專(zhuān)利名稱(chēng)：延長(zhǎng)液力減震器壽命并改善其使用性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液力減震裝置，尤其是筒式液力減震器。
傳統(tǒng)的筒式液力減震器，尤其是車(chē)用的減震器，其使用壽命不足叁萬(wàn)公里，其阻尼是固定的。
本發(fā)明力圖延長(zhǎng)液力減震裝置的使用壽命，并使其阻尼特征更佳可調(diào)控。
以傳統(tǒng)的筒式液力減震器為改進(jìn)的參照對(duì)象，敘述本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)首先，切斷(附

圖1)所示液力減震裝置主腔(9)與付腔(11)(稱(chēng)活塞(6)之下的工作腔(10)內(nèi)部容積空間為主腔(9)；活塞(6)之上的，有活塞桿(5)一方的為付腔(11))，除工作腔(10)內(nèi)直接聯(lián)系之外的流體(包括氣態(tài)和液態(tài))聯(lián)系，從主腔底部(12)(工作套筒(4)底端)沿工作腔(10)之外各部位，順次至活塞桿(5)等運(yùn)動(dòng)部件與導(dǎo)向座(3)之間的導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)間隙(7)處，可能發(fā)生主腔(9)與付腔(11)非直接聯(lián)系的沿途，采用封閉主腔底部(12)、封閉工作套筒之外與外殼之內(nèi)環(huán)柱形通道某處、封閉導(dǎo)向座泄流道(8)等方法，使主腔(9)及主腔連通空間(21)(封閉后與主腔(9)具備有控制或無(wú)控制流體連通部分)中流體與付腔(11)，既便長(zhǎng)期使用后也不會(huì)發(fā)生非直接工作聯(lián)系，也不與殼外發(fā)生工作聯(lián)系。見(jiàn)(附圖2)。
其次，使外力(震動(dòng))引起的液力減震裝置的部件運(yùn)動(dòng)，僅造成主腔(9)的容積空間變化，例如，以柱塞(27)結(jié)構(gòu)(附圖3)取代傳統(tǒng)的“活塞(6)——活塞桿(5)(附圖1、2)式結(jié)構(gòu)，作為相對(duì)工作移動(dòng)一方的部件。
第三，通過(guò)對(duì)減震裝置中主腔(9)、付腔(11)及其余相關(guān)空間中，氣、液各自數(shù)量及總量的控制、調(diào)整，使之產(chǎn)生所需的工作阻尼(包括阻尼力的大小及變化特征)。即在所需腔、空間的相應(yīng)部位，置以溢流孔(17)、吸管(16)、單向閥(18)及氣量(液面)控制管(19)，以調(diào)控該腔及空間的氣、液比例及數(shù)量，以及各腔、空間之間的互流。
第四，在液力減震裝置的主腔(9)、付腔(11)及其余內(nèi)部空間中，按需要通向外部的氣、液?jiǎn)为?dú)或共用通道(可以是導(dǎo)管(28)或其它方式)，使減震裝置部件受迫工作運(yùn)動(dòng)和系統(tǒng)自身慣性造成各腔容積變化產(chǎn)生的(稱(chēng)之為被動(dòng))，和外界動(dòng)力產(chǎn)生(稱(chēng)之為主動(dòng))的氣，液有控制的由此通道進(jìn)出各腔及空間，調(diào)控其內(nèi)氣液比例及總量，達(dá)到控制震動(dòng)引起減震部件動(dòng)作幅度、頻率等指標(biāo)，及通過(guò)主動(dòng)控制，使減震運(yùn)動(dòng)部件在某一瞬時(shí)到達(dá)某位置的目的。
第五、在液力減震裝置中采用下述技術(shù)；由聚乙烯等足以起到密封、分隔作用的，各類(lèi)軟體單一或復(fù)合材料為主體，形成有或無(wú)骨架的，可按需變形的各類(lèi)套筒、口袋及其它適當(dāng)形狀，結(jié)構(gòu)形式(如多層彼此隔絕相套)與周?chē)矬w一起(如套筒、口袋等，其開(kāi)口處與固定的箱壁、軸承座、活動(dòng)的桿、筒、軸等形成固定密封或滑動(dòng)密封連接)，構(gòu)成對(duì)欲保護(hù)空間及其間物體的完全包容。其通過(guò)變形來(lái)平衡內(nèi)外壓力的不等及變化，和借助內(nèi)外物體的依托來(lái)平衡自身所受外力的特點(diǎn)(我們稱(chēng)之為“變形平衡”)，使其內(nèi)部的物體及空間，在內(nèi)、外容積和壓力變化條件下，仍保持與外部的密封隔絕，內(nèi)外無(wú)物質(zhì)交換。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
(附圖1)為傳統(tǒng)的筒式液力減震器示意圖。圖中
1-油封2-外殼 3-導(dǎo)向座4-工作套筒5-活塞桿 6-活塞7-活塞桿與導(dǎo)向座之間導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)間隙8-導(dǎo)向座泄流道9-主腔 10-工作腔11-付腔 12-主腔底部 13-活塞上阻尼通道14-活塞與工作套筒內(nèi)壁之間的運(yùn)動(dòng)間隙(附圖2)與(附圖3)為說(shuō)明各條技術(shù)方案的標(biāo)識(shí)圖。圖中與(附圖1)中件號(hào)相同者為相似件。
15-用于封閉工作套筒之外與外殼之內(nèi)環(huán)柱形流體通道的隔斷16-及管 17-溢流孔18-單向閥 19-氣量(液面)控制管20-主腔連通空間 21-付腔連通空間22-護(hù)桿套 23-調(diào)整螺母 24-密封圈25-新式導(dǎo)向座 26-新式導(dǎo)座溢流孔27-柱塞 28-氣或液導(dǎo)管例如在活塞——活塞桿(附圖1)式結(jié)構(gòu)中，在導(dǎo)向座(3)以下付腔(11)里，以防止從活塞桿(5)與導(dǎo)向座(3)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)間隔(7)處，由付腔(11)向?qū)蜃?3)之上方的空間泄漏為主要目的，設(shè)置護(hù)桿套(22)。該套以單層或多層聚乙烯膜制成各圓筒層層相套并彼此隔絕狀，一端密封固定在導(dǎo)向座(3)底面位于付腔(11)中的相應(yīng)部位，或工作套筒(4)靠近導(dǎo)向座(3)的部位；另一端密封固定于活塞桿(5)上(密封滑動(dòng)于活塞桿(5)上也可以但其滑動(dòng)量不應(yīng)過(guò)大，以免過(guò)于磨損)。其長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足活塞(6)下行至最低點(diǎn)時(shí)，它仍保持各處可貼向活塞桿(5)及付腔(11)內(nèi)壁的松馳狀態(tài)。這樣，付腔(11)內(nèi)壓力變化和活塞桿(5)移動(dòng)，只能使其變形并貼向活塞桿(5)或腔壁某處，其本身總體不受力。該護(hù)桿套(22)將被保護(hù)的活塞桿(5)部分及導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)間隙(7)，與付腔(11)中的氣、液隔絕開(kāi)來(lái)。雖導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)間隙(7)會(huì)由于磨損擴(kuò)大，護(hù)桿套(22)仍可保證此處不產(chǎn)生付腔(11)向外的泄漏，見(jiàn)(附圖2)
在柱塞式結(jié)構(gòu)中，該護(hù)桿套(22)可一端固定于柱塞(27)底面，另一端固定于柱塞(27)滑動(dòng)最低點(diǎn)之下工作套筒 (4)或作為工作腔(10)的外殼(2)內(nèi)壁某處，使主腔(9)與柱塞(27)之運(yùn)動(dòng)間隙(14)之間不產(chǎn)生氣、液的聯(lián)系。見(jiàn)(附圖3)該分隔保護(hù)方式還可用于其它各類(lèi)腔體內(nèi)。用來(lái)使其內(nèi)外流體不產(chǎn)生物質(zhì)交換，以達(dá)到受保護(hù)的桿或其它形狀、功能各異的物體，尤其是移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)間隙不受流體侵入。當(dāng)然，其它環(huán)境下也是可用的。其形狀以能動(dòng)態(tài)包容所保護(hù)物體及相關(guān)空間，并在周?chē)h(huán)境條件下可實(shí)現(xiàn)變形平衡。除所述的用固定密封，滑動(dòng)密封來(lái)處理一端或兩端，對(duì)懸臂部件可采用一端封口的口袋方式。還可采用帶活動(dòng)骨架的結(jié)構(gòu)形式。由于所貼向物體的性質(zhì)和其它原因，會(huì)產(chǎn)生局部小的內(nèi)外壓差和其局部受拉力，這就要求在材料、結(jié)構(gòu)上予以考慮。
通過(guò)封閉傳統(tǒng)減震器工作聯(lián)系之外的主腔底部(12)，阻止付腔(11)上部導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)間隙(7)泄漏，及兩者之間其它部位的主腔(9)與付腔(11)非工作聯(lián)系，使減震器磨損后仍可工作。
如對(duì)雙作用減震器，在外殼(2)與工作全部套筒(4)之間設(shè)置隔斷(15)。這樣，減震器工作全部或主要依賴(lài)主腔(9)及隔斷(15)之下的主腔連通空間(20)中氣液容積變化抗力。而付腔(11)及其它部位壓力變化不會(huì)或基本不影響減震器工作，其主要作用為儲(chǔ)液。這樣，油封(1)處的泄漏就不會(huì)對(duì)工作阻尼產(chǎn)生影響。其加大的儲(chǔ)液量若再輔以由定期補(bǔ)液孔進(jìn)行定期補(bǔ)液，則減震器壽命更為提高。在上述基礎(chǔ)上，在付腔(11)、導(dǎo)向座(3) 以上的空間及伸出減震器外部的活塞桿(5)的必要部位，布置護(hù)桿套(22)，使付腔(11)，甚至其余各空間都參予工作，使之性能更佳。見(jiàn)(附圖2)溢流孔(17)可以是允許單向及有壓力控制流動(dòng)的，也可以是雙向流動(dòng)或無(wú)所述壓力控制的。它可使某腔，空間的液面高度(氣液比例得以保持；同時(shí)也起在各腔、空間分配阻尼的作用)。
吸管(16)除具有溢流孔(17)作用外，還可在其內(nèi)置以，由顆粒青銅粉等燒結(jié)、陶瓷及金屬纖維等壓制及濾紙制成的，呈各類(lèi)形狀的片、塊狀阻尼元件。它們是可用于其它場(chǎng)合使流過(guò)的流體(主要為液體)產(chǎn)生壓降的獨(dú)立阻尼產(chǎn)品。將其相應(yīng)形狀、材質(zhì)的塊(或片)一個(gè)或數(shù)個(gè)串入吸管(16)，通過(guò)各方式使流體流經(jīng)吸管(16)時(shí)，只能由串接的阻尼元件中通過(guò)，由吸管(16)也就是一個(gè)能使流過(guò)流體迅速產(chǎn)生壓降的阻尼產(chǎn)品。在液力減震裝置中，可用于空心柱塞(27)等各需阻尼的場(chǎng)合。
單向閥(18)與氣量(液面)控制管(19)一起，按(附圖2)方式配置于傳統(tǒng)的液力減震器上，既使不運(yùn)用其它方法，也可獲得以拉伸行程為工作行程的單作用減震器。它們的作用主要是使頂部密閉的，各種應(yīng)用場(chǎng)合的氣、液混合腔室中的液面高度得以調(diào)整、保持。在此表現(xiàn)為調(diào)整管(19)長(zhǎng)來(lái)控制其液面高度，液面不會(huì)因混合氣液的積累作用而降低。
可以通過(guò)對(duì)溢流孔(17)、吸管(16)、單向閥(18)、氣量(液面)控制管(19)等進(jìn)行予先和隨機(jī)伺服(通過(guò)電、磁、機(jī)械等直接或搖控方式)調(diào)整、控制，來(lái)使包括液力減震裝置在內(nèi)的各種壓力系統(tǒng)，具有隨條件而變化的合理氣液比例。
將傳統(tǒng)的活塞(6)—活塞桿(5)改為柱塞(27)式結(jié)構(gòu)，這樣付腔(11)就消失了，減震器工作完全依賴(lài)于主腔(9)容積變化。主腔連通空間(20)可以是傳統(tǒng)的工作套筒(4)外壁與外殼(2)內(nèi)壁之間的空間；也可用其它形式(見(jiàn)附圖3)。柱塞式結(jié)構(gòu)導(dǎo)向長(zhǎng)、流體流向單一，便于控制。柱塞(27)可以是底部不開(kāi)口的如平底等各種型狀，也可以是開(kāi)口的空心結(jié)構(gòu)，在主腔(9)與主腔連通空間(20)之間，可設(shè)置固定或方向、流量、壓力可調(diào)控的阻尼部件。
空心柱塞(27)的空心部分就是主腔連通空間(20)。若其頂端封閉呈盲孔的空心結(jié)構(gòu)，則輔以阻尼及方向控制部件就是一個(gè)有效的減震器?？招闹?27)有相對(duì)寬闊的空間，此中可方便地實(shí)現(xiàn)各種隨機(jī)調(diào)控變阻尼方案。尤其對(duì)車(chē)用品，可充分利用其與車(chē)體相接的條件。
在液力減震裝置相應(yīng)的腔，空間加以通向外部的通道，使其由過(guò)去單純依靠?jī)?nèi)部流體改為有外部流體參予。例如，用于車(chē)用減震器上，可容易實(shí)現(xiàn)下述目的使車(chē)輪在減震器控制下隨時(shí)保持與路面條件相適應(yīng)的高度(距車(chē)體)和阻尼；震動(dòng)中對(duì)振動(dòng)的頻率、幅度保持控制。除此之外，外部通道可用來(lái)定期或隨時(shí)調(diào)整液力減震裝置中流體的性質(zhì)(如液體粘度)等。
本發(fā)明所述的諸措施，可以單獨(dú)或結(jié)合運(yùn)用。
為說(shuō)明方便，附圖中所示的減震裝置均為軸線(xiàn)直立、主腔在下的方式，而本發(fā)明所述的各措施，適于各種空間方向。
權(quán)利要求
1.一種用于液力減震裝置的方法，其特征是主腔(9)與付腔(11)之間的流體聯(lián)系，僅局限于工作腔(10)內(nèi)的直接聯(lián)系。
2.一種用于液力減震裝置的方法，其特征是外力(震動(dòng))引起部件的運(yùn)動(dòng)，僅造成主腔(9)的容積空間變化。
3.一種用于液力減震裝置的方法，其特征是通過(guò)對(duì)裝置中主腔(9)付腔(11)及其余相關(guān)空間中，氣、液各自數(shù)量及總量的控制、調(diào)整，使之產(chǎn)生所需的工作阻尼。
4.一種用于液力減震裝置的方法，其特征是在主腔(9)、付腔(11)及其余內(nèi)部空間中，按需設(shè)置通向外部的氣、液?jiǎn)为?dú)或共用通道，供減震部件運(yùn)動(dòng)容積變化產(chǎn)生的和外界動(dòng)力產(chǎn)生的氣、液行控制地由此通道進(jìn)出各腔及空間，調(diào)控其內(nèi)氣液比例及總量，達(dá)到控制震動(dòng)引起減震部件動(dòng)作的幅度、頻率，及通過(guò)主動(dòng)控制使減震運(yùn)動(dòng)部件在某一瞬時(shí)到達(dá)某位置的目的。
5.一種用于腔室內(nèi)的，用來(lái)分隔、包容物體及空間，尤其是防止壓力腔室內(nèi)流體沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件間隙外泄的方法，其特征是可變形的分隔、包容物，以適當(dāng)?shù)男螤?、結(jié)構(gòu)與周轉(zhuǎn)物體一起.構(gòu)成對(duì)欲保護(hù)空間及其間物體可變形的完全包容結(jié)構(gòu)，通過(guò)變形平衡，使包容空間內(nèi)外無(wú)物質(zhì)交換。
6.一種筒式液力減震器，其特征是從主腔底部(12)(工作套筒底端)至活塞桿(5)等運(yùn)動(dòng)部件與導(dǎo)向座(3)之間的運(yùn)動(dòng)間隙處，可能發(fā)生主腔(9)與付腔(11)流體非直接聯(lián)系的沿途，采用封閉主腔底部(12)、封閉工作套筒之外與外殼之內(nèi)環(huán)柱形通道某處、封閉導(dǎo)向座泄流道(8)等方法，使主腔(9)及主腔連通空間(20)中流體與付腔(11)不發(fā)生非直接聯(lián)系，也不與殼外發(fā)生聯(lián)系。
7.一種液力減震器，其特征是以柱塞(27)取代傳統(tǒng)的活塞(6)—活塞桿(5)式結(jié)構(gòu)。
8.一種液力減震器，其特征是在所需腔、空間的相應(yīng)部位，帶有溢流孔(17)、吸管(16)、單向閥(18)及氣量(液面)控制管(19)，以調(diào)控該腔及空間的氣液比例及數(shù)量，以及各腔、空間相互之間的互流。
9.一種液力減震器，其特征是在所需各腔、空間的相應(yīng)部位，有通向外部的，供氣、液等流動(dòng)的導(dǎo)管(28)。
10.一種用于腔室內(nèi)的，用來(lái)分隔、包容物體及空間，尤其是防止壓力變化腔室內(nèi)流體沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件間隙外泄的裝置，其特征是由聚乙烯等足以起密封作用的各類(lèi)軟體單一或復(fù)合材料，形成可帶有按需變形骨架的套筒、口袋或其它適當(dāng)形狀，其開(kāi)口處與周?chē)矬w形成固定或滑動(dòng)密封連接，在滿(mǎn)足變形平衡的同時(shí)，使其內(nèi)部的物體及空間與外部密封隔絕。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)對(duì)液力減震裝置,尤其是車(chē)用筒式液力減震器工作原理及其它方面的改進(jìn),使之壽命不依賴(lài)于密封元件——油封,同時(shí),使之阻尼特征可調(diào)控;并使被動(dòng)的減震變?yōu)楦鼮橛行У闹鲃?dòng)適應(yīng)。本發(fā)明中公開(kāi)的一些措施,對(duì)液壓或其它系統(tǒng)及產(chǎn)品的類(lèi)似問(wèn)題,都會(huì)有一定作用。
文檔編號(hào)F16F9/14GK1175666SQ97118748
公開(kāi)日1998年3月11日 申請(qǐng)日期1997年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者綦良晨 申請(qǐng)人:綦良晨