一种两级压力式油气弹簧及工作方法_2

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成的爆炸视图;
图6是图4中阻尼阀体的放大的剖面示意图;
图7是图5中单个压缩阀片的放大的俯视图;
图8是图5中单个伸张阀片的放大的俯视图;
图9是图5中压缩阀片与压缩阻尼孔、伸张阻尼孔的位置关系图;
图10是图5中伸张阀片与压缩阻尼孔、伸张阻尼孔的位置关系图;
图11是图5中伸张阀和压缩阀的位置关系图。
[0014]图中:1、外杆;la、凸起;lb、螺栓安装孔;lc、第二充气孔;ld、第一充气孔;2、内杆;2a、矩形通孔;2b、螺栓安装孔;2c橡胶垫圈安装槽;2d、密封圈安装槽;3、缸筒盖;4、工作缸筒;4a、充油孔;5、阻尼阀体;5a、压缩阻尼孔;5b、螺栓安装孔;5c、第二级阻尼孔;5d、盲孔;5e、轴向常通孔;5f、伸张阻尼孔;6、单向阀体;7、伸张阀;7a、伸张阀片;7b、螺钉安装孔;7c、中心通孔;8、螺旋弹簧;9、压缩阀;9a、压缩阀片;%、螺钉安装孔;10、阻尼阀总成;11、浮动活塞;12、浮动活塞。
[0015]A1、第一级气室第一部分,A2、第一级气室第二部分;B、无杆腔;C、活塞杆内液体腔;D、环形腔;E、第二级气室。
【具体实施方式】
[0016]参见图1,本发明两级压力式油气弹簧主要包括工作缸筒4、缸筒盖3、活塞杆组件和阻尼阀总成10。工作缸筒4的顶端开口处盖有缸筒盖3,缸筒盖3与外杆I成间隙配合,与工作缸筒4顶端通过缸筒盖安装螺钉组件固定。
[0017]活塞杆组件主要由外杆1、内杆2和两个浮动活塞11、12组装而成,内杆2有间隙地空套在外杆I内腔中,与外杆I同轴心,内杆2的上端抵靠在外杆I的顶端的下表面。阻尼阀总成10通过螺栓固定连接在活塞杆组件的正下方,与活塞杆组件形成一个整体。活塞杆组件和阻尼阀总成10自工作缸筒4外从缸筒盖3的正中间伸入工作缸筒4内,可整体沿工作缸筒4的内壁上下移动。阻尼阀总成10、活塞杆组件、工作缸筒4三者同轴心,缸筒盖3对整个活塞杆组件起到导向和限位作用。在工作缸筒4内部,活塞杆组件和阻尼阀总成10将工作缸筒4分上下两个腔室,分别是上方的环形腔D和下方的无杆腔B。环形腔D由外杆I的外壁、工作缸筒4的内壁及缸筒盖3的下表面构成,由于缸筒盖3与外杆I成间隙配合,所以环形腔D与外界大气相通,便于弹簧工作时环形腔D内的气体交换。阻尼阀总成10底面与工作缸筒4之间围成无杆腔B,无杆腔B为液体腔。在工作缸筒4侧壁上设有充油孔4a,充油孔4a与无杆腔B相通,通过充油孔4a可向无杆腔B内充液体油。
[0018]内杆2的内腔中安装浮动活塞11,浮动活塞11的外壁和内杆2的内壁之间安装密封圈,浮动活塞11可沿内杆2内壁上下移动。浮动活塞11将内杆2的内腔隔成上下两个腔室,分别是上方的第一级气室的第一部分A1和下方的活塞杆内液体腔C。在外杆I的内壁与内杆2外壁之间的间隙处安装浮动活塞12,浮动活塞12的内、外侧壁分别与内杆2和外杆I采用密封件密封。浮动活塞12将外杆I的内壁与内杆2外壁之间的间隙隔成上下两个腔室,分别是上方的第一级气室的第二部分A2和下方的第二级气室E。
[0019]第一级气室的第一部分A1由外杆I顶端的下表面、内杆2的内壁、浮动活塞11的上表面围成。第一级气室的第二部分A2由内杆2的外壁、浮动活塞12的上表面、外杆I的内壁以及外杆I顶端的下表面围成。活塞杆内液体腔C由浮动活塞11的下表面、内杆2的内壁以及阻尼阀总成10的上表面构成。第二级气室E由外杆I的内壁、内杆2的底座上表面、内杆2的外壁及浮动活塞12的下表面围成。外杆I的底座下端面连接内杆2的底座上表面,在外杆I的下端面连接在内杆2的底座上表面的水平面联接处采用密封元件密封,防止第二级气室E内的气体泄露。外杆I的底座、内杆2的底座和阻尼阀总成10的阀座通过螺栓固定连接在一起。
[0020]参见图1和图2,在外杆I的上段,沿外杆I的内壁的圆周方向设有四个均布的凸起la。凸起Ia位于浮动活塞12的上方,其作用是作为浮动活塞12向上移动到最高位置时的限位。在外杆I侧壁上,在四个凸起Ia的上方开有I个第一充气孔ld,第一充气孔Id连通第一级气室的第二部分A2。在外杆I侧壁上在四个凸起Ia下方的一定距离处开有I个第二充气孔lc,第二充气孔Ic连通第二级气室E。第二充气孔Ic与凸起Ia的轴向距离需根据浮动活塞12的轴向长度确定,该距离应该满足在本发明全部组装完成后在初始位置时,使第二充气孔Ic位于浮动活塞12的下方。在外杆I的底座的周向方向设有四个均布的轴向螺栓安装孔lb,用于安装螺栓以固定连接内杆2的底座和阻尼阀总成10。
[0021]参见图1和图3,内杆2顶端开有四个周向均布的径向矩形通孔2a,径向矩形通孔2a使第一级气室的第二部分A1和第二部分A2相通。矩形通孔2a的位置要高于外杆I上的凸起la,且矩形通孔2a的轴向长度小于浮动活塞12的轴向长度。内杆2的底座径向方向开有四个均布的轴向螺栓安装孔2b,螺栓安装孔2b的位置与外杆I上的轴向螺栓安装孔Ib位置对应,用以安装螺栓以固定连接外杆I和阻尼阀总成10。内杆2底座的上表面开有环形橡胶垫片的安装槽2c,使内杆2底座与外杆I底座之间密封连接。底座侧面设有密封圈的安装槽2d,用以安装密封圈,使内杆2及整个活塞杆组件与工作缸筒4的内壁之间密封。
[0022]参见图1、图4和图5,阻尼阀总成10由阻尼阀体5、单向阀体6、伸张阀7、螺旋弹簧8及压缩阀9组成。阻尼阀体5的中间部分向上凸起延伸至活塞杆内液体腔C内,在其中间凸起部分的上表面上固定安装压缩阀9。在阻尼阀体5的底部中间从下至上开有一个盲孔5d,盲孔5d的中心轴与阻尼阀体5的中心轴共线。在盲孔5d底部开口处安装单向阀体6,单向阀体6是半球形状。盲孔5d内部的轴向中间安装第二级阻尼弹性元件螺旋弹簧8,螺旋弹簧8的上端接触于盲孔5d上面,螺旋弹簧8的下端固定连接单向阀体6,与单向阀体6的上表面焊接在一起。单向阀体6从盲孔5d内向下伸在无杆腔B中,在单向阀体6外部套有一个伸张阀7。油气弹簧的拉伸行程中,在上方的活塞杆内液体腔C的液体压力大于在下方的无杆腔B内的液体压力,伸张阀7套在单向阀体6的外部可防止在伸张行程时,单向阀体6脱离盲孔5d。
[0023]参见图1、图4、图5、图6,在阻尼阀体5的中间凸起部分开有周向均布的四个轴向通孔,四个轴向通孔位于盲孔5d的外圈之外,与盲孔5d不连通;四个轴向通孔均连通于上方的活塞杆内液体腔C和下方的无杆腔B。四个轴向通孔分别是轴向的两个压缩阻尼孔5a和轴向的两个伸张阻尼孔5f,伸张阻尼孔5f的孔径小于压缩阻尼孔5a。两个压缩阻尼孔5a相对于阻尼阀体5的中心轴对称,两个伸张阻尼孔5f也相对于阻尼阀体5的中心轴对称,压缩阻尼孔5a与伸张阻尼孔5f之间位置相差90°。油气弹簧的阻尼力是由阻尼孔孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦力形成,即液体流经阻尼孔时会对阻尼阀体产生一个力矩。所以本发明的两个压缩阻尼孔5a和两个伸张阻尼孔5f分别对称布置,可以使阻尼阀体5在液体流经阻尼孔时受到对称力矩。阻尼阀体5的中间凸起部分外壁的外侧还开有四个直径相同的轴向常通孔5e,轴向常通孔5e连通活塞杆内液体腔C和无杆腔B。当车架或车身振动缓慢(即活塞杆组件和工作缸筒4的相对运动缓慢)时,无杆腔B与活塞杆内液体腔C腔内的油压差不足以克服压缩阀9和伸张阀7的阀片弯曲预紧力而推开压缩阀9或伸张阀7,此时,油液通过轴向常通孔5e产生阻尼力。在盲孔5d的孔壁上设置四个沿圆周方向均布、相隔90°的径向矩形通孔作为第二级阻尼孔5c,使盲孔5d与外部连通。第二级阻尼孔5c只有在本发明的活塞杆组件与工
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