自冷却式阻尼器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了自冷却式阻尼器，包括内部设有液体介质的阻尼器本体，该阻尼器本体设有液体介质高压管和液体介质低压管，在液体介质高压管和液体介质低压管之间设有利用阻尼器本体制动过程中产生的能量来对液体介质进行冷却的冷却装置，该冷却装置包括吸气冷却装置和/或流体功率输出装置。本发明采用以上结构，利用阻尼器液体介质高压管和液体介质低压管之间的压力差连接吸气式冷却装置和/或流体功率输出装置，来代替现有技术中的“热交换器”，不需要额外耗费能量来制冷，结构简单，节能可靠。
【专利说明】自冷却式阻尼器
【技术领域】
[0001]本发明涉及了阻尼器领域，具体涉及了自冷却式阻尼器。
【背景技术】
[0002]阻尼器用于对转动轴进行非接触制动，其中应用的最多的领域是对大型车辆传动轴进行制动。车用阻尼器分电涡流阻尼器和液力阻尼器两种，本发明是对液力阻尼器的改进。
[0003]目前液力阻尼器的工作原理如下:制动时，由“压缩空气管”向“阻尼器液体介质箱体”通入压缩空气，压缩空气将“阻尼器液体介质箱体”内的阻尼器液体介质，经“阻尼器液体介质进回液管路”压入由“转子叶轮”和“定子叶轮”组成的“工作腔”。阻尼器液体介质通过“定子叶轮”流向“转子叶轮”，并在“转子叶轮”的带动下，获得转子的动能，然后高速流回“定子叶轮”;在“定子叶轮”内，液体介质被减速增温，将获得的动能转换为液体介质的热能。
[0004]为了带走液体介质的热能，液力阻尼器是在“定子叶轮”的高压部位和低压部位分别引出“阻尼器液体介质高压管”和“阻尼器液体介质低压管”。现有液力阻尼器是在“阻尼器液体介质高压管”和“阻尼器液体介质低压管”之间安装热交换器，用“发动机冷却水出水管”和“发动机冷却水回水管”之间的冷却水，带走阻尼器液体介质的热量。
[0005]现有液力阻尼器存在的主要缺点有:
[0006]1、液力阻尼器使用的液体介质，是价格较高液压油，而不是廉价的水。这主要是因为阻尼器液体介质处在一个封闭的腔体内，为防止温度过高时，水会因汽化而产生高压，从而导致存储介质的容器损坏。由于使用价格较高的液压油，液力阻尼器的密封变得很重要，产品的生产、维修要求都较高，这使得产品价格、维护成本也比较高。作为介质的液压油定期更换也是不低的成本。
[0007]2、需要用发动机冷却系统产生的冷却水，通过热交换器，带走液力阻尼器在制动过程中产生的热量，因而会额外消耗能量产生冷却水。
[0008]3、发动机冷却水与阻尼器热交换器有一段距离，需要用管路连接。而且发动机冷却水与阻尼器热交换器之间，在车辆运行时有相对位移，因此，连接管道要具有一定的韧性，可靠性要很高，否则会出现发动机冷却水泄漏，发动机冷却水泄漏会造成发动机和阻尼器过热损坏。
[0009]4、发动机冷却水的散热量与发动机转速相关,满足发动机的工作状况。但使用液力阻尼器时(也就是刹车时)，不需要给发动机加油，发动机转速下降，发动机冷却水的散热量也减小了，而这时制动功率一般远大于发动机功率，因此液力阻尼器散热量和发动机冷却水的散热量在时间上不匹配。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于公开了自冷却式阻尼器，解决了阻尼器需要依靠发动机冷却系统冷却、自身密封性能要求高、安装时连接管路复杂的问题。
[0011]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0012]自冷却式阻尼器，包括内部设有液体介质的阻尼器本体，该阻尼器本体设有液体介质高压管和液体介质低压管，在液体介质高压管和液体介质低压管之间设有利用阻尼器本体制动过程中产生的能量来对液体介质进行冷却的冷却装置，该冷却装置包括吸气冷却装置和/或流体功率输出装置。
[0013]进一步，所述吸气冷却装置包括与所述液体介质高压管连通的喷射结构组件和与该喷射结构组件连通的气液分离结构，气液分离结构设有液体回收管路，该液体回收管路与所述液体介质低压管连通。
[0014]进一步，所述喷射结构组件包括至少一个喷射结构，该喷射结构包括与所述气液分离结构连通的气液混合管，喷射结构还包括与所述液体介质高压管连通且将所述液体介质向气液混合管内高速喷出的喷嘴，喷入气液混合管内的液体介质为高速液体介质。
[0015]进一步，所述喷射结构组件包括一级喷射结构和与该一级喷射结构连通的二级喷射结构；一级喷射结构包括与所述液体介质高压管连通的高压液体一级喷嘴和与该高压液体一级喷嘴配合连接的一级混合管，高压液体一级喷嘴向一级混合管喷出所述高速液体介质；二级喷射结构包括设于一级混合管末端的气液混合二级喷嘴和与气液分离结构连通的二级混合管，气液混合二级喷嘴向二级混合管喷出高速液体介质和空气的混合物。
[0016]进一步，所述一级喷嘴和所述一级混合管相互配合连接的位置处设有让空气流入一级混合管的缝隙，所述气液混合二级喷嘴和所述二级混合管相互配合连接的位置处设有让空气流入二级混合管的缝隙。
[0017]进一步，所述气液分离结构包括内部形成气液分离腔的壳体和设于该壳体上的排气孔，所述气液混合管与气液分离腔连通，所述液体回收管路与气液分离腔连接从而将气液分离腔和液体介质低压管连通。
[0018]所述气液分离腔为呈圆环形结构，所述壳体包括形成气液分离腔的内环壳体和外环壳体，所述气液混合管与气液分离腔的外环壳体形成相切的结构，所述排气孔设于气液分离腔的内环壳体上。
[0019]所述阻尼器本体包括压缩空气气管、与压缩空气气管连接的阻尼器壳体、设于阻尼器壳体内部且容纳所述液体介质的阻尼器液体介质箱体、与阻尼器液体介质箱体连通的液体介质进回液管路、与该液体介质进回液管路连通的设有转子叶轮和定子叶轮的工作腔、与该工作腔连通的所述液体介质高压管和与工作腔连通的所述液体介质低压管，压缩空气气管与阻尼器液体介质箱体连通。
[0020]所述流体功率输出装置包括液力涡轮发电机、液力涡轮空压机中任意一项。
[0021]进一步，所述流体功率输出装置包括液力涡轮发电机、液力涡轮空压机中任意一项。
[0022]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0023]1、本发明的主要技术在于阻尼器液体介质的冷却方式上。在本发明中，利用阻尼器液体介质高压管和液体介质低压管之间的压力差，连接吸气式冷却装置和/或流体功率输出装置，来代替现有技术中的“热交换器”，利用制动过程中获得的能量，对自动过程产生的热能自行冷却，不需要额外耗费能量来制冷，结构简单，节能可靠。[0024]2、本发明液力阻尼器使用的液体介质与大气是相通的，不用担心阻尼器内的液体介质温度过高时，会因汽化而产生高压，从而导致存储介质的容器损坏，因而液体介质可以为廉价的水或水混合物，
[0025]3、由于使用廉价的水或水混合物，液力阻尼器的密封变得不是特别重要，产品的生产、维修要求都相对降低，这使得产品价格、维护成本也比较低。
[0026]4、定期更换阻尼器液体介质的成本很低，使用维护成本低廉。
[0027]5、不需要用发动机冷却系统产生的冷却水，安装简单可靠，易于推广。
[0028]6、对发动机没有任何损害，兼容性强。
[0029]7、本发明的液力阻尼器，阻尼扭矩大时，“吸气式冷却装置”喷嘴处液体介质压力也大，吸入的冷却空气也越多，冷却效果也好，因此本发明液力阻尼器散热量和阻尼器工作状态在时间上匹配良好。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本发明冷却式阻尼器实施例的工作原理示意图，图中箭头示意液体介质的流向；
[0032]图2是图1中吸气冷却装置的工作原理示意图，图中箭头示意液体介质的流向和空气的流向，其中实体箭头示意液体介质流向，空心箭头示意空气流向。
[0033]图中，1-阻尼器本体；11-液体介质高压管；12-液体介质低压管；13-压缩空气气管；14_阻尼器壳体；141_阻尼器液体介质箱体；15_液体介质；16_液体介质进回液管路；17-工作腔；18_转子；181-转子叶轮；19_定子；191-定子叶轮；2_吸气冷却装置；3-喷射结构组件；31_ —级喷射结构；311_高压液体一级喷嘴；312_ —级混合管；32_ 二级喷射结构；321-气液混合二级喷嘴；322_ 二级混合管；4_气液分离结构；41_液体回收管路；42-气液分离腔；43_壳体；431-内环壳体；432_外环壳体；5_流体功率输出装置。
[0034]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0036]自冷却式阻尼器，包括内部设有液体介质的阻尼器本体，该阻尼器本体设有液体介质高压管和液体介质低压管，在液体介质高压管和液体介质低压管之间设有利用阻尼器本体制动过程中产生的能量来对液体介质进行冷却的冷却装置，该冷却装置包括吸气冷却装置和/或流体功率输出装置。
[0037]如图1和图2实施例所示自冷却式阻尼器，包括设有液体介质高压管11和液体介质低压管12的阻尼器本体I和与该阻尼器本体I连接的吸气冷却装置2 ;该吸气冷却装置2包括与液体介质高压管连通的喷射结构组件和与该喷射结构组件3连通的气液分离结构4，设于气液分离结构4的液体回收管路41与液体介质低压管12连通。本实施例是利用阻尼器的液体介质高压管11和液体介质低压管12之间的压力差，连接吸气式冷却装置，来代替现有技术中的热交换器，利用制动过程中获得的能量，对自动过程产生的热能自行冷却，不需要额外耗费能量来制冷，结构简单，节能可靠
[0038]喷射结构组件包括一级喷射结构31和与该一级喷射结构连通的二级喷射结构32。一级喷射结构31包括与液体介质高压管11连通的高压液体一级喷嘴311和与高压液体一级喷嘴311配合连接的一级混合管312，高压液体一级喷嘴311向一级混合管312喷出高速液体介质，一级喷嘴311和一级混合管312相互配合连接的位置处设有让空气流入一级混合管312的缝隙。二级喷射结构32包括设于一级混合管312末端的气液混合二级喷嘴321和与气液分离结构4连通的二级混合管322，气液混合二级喷嘴321向二级混合管322喷出高速液体介质与空气的混合物，气液混合二级喷嘴321和二级混合管322相互配合连接的位置处设有让空气流入二级混合管322的缝隙。
[0039]作为对本实施例的进一步说明，喷射结构组件不局限于包括上述一级喷射结构和二级喷射结构，还可只包括一个喷射结构或三个、四个喷射结构等等；只要喷射结构组件包括至少一个喷射结构，该喷射结构包括与气液分离结构4连通的气液混合管，喷射结构还包括与液体介质高压管11连通且向气液混合管内喷出高速液体介质的喷嘴，都在本发明的保护范围之内。
[0040]气液分离结构4包括内部形成气液分离腔42的壳体43和设于该壳体43上的排气孔，二级混合管322与气液分离腔42连通，液体回收管路41与气液分离腔42连接从而将气液分离腔42和液体介质低压管12连通。气液分离腔42呈圆环形结构，壳体43包括形成气液分离腔42的内环壳体431和外环壳体432，二级混合管322与外环壳体432形成相切的结构，排气孔设于气液分离腔的内环壳体431上。从二级混合管322进入气液分离腔42中的阻尼器液体介质15呈高速的气雾状，阻尼器液体介质15在离心力的作用下，贴近气液分离腔42的外环壳体432做回旋运动，并经液体回收管路41返回液体介质低压管12然后流回工作腔17，阻尼器液体介质15中的气体通过排气孔排入大气，从而带走阻尼器液体介质中的能量。如此循环，从而源源不断地将热量从工作腔17带出。
[0041]因液体介质与外界大气是相通的，不用担心阻尼器内的液体介质温度过高时，会因汽化而产生高压，从而导致存储介质的容器损坏，因而液体介质可以使用廉价的水或水混合物，从而使得液力阻尼器的密封变得不是特别重要，产品的生产、维修要求都相对降低，这使得产品价格、维护成本也比较低，定期更换液体介质的成本很低，使用维护成本低廉
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[0042]阻尼器本体I包括压缩空气气管13、与压缩空气气管13连接的阻尼器壳体14、设于阻尼器壳体内部且容纳阻尼器液体介质15的阻尼器液体介质箱体141、与阻尼器液体介质箱体141连通的液体介质进回液管路16、与该液体介质进回液管路16连通的设有转子18和定子19的工作腔17、与该工作腔17连通的液体介质高压管11和与工作腔17连通的液体介质低压管12，转子18设有转子叶轮181，定子19设有与转子叶轮181配合的定子叶轮191，压缩空气气管13与阻尼器液体介质箱体141连通。
[0043]作为对本实施例的进一步改进，当车辆底盘有足够空间或者用于有足够安装空间的场合，可以在液体介质高压管11和液体介质低压管12之间还可安装具有足够功率、消耗阻尼器功率的流体功率输出装置5，此时吸气式冷却装置可以去除。流体功率输出装置5包括液力涡轮发电机、液力涡轮空压机等。
[0044]本实施例自冷却式阻尼器的其它结构参见现有技术。
[0045]作为对本实施例的进一步说明，现说明吸气式冷却装置的工作原理:让阻尼器的液体介质高压管11中的高压液体介质，通过一级喷射结构31，即高压液体一级喷嘴311，高速喷向一级混合管312 ;同时利用从一级喷嘴311喷出的高速液体介质的引射作用，吸入外界的空气；空气与高速液体介质在一级混合管312中相互混合，一方面将阻尼器液体介质的热量传给空气，另一方面将阻尼器液体介质的动能也传给空气；如果这时阻尼器液体介质和空气的混合物还有较高的速度和温度，还可以通过二级喷射结构32，即气液混合二级喷嘴321喷入二级混合管322，再次吸入外界的冷却空气；这种喷射结构可以只用一级喷射结构，也可以使用多级喷射结构。
[0046]以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
[0047]本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
【权利要求】
1.自冷却式阻尼器，其特征在于:包括内部设有液体介质的阻尼器本体，该阻尼器本体设有液体介质高压管和液体介质低压管，在液体介质高压管和液体介质低压管之间设有利用阻尼器本体制动过程中产生的能量来对液体介质进行冷却的冷却装置，该冷却装置包括吸气冷却装置和/或流体功率输出装置。
2.如权利要求1所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述吸气冷却装置包括与所述液体介质高压管连通的喷射结构组件和与该喷射结构组件连通的气液分离结构，气液分离结构设有液体回收管路，该液体回收管路与所述液体介质低压管连通。
3.如权利要求2所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述喷射结构组件包括至少一个喷射结构，该喷射结构包括与所述气液分离结构连通的气液混合管，喷射结构还包括与所述液体介质高压管连通且将所述液体介质向气液混合管内高速喷出的喷嘴，喷入气液混合管内的液体介质为高速液体介质。
4.如权利要求3所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述喷射结构组件包括一级喷射结构和与该一级喷射结构连通的二级喷射结构；一级喷射结构包括与所述液体介质高压管连通的高压液体一级喷嘴和与该高压液体一级喷嘴配合连接的一级混合管，高压液体一级喷嘴向一级混合管喷出所述高速液体介质；二级喷射结构包括设于一级混合管末端的气液混合二级喷嘴和与气液分离结构连通的二级混合管，气液混合二级喷嘴向二级混合管喷出高速液体介质。
5.如权利要求4所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述一级喷嘴和所述一级混合管相互配合连接的位置处设有让空气流入一级混合管的缝隙，所述气液混合二级喷嘴和所述二级混合管相互配合连接的位置处设有让空气流入二级混合管的缝隙。
6.如权利要求3至5中任意一项所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述气液分离结构包括内部形成气液分离腔的壳体和设于该壳体上的排气孔，所述气液混合管与气液分离腔连通，所述液体回收管路与气液分离腔连接从而将气液分离腔和液体介质低压管连通。
7.如权利要求6所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述气液分离腔为呈圆环形结构，所述壳体包括形成气液分离腔的内环壳体和外环壳体，所述气液混合管与气液分离腔的外环壳体形成相切的结构，所述排气孔设于气液分离腔的内环壳体上。
8.如权利要求7所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述阻尼器本体包括压缩空气气管、与压缩空气气管连接的阻尼器壳体、设于阻尼器壳体内部且容纳所述液体介质的阻尼器液体介质箱体、与阻尼器液体介质箱体连通的液体介质进回液管路、与该液体介质进回液管路连通的设有转子叶轮和定子叶轮的工作腔、与该工作腔连通的所述液体介质高压管和与工作腔连通的所述液体介质低压管，压缩空气气管与阻尼器液体介质箱体连通。
9.如权利要求8所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述流体功率输出装置包括液力涡轮发电机、液力涡轮空压机中任意一项。
10.如权利要求1至5中任意一项所述自冷却式阻尼器，其特征在于:所述流体功率输出装置包括液力涡轮发电机、液力涡轮空压机中任意一项。
【文档编号】F16F9/10GK103573901SQ201210275627
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月4日 优先权日:2012年8月4日
【发明者】李天维, 汪京涛 申请人:李天维, 汪京涛