为活塞2的线位移，则第一金属螺旋管路4中的流体角位移约等于：
[0044]第一金属螺旋管路4中液体总质量围绕螺旋管轴线的惯性力矩约等于Hihe3Ur4 2 = J1。由于两端点之间的惯性力与终端之间的相对加速度成比例。可得：
[0046] 由此可得:惯质系数
[0047] 对于仅打开第二金属螺旋管路6时的情况：
[0048] 若记X2为活塞2的线位移，则第二金属螺旋管路6中的流体角位移约等于：
[0050]第二金属螺旋管路6中液体总质量围绕螺旋管轴线的惯性力矩约等于Hihe3l2r42 = J2。由于两端点之间的惯性力与终端之间的相对加速度成比例。可得：
[0052] 由此可得:惯质系数
[0053] 对于第一金属螺旋管路4和第二金属螺旋管路6同时打开的情况：
[0054] 这里近似两条管路油液的流速相同，
[0055]若记X3为活塞2的线位移，则：
[0056] 第一金属螺旋管路4中流速为：
[0057] 第二金属螺旋管路6中流速为
[0058]由此以及上面推导出的结论综合分析可得：
[0059] 惯质系数
[0060] 图3为本实施例所述变惯质系数液体惯容器的具体布置方式，液压缸两端点分别 通过吊耳7与车身和车轮相连，实际布置可以与阻尼器共同安装，甚至可以设计为液压缸与 阻尼器一体式的减振器。四个开关控制阀5-端与液压缸筒相连，另一端分别与两根金属螺 旋管相连，通过四个控制阀5的通断可以调节惯容器的惯质系数，具体操作如下：
[0061] 仅打开第一金属螺旋管路4,为第一级惯质系数，此时惯质系数较小；
[0062] 仅打开第二金属螺旋管路6,为第二级惯质系数，此时惯质系数中等；
[0063]第一金属螺旋管路4、第二金属螺旋管路6同时打开，为第三级惯质系数，此时惯质 系数较大。
[0064]可以看出，通过调节金属螺旋管路的通断，即可达到改变惯容系数b的目的，从而 实现对惯容器的主动可调控制。开关控制阀5为一电磁阀，采用普通直动式电磁阀即可。金 属管路具有成本低廉、易于生产、不宜损坏的优点，同时相比于滚珠丝杠等传统惯容器也易 于在不过分增加机构复杂程度的前提下实现惯质系数的可变。
[0065]当路况恶劣，颠簸严重时，汽车车身振动将明显加剧，此时，通过调节金属螺旋管 路的通断，即可实现主动可控地增大惯容器惯质系数的目的，使得惯容器能够产生较大的 惯性力，降低车身的振动;相反，在路况平滑的状况下，可断开部分阀门，使得惯容器与悬架 刚度、减振器阻尼相匹配，使整个悬架始终工作在最优的状况下，达到良好的乘坐舒适性以 及驾驶稳定性。
[0066] 实施例二：
[0067] 如图2所示，所述第一金属螺旋管路4、第二金属螺旋管路6的半径相同、螺旋半径 不同，且布置于两同心的圆柱面上。
[0068] 设:ri是活塞2的半径，r2是液压缸筒1的内半径，第一金属螺旋管路4、第二金属螺 旋管路6的半径为r 3，r4i是第一金属螺旋管路4的螺旋半径，Γ42是第二金属螺旋管路6的螺旋 半径，h是螺旋的螺距，η是螺旋的圈数，L是液压缸筒1的内长，P是液体密度。
[0069]与实施例1中相同，忽略掉一些次要的因素，并作理想化处理。
[0070] 液压缸的截面积^ = "^2^2)，第一金属螺旋管路4、第二金属螺旋管路6的截面 积 Α2' =^n20
[0071] 第一金属螺旋管路4中的液体总质量约等于：
[0073]第二金属螺旋管路6中的液体总质量约等于：
[0075] 第一金属螺旋管路4和第二金属螺旋管路6中的液体总质量约等于：
[0076] mhei'=mheii'+mhei2' (14)
[0077] 液压缸中的液体总质量约等于：
[0078] pji ( γ22~γ I2) L=mcyi (15)
[0079] 对于仅打开第一金属螺旋管路4时的情况：
[0080] 若记X1 '为活塞2的线位移，则螺旋管中的流体角位移约等于：
?
[0082]第一金属螺旋管路4中液体总质量围绕螺旋管轴线的惯性力矩约等于m'm2 = 心'。由于两端点之间的惯性力与终端之间的相对加速度成比例。可得：
[0084]由此可得：
[0086] 其中，bi'为惯质系数。
[0087] 对于仅打开第二金属螺旋管路6时的情况：
[0088] 若记X2 '为活塞2的线位移，则螺旋管中的流体角位移约等于：
[0090]第二金属螺旋管路6中液体总质量围绕螺旋管轴线的惯性力矩约等于mhe3l2'r42 2 = J2'。由于两端点之间的惯性力与终端之间的相对加速度成比例。可得：
[0092]由此可得：
[0094]其中，b2'为惯质系数。
[0095] 对于第一金属螺旋管路4和第二金属螺旋管路6同时打开的情况：
[0096] 这里近似第一金属螺旋管路4和第二金属螺旋管路6中油液的流速相同，
[0097]若记X3 '为活塞2的线位移，则
[0098] 管Γ中流速为：
管Π '中流速为
[0099] 由此以及上面推导出的结论综合分析可得：
[0101]其中，b3'为惯质系数。
[0102] 实施例一中第一金属螺旋管4、第二金属螺旋管6的中间有着较大的空间，可以放 置阻尼器或液压缸，实施例二中第一金属螺旋管4、第二金属螺旋管6布置于两个圆柱面上， 虽然螺旋中的内空间相对有所减小，但是因为不需要交叉布置两根金属螺旋管，整体高度 有所下降，若所需惯质系数较大，仍然因有着较大的螺旋半径而拥有较大的螺旋内空间，故 相比于实施例一的布置方式，实施例二更加适宜于用在所需惯质系数较大的大型、重型车 辆上面。
[0103] 所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方 式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见 的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种可变惯质系数的双管路液体惯容器，其特征在于:包括液压缸筒（1)、活塞(2)、 活塞杆(3)、第一金属螺旋管路(4)、第二金属螺旋管路(6)、开关控制阀（5)， 活塞（2)与活塞杆(3)相连，活塞（2)装入液压缸筒（1)中，将液压缸筒（1)分为两腔室， 液压缸筒（1)的两腔室筒壁上分别开有两个小孔，第一金属螺旋管路(4)、第二金属螺旋管 路(6)分别与两个腔室上的一个小孔连接，形成两条独立的液压油回路，所述第一金属螺旋 管路(4)、第二金属螺旋管路(6)与小孔之间设有开关控制阀（5)，所述第一金属螺旋管路 (4 )、第二金属螺旋管路(6)液压缸内灌满了液压油。2. 根据权利要求1所述的双管路液体惯容器，其特征在于:所述第一金属螺旋管路(4)、 第二金属螺旋管路(6)的半径不同、螺旋半径相同，且布置于同一圆柱面上。3. 根据权利要求1所述的双管路液体惯容器，其特征在于:所述第一金属螺旋管路(4)、 第二金属螺旋管路(6)的半径相同、螺旋半径不同，且布置于两同心的圆柱面上。4. 根据权利要求1所述的双管路液体惯容器，其特征在于:第一金属螺旋管路(4)、第二 金属螺旋管路(6)的材质为铜、铝或特种塑料。5. 根据权利要求1所述的双管路液体惯容器，其特征在于:第一金属螺旋管路(4)、第二 金属螺旋管路(6)的旋转半径远远大于螺距。6. 根据权利要求1所述的双管路液体惯容器，其特征在于:液压缸筒（1)半径远远大于 第一金属螺旋管路(4)、第二金属螺旋管路(6)的半径。7. 根据权利要求1所述的双管路液体惯容器，其特征在于:所述开关控制阀（5)为电磁 阀或液压阀。
【专利摘要】本实用新型提供了一种可变惯质系数的双管路液体惯容器，包括液压缸筒、活塞、活塞杆、两条金属螺旋管路、开关控制阀以及其它一些连接件。活塞置于液压缸筒内，将液压缸分成两室，活塞杆与活塞相连，两条金属螺旋管两端分别与液压缸筒两室相连，在螺旋管与液压缸筒的连接处，安装有开关控制阀。本实用新型利用改变液体惯容器的油液质量来改变惯容器参数，可以通过控制阀门的开关控制管路的通断，调节油液的流通方式，实现具有“大”、“中”、“小”三级可调惯质系数的液体惯容器装置。本实用新型与现有技术相比具有惯质系数可调、机构运行平稳、结构简单、组件较少、加工与装配容易、成本较低、生产效率高、使用寿命长等优点。
【IPC分类】F16F9/20, F16F9/34
【公开号】CN205136453
【申请号】CN201520892797
【发明人】陈龙, 刘昌宁, 张孝良, 沈钰杰, 杨军, 黄振兴, 张华新
【申请人】江苏大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月10日