[發明專利]一種配合空氣彈簧的滑閥式阻尼可變減振器及工作方法

有效

• 申請號: 201410091300.5
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103883661A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 李仲興;馬孜立;郭子權;江洪
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16F9/32
• 分類號: F16F9/32;F16F9/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及車輛懸架系統領域，具體涉及在車輛懸架系統中作為彈性原件的空氣彈簧和阻尼元件的油液減振器。

背景技術

懸架系統是車輛的重要組成部分之一，其作用是傳遞車輪和車架之間的一切力和力矩，并且緩和由不平路面傳給車架、車身的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統的振動，以保證車輛的平順行駛。

懸架系統中的阻尼裝置和彈性元件對車輛行駛平順性有較大影響，往往在空載時需要較低的阻尼和剛度，在滿載時則需要較大的阻尼和剛度，且阻尼和剛度的變化需呈現非線性的關系才能滿足車輛平順性的要求。空氣彈簧由于自身的特性，在其中充入高壓氣體后外部的橡膠皮囊具有一定的彈性，在外部載荷的作用下可以起到緩沖的作用，同時具有一定非線性變剛度的效果。油液減振器通過活塞的上下運動使缸內油液不斷通過連接上下腔室的通孔而產生節流阻尼力，阻尼力與阻尼孔有效面積大小等因素有關，也可以認為流通面積的大小是決定阻尼力大小的關鍵因素之一。為了使減振器的阻尼效果好，通常把壓縮行程的阻尼和伸張行程的阻尼取不同值，即在壓縮行程，為了減少減振器傳遞的路面沖擊力，選擇較小的相對阻尼系數；而在伸張行程，為使振動迅速衰減，選擇較大的相對阻尼系數。試驗研究表明，懸架系統中理想的阻力特性應該是隨著使用因素如道路條件和載荷的變化而改變的，即減振器的阻力應和懸架系統的參數有適當的匹配關系，從而保證懸架系統有良好的減振特性。

傳統配合空氣彈簧的油液減振器與空氣彈簧彼此是分開且相互獨立的，其主要結構有活塞桿、工作缸筒、阻尼閥系和補償腔組成。在壓縮行程時，工作缸下腔油液受到擠壓通過壓縮閥進入上腔，產生壓縮阻尼力，同時空氣彈簧緩和來自外界激勵的沖擊。在伸張過程中，工作缸上腔油液受到擠壓通過伸張閥進入下腔，產生拉伸阻尼力。這種傳統油液減振器的壓縮阻尼系數和拉伸阻尼系數是出廠設定好的，在工作過程中不會變化。但實際情況下，為了達到理想的乘坐舒適性和平順性，往往希望阻尼系數是可變的。

由于傳統的油液減振器和空氣彈簧彼此是相互獨立工作的，兩者不具有耦聯性，因此即使空氣彈簧具有非線性剛度和低固有頻率的特性，但是受到減振器的阻尼系數固定不變的影響，兩者不能始終達到理想的匹配狀態。因此普通油液減振器具有如下缺陷：

1、單一的阻尼閥系使阻尼變化值較小，且阻尼系數不可變，無法與非線性剛度的空氣彈簧達到理想的匹配狀態，影響懸架系統性能的有效發揮。

2、無法針對不同行駛工況和載荷進行實時的阻尼力調節，不能與空氣彈簧形成耦聯的關系，彼此相互獨立，可靠性較低。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術的不足，提供一種以空氣彈簧內部氣體壓力作為減振器活塞內部作用力的配合空氣彈簧的滑閥式阻尼可變減振器及其工作方法，針對不同載荷和路況實現阻尼力的實時自動可調，能與空氣彈簧達到理想的匹配狀態，提高懸架系統的性能。

為實現上述目的，本發明一種配合空氣彈簧的滑閥式阻尼可變減振器采用如下技術方案：本發明含有工作缸筒和滑閥式組件，工作缸筒內充滿油液，滑閥式組件包括活塞桿、活塞套、螺旋彈簧、氣囊彈簧以及上、下活塞頭，工作缸筒內腔有圓筒形的活塞套；工作缸筒內腔被滑閥式組件分隔為工作缸上腔和工作缸下腔；活塞桿從工作缸筒頂部中心垂直向下伸在工作缸筒內腔中，活塞桿的下端固定連接在活塞套內腔中的下活塞頭和上活塞頭，下活塞頭下端面緊密接觸氣囊彈簧，氣囊彈簧的上端連接氣體導管下端，氣體導管通過活塞桿中心處的孔垂直向上伸出工作缸筒外，氣體導管上端從活塞桿上段側部伸出后連接位于工作缸筒外部的空氣彈簧；工作缸筒內腔底部放置全封閉式且充有高壓惰性氣體的補償氣囊；活塞套外壁上沿圓周方向每隔90°均勻開有4個盲槽，盲槽下端與工作缸下腔貫通，盲槽的上端與活塞套頂面之間有封口，在每個盲槽內的上部位置處開有幾個軸向排列的盲槽徑向通孔，活塞套頂面的每個封口位置上開有與盲槽和盲槽徑向通孔均相通的盲槽軸向通孔，使工作缸上腔與工作缸下腔連通，活塞套上與盲槽軸向通孔同一徑向位置也每隔90°均布4個活塞套軸向通孔，各個活塞套軸向通孔與同一徑向位置處的盲槽徑向通孔相通。