油气减震系统的制作方法

本申请涉及储能器件生产技术领域，尤其涉及一种油气减震系统。

背景技术：

现有的车辆油压系统中，运用活塞式油气减震系统作为压力供给装置或者脉冲衰减装置，但是由于活塞与缸壁的摩擦力大、且活塞惯性大，使得活塞式油气减震系统响应慢，甚至影响车辆的正常运行。

技术实现要素：

本申请提供了一种油气减震系统，能够解决上述问题。

本申请提供了一种油气减震系统，包括：

壳体，所述壳体上设有油液端口和充气口；

波纹管组件，所述波纹管组件连接于所述壳体的内腔，将所述内腔分割为与所述油液端口连通的液室和与所述充气口连通的气室，且所述波纹管组件通过伸缩能够封闭和打开所述油液端口；

限位结构，所述限位结构设置于所述气室靠近所述充气口的一端，且其上设有气体通道，所述充气口通过所述气体通道与所述气室连通；

导向结构，所述导向结构设置于所述波纹管组件与所述壳体之间，所述导向结构的导向面沿所述波纹管组件的伸缩的方向延伸。

优选地，所述导向结构为轴线与所述伸缩的方向平行的导向环，所述导向环套设于所述波纹管组件的外周或者内套于所述壳体。

优选地，所述导向环包括支撑部与导向部，所述导向环通过所述支撑部套设于所述波纹管组件的外周；所述导向部向远离所述波纹管组件的方向凸出所述支撑部，且所述导向环通过导向部与所述壳体接触；所述导向面设置于所述导向部。

优选地，所述支撑部设有开口，所述导向环沿其周向在所述开口处断开。

优选地，所述气体通道为阶梯孔。

优选地，所述波纹管组件包括波纹管本体与波纹管端盖，所述波纹管本体的一端与所述壳体固定连接，另一端与所述波纹管端盖连接；还包括固定于所述波纹管端盖或者所述壳体的密封部件，所述密封部件设置于所述波纹管端盖与所述壳体之间，以使所述波纹管端盖运动至所述油液端口时，所述波纹管组件能够通过所述密封部件密封所述油液端口。

优选地，所述密封部件固定于所述波纹管端盖，所述波纹管端盖靠近所述油液端口的一面设有凹陷部，在垂直于所述伸缩的方向的方向上，所述凹陷部与所述油液端口位置相错；

和/或

所述密封部件固定于所述壳体，所述壳体朝向所述波纹管端盖的一面设有环形凸起，所述密封部件设置于所述环形凸起的外环。

优选地，所述波纹管组件包括波纹管本体与波纹管端盖，所述波纹管本体的一端与所述壳体固定连接，另一端与所述波纹管端盖连接；所述波纹管本体包括位于所述波纹管组件的内端的第一弧面段，和位于所述波纹管组件的外端的第二弧面段，所述第一弧面段的半径与所述第二弧面段的半径不相等，和/或所述第一弧面段的厚度与所述第二弧面段的厚度不相等。

优选地，所述第一弧面段的半径小于所述第二弧面段的半径。

优选地，还包括设于所述波纹管组件上或者所述气室内的气体吸收液，所述气体吸收液能够吸收充入所述气室内的气体。

优选地，还包括阻尼阀，所述阻尼阀安装于所述油液端口，以调节进入所述液室的液体的流速。

优选地，还包括检测装置，所述检测装置设置于所述充气口处，用于检测所述气室内的气压。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的油气减震系统，设置波纹管组件和导向结构，在波纹管组件伸缩过程中，由于有导向结构的导向作用，能够使波纹管组件的伸缩更灵活，且不会与壳体发生直接摩擦，因此，这种结构使油气减震系统的响应快，能够保证车辆的正常运行。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的油气减震系统一种具体实施例蓄压状态时的结构示意图；

图2为本申请所提供的油气减震系统一种具体实施例泄压状态时的结构示意图；

图3为本申请所提供的油气减震系统一种具体实施例蓄压或者处于减压状态时的结构示意图；

图4为本申请所提供的油气减震系统另一种具体实施例的结构示意图；

图5为本申请所提供的油气减震系统又一种具体实施例的结构示意图；

图6为本申请所提供的油气减震系统又一种具体实施例的结构示意图；

图7为本申请所提供的油气减震系统又一种具体实施例的结构示意图；

图8为本申请所提供的油气减震系统又一种具体实施例的结构示意图；

图9为本申请所提供的油气减震系统又一种具体实施例的结构示意图；

图10为本申请所提供的油气减震系统导向环一种具体实施例的截面图；

图11为本申请所提供的油气减震系统导向环一种具体实施例的俯视图；

图12为本申请所提供的油气减震系统导向环另一种具体实施例的俯视图；

图13为本申请所提供的油气减震系统波纹管本体一种具体实施例的结构示意图；

图14为本申请所提供的油气减震系统波纹管本体制造过程中一种具体实施例的结构示意图；

图15为本申请所提供的油气减震系统阻尼阀一种具体实施例的结构示意图；

图16为本申请所提供的油气减震系统的气室在不同初始气体体积下的油气减震系统的特性示意图；

图17为本申请所提供的油气减震系统的气室在不同初始气体压力下的油气减震系统的特性示意图。

附图标记：

10-壳体；11-充气口；12-油液端口；13-外壳；14-油口端盖；141-环形凸起；15-气体端盖；16-堵头；

20-波纹管组件；21-波纹管本体；211-第一弧面段；212-第二弧面段；22-波纹管端盖；221-凹陷部；23-第一模具；24-第二模具；

30-限位结构；31-气体通道；

40-导向结构；41-支撑部；42-导向部；43-开口；

50-密封部件；

60-气体吸收液；

70-阀座；

80-阻尼阀；81-自锁螺母；82-阻尼螺栓；83-限位片；84-阀片；85-阀芯；86-开口槽；

90-检测装置。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本申请实施例提供了一种油气减震系统，应用于车辆油压系统中，可以使用油气减震系统作为蓄压装置或者脉冲衰减装置，如图1-4所示，油气减震系统包括壳体10、波纹管组件20、限位结构30以及导向结构40。

壳体10上设有油液端口12和充气口11，油液端口12与充气口11沿波纹管组件20的伸缩的方向设置，二者可以开口相对，通常壳体10包括外壳13、油口端盖14和气体端盖15，外壳13呈筒状结构，油口端盖14与气体端盖15分别密封连接于外壳13的两端，使油口端盖14、外壳13和气体端盖15围成一个内腔。充气口11设于气体端盖15，用于对油气减震系统充气，通常为了连接的方便性，在充气口11处连接有气体连接件，气体连接件设有通孔，通孔的一端与充气口11连通，另一端通过堵头16能够将充入油气减震系统的气体封闭，即当油气减震系统充气时，将堵头16移除通孔，待充气结束后，将堵头16封堵于通孔，当然，堵头16也可以直接封堵于充气口11。油液端口12设于油口端盖14，用于与车辆的液压管路连通，进行蓄压、增压、减压和泄压，一般地，在油液端口12处连接有油液连接件，油液连接件设有通孔，其一端与油液端口12连通，另一端与车辆的液压管路连通。

波纹管组件20连接于壳体10的内腔，将内腔分割为与油液端口12连通的液室和与充气口11连通的气室，其中，波纹管组件20的开口既可以朝向油液端口12，也可以朝向充气口11，如图1所示，给出了波纹管组件20朝向充气口11的结构图，在气室与液室的压力差作用下，波纹管组件20能够伸缩，从而在蓄压或者增压的过程中，油液端口12一直处于打开的状态，外部的车辆液压管路中的液体经过油液端口12进入到液室，使液室的压力增大，压缩波纹管组件20向远离油液端口12的方向运动，气室的气体被压缩，使气室内的压力升高；在减压或者泄压过程中，液室内的液体经由油液端口12流入到外部的车辆液压管路中，使液室内的压力减小，在气室的压力作用下，波纹管组件20向靠近油液端口12的方向运动，使气室的体积变大，气室内的压力减小。通常，波纹管组件20包括波纹管本体21与波纹管端盖22，波纹管本体21的一端与壳体10固定连接，另一端与波纹管端盖22固定连接，以通过波纹管本体21的伸缩运动带动波纹管端盖22运动，且沿着波纹管组件20的伸缩的方向，波纹管端盖22与油液端口12、充气口11相对。其中，波纹管本体21可以位于波纹管端盖22靠近油液端口12的一侧或者靠近充气口11的一侧，如图1-2所示，给出了波纹管本体21位于波纹管端盖22靠近充气口11的一侧的结构图，在这种结构中，一般地，在蓄压或者增压的过程中，波纹管本体21在液室与气室压力差的作用下收缩，在减压或者泄压的过程中，波纹管本体21在液室与气室压力差的作用下伸长。可以理解地，在波纹管本体21也可以位于波纹管端盖22靠近油液端口12的一侧，通常在蓄压或者增压的过程中，波纹管本体21伸长，在减压或者泄压的过程中，波纹管本体21缩短。

限位结构30设置于气室靠近充气口11的一端，且其上设有气体通道31，充气口11通过气体通道31与气室连通，在油气减震系统蓄压过程中，当波纹管组件20伸缩至与限位结构30相接触时，由于有限位结构30和油液端口12的限位，波纹管组件20不能够继续伸缩，从而防止波纹管组件20伸缩的范围超过其自身的极限，能够延长其使用寿命。限位结构30通常为块状结构，在设有气体端盖15时，其一端连接于气体端盖15，另一端向油液端口12延伸。

导向结构40设置于波纹管组件20与壳体10之间，在设有外壳13时，设于波纹管组件20与外壳13之间，导向结构40的导向面沿波纹管组件20的伸缩的方向延伸，以在波纹管组件20伸缩过程中，起到导向作用，防止波纹管组件20沿垂直于伸缩的方向的方向运动，进而更好地保证油气减震系统动作的灵敏度。同时也能够防止波纹管本体21直接与外壳13直接接触，从而对波纹管本体21造成破坏，影响使用寿命。

上述油气减震系统，在常态时，波纹管端盖22两侧的液室与气室的压力平衡。在蓄压过程中，液室内随着液体的流入，压力升高，波纹管端盖22向靠近充气口11的方向运动，与此同时，气室内的气体由于有堵头16的封堵，受到波纹管端盖22的挤压，压力也不断增大，当波纹管端盖22运动至与限位结构30相接触时，波纹管端盖22受到限位结构30的阻挡，停止运动，且气室内的气体被挤入气体通道31与充气口11内，此时，液室与气室内的压力又达到平衡，从而实现蓄压，如图1所示。在泄压时，由于液室内的液体不断流出液室，使液室内的压力下降，波纹管端盖22两侧的压力又失去平衡，波纹管端盖22向靠近油液端口12的方向运动，与此同时，气体通道31与充气口11内的气体充入气室，气体体积变大，从而使气室的压力减小；当波纹管端盖22运动至油液端口12处时，将油液端口12密封，从而使波纹管端盖22两侧的压力又达到平衡，实现泄压，

当外界温度变化，温度剧烈升高或者由于特殊情况造成的气室中的气体压力进一步升高，气体挤压波纹管本体21，由于密封件50的作用，在波纹管本体21和外壳13之间能够储存一定的油液，进而与气室中的气压平衡，防止气体对波纹管本体21造成径向方向的破坏。

如图2所示。上述过程中，在波纹管组件20伸缩过程中均有导向结构40提供导向作用，因此，能够使波纹管组件20的伸缩更灵活，且不会与壳体10发生直接摩擦；且波纹管组件20的惯性较小，故，这种结构使油气减震系统的响应更快，能够保证车辆的正常运行。

具体地，导向结构40可以为条状结构，条状结构的延伸方向与伸缩的方向平行，为了减小导向结构40的摩擦力，导向结构40优选为轴线与伸缩的方向平行的导向环，如图1-8所示，导向环套设于波纹管组件20的外周或者内套于壳体10，通常套设于波纹管组件20的外周，与波纹管组件20固定连接。

如图10-12所示，导向环包括支撑部41与导向部42，导向环通过支撑部41套设于波纹管组件20的外周；导向部42向远离波纹管组件20的方向凸出支撑部41，且导向环通过导向部42与壳体10接触，即导向面设置于导向部42上，通过设置外凸的导向部42，能够进一步减小导向结构40与壳体10的接触面积，进而使油气减震系统的响应更灵敏。可选地，导向部42可以设有一个或者多个，通常设有多个，多个导向部42沿导向环的周向间隔设置，以使液体通过相邻的两个导向部42之间的间隔能够在液室内流动，优选地，多个导向部42沿导向环的周向均匀分布，以更好地起到导向作用。

为了方便导向结构40的安装，导向结构40(在设有支撑部41时为支撑部41)设有开口43，导向环沿其周向在开口43处断开，通过设置开口43，能够增加导向结构40的弹性。

上述实施例中的气体通道31可以为等横截面的通孔，或者为阶梯孔，在为阶梯孔时，如图2所示，阶梯孔的大孔可以位于靠近充气口11的一端，也可以位于远离充气口11的一端，通过设置阶梯孔中大孔与小孔的长度以及二者的不同横截面的面积，能够调整油气减震系统中气体的体积，从而在加工时只需改变气体通道的参数，即可得到不同型号的油气减震系统，从而适应不同车辆的性能要求，提高产品的利用率。

为了实现波纹管组件20与油液端口12的密封，油气减震系统还包括固定于波纹管端盖22或者壳体10的密封部件50，如图1-8所示，密封部件50设置于波纹管端盖22与壳体10之间，以使波纹管端盖22运动至油液端口12时，波纹管组件20能够通过密封部件50密封油液端口12。具体地，密封部件50有如下几种设置方式：

第一种方式，密封部件50固定于波纹管端盖22，波纹管端盖22靠近油液端口12的一面设有凹陷部221，在垂直于伸缩的方向的方向上，凹陷部221与油液端口12位置相错，即沿伸缩的方向，凹陷部221的投影与油液端口12的投影位置相错，以在波纹管端盖22靠近油口端盖14时，油口端盖14与波纹管端盖22之间能够存有油液，从而使泄压时，波纹管组件20两侧的压力能够更好的平衡，以防止波纹管本体21径向伸长与壳体10发生撞击，造成使波纹管本体21发生不可逆的塑性变形，导致破坏。其中，凹陷部221可以为环形凹槽，密封部件50套设于环形凹槽的内环壁上，可选地，密封部件50向油液端口12的方向伸出波纹管端盖22，以实现更好地密封，且能够进一步防止波纹管端盖22与壳体10的碰撞。内环壁可以设有阶梯面，阶梯面朝向油液端口12，密封部件50搭接于阶梯面，从而防止密封部件50进入凹陷部221的深度太深无法起到密封的作用。

第二种方式，密封部件50固定于壳体10，在设有油口端盖14时，固定于油口端盖14，其可以直接固定于油口端盖14，也可以间接固定于油口端盖14，如图3所示，壳体10朝向波纹管端盖22的一面设有环形凸起141，密封部件50设置于环形凸起141的外环，油液端口12通过环形凸起141的内环与液室连通，在波纹管端盖22运动至环形凸起141时，内环通过密封部件50与波纹管端盖22密封。外环可以设有阶梯面，阶梯面朝向波纹管端盖22，密封部件50止动于阶梯面上，从而防止密封部件50进入环形凸起141的深度太深无法起到密封的作用。

第三种方式，油口端盖14与波纹管端盖22相对的两面均为平面结构，密封部件50设置于油口端盖14与波纹管端盖22中的一者或者两者，在波纹管端盖22运动至油液端口12处时，油液端口12通过密封部件50密封，即密封部件50密封于波纹管端盖22与油口端盖14之间。

需要说明的时，在未设置密封部件50时，也可以设置凹陷部221或者环形凸起141。

其中，密封部件50可以为唇形密封件、O型环或者其它结构的密封件。

波纹管本体21的具体的结构如图13-14所示，包括位于波纹管组件20的内端的第一弧面段211，和位于波纹管组件20的外端的第二弧面段212，通常，第一弧面段211的半径R1与第二弧面段212的半径R2不相等，且第一弧面段211的厚度T1与第二弧面段212的厚度T2不相等，上述结构设置半径及厚度不相等的第一弧面段211与第二弧面段212，能够在波纹管本体21收缩时，相邻的波纹之间形成面接触，如图13所示，从而使各波纹之间的受力均匀。

一般地，第一弧面段211的半径R1小于第二弧面段212的半径R2，以使波纹管本体21的伸缩运动更灵活。具体地，波纹管本体21可以通过第一模具23和第二模具24加工成型，第一模具23用于成型波纹管本体21的第二弧面段212，第二模具24用于成型波纹管本体21的第一弧面段211。

当然，也可以仅第一弧面段211的半径R1与第二弧面段212的半径R2不相等，或者仅第一弧面段211的厚度T1与第二弧面段212的厚度T2不相等。可以理解地，第一弧面段211的半径R1和第二弧面段212的半径R2也可以设置为相等，或者第一弧面段211的厚度T1与第二弧面段212的厚度T2设置为相等。

另外，图16、17示出了不同初始气体体积下和不同初始气体压力下的油气减震系统的特性图，由图可以看出气室内的初始气体压力越低，油气减震系统的线性区域越宽，气室内的初始气体体积越小，油气减震系统的线性区域越宽，为了保证良好的油气减震系统性能，提高使用寿命，油气减震系统还包括设于波纹管组件20上或者气室内的气体吸收液60，如图4所示，气体吸收液60可以为油液，例如减震器油，能够吸收充入气室内的气体，充入气室内的气体通常为氮气，通过气体吸收液吸收气室内的气体，能够调整气室内气体的含量，进而改变气室内气体的压力，以适应不同的油气减震系统。通常在充入气体之前先将气体吸收液充入气室内。

此外，为了更好地调节油液端口12处油液的流速，油气减震系统还包括阻尼阀80，如图5-8所示，阻尼阀80安装于油液端口12，以调节进入液室的液体的流速，当系统受到猛烈冲击时，油液端口12的液体压力突然升高，阻尼阀80会降低液体流入液室的速度，减少对波纹管组件20的冲击；且在系统受到激励振动时，阻尼阀80还能够衰减系统的振动。

通常，油气减震系统还包括阀座70，阻尼阀80通过阀座70安装于油液端口12，阻尼阀80可以位于壳体10的内部，即位于液室内，如图6-8所示，以充分利用油气减震系统的内部空间，减小油气减震系统的整体体积，方便与其它部件的安装；或者阻尼阀80位于壳体10的外侧，如图5所示。其中，在阻尼阀80与阀座70位于壳体10的内部，即液室内时，密封部件50可以设置于阀座70或者波纹管端盖22上，其具体设置方式与未设置阻尼阀80的方式一样，仅将油口端盖14换做阀座70即可，故这里不再阐述。

可选地，阻尼阀80可以设有一个，如图5-6所示；或者阻尼阀80设有多个，如两个、三个或者更多个。一般地，系统的液压管路设有两个，相应地阻尼阀80、油液端口12分别设有两个，二者可以共用一个阀座70，如图8所述，阀座70上设有两个通道；或者设有两个阀座70，如图7所示，各阀座70上设有一个通道；不论设置几个阀座70，两个通道分别与两个油液端口12连通，且各通道内设有一个阻尼阀80，两个油液端口12分别与系统的两个液压管路连通，从而实现分别控制两个液压管路内液体的流速。

阻尼阀80的具体结构如图15所示，包括阀片84和阀芯85，阀片84采用宝塔形状，即自阀芯85向远离阀芯85的方向，阀片84的横截面的面积减小，可以理解地，阀片84可以设有多个子片，自阀芯85向远离阀芯85的方向，各子片的横截面的面积减小。在阀片84的小端一侧设有限位片83，以限制阀片84的行程，当阀片84张开到最大时，限位片83能够对阀片84提供支撑力。阀芯85为双面活塞阀芯，其两端采用的阀片84的结构相同。为了防止阀片84的松动甚至脱离阀芯85，阻尼阀80还包括自锁螺母81和阻尼螺栓82，阻尼螺栓82连接于阀芯85，阻尼螺栓82上设有开口槽86，在将阀芯85、阀片84以及限位片83装配好后，将自锁螺母81螺纹接于阻尼螺栓82，并破坏开口槽86，防止阀片84的松动以及掉落。

为了便于检测气室内的气压，油气减震系统还包括检测装置90，如图9所示，检测装置90设置于充气口11处，用于检测气室内的气压。检测装置90包括设有通孔的座体和沿通孔的轴向滑动的顶针，通孔与充气口11连通，座体与顶针之间设有回位弹簧，顶针能够密封通孔或者打开通孔，当检测气室内的气压时，抵推顶针，使其打开通孔，使气室通过充气口11与通孔连通，进行检测；当检测完成时，松开顶针，在回位弹簧的作用下，顶针密封通孔，充气口11与外界不连通。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。