[發(fā)明專利]壓力補償式油氣懸掛缸

有效

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• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102252002A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 張宏如
• 申請（專利權）人: 張宏如
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種懸掛缸，具體地是公開一種壓力補償式油氣懸掛缸。

背景技術

傳統(tǒng)的礦用汽車或重型車輛油氣懸掛缸的組成如圖1所示，包括：缸頭1、缸筒2、密封座圈3、活塞桿4、活塞5、單向閥6、阻尼孔7、液壓油8、氮氣9。內部形成兩個腔體：主油腔10、副油腔11。單向閥6與阻尼孔7組成了油氣懸掛缸的內通道，連通主油腔10和副油腔11。阻尼孔7保持主油腔10、副油腔11的全時導通，單向閥6僅保持壓縮時段內主油腔10、副油腔11的導通。液壓油8處于主油腔10的下部，并充滿副油腔11。氮氣9處于主油腔10的上部。

傳統(tǒng)懸缸無論活塞桿上置或下置，懸缸力學特性及原理相同；圖1是以活塞桿上置來說明。

傳統(tǒng)的油氣懸掛缸工作原理：當車輛靜止時，主油腔10和副油腔11中的壓力相等，都等于其中氮氣9的壓力。當車輛運行時，活塞桿4及活塞5相對于缸頭1、缸筒2、密封座圈3上下運動，氮氣9受到不同程度的壓縮，壓力發(fā)生變化，剛度也發(fā)生變化，起緩沖減震作用。液壓油8由活塞桿上的單向閥6和阻尼孔7進出主油腔10和副油腔11(單通道)，形成阻尼壓力，耗散車輛的震動能量。這時主油腔10和副油腔11中的壓力不再相等。單向閥6在懸掛缸壓縮時打開，在懸掛缸伸長時關閉，其作用在于使懸缸在壓縮與伸出兩種不同的狀態(tài)下具有不同的阻尼力。

由于路面顛簸，尤其是礦山路面，懸缸經常受到來至地面的沖擊而被壓縮。

懸缸在壓縮過程中，副油腔11高度空間增加，內部壓力降低。根據(jù)外部使用條件，懸缸通常要求具有一定的阻尼系數(shù)，即一定數(shù)量及尺寸的單向閥6和阻尼孔7。如果加載幅度比較大，單向閥6和阻尼孔7產生的阻尼壓力就比較大，副油腔11中的壓力就會急劇下降，直至出現(xiàn)負壓。這時，液壓油的性態(tài)會發(fā)生變化，內部溶解的氣體首先溢出，直至液壓油出現(xiàn)氣化。另外，系統(tǒng)內部出現(xiàn)負壓，也容易造成外部空氣越過密封圈進入到系統(tǒng)內部，導致系統(tǒng)初始壓力升高。總之，由于系統(tǒng)內部出現(xiàn)負壓，會直接導致懸缸內部壓力持續(xù)升高，懸缸剛度不斷增加，力學特性惡化，最終導致懸缸損壞以及整車的各種故障。

圖2為使用普通油氣懸掛缸的礦用汽車空載時后懸掛缸內部壓力變化趨勢圖。上部PS曲線為主油腔壓力變化的趨勢曲線。下部PH曲線顯示的是副油腔壓力變化的趨勢曲線。從圖中可以看出，懸掛缸副油腔在工作中具有很大的負壓趨勢。

圖2顯示的是壓力變化的趨勢。實際上是不可能出現(xiàn)低于真空的壓力的。圖3是修正后的結果。從圖中可以看到副油腔有兩處區(qū)域達到真空狀態(tài)。

因此，在原有的設計結構下，要么是懸缸工作特性不穩(wěn)定導致經常損壞，要么是阻尼系數(shù)不夠，工作特性不理想，導致整車故障增加。負壓問題一直是困擾傳統(tǒng)油氣懸掛缸穩(wěn)定工作以及整車技術性能提升的一個主要障礙。

發(fā)明內容

該發(fā)明提出了一種壓力補償式油氣懸掛缸，達到克服或消除現(xiàn)有技術架構中存在的負壓、阻尼系數(shù)低等缺陷，提升油氣懸缸的力學特性和工作穩(wěn)定性、可靠性目的。

本發(fā)明是采用如下方案來實現(xiàn)上述目的：一種壓力補償式油氣懸掛缸，包括缸頭、缸筒、密封座圈、活塞桿、活塞、駐塞等，其特征在于懸缸內設置上油腔、下油腔、副油腔共三個油腔，油腔間設置有阻尼通道，即在上油腔與下油腔之間，下油腔與副油腔之間設置有阻尼通道，上油腔充注液壓油和氮氣，下油腔、副油腔中充注液壓油。

所述駐塞上設有阻尼孔和單向閥，連通上油腔、下油腔，形成上、下油腔的一種阻尼通道。

所述活塞桿在下油腔一端，活塞和駐塞之間的側壁上設置阻尼孔和單向閥，連通下油腔、副油腔，形成下油腔、副油腔之間的一種阻尼通道。

所述駐塞固定連接在油氣懸掛缸缸體上。

所述駐塞固定連接在油氣懸掛缸缸體上的活塞桿內部位。

活塞桿與活塞、駐塞間的固定連接不限于常用的焊接、螺栓連接、卡簧、卡圈、壓板、壓套等方式。

缸頭、缸筒、密封座圈固定連接，如焊接、螺栓連接、卡簧、卡圈、壓板、壓套等。

所述壓力補償式油氣懸掛缸包括有常規(guī)懸缸應有的密封圈、防塵圈、導向帶以及充注裝置、連接、安裝、檢測、保護等組件。

本發(fā)明壓力補償式油氣懸掛缸的工作原理是在懸缸內部，構造出第三個容積腔，對副油腔進行壓力的補償與調節(jié)，減少或消除副油腔內的負壓。

上油腔由于包含有氮氣，在小位移的情況下，壓力變化不大，可忽略。