专利名称：一种用于两栖车的油气弹簧及其液压调节装置的制作方法
技术领域：
本发明属于液压机械技术领域，涉及一种用于两栖车的油气弹簧及其液压调节装置，具体地说是涉及一种能够实现车轮于陆地上放下、水中收起、控制车身高度、自动改变压力和支撑力的油气弹簧及其液压调节装置。主要用于改变车轮位置、车身高度的调节和衰减车身振动，以提高陆地行驶的安全性和平顺性、减小水中行驶的行动阻力。
背景技术：
在现有技术中，悬架是车架(或承载式车身)和车桥(或车轮)之间一切传力连接装 置的总成。一般悬架系统由弹性元件、阻尼元件和导向机构等组成。油气弹簧作为悬架系统中的一种弹性元件，是通过充入缸内的液压油作为密封介质和传力介质，通过充入缸内的高压气体作为受力和工作介质，使液压油和高压气体连接，通过在密封缸内安装活塞和活塞杆直接承受外界激振。用高压气体作为弹簧装置，用阻尼阀、缸体和活塞形成减振器，使油气弹簧具有可变刚度和可变阻尼特性，从而获得车辆行驶平顺性。但现有的油气弹簧存在一些不足I.只通过外部油路来实现车身高度的调节不考虑油气弹簧自身结构，且由于安装位置的限制，可调范围有限。如申请号为CN201110242327. 6发明名称为“一种基于油气弹簧的车高调节装置及方法”通过油气弹簧、闭锁阀、充放油阀、高压油泵、油箱等形成循环油路，实现闻度在有限范围内的自由调节。2.虽具有较好的变刚度、变阻尼特性但不能实现车身高度的调节或调节速度过慢、调节范围过小，且多为双杠的改进型油气弹簧，结构复杂、密封要求高。如申请号为CN201110314016.6发明名称为“一种刚度和阻尼可调的车用油气弹簧”通过增加附加容积室、液控阀和气控阀等提高刚度和阻尼的可调节范围；通过气控阀控制气体的量来调节车身高度，实现较复杂、控制要求高。3.即使同时具备两者作用，内部元件太多、结构复杂，成本太高，能耗大，可靠性一般。如申请号为CN200410045416. I发明名称为“油气弹簧”通过内外缸、泄压阀、泄压驱动弹簧、单向进出油阀、控制活门、拉条、弹簧等实现高度调节和能力的吸收、传递。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题和两栖车行驶过程中车轮状态快速转换的特性，提供一种用于两栖车的油气弹簧及其液压调节装置。该装置不仅具有较好的弹性元件和减振器的作用，而且还可以快速地对车身高度和车轮运行状态进行主动控制调节，以及为了解决车辆于水中行驶时实现车轮收起，达到减小两栖车水中行驶因车轮的状态所产生的附件阻力，实现水中行驶的快速性；又能满足车辆陆地行驶的安全性、平顺性。为了达到上述目的，本发明实现目的所采取的技术方案是—种用于两栖车的油气弹簧，包括一端与缸头23的一端固定连接,另一端设有缸盖15的缸筒19，活塞10和活塞杆18，所述活塞杆18的一端套装有与所述缸筒19的内壁紧密配合的活塞10，另一端伸出缸盖15外连接有耳环13，其所述缸头23的另一端还连接有一内设有浮动活塞3的缸体4，所述缸头23从左至右依次开有大中小直径的同轴阶梯孔，其中大直径孔与与所述缸筒19相通，小直径孔安装有一阻尼阀24与缸体4相通，垂直中直径孔轴线的外圆面上开有一与中直径孔相通的进油口 a6，对应进油口 a6的外圆面上设置有一耳环；所述缸筒19靠近缸盖15 —端的外圆面上还设有一进油口 bl2，所述浮动活塞3与所述缸体4之间从右至左具有气体室A和油液室B ;所述活塞10与缸筒19之间从右至左具有无杆腔C和有杆腔D ;其中气体室A是高压气体，气体室A的端面设有一充气螺塞1，油液室B、有无杆腔C和有杆腔D都是液压油。上所述的缸筒19内紧靠缸盖15还设有一导向套16,导向套16与缸筒19和活塞杆18之间均分别设有密封圈17。上述的浮动活塞3与缸体4之间和活塞10与缸筒19之间以及活塞杆18与活塞10和缸盖15之间均分别设有密封圈。为了达到上述目的，本发明实现目的所采取的另一个技术方案是一种用于两栖车的油气弹簧的液压调节装置，包括液压泵1-1，Y型换向阀1-2，双向液压锁1-3，蓄能器1-5，调速阀1-6和溢流阀1-7，所述双向液压锁1-3中两个上端接口分别与所述用于两栖车的油气弹簧的设有的进油口 bl2和进油口 a6相连，所述蓄能器1-5与所述调速阀1-6相串联后与所述双向液压锁1-3的右上接口一起并联于进油口 a6上；所述Y型换向阀1-2安装于所述双向液压锁1-3的两个下端接口上，所述Y型换向阀1-2右下端接口直接连接油箱；所述液压泵1-1与所述溢流阀1-7并联于所述Y型换向阀1-2的左下端接口。本发明的一种用于两栖车的油气弹簧及其液压调节装置具有如下优点和有益效果本发明机构简便、安全。以油液为工作介质使反应速度更快、更灵敏。尤其通过浮动活塞将气体和油液分离，以适应活塞杆易受激振的特点，相比橡胶隔膜式或油气直接接触式更加稳定、可靠。且部分油液可通过调速阀进入蓄能器，起双保险作用，从而，能进一步降低弹簧刚度、提高阻尼特性。而且油气弹簧缸筒上设有双进油口，可改变缸筒中有杆腔D和无杆腔C的液压油量，实现车辆在陆地上活塞杆伸出、水中活塞杆收起的功效。
图I是本发明的系统结构示意图；图中I.充气螺塞，2.气体室A，3.浮动活塞，4.缸体，5.油液室B，6.进油口 a，
7.弹簧挡圈，8.套环，9.卡环，10.活塞，11.〇形密封圈，12.进油口 b，13.耳环，14.防尘圈，15.缸盖，16.导向套，17.密封圈，18.活塞杆，19.缸筒，20. Y密封圈，21.挡圈，22.支撑环，23.缸头，24.阻尼阀；1-1.液压泵，1-2. Y型换向阀，1-3.双向液压锁，1_4.油气弹簧， 1-5.蓄能器，1-6.调速阀，1-7.溢流阀。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一种用于两栖车的油气弹簧及其液压调节装置进行详细描述
如图I所示，一种用于两栖车的油气弹簧，包括一端与缸头23的一端固定连接，另一端设有缸盖15的缸筒19,活塞10和活塞杆18,所述活塞杆18的一端套装有与所述缸筒19的内壁紧密配合的活塞10，活塞10通过弹簧挡圈7、套环8和卡环9固定于活塞杆18上。〇形密封圈11装于活塞杆18上，保证活塞杆18和活塞10的密封性。活塞10通过支撑环22与缸筒19相接触，并通过Y密封圈20保证活塞10和缸筒19的密封性；活塞杆18的另一端依顺序穿过导向套16、缸盖15与耳环13相连接，其中导向套16与缸筒19和活塞杆18之间均分别设有密封圈17。所述缸头23的另一端还连接有一内设有浮动活塞3的缸体4，所述缸头23从左至右依次开有大中小直径的同轴阶梯孔，其中大直径孔与与所述缸筒19相通，小直径孔安装有一阻尼阀24(阻尼阀24中有节流阀片，节流阀片根据压力和速度来控制流量，形成阻尼力。)与缸体4相通，垂直中直径孔轴线的外圆面上开有一与中直径孔相通的进油口 a6，对应进油口 a6的外圆面上设置有一耳环；所述缸筒19靠近缸盖15 一端的外圆面上还设有一进油口 bl2，所述浮动活塞3与所述缸体4之间从右至左具有气体室A和油液室B ;所述活塞10与缸筒19之间从右至左具有无杆腔C和有杆腔D，且两个腔室压力相等。所述气体室A是高压气体，气体室A的端面设有一充气螺塞1，气体室A 根据车辆静载荷通过充气螺塞I充入高压惰性气体形成一个气体室，且气体室A和油液室B的压力相等。油液室B、有无杆腔C和有杆腔D都是液压油。如图I所示，本发明的一种用于两栖车的油气弹簧的液压调节装置，包括油箱、液压泵1-1、Y型换向阀1-2、双向液压锁1-3、油气弹簧1-4、蓄能器1-5、调速阀1_6和溢流阀1-7。所述油气弹簧1-4中的双油口 a、b分别和双向液压锁1-3中两个上端接口相连，蓄能器1-5与调速阀1-6相串联，并与双向液压锁1-3的右上接口一起并联于进油口 a上。Y型换向阀1-2安装于双向液压锁1-3的两个下端接口上，Y型换向阀右下端接口直接连接油箱。液压泵1-1与溢流阀1-7并联于Y型换向阀的左下端接口。本发明的一种用于两栖车的油气弹簧及其液压调节装置的工作原理当两栖车辆于陆地行驶时，活塞杆需要伸出，Y型换向阀1-2位于右位，阀为左通，液压泵将液压油通过双向液压锁1-3压入进油口 a，由于压力的作用和油液的不可压缩性，无杆腔C开始进油，液压油将推动活塞杆18向左运动，排出有杆腔D中的部分液压油，直到2个腔室压力相等，从而形成某个静平衡位置，使Y型换向阀恢复中位(换向阀1-2处于中位时，溢流阀1-7处于打开状态，液压油直接回到油箱)，使双向液压锁1-3锁死，关闭油路。当两栖车辆于水中行驶时，活塞杆需要收缩，Y型换向阀1-2位于左位，阀为右通，液压泵将液压油通过双向液压锁1-3压入进油口 b，有杆腔D开始进油，液压油将推动活塞杆18向右运动，排出无杆腔C中的部分液压油，活塞10到达某个位置后，使Y型换向阀又恢复中位，关闭油路。车辆于陆地行驶时，活塞杆18处于伸出状态，当弹簧受压，活塞右移时，无杆腔C容积变小，腔内压力增加，其中一大部分油液或通过阻尼阀24进入油液室B，随着油液的增多，存储室5中压力大于存储室2中的压力，由于气体的可压缩性，液压油将推动浮动活塞3向右移动，从而压缩惰性气体，以产生高压的弹簧刚度充分吸收来自地面的冲击能力；另有一部分油液通过进油口 6进入调速阀1-6，被调速后的，稳速定流量的油液安全进入蓄能器1-5，存储起部分能力，起第二套保护作用。随着外力恢复静平衡，存储室2中高压惰性气体的压力不变，无杆腔C中压力不变，而有杆腔D中压力变小，活塞10向左移动，无杆腔C容积变大，腔内压力减小，由于压力的作用，气体室A将释放能力，推动浮动活塞3向左移动，使油液室B中的油液通过阻尼阀24进入无杆腔C，同时蓄能器1-5也释放部分能量，油 液通过调速阀1-6进入无杆腔C，从而使活塞10恢复到相对静平衡位置。
权利要求
1.一种用于两栖车的油气弹簧，包括一端与缸头(23)的一端固定连接,另一端设有缸盖(15)的缸筒(19)，活塞(10)和活塞杆(18)，所述活塞杆(18)的一端套装有与所述缸筒(19)的内壁紧密配合的活塞(10)，另一端伸出缸盖(15)外连接有耳环(13)，其特征在于所述缸头(23)的另一端还连接有一内设有浮动活塞(3)的缸体(4)，所述缸头(23)从左至右依次开有大中小直径的同轴阶梯孔，其中大直径孔与所述缸筒(19)相通，小直径孔安装有一阻尼阀(24)与缸体(4)相通，垂直中直径孔轴线的外圆面上开有一与中直径孔相通的进油口 a^)，对应进油口 a (6)的外圆面上设置有一耳环；所述缸筒(19)靠近缸盖(15) —端的外圆面上还设有一进油口 b (12)，所述浮动活塞(3)与所述缸体(4)之间从右至左具有气体室A和油液室B ;所述活塞(10)与缸筒(19)之间从右至左具有无杆腔C和有杆腔D。
2.根据权利要求I所述的用于两栖车的油气弹簧，其特征在于所述的气体室A是高压气体，气体室A的端面设有一充气螺塞(I )，所述的油液室B、无杆腔C和有杆腔D都是液压油。
3.根据权利要求I所述的用于两栖车的油气弹簧，其特征在于所述的缸筒(19)内紧靠缸盖(15)还设有一导向套(16),导向套(16)与缸筒(19)和活塞杆(18)之间均分别设有密封圈(17)。
4.根据权利要求I所述的用于两栖车的油气弹簧，其特征在于所述的浮动活塞(3)与缸体(4)之间和活塞(10)与缸筒(19)之间以及活塞杆(18)与活塞(10)和缸盖(15)之间均分别设有密封圈。
5.一种根据权利要求I所述的用于两栖车的油气弹簧的液压调节装置，包括液压泵(1-1)，Y型换向阀(1-2)，双向液压锁(1-3)，蓄能器(1-5)，调速阀(1-6)和溢流阀(1-7)，其特征在于所述双向液压锁(1-3)中两个上端接口分别与所述用于两栖车的油气弹簧设有的进油口 b (12)和进油口 a (6)相连通，所述蓄能器(1-5)与所述调速阀(1-6)相串联后与所述双向液压锁(1-3)的右上接口一起并联于进油口 a (6)上；所述Y型换向阀(1-2)安装于所述双向液压锁(1-3 )的两个下端接口上，所述Y型换向阀(1-2 )右下端接口直接连接油箱；所述液压泵(1-1)与所述溢流阀(1-7)并联于所述Y型换向阀(1-2)的左下端接□。
全文摘要
本发明公开了一种用于两栖车的油气弹簧及其液压调节装置，具体地说是一种能够实现车轮于陆地放下、水中收起、车身高度控制、自动改变压力和支撑力的油气弹簧。油气弹簧以惰性气体为弹性介质，用油液作为传力介质，由气体弹簧和相当于减振器的液压缸组成。由气体室、油液室和浮动活塞构成了油气分隔式弹簧。油液从活塞杆吸压，通过阻尼阀入油液室B，推动活塞，使气体被压缩或伸张，起弹性作用。缸筒、活塞和阻尼阀形成减振器。由于阻尼阀作用，可以有效的衰减能量，使其恢复相对平衡状态，起减振作用。同时调节进油口进油量，来快速准确地改变活塞的位置，从而达到改变活塞杆的伸出长度以改变车轮状态，实现车轮收放和车身高度范围调节。
文档编号F16F9/06GK102720795SQ20121019263
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者宋金阳, 张礼华, 徐一新, 曹飞, 王琪, 袁明新, 陈四杰 申请人:江苏科技大学