泵式浮动活塞减振器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种泵式浮动活塞减振器，包括导向套及密封、工作缸、活塞杆、活塞、蓄能器、储油室和底阀，活塞上下形成上腔和下腔；所述的活塞杆具有空心腔，活塞具有滑动切换通道，对上腔、下腔与空心腔的通路进行切换，具体为压缩行程时下腔与空心腔油液连通，复原行程时上腔与空心腔油液连通；活塞杆的空心腔下端出口密封，上端出口通过活塞杆回油管与储油室油液连通，储油室通过上腔补油单向阀、上腔补油管与上腔油液单向连通；储油室通过底阀上安装的下腔补油单向阀与下腔油液单向连通。由于油液始终单向流动，而且总是流经外部管路，使得散热效果显著提升；本实用新型可实现减振器的多种结构布置形式，适应于不同场合的车辆。
【专利说明】泵式浮动活塞减振器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于液压减振【技术领域】，具体涉及一种油液单向流动、能够提高减振器散热性能的泵式浮动活塞减振器。
【背景技术】
[0002]液压阻尼减振器是汽车底盘的重要组成部分，在隔离和衰减悬架振动方面起着极其重要的作用。目前车辆上应用最多的是筒式液压减振器，其阻尼产生的基本原理是小孔节流作用。当汽车在不平路面上行驶时，减振器的阻尼作用将汽车振动动能转化为减振器油液的热能，然后通过各缸体散失到周围环境中。热量的产生会导致减振器工作温度的变化，尤其在坏路面上高速行驶时，减振器油液温度将急剧上升。
[0003]传统减振器在压缩行程和复原行程中，油液往复地通过活塞阀和底阀、油液流动集中，导致油液温度上升，而油液温度上升将造成如下危害:(I)导致油液粘度的变化，影响减振器的阻尼特性，进而影响悬架系统的隔振特性；(2)加速密封元件的老化，导致密封件过早失效，引起减振器高温漏油、漏气现象；(3)容易引起油液的空化效应，导致减振器特性畸变以及异常噪声；(4)间接地，由于温升导致的减振器外特性的变化，将影响整车操纵性和平顺性。可见液压减振器的温升现象是限制其使用和发展的重要问题之一。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种油液单向流动、能够提高减振器散热性能的泵式浮动活塞减振器。
[0005]为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种泵式浮动活塞减振器，包括导向套及密封1、工作缸2、活塞杆3、活塞4、蓄能器5、储油室6和底阀7，活塞4与活塞杆3下端连接，沿着工作缸2内壁滑动，活塞杆3上端伸出工作缸2，导向套及密封I对工作缸2上端及活塞杆3进行密封和导向，底阀7安装在工作缸2下端与储油室7之间，蓄能器5出口与储油室7油液连通，活塞4上下分别形成上腔A和下腔B ;所述的活塞杆3具有空心腔C，活塞4具有滑动切换通道，对上腔A、下腔B与空心腔C的通路进行切换，具体为压缩行程时下腔B与空心腔C油液连通，复原行程时上腔A与空心腔C油液连通；
[0007]活塞杆3的空心腔C下端出口密封，上端出口通过活塞杆回油管11与储油室6油液连通，储油室6通过上腔补油单向阀9、上腔补油管10与上腔A油液单向连通；
[0008]储油室6通过底阀7上安装或加工的下腔补油单向阀8与下腔B油液单向连通。
[0009]优选地，所述的活塞4的滑动切换通道包括上腔通道41、下腔通道42、滑动支撑43和滑阀44，其中滑阀44与滑动支撑43滑动连接，对上腔通道41、下腔通道42与空心腔入口通道31之间的油液通路进行切换；上腔通道41上侧和下腔通道42下侧分别固定有滑阀限位块45。
[0010]可选地，所述的滑阀44为橡胶密封圈或滑动套。[0011]优选地，所述的活塞4整体作为滑阀44，此时上腔通道41、下腔通道42即为上下两个空心腔入口通道，滑动支撑43即为两空心腔入口通道31之间部分的活塞杆，活塞4整体沿着该部分活塞杆3外表面滑动，对上腔通道41、下腔通道42与空心腔C之间的油液通路进行切换。
[0012]可选地，所述的蓄能器5由置于储油室6下方的密闭气囊51、可充气气囊52或浮动活塞储气室53替代。
[0013]优选地，所述的上腔补油管10为导流缸筒101，储油室6由储油缸筒61构成，其中，导流缸筒101上端由导向套及密封I密封并与活塞杆回油管11油液连通，导流缸筒101下端开口与储油缸筒61油液连通，储油缸筒61内表面上端、导流缸筒101外表面上端及导向套及密封I形成储气室53，储气室53等同于蓄能器5。
[0014]优选地，所述的上腔补油管10和储油室6由储油导流缸筒102构成，储油导流缸筒102上端由导向套及密封I密封，并通过上腔补油单向阀9与上腔A单向油液连通，储油导流缸筒102下端密封，并通过下腔补油单向阀8与下腔B单向油液连通，储油导流缸筒102底部布置有密闭气囊51或可充气气囊52，空心腔C上端出口通过活塞杆回油管11与储油导流缸筒102油液连通。
[0015]优选地，所述的活塞杆回油管11为螺旋状软管111，螺旋状软管111上端与空心腔C上端出口油液连通，并绕着活塞杆3盘旋向下，螺旋状软管111下端与储油室6油液连通。
[0016]本申请中所述的下腔补油单向阀8和上腔补油单向阀9的开启压力不同，产生不同大小的补油阻力。所述的上腔通道41和下腔通道42为阻尼孔，对流经油液产生阻尼作用，上腔通道41和下腔通道42的孔径大小和数量的不同组合，产生不同大小的阻尼力。
[0017]本实用新型的工作原理如下:
[0018]首先介绍活塞4的滑动切换通道的工作原理，如图6 (a)所示，当活塞4处于压缩行程时，滑阀44受到工作缸2向上的摩擦力和下腔B油液压力作用，沿着滑动支撑43向上滑动，关闭上腔通道41，打开下腔通道42，从而下腔B中的油液通过下腔通道42、空心腔入口通道31进入空心腔C ;
[0019]如图6 (b)所示，当活塞4处于复原行程时，滑阀44受到工作缸2向下的摩擦力和上腔A油液压力作用，沿着滑动支撑43向下滑动，关闭下腔通道42，打开上腔通道41，从而上腔A中的油液通过上腔通道41、空心腔入口通道31进入空心腔C ;
[0020]无论压缩行程还是复原行程，流入空心腔C的油液均从空心腔C上端出口流出，通过活塞杆回油管11进入储油室6，所不同的是:压缩行程时，下腔补油单向阀8关闭，上腔补油单向阀9打开，对上腔A进行补油；复原行程时，上腔补油单向阀9关闭，下腔补油单向阀8打开，对下腔B进行补油。
[0021]本申请的有益效果在于:
[0022]由于采用了独特的具有滑动切换通道的活塞形式，使得减振器油液始终是单向流动，类似于液压泵的泵油过程，因此称为“泵式浮动活塞减振器”，油液的单向流动，而且油液总是流经外部管路，使得本申请的减振器结构散热效果得到显著提升；
[0023]本申请中的压缩和复原行程的阻尼孔和阀系结构分散布置，更易于进行不同的压缩力和复原力的设计和匹配，进而取得理想的减振特性；[0024]通过不同的活塞形式、蓄能器形式、外部油管布置形式等，可实现减振器的多种结构布置形式，适应于不同应用场合的车辆。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本申请的一种实施例；
[0026]图2是是活塞的两种实施例；
[0027]图2 Ca)中活塞为通过滑阀实现油路切换；
[0028]图2 (b)中活塞为整体滑动对油路进行切换；
[0029]图3是蓄能器的三种替换形式；
[0030]图3 Ca)中使用密闭气囊；
[0031]图3 (b)中使用可充气气囊；
[0032]图3 (C)中使用浮动活塞储气室；
[0033]图4是本申请的第二实施例；
[0034]图5是本申请的第三实施例；
[0035]图6是本申请中活塞的滑动切换通道的工作原理；
[0036]图6 (a)为压缩行程；图6 (b)为复原行程。
[0037]图中:
[0038]1、导向套及密封；2、工作缸；3、活塞杆；4、活塞；5、蓄能器；6、储油室；
[0039]7、底阀；8、下腔补油单向阀；9、上腔补油单向阀；10、上腔补油管；
[0040]11、活塞杆回油管；A、上腔；B、下腔；C、空心腔；
[0041]31、空心腔入口通道；41、上腔通道；42、下腔通道；43、滑动支撑；
[0042]44、滑阀；45、滑阀限位块；51、密闭气囊；52、可充气气囊；53、浮动活塞储气室；
[0043]53、储气室；61、储油缸筒；111、螺旋状软管；101、导流缸筒；102、储油导流缸筒。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图对本申请进行详细介绍。
[0045]图1是本申请的泵式浮动活塞减振器的一种实施例，包括导向套及密封1、工作缸
2、活塞杆3、活塞4、蓄能器5、储油室6和底阀7，活塞4与活塞杆3下端连接，沿着工作缸2内壁滑动，活塞杆3上端伸出工作缸2，导向套及密封I对工作缸2上端及活塞杆3进行密封和导向，底阀7安装在工作缸2下端与储油室7之间，蓄能器5出口与储油室7油液连通，活塞4上下分别形成上腔A和下腔B ;适当的活塞杆3具有空心腔C，活塞4具有滑动切换通道，对上腔A、下腔B与空心腔C的通路进行切换，具体为压缩行程时下腔B与空心腔C油液连通，复原行程时上腔A与空心腔C油液连通；
[0046]活塞杆3的空心腔C下端出口密封，上端出口通过活塞杆回油管11与储油室6油液连通，储油室6通过上腔补油单向阀9、上腔补油管10与上腔A油液单向连通；
[0047]储油室6通过底阀7上安装或加工的下腔补油单向阀8与下腔B油液单向连通。
[0048]图2是是活塞的两种实施例；
[0049]图2 (a)中活塞为通过滑阀实现油路切换，所述的滑阀44可以为橡胶密封圈或滑动套，所述的活塞4的滑动切换通道包括上腔通道41、下腔通道42、滑动支撑43和滑阀44，其中滑阀44与滑动支撑43滑动连接，对上腔通道41、下腔通道42与空心腔入口通道31之间的油液通路进行切换；上腔通道41上侧和下腔通道42下侧分别固定有滑阀限位块45。
[0050]图2 (b)中活塞为整体滑动对油路进行切换；所述的活塞4整体作为滑阀44，此时上腔通道41、下腔通道42即为上下两个空心腔入口通道，滑动支撑43即为两空心腔入口通道31之间部分的活塞杆，活塞4整体沿着该部分活塞杆3外表面滑动，对上腔通道41、下腔通道42与空心腔C之间的油液通路进行切换。
[0051]图3是蓄能器的三种替换形式，即所述的蓄能器5由置于储油室6下方的密闭气囊51、可充气气囊52或浮动活塞储气室53替代。
[0052]图4是本申请的第二实施例；所述的上腔补油管10为导流缸筒101，储油室6由储油缸筒61构成，其中，导流缸筒101上端由导向套及密封I密封并与活塞杆回油管11油液连通，导流缸筒101下端开口与储油缸筒61油液连通，储油缸筒61内表面上端、导流缸筒101外表面上端及导向套及密封I形成储气室53，储气室53等同于蓄能器5。
[0053]图5是本申请的第三实施例；所述的上腔补油管10和储油室6由储油导流缸筒102构成，储油导流缸筒102上端由导向套及密封I密封，并通过上腔补油单向阀9与上腔A单向油液连通，储油导流缸筒102下端密封，并通过下腔补油单向阀8与下腔B单向油液连通，储油导流缸筒102底部布置有密闭气囊51或可充气气囊52，空心腔C上端出口通过活塞杆回油管11与储油导流缸筒102油液连通。
[0054]优选地，所述的活塞杆回油管11为螺旋状软管111，如图4所述，螺旋状软管111上端与空心腔C上端出口油液连通，并绕着活塞杆3盘旋向下，螺旋状软管111下端与储油室6油液连通。
[0055]本申请中所述的下腔补油单向阀8和上腔补油单向阀9的开启压力不同，产生不同大小的补油阻力。所述的上腔通道41和下腔通道42为阻尼孔，对流经油液产生阻尼作用，上腔通道41和下腔通道42的孔径大小和数量的不同组合，产生不同大小的阻尼力。
[0056]下面结合图6对本申请的工作原理进行介绍:
[0057]首先介绍活塞4的滑动切换通道的工作原理，如图6 (a)所示，当活塞4处于压缩行程时，滑阀44受到工作缸2向上的摩擦力和下腔B油液压力作用，沿着滑动支撑43向上滑动，关闭上腔通道41，打开下腔通道42，从而下腔B中的油液通过下腔通道42、空心腔入口通道31进入空心腔C ;
[0058]如图6 (b)所示，当活塞4处于复原行程时，滑阀44受到工作缸2向下的摩擦力和上腔A油液压力作用，沿着滑动支撑43向下滑动，关闭下腔通道42，打开上腔通道41，从而上腔A中的油液通过上腔通道41、空心腔入口通道31进入空心腔C ;
[0059]无论压缩行程还是复原行程，流入空心腔C的油液均从空心腔C上端出口流出，通过活塞杆回油管11进入储油室6，所不同的是:压缩行程时，下腔补油单向阀8关闭，上腔补油单向阀9打开，对上腔A进行补油；复原行程时，上腔补油单向阀9关闭，下腔补油单向阀8打开，对下腔B进行补油。
【权利要求】
1.一种泵式浮动活塞减振器，包括导向套及密封(I)、工作缸(2)、活塞杆(3)、活塞(4)、蓄能器(5)、储油室(6)和底阀(7)，活塞(4)与活塞杆(3)下端连接，沿着工作缸(2)内壁滑动，活塞杆(3)上端伸出工作缸(2)，导向套及密封(I)对工作缸(2)上端及活塞杆(3)进行密封和导向，底阀(7)安装在工作缸(2)下端与储油室(7)之间，蓄能器(5)出口与储油室(7)油液连通，活塞(4)上下分别形成上腔(A)和下腔(B)，其特征在于: 所述的活塞杆(3)具有空心腔(C)，活塞(4)具有滑动切换通道，对上腔(A)、下腔(B)与空心腔(C)的通路进行切换，具体为压缩行程时下腔(B)与空心腔(C)油液连通，复原行程时上腔(A)与空心腔(C)油液连通； 活塞杆(3)的空心腔(C)下端出口密封，上端出口通过活塞杆回油管(11)与储油室(6)油液连通，储油室(6)通过上腔补油单向阀(9)、上腔补油管(10)与上腔(A)油液单向连通； 所述的储油室(6)通过底阀(7)上安装或加工的下腔补油单向阀(8)与下腔(B)油液单向连 通。
2.根据权利要求1所述的一种泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的活塞(4)的滑动切换通道包括上腔通道(41)、下腔通道(42)、滑动支撑(43)和滑阀(44)，其中滑阀(44)与滑动支撑(43)滑动连接，对上腔通道(41)、下腔通道(42)与空心腔入口通道(31)之间的油液通路进行切换；上腔通道(41)上侧和下腔通道(42)下侧分别固定有滑阀限位块(45)。
3.根据权利要求2所述的一种泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的滑阀(44)为橡胶密封圈或滑动套。
4.根据权利要求2所述的一种泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的活塞(4)整体作为滑阀(44)，此时上腔通道(41)、下腔通道(42)即为上下两个空心腔入口通道，滑动支撑(43)即为两空心腔入口通道(31)之间部分的活塞杆，活塞(4)整体沿着该部分活塞杆(3)外表面滑动，对上腔通道(41)、下腔通道(42)与空心腔(C)之间的油液通路进行切换。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的蓄能器(5)由置于储油室(6)下方的密闭气囊(51)、可充气气囊(52)或浮动活塞储气室(53)替代。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的上腔补油管(10)为导流缸筒(101)，储油室(6)由储油缸筒(61)构成，其中，导流缸筒(101)上端由导向套及密封(I)密封并与活塞杆回油管(11)油液连通，导流缸筒(101)下端开口与储油缸筒(61)油液连通，储油缸筒(61)内表面上端、导流缸筒(101)外表面上端及导向套及密封(I)形成储气室(53)，储气室(53)等同于蓄能器(5)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的上腔补油管(10)和储油室(6)由储油导流缸筒(102)构成，储油导流缸筒(102)上端由导向套及密封(I)密封，并通过上腔补油单向阀(9)与上腔(A)单向油液连通，储油导流缸筒(102)下端密封，并通过下腔补油单向阀(8)与下腔(B)单向油液连通，储油导流缸筒(102)底部布置有密闭气囊(51)或可充气气囊(52)，空心腔(C)上端出口通过活塞杆回油管(11)与储油导流缸筒(102)油液连通。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的活塞杆回油管(11)为螺旋状软管(111)，螺旋状软管(111)上端与空心腔(C)上端出口油液连通，并绕着活塞杆(3)盘旋向下，螺旋状软管(111)下端与储油室(6)油液连通。
9.根据权利要求1所述的泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的下腔补油单向阀(8)和上腔补油单向阀(9)的开启压力不同，产生不同大小的补油阻力。
10.根据权利要求2所述的泵式浮动活塞减振器，其特征在于: 所述的上腔通道(41)和下腔通道(42)为阻尼孔，对流经油液产生阻尼作用，上腔通道(41)和下腔通道(42)的孔径大小和数量的不同组合，产生不同大小的阻尼力。
【文档编号】F16F9/32GK203656024SQ201420030912
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月19日 优先权日:2014年1月19日
【发明者】郭孔辉, 战敏, 张玉新, 陈禹行 申请人:吉林大学