CN110905962B - 一种带有环形减振阀的油气弹簧 - Google Patents
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Abstract
一种带有环形减振阀的油气弹簧,包括减振阀(4)、液压上限位(5)、液压下限位(7)、导向套(10)和活塞杆(2),所述环形减振阀中加工有反向的减振阀孔,分别安装压缩阀和复原阀,其中背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)顺序安装在减振阀孔中,在所述减振阀(4)和活塞杆(2)之间设计有截面为Z字形的环形回转件液压上限位(5),所述液压下限位(7)属于L型截面的中空环形回转件,所述导向套(10)也为中空回转件,液压下限位(7)和导向套(10)均套装在活塞杆(2)上,通过减振阀(4)与液压限位的配合使用实现了油气弹簧隔振性能的显著提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有环形减振阀的油气弹簧,属于液压机械范畴。
背景技术
未来战争对坦克装甲车辆提出了高要求,其机动性直接关系到坦克装甲车辆的火力、机动力和战场生存力等性能的发挥。坦克装甲车辆的高机动性虽然由动力、传动***提供动力,但最终由行动***来实现,而悬挂***又是整个行动***的关键,因此,悬挂***性能好坏将严重影响整车机动性的水平。现阶段,我国装备在坦克装甲车辆上的悬挂装置形式较为单一,性能有限,因此研究新型悬挂减振装置对于实现整车高机动性有着重要的意义。
试验研究表明,悬架***的理想阻力特性应该是阻尼力能随着使用因素(如道路条件、载荷)的变化而改变,即减振器的阻尼力应和悬架***的参数有恰当的匹配关系。当悬架***的某一参数发生变化时,减振器的阻尼力也应随之而改变,从而保证悬架***具有良好的振动特性。目前,车辆悬架用减振器阻尼力的调节机理主要有两种:一是改变减振器的节流孔孔口面积;二是改变减振器的减振液粘度。随着汽车性能要求的不断提高,基于这两种调节机理的可调阻尼减振器技术得到了快速发展。悬架***的减振性能对车辆的越野机动能力和操纵稳定性具有决定性影响,而影响减振性能的核心元件就是减振阀。
针对这种情况,本发明创造性提出了一种环形减振阀,可用于油气弹簧和大功率减振装置,具有抗阻尼畸变、抑制异常温升的特点,能够显著提升悬挂***的熄振效能。
发明内容
一种带有环形减振阀的油气弹簧,包括减振阀(4)、液压上限位(5)、液压下限位(7)、导向套(10)和活塞杆(2),其中减振阀(4)包括背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)、减振阀体(49),其特征在于:所述环形减振阀中加工有反向的减振阀孔,分别安装压缩阀和复原阀,其中背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)顺序安装在减振阀孔中,背压弹簧(41)位于最里侧,通过阀座(43)与减振阀体的螺纹连接进行轴向约束,并实现背压弹簧(41)的预紧变形;阻尼阀芯(42)的中心位置加工有常通阻尼孔(44);阻尼阀芯(42)上靠近常通阻尼孔(44)一侧外圆端面处加工有锥面(45),通过研磨工艺实现和阀座(43)的紧密配合,在阻尼阀芯(42)上锥面(45)的后方加工有两个垂直的径向通孔(48),与径向通孔(48)对应的阻尼阀芯(42)外圆直径小于减振阀孔的孔径;在径向通孔(48)后方,阻尼阀芯(42)的导轨(50)直径与减振阀孔的孔径相当;
在所述减振阀(4)和活塞杆(2)之间设计有截面为Z字形的环形回转件液压上限位(5),所述液压上限位(5)的外圈定义为上环形壁(23),并和活塞杆(2)的外圆之间形成了上环形槽(21),所述液压下限位(7)属于L型截面的中空环形回转件,所述导向套(10)也为中空回转件,液压下限位(7)和导向套(10)均套装在活塞杆(2)上,所述导向套(10)靠近液压下限位(7)一侧的内径处加工有轴向的下环形壁(25),下环形壁(25)安装到液压下限位(7)的内孔中,与液压下限位(7)的L型长边外圈之间形成下环形槽(24),当活塞杆(2)拉到最长位置时,液压上限位(5)的上环形壁(23)与下环形槽(24)配合,导向套(10)的下环形壁(25)与上环形槽(21)配合,形成双通道配合间隙。
所述减振阀体(49)为环形回转件,减振阀孔周向布置在减振阀体(49)上。
附图说明
图1为带有环形减振阀的油气弹簧总成图;
图2为环形减振阀结构图;
图中:1.缸筒;2.活塞杆;3.上铰链;4.减振阀;5.液压上限位;6.浮动活塞;7.液压下限位;8.锁紧螺母;9.下端盖;10.导向套;11.润滑套;12.下铰链;13.气室;14.油室;15.环形油槽;16.注油嘴;17.注油通道;18.压盖;19.密封引导角;20.过油孔;22.液压限位引导角;41.背压弹簧;42.阻尼阀芯;43.阀座;44.阻尼孔;45.锥面;46.端面静密封;47.环形腔;48.径向通孔;49.减振阀体;50.导轨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明设计了单筒式油气弹簧结构,将气室13布置在活塞杆2内部,通过浮动活塞6与油室14隔离开,实现油气介质分离;同时内部集成了具有开阀泄流功能的减振阀4,达到衰减来自外界振动激励的目的。
上铰链3与缸筒1上端通过螺纹连接,上铰链3内孔周向加工有密封槽,并安装有静密封圈,与缸筒1的外圆配合产生足够的压缩率用于密封缸筒1内的高压油液,通过缸筒1外圆处加工的密封引导角19进行密封件安装,避免出现切圈破损的情况。
缸筒1内壁采用镀铬绗磨的加工工艺,具有良好的耐磨和润滑效果,活塞杆2为中空式结构,且内外表面同样采用镀铬绗磨的工艺,内部集成了浮动活塞6,上面安装有高压油封和高压气封,减振阀4和活塞杆2通过螺纹紧固连接,在拧紧的同时将回转件环形压盖18紧固安装在活塞杆2的端面处,用于对浮动活塞6的限位,防止从活塞杆2的内腔脱出;在减振阀4和活塞杆2之间设计有截面为Z字形的环形回转件液压上限位5,通过减振阀4和活塞杆2的外圆台阶实现对液压上限位内圈的紧固安装,防止出现轴向窜动;液压上限位5的外圈定义为上环形壁23,并和活塞杆2的外圆之间形成了上环形槽21,上环形壁23端面的内外径处加工有液压限位引导角22。
液压下限位7、导向套10和润滑套11顺序安装到缸筒1的下端,其中液压下限位7位于最里侧,液压下限位7为L型截面的中空环形回转件,以和长边平行的中心轴为旋转轴,安装时和油气弹簧缸筒1中心线重合,缸筒1的内孔加工有台阶,与液压下限位7的外圈端面接触实现轴向限位,导向套10也为中空回转件,活塞杆2从中心孔穿过,导向套10靠近液压下限位7一侧的内径处加工有轴向的凸台“下环形壁25”,安装到液压下限位7的内孔中,既有效增加了活塞杆2在导向套10内孔中运动时的导向长度,同时也与液压下限位7的外圈之间形成了下环形槽24,当活塞杆拉到最长位置时,液压上限位5的上环形壁23与下环形槽24配合,导向套10的下环形壁25与上环形槽21配合,形成双通道配合间隙,达到强冲击工况液压缓冲的目的;另外在导向套10和润滑套11之间形成开式密封槽,便于实现高压油封的安装。
下端盖9与缸筒1通过螺纹紧固连接并约束润滑套11的轴向窜动,增加锁紧螺母8与下端盖9的外侧贴紧,以防止油气弹簧往复运动过程中出现螺纹旋松情况。在润滑套11内径加工有环形油槽15,位于两道高压油封之间,并通过在润滑套11上加工注油通道17与环形油槽15连通实现润滑油脂的补充,为密封件提供持续良好的润滑环境。注油通道17加工有两个注油口,其中一个注油口安装有注油嘴16,便于加注黄油,另一个注油口直接和外界连通,用于加注黄油时将注油通道17中的气体充分排出。需要说明的是由于油气弹簧环形腔47带有高压工作油液,所以润滑套11处布置的为高压油封,相对压缩率较高,通过增加润滑措施可有效缓解工作过程中的磨损情况。
活塞杆2下端与下铰链12通过螺纹连接,为了有效增加气室容积,在活塞杆2与下铰链12的接触端面处加工有端面静密封46,用于封闭气室13中的高压气体。需要说明的是减振阀4的过油孔用于连通油室14与油气弹簧环形腔47,环形腔47带有高压油;减振阀4的阀体外径布置有导向带,作为油气弹簧活塞与缸筒1配合实现往复运动的支撑与导向。
减振阀4中加工有反向的减振阀孔,分别安装压缩阀和复原阀,便于进行双向阻尼力值的调整,其中背压弹簧41、阻尼阀芯42、阀座43顺序安装在减振阀体49的减振阀孔中,其中背压弹簧41位于最里侧,通过阀座43与减振阀体的螺纹连接进行轴向约束,并实现背压弹簧41的预紧变形;减振阀体49为环形回转件,减振阀孔周向布置在减振阀体49上;阻尼阀芯42的中心位置加工有常通阻尼孔44,可以通过调整常通阻尼孔44的大小来实现压缩阀和复原阀阻力值的配比;阻尼阀芯42上的常通阻尼孔44一侧外圆端面处加工有锥面45,通过研磨工艺实现和阀座43的紧密配合,在阻尼阀芯42上锥面45的后方加工有两个垂直的径向通孔48,与径向通孔48对应的阻尼阀芯42外圆直径小于减振阀孔的孔径,确保阻尼阀芯42在开阀时油液能够充分从阻尼阀芯42与减振阀孔之间的环形缝隙通过,进入径向通孔48,实现泄流功能;在径向通孔48后方,阻尼阀芯42的导轨50直径与减振阀孔的孔径相当,当阻尼阀芯42在减振阀孔中运动时承担导向作用。当减振阀的过流速度不高时,主要通过常通阻尼孔44产生节流阻尼的作用,随着过流速度的不断提高,阻尼力大于背压弹簧41的预紧力时,阻尼阀芯42会移动开阀,锥面45与阀座43脱离,形成与常通阻尼孔44并联的另一个过油通道,防止阻尼力值的畸变增长。
需要说明的是,本领域技术人员可以容易地理解,本发明所涉及的环形减振阀可以上述方式安装在不同类型的车辆上,并且在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明进行各种不同形式的更改和改变。
Claims (2)
1.一种带有环形减振阀的油气弹簧,包括减振阀(4)、液压上限位(5)、液压下限位(7)、导向套(10)和活塞杆(2),其中减振阀(4)包括背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)、减振阀体(49),其特征在于:所述环形减振阀中加工有反向的减振阀孔,分别安装压缩阀和复原阀,其中背压弹簧(41)、阻尼阀芯(42)、阀座(43)顺序安装在减振阀孔中,背压弹簧(41)位于最里侧,通过阀座(43)与减振阀体的螺纹连接进行轴向约束,并实现背压弹簧(41)的预紧变形;阻尼阀芯(42)的中心位置加工有常通阻尼孔(44);阻尼阀芯(42)上靠近常通阻尼孔(44)一侧外圆端面处加工有锥面(45),通过研磨工艺实现和阀座(43)的紧密配合,在阻尼阀芯(42)上锥面(45)的后方加工有两个垂直的径向通孔(48),与径向通孔(48)对应的阻尼阀芯(42)外圆直径小于减振阀孔的孔径;在径向通孔(48)后方,阻尼阀芯(42)的导轨(50)直径与减振阀孔的孔径相当;
在所述减振阀(4)和活塞杆(2)之间设计有截面为Z字形的环形回转件液压上限位(5),所述液压上限位(5)的外圈定义为上环形壁(23),并和活塞杆(2)的外圆之间形成了上环形槽(21),所述液压下限位(7)属于L型截面的中空环形回转件,所述导向套(10)也为中空回转件,液压下限位(7)和导向套(10)均套装在活塞杆(2)上,所述导向套(10)靠近液压下限位(7)一侧的内径处加工有轴向的下环形壁(25),下环形壁(25)安装到液压下限位(7)的内孔中,与液压下限位(7)的L型长边外圈之间形成下环形槽(24),当活塞杆(2)拉到最长位置时,液压上限位(5)的上环形壁(23)与下环形槽(24)配合,导向套(10)的下环形壁(25)与上环形槽(21)配合,形成双通道配合间隙。
2.根据权利要求1所述的带有环形减振阀的油气弹簧,其特征在于:所述减振阀体(49)为环形回转件,减振阀孔周向布置在减振阀体(49)上。
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