專利名稱：工礦車輛用前懸架油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓油缸技術(shù)領(lǐng)域，尤其是ー種用于エ礦車輛的前懸架油缸。
背景技術(shù)：
エ礦車輛裝載量大，人們對(duì)其的機(jī)動(dòng)性能要求越來(lái)越高，其平均行駛速度、行駛平順性、橫向穩(wěn)定性、緩沖可靠性和乘坐舒適性是對(duì)其機(jī)動(dòng)性的幾個(gè)重要指標(biāo)，這些都與車身的固有振動(dòng)特性相關(guān)，車身的固有振動(dòng)特性是由其懸架系統(tǒng)來(lái)決定的。傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)大都是由減震器和螺旋彈簧或是板彈簧組成，彈簧的剛度是定值，為了保證不同路面上的行駛平順性，需要懸架的剛度較軟，因此往往懸架的空間很大，彈簧質(zhì)量大，無(wú)法適應(yīng)重型底盤輕量化的發(fā)展，并且不能同時(shí)兼顧底盤的舒適性與操縱穩(wěn)定性；另外，因?yàn)閺椈射摰膹?qiáng)度有限，如果載重量増大，那么鋼板彈簧的體積和長(zhǎng)度就必然隨之增加。在國(guó)外的重型卡車上橡膠彈簧懸架也很普及，承載同樣的重量，橡膠彈簧的體積要比鋼板彈簧小得多。橡膠彈簧懸架除了具有強(qiáng)大的承載能力，還具有無(wú)噪聲、免維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，但是國(guó)內(nèi)貨運(yùn)卡車超載嚴(yán)重，重卡上的橡膠彈簧使用壽命比國(guó)外低很多，所以我國(guó)的重卡絕大多數(shù)仍使用鋼板彈簧懸架。70年代后期出現(xiàn)了集減振器與支承彈簧于一體的油氣懸掛系統(tǒng)，此項(xiàng)技術(shù)在工程車上得到廣泛的應(yīng)用。油氣懸架是將油和氣結(jié)合，同時(shí)利用油液的不可壓縮實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)和力的傳遞，利用油液流動(dòng)的易控制性實(shí)現(xiàn)各種大功率的控制。油氣懸架不僅能具有較好的彈性特性，更重要的是它能方便地實(shí)現(xiàn)汽車運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)的良好控制。懸架油缸作為油氣懸架最重要的部件，決定了整個(gè)懸架系統(tǒng)的主要性能，因此要求其在非線性剛度、非線性阻尼、車身高度自由調(diào)節(jié)、単位儲(chǔ)能比大等方面具有較好的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供ー種用于エ礦車輛、具有良好阻尼效果、能保持車輛行駛平穩(wěn)性的前懸架油缸。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是ー種用于エ礦車輛的前懸架油缸，安裝于車輛前部的上、下車架之間，包括缸體、固定在缸體尾端的缸底、與缸體內(nèi)壁液封滑動(dòng)配合的活塞桿和活塞，活塞將缸體分割成油缸的有桿腔和無(wú)桿腔，活塞環(huán)套固定在活塞桿尾端，所述活塞桿具有與無(wú)桿腔相通且一端封閉的內(nèi)腔，活塞桿上近活塞處徑向分別設(shè)有單向閥和連通內(nèi)腔與有桿腔的阻尼孔。所述的缸底上設(shè)有與無(wú)桿腔相通的加油孔，通過加油孔可以向活塞桿內(nèi)腔加油、充氣。所述的單向閥包括鋼球，活塞桿上開設(shè)有徑向的臺(tái)階孔，鋼球位于臺(tái)階孔外側(cè)的大孔內(nèi)。為保證油缸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，所述的活塞桿與缸體內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)向套，活塞與缸體內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)向環(huán)。
所述的內(nèi)腔內(nèi)位于活塞桿前端處設(shè)有密封擋塊，密封擋塊與內(nèi)腔內(nèi)壁之間設(shè)有擋圈。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在車輛行程過程中，通過路面的激勵(lì)作用，反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)來(lái)適應(yīng)路面的狀況，實(shí)現(xiàn)了減振和支撐的功能，設(shè)置在活塞桿上的單向閥、阻尼孔在此過程中實(shí)現(xiàn)阻尼大小的變換交替，達(dá)到了保證車輛運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的目的。由于充入活塞桿內(nèi)腔中的油氣，具有非線性特性，井隨著位移激勵(lì)幅值的增加，剛度系數(shù)明顯增加，這ー剛度特性同傳統(tǒng)的懸架有明顯的區(qū)別。當(dāng)懸架的位移變化較小時(shí)，其剛度值較小，且變化較小，使得車輛在較好的路面上行駛具有了較好的平穩(wěn)性；當(dāng)懸架位移變化較大時(shí)，其剛度也迅速增加，使車輛在較差的路面行駛時(shí)有較好的抗沖擊能力。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.缸體2.缸底3.活塞桿 31.內(nèi)腔4.活塞5.單向閥51.鋼球6.阻尼孔 7.加油孔 8.導(dǎo)向套 9.導(dǎo)向環(huán)10.密封擋塊11.擋圈12.有桿腔13.無(wú)桿腔14.擋板
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示的ー種用于エ礦車輛的前懸架油缸，安裝于車輛前部的上、下車架之間。包括缸體1、固定在缸體I尾端的缸底2、與缸體I內(nèi)壁液封滑動(dòng)配合的活塞桿3和活塞4，活塞4環(huán)套固定在活塞桿3尾端，其中缸體I內(nèi)孔為前小后大的階梯孔，活塞桿3與階梯孔的小孔部分液封滑動(dòng)配合，活塞2與階梯孔的大孔部分液封滑動(dòng)配合，活塞桿3、階梯孔的大孔內(nèi)壁、活塞4前側(cè)面三者之間構(gòu)成油缸的有桿腔12，活塞4后側(cè)面、階梯孔的大孔內(nèi)壁、缸底2內(nèi)側(cè)面三者之間構(gòu)成油缸的無(wú)桿腔13。所述的活塞桿3開設(shè)有與無(wú)桿腔13相通的內(nèi)腔31，缸底2上設(shè)有與無(wú)桿腔13相通的加油孔7，通過該加油孔7可以向無(wú)桿腔13加油、充氣；在內(nèi)腔31位于活塞桿3前端處，設(shè)有封閉內(nèi)腔31 —端的密封擋塊10，密封擋塊10與內(nèi)腔31內(nèi)壁之間設(shè)有卡住密封擋塊10的擋圈11，并設(shè)置有擋板14加以固定密封擋塊10。在活塞桿3上近活塞4處的徑向，分別設(shè)有單向閥5和阻尼孔6，其中阻尼孔6連通內(nèi)腔31與有桿腔12，阻尼孔6數(shù)量可根據(jù)要求設(shè)置ー個(gè)或多個(gè)；所述的單向閥5為鋼球51，活塞桿3上開設(shè)有徑向的臺(tái)階孔，鋼球51位于臺(tái)階孔外側(cè)的大孔內(nèi)。為了保證油缸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，所述的活塞桿3與缸體I內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)向套8，導(dǎo)向套8位于缸體I階梯孔的臺(tái)階端面處，活塞3外周面與缸體I內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)向環(huán)9。本發(fā)明動(dòng)作原理簡(jiǎn)述如下活塞桿3的內(nèi)腔31通過數(shù)個(gè)阻尼孔6和單向閥5將油缸的有桿腔12與無(wú)桿腔13連通，油缸制作完畢后，通過加油孔7向無(wú)桿腔13內(nèi)加入一定量的液壓油，液壓油同時(shí)進(jìn)入活塞桿3的內(nèi)腔31內(nèi)，在油缸裝上車輛后再通過加油孔7向無(wú)桿腔13內(nèi)沖入一定壓カ的惰性氣體(如N2)，也就是說(shuō)油缸內(nèi)是按一定比例充滿油液和惰性氣體的混合物，在車輛受到不平路面激勵(lì)吋，活塞4和活塞桿3組件就會(huì)相對(duì)缸體I作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。1、當(dāng)活塞桿3組件相對(duì)缸體I收縮，即懸架油缸處于壓縮行程，則無(wú)桿腔13內(nèi)的油液受到壓縮，同時(shí)氣體壓カ増大，這相當(dāng)于彈簧受到壓縮，同時(shí)有桿腔12的容積増大，壓カ下降，這時(shí)無(wú)桿腔13內(nèi)的部分油液在受到壓縮氣體壓カ的作用下，經(jīng)過阻尼孔6和單向閥5從無(wú)桿腔13進(jìn)入有桿腔12，在這ー過程中由于單向閥5和阻尼孔6同時(shí)導(dǎo)通，油液流經(jīng)單向閥5和阻尼孔6的流速較低，產(chǎn)生的阻尼カ比較小，這時(shí)主要由無(wú)桿腔13內(nèi)的氣體受到壓縮產(chǎn)生弾性作用來(lái)抑制活塞桿3的縮回運(yùn)動(dòng)；2、當(dāng)活塞桿3組件相對(duì)于缸體I伸出，SP懸架油缸處于復(fù)原行程，則有桿腔12的油液受壓縮，迫使有桿腔12的油液通過阻尼孔6向無(wú)桿腔13流動(dòng)，此時(shí)的單向閥5處于關(guān)閉狀態(tài)，因此產(chǎn)生了較大的阻尼力來(lái)迅速衰減振動(dòng)，而且有桿腔12內(nèi)油壓升高，使復(fù)原行程的剛度増大，増加了阻尼作用，延緩了回彈，從而有利于改善車輛行駛的平穩(wěn)性。因此在車輛的行程過程中，由于路面的激勵(lì)作用，懸架油缸能反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)來(lái)適應(yīng)路面的不同狀況，實(shí)現(xiàn)減振和支撐的功能。最后說(shuō)明的是車輛懸架系統(tǒng)的剛度并不是輸入位移激勵(lì)的線性函數(shù)，而是具有非線性特性,并隨著位移激勵(lì)幅值的增加，剛度系數(shù)明顯增加,這ー剛度特性同傳統(tǒng)的懸架有明顯的區(qū)別。當(dāng)懸架的位移變化較小時(shí)，其剛度值較小，且變化較小，使得車輛在較好的路面上行駛具有了較好的平穩(wěn)性；當(dāng)懸架位移變化較大時(shí)，其剛度也迅速増加，使車輛在較差的路面行駛時(shí)有較好的抗沖擊能力。同時(shí)影響油氣懸架油缸特性的包括初始的充氣壓力、油缸本身的參數(shù)(油缸缸體I直徑、阻尼孔6和單向閥5的有效過流面積)和環(huán)境參數(shù)等，這些都要根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行合適選擇，以滿足使用要求。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種工礦車輛用前懸架油缸，安裝于車輛前部的上、下車架之間，包括缸體(I)、固定在缸體(I)尾端的缸底(2 )、與缸體(I)內(nèi)壁液封滑動(dòng)配合的活塞桿(3 )和活塞(4)，活塞(4)將缸體(I)分割成油缸的有桿腔(12)和無(wú)桿腔(13)，其特征是活塞(4)環(huán)套固定在活塞桿(3)尾端，所述活塞桿(3)具有與無(wú)桿腔(13)相通且一端封閉的內(nèi)腔(31)，活塞桿(3)上近活塞(4)處徑向分別設(shè)有單向閥(5)和連通內(nèi)腔(31)與有桿腔(12)的阻尼孔(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工礦車輛用前懸架油缸，其特征是所述的缸底(2)上設(shè)有與無(wú)桿腔(13)相通的加油孔(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工礦車輛用前懸架油缸，其特征是所述的單向閥(5)包括鋼球(51)，活塞桿(3)上開設(shè)有徑向的臺(tái)階孔(32)，鋼球(51)位于臺(tái)階孔(32)外側(cè)的大孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工礦車輛用前懸架油缸，其特征是所述的活塞桿(3)與缸體Cl)內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)向套(8)，活塞(4)與缸體(I)內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)向環(huán)(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工礦車輛用前懸架油缸，其特征是所述的內(nèi)腔(31)內(nèi)位于活塞桿(3 )前端處設(shè)有密封擋塊(10 )，密封擋塊(10 )與內(nèi)腔(31)內(nèi)壁之間設(shè)有擋圈(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工礦車輛用前懸架油缸，安裝于車輛前部的上、下車架之間，包括缸體、固定在缸體尾端的缸底、與缸體內(nèi)壁液封滑動(dòng)配合的活塞桿和活塞，活塞環(huán)套固定在活塞桿尾端，所述活塞桿具有與缸體無(wú)桿腔相通且一端封閉的內(nèi)腔，活塞桿上近活塞處徑向設(shè)有單向閥和連通內(nèi)腔與缸體有桿腔的阻尼孔。本發(fā)明在車輛行程過程中，通過路面的激勵(lì)作用，反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)來(lái)適應(yīng)路面的狀況，實(shí)現(xiàn)了減振和支撐的功能，設(shè)置在活塞桿上的單向閥、阻尼孔在此過程中實(shí)現(xiàn)阻尼大小的變換交替，達(dá)到了保證車輛運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的目的。
文檔編號(hào)F16F9/06GK103016595SQ201210498898
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者汪立平, 蘭根招 申請(qǐng)人:江蘇恒立高壓油缸股份有限公司