结构的主要组成部分，减振阻尼器和减振弹簧是悬架***的两个核心构件。

随着车用空气弹簧技术的发展，越来越多的高端汽车采用空气弹簧代替原来的钢弹簧，已满足乘坐舒适性和车身高度可调性的需求。传统的减振器主要是通过阻尼耗散的方式对车身结构进行减振，振动能量通过阻尼装置转换成热能直接扩散到空气中，浪费能源，同时对环境造成一定程度的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有空气压缩功能的减振器，在减振器中添加吸气和排气装置，空气压缩比高，空气压缩效率高，节能环保，结构简单可靠，制造和维护成本较低。

本发明采用如下技术方案：一种具有空气压缩功能的减振器，包括套筒，所述套筒内自上而下分为互不连通的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体内设置有空压活塞，空压活塞将第一腔体分为互不连通的上空压腔和下空压腔，所述第二腔体内自上而下设置有浮动活塞和节流活塞，节流活塞上具有沿上下方向设置的第一通孔，浮动活塞和节流活塞通过弹簧相连，浮动活塞和节流活塞将第二腔体自上而下依次分为通气腔、上油腔和下油腔，通气腔和上油腔互不连通，浮动活塞和空压活塞通过动力杆相连，节流活塞上固定连接有活塞杆，活塞杆贯穿下油腔并向下延伸至套筒外，上空压腔外壁上分别连通有上进气部和上排气部，下空压腔外壁上分别连通有下进气部和下排气部，上进气部和下进气部上分别设置有进气单向阀，上排气部和下排气部上分别设置有排气单向阀，通气腔外壁上设置有第二通孔。

第一腔体的直径小于第二腔体的直径，空压活塞的直径小于浮动活塞的直径。

第一腔体外周外侧为具有一定厚度的套筒侧壁，上进气部和上排气部分别为贯穿套筒侧壁与上空压腔连通的上进气通气孔和上排气通气孔，下进气部和下排气部分别为贯穿套筒侧壁与下空压腔连通的下进气通气孔和下排气通气孔。

所述上进气通气孔和上排气通气孔均分别位于所述上空压腔的上端部，所述下进气通气孔和下排气通气孔分别位于所述下空压腔的下端部。

所述上进气通气孔和下进气通气孔分别通过单向阀与外部空气相连通，上排气通气孔和下排气通气孔分别通过单向阀与外部储气罐相连通，所述通气腔通过第二通孔与外部空气相连通。

所述动力杆为刚性杆，所述浮动活塞和空压活塞之间通过动力杆刚性连接。

所述第一通孔在节流活塞内均匀设置。

第一腔体的底部与第二腔体的顶部之间为具有一定厚度的套筒中板，所述动力杆贯穿套筒中板，动力杆与套筒中板之间设置有第一密封垫。

所述活塞杆向下油腔下部延伸的部分与套筒之间设置有第二密封垫。

所述套筒顶部设置有上定位安装部，所述活塞杆下端部设置有下定位安装部。

本发明的有益效果如下：

（1）可将不利的路面激励转化成空气压缩能收集起来，并将压缩空气储存于储气装置中，压缩空气可为车用空气弹簧补充气体，也可以汇入车辆发动机燃烧室提高燃烧比，节能减排；

（2）因为空压活塞的面积远小于浮动活塞的面积，可提供较高的空气压缩比；

（3）在一个振动周期内可完成两次空气压缩过程，提高空气压缩的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明。

如图1所示，以图中箭头所示的方向为上下方向，本发明一种具有空气压缩功能的减振器，包括套筒10，所述套筒10内自上而下分为第一腔体和第二腔体。

所述第一腔体内设置有空压活塞17，空压活塞17将第一腔体分为上空压腔18和下空压腔15。

所述第二腔体内自上而下设置有浮动活塞4和节流活塞6，浮动活塞4和节流活塞6通过弹簧11相连，浮动活塞4和节流活塞6将第二腔体自上而下依次分为通气腔12、上油腔5和下油腔7，节流活塞6上具有沿上下方向设置的第一通孔20，使得上油腔5和下油腔7内的油液可以相互流通。

浮动活塞4和空压活塞17通过动力杆14相连，所述动力杆14为刚性杆，即所述浮动活塞4和空压活塞17之间通过动力杆14刚性连接。

节流活塞6上固定连接有活塞杆8，活塞杆8与节流活塞6刚性连接，活塞杆8贯穿下油腔7并向下延伸至套筒10外。

上空压腔18外壁上分别连通有上进气部2和上排气部19，下空压腔15外壁上分别连通有下进气部3和下排气部16。上进气部和下进气部上分别设置有进气单向阀，上排气部和下排气部上分别设置有排气单向阀。

所述通气腔12外壁上设置有第二通孔13，使得所述通气腔12内的气压与外部大气压相同，有利于在上油腔5内的油压相对外部大气压增大或减小时，实现浮动活塞4的相对运动。

第一腔体的直径小于第二腔体的直径，空压活塞17的直径小于浮动活塞4的直径，有利于提高空气压缩比。空压活塞17的面积相对浮动活塞4的面积越小，空气被压缩的流速越大，空气压缩比越高。

第一腔体外周外侧为具有一定厚度的套筒侧壁，所述上进气部2和上排气部19分别为贯穿套筒侧壁与上空压腔18连通的上进气通气孔2和上排气通气孔19，所述下进气部3和下排气部16分别为贯穿套筒侧壁与下空压腔15连通的下进气通气孔3和下排气通气孔16。

所述上进气通气孔2和上排气通气孔19均分别位于所述上空压腔18的上端部，所述下进气通气孔3和下排气通气孔16分别位于所述下空压腔15的下端部。从而使所述空压活塞17上下运动时，在所述上空压腔18和所述下空压腔15内能顺利的实现进气和排气功能。

所述上进气通气孔2和下进气通气孔3分别通过单向阀与外部空气相连通；所述上排气通气孔19和下排气通气孔16分别向套筒侧壁外突出，并分别通过单向阀与外部储气罐相连通。

所述通气腔12通过第二通孔13与外部空气相连通。

所述第一通孔20在节流活塞6内均匀、对称设置，有利于使上油腔5和下油腔7内各部分的油压均匀。

所述第一腔体和第二腔体互不连通，上空压腔18和下空压腔15互不连通，通气腔12和上油腔5互不连通，有利于实现本实施例减振器的减振和空气压缩功能。

第一腔体底部与第二腔体顶部之间为具有一定厚度的套筒中板21，所述动力杆14贯穿套筒中板21，动力杆14与套筒中板21之间设置有第一密封垫。第一密封垫能够保证第一腔体与第二腔体之间处于互不连通的状态。

活塞杆8向下油腔7下部延伸的部分与套筒10之间设置有第二密封垫。第二密封垫能够保证下油腔7与外部空气之间处于互不连通的状态。

所述套筒10顶部设置有上定位安装部1，所述活塞杆8下端部设置有下定位安装部9。通过上定位安装部1和下定位安装部9将本实施例减振器连接在外部装置上。

工作时，当套筒10受到振动向下运动时，起初浮动活塞4相对套筒10静止，节流活塞6和活塞杆8相对套筒10具有一个向上的行程，上油腔5空间减小，下油腔7空间增加，由于活塞杆8的存在，位于下油腔7的底部下方的活塞杆部分进入下油腔7内，因此，上油腔5的空间减小量等于下油腔7的空间增大量加上新进入下油腔7内的活塞杆部分的体积，因此，上油腔5的空间减小量大于油腔7的空间增大量，导致上油腔5内的油压增加，上油腔5内的油液推动浮动活塞4相对套筒10向上运动，并通过动力杆14推动空压活塞17相对套筒10向上运动，进而压缩上空压腔18的空气，并将压缩的空气通过上排气通气孔19排入外部储气罐中，与此同时，下空压腔15通过下进气通气孔3进气。

当套筒10受到振动向上运动时，起初浮动活塞4相对套筒10静止，节流活塞6和活塞杆8相对套筒10具有一个向下的行程，上油腔5空间增加，下油腔7空间减小，由于活塞杆8的存在，原本位于下油腔7内的活塞杆的一部分移出至下油腔7外，因此，上油腔5的空间增大量等于下油腔7的空间减小量加上移出至下油腔7外的一部分活塞杆的体积，因此，上油腔5的空间增大量大于油腔7的空间减小量，来自下油腔7内的油液无法及时填满上油腔5，导致上油腔5内的油压减小，在负压的作用下浮动活塞4相对套筒10向下运动，并通过动力杆14带动空压活塞17相对套筒10向下运动，压缩下空压腔15的空气，并将压缩的空气通过下排气通气孔16排入外部储气罐中，与此同时，上空压腔18通过上进气通气孔2进气。

因此，在本实施例减振器的一个振动周期内完成两次吸排气过程，当振动持续时可连续向外部储气罐充气，实现振动能和空气压缩能的转化。

本发明通过在减振器中添加吸气和压气装置，在减振器为车辆减振的同时，将不利的振动能量通过转换成空气的压缩能储存起来，实现汽车振动能量的回收。压缩空气一方面可以为车辆悬架的空气弹簧提供气源，可代替传统电动空压机，减少用电量，节约能源，降低由于空压机反复启动对汽车电路的损害；另一方面可以将压缩空气汇入车辆发动机的进气管道，实现发动机增压，提高燃烧率。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，包括套筒，所述套筒内自上而下分为互不连通的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体内设置有空压活塞，空压活塞将第一腔体分为互不连通的上空压腔和下空压腔，所述第二腔体内自上而下设置有浮动活塞和节流活塞，节流活塞上具有沿上下方向设置的第一通孔，浮动活塞和节流活塞通过弹簧相连，浮动活塞和节流活塞将第二腔体自上而下依次分为通气腔、上油腔和下油腔，通气腔和上油腔互不连通，浮动活塞和空压活塞通过动力杆相连，节流活塞上固定连接有活塞杆，活塞杆贯穿下油腔并向下延伸至套筒外，上空压腔外壁上分别连通有上进气部和上排气部，下空压腔外壁上分别连通有下进气部和下排气部，上进气部和下进气部上分别设置有进气单向阀，上排气部和下排气部上分别设置有排气单向阀，通气腔外壁上设置有第二通孔。

2.根据权利要求1所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，第一腔体的直径小于第二腔体的直径，空压活塞的直径小于浮动活塞的直径。

3.根据权利要求2所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，第一腔体外周外侧为具有一定厚度的套筒侧壁，上进气部和上排气部分别为贯穿套筒侧壁与上空压腔连通的上进气通气孔和上排气通气孔，下进气部和下排气部分别为贯穿套筒侧壁与下空压腔连通的下进气通气孔和下排气通气孔。

4.根据权利要求3所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，所述上进气通气孔和上排气通气孔均分别位于所述上空压腔的上端部，所述下进气通气孔和下排气通气孔分别位于所述下空压腔的下端部。

5.根据权利要求4所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，所述上进气通气孔和下进气通气孔分别通过单向阀与外部空气相连通，上排气通气孔和下排气通气孔分别通过单向阀与外部储气罐相连通，所述通气腔通过第二通孔与外部空气相连通。

6.根据权利要求5所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，所述动力杆为刚性杆，所述浮动活塞和空压活塞之间通过动力杆刚性连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，所述第一通孔在节流活塞内均匀设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，第一腔体的底部与第二腔体的顶部之间为具有一定厚度的套筒中板，所述动力杆贯穿套筒中板，动力杆与套筒中板之间设置有第一密封垫。

9.根据权利要求8所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，所述活塞杆向下油腔下部延伸的部分与套筒之间设置有第二密封垫。

10.根据权利要求9所述的一种具有空气压缩功能的减振器，其特征在于，所述套筒顶部设置有上定位安装部，所述活塞杆下端部设置有下定位安装部。