一種油氣扭轉(zhuǎn)彈簧的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及減振器領(lǐng)域，特別涉及到一種油氣扭轉(zhuǎn)彈簧
【背景技術(shù)】
[0002]目前的扭轉(zhuǎn)彈簧大多為機械式扭桿彈簧和螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧。傳統(tǒng)扭轉(zhuǎn)彈簧的剛度通常為線性剛度，并且不可調(diào)；阻尼系數(shù)不確定，不能有效衰減振動；同時傳統(tǒng)扭轉(zhuǎn)彈簧均為全機械式扭轉(zhuǎn)彈簧，運行過程中容易產(chǎn)生噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種可實現(xiàn)非線性扭轉(zhuǎn)剛度與阻尼系數(shù)自動調(diào)整、可降低振動噪聲、且能夠以任意角度安裝、適應(yīng)性更強的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:包括缸筒(4)和設(shè)于缸筒(4)中心并可相對缸筒(4)旋轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)軸(2)，所述缸筒(4)內(nèi)壁與扭轉(zhuǎn)軸(2)外壁之間形成密閉的環(huán)形腔，所述環(huán)形腔沿圓周方向依次分隔為第一氣室(5a)、第二氣室(5b)和第一油室(8a)、第二油室(Sb);所述第一氣室(5a)、第二氣室(5b)之間通過固接于缸筒(4)內(nèi)壁的固定擋板分隔且互不相通，所述第一油室(8a)、第二油室(Sb)之間通過固接于扭轉(zhuǎn)軸(2)上的擺臂分隔并通過開設(shè)于擺臂(10)上的阻尼孔(11)連通，所述擺臂可隨扭轉(zhuǎn)軸(2)的轉(zhuǎn)動而擺動；所述第一浮動活塞(6a)，位于第一氣室(5a)與第一油室(8a)之間，將兩者完全分開，可隨第一氣室(5a)與第一油室(8a)之間的壓力差的變化而沿環(huán)形腔的圓周方向浮動；所述第二浮動活塞(6b)，位于第二氣室(5b)與第二油室(Sb)之間，將兩者完全分開，可隨第二氣室(5b)與第二油室(Sb)之間的壓力差的變化而沿環(huán)形腔的圓周方向浮動。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0007]所述第一浮動活塞^a)、第二浮動活塞^b)的兩個接觸端面分別為與缸筒(4)內(nèi)壁和扭轉(zhuǎn)軸(2)外壁適配的圓弧面。
[0008]第一氣室(5a)、第二氣室(5b)相對于缸筒(4)內(nèi)壁的固定擋板呈對稱分布，第一油室(8a)、第二油室(Sb)相對于扭轉(zhuǎn)軸擺臂(10)呈對稱分布。
[0009]所述缸筒(4)底部中心設(shè)有中心軸(14)，所述扭轉(zhuǎn)軸(2)的一端設(shè)有沉孔并通過沉孔同軸地套接于中心軸(14)上。
[0010]所述缸筒(4)底部開設(shè)有用于向第一氣室(5a)、第二氣室(5b)充填惰性氣體的第一充氣孔(15a)、第二充氣孔(15b)和用于向第一油室(8a)、第二油室(8b)充填液壓油的第一充油孔(16a)、第二充油孔(16b)。
[0011]所述缸筒(4)通過端蓋⑴封閉，所述端蓋⑴中心開設(shè)有供扭轉(zhuǎn)軸(2)穿出的通孔。
[0012]所述第一浮動活塞(6a)、第二浮動活塞(6b)分別與缸筒(4)內(nèi)壁、扭轉(zhuǎn)軸(2)外壁、缸筒⑷底部和端蓋⑴之間通過方形的第一浮動活塞密封環(huán)(7a)、第二浮動活塞密封環(huán)(7b)進(jìn)行密封，所述第一浮動活塞(6a)、第二浮動活塞^b)的四周邊緣分別開設(shè)有用于安裝浮動活塞密封環(huán)的安裝槽。。
[0013]所述扭轉(zhuǎn)軸擺臂(10)與缸筒(4)內(nèi)壁、缸筒⑷底部、端蓋⑴之間通過U形的擺臂密封圈(9)進(jìn)行密封，所述擺臂的外側(cè)邊緣開設(shè)有用于安裝擺臂密封圈(9)的安裝槽。
[0014]所述端蓋(I)與缸筒(4)之間通過缸筒墊圈(13)進(jìn)行密封，所述端蓋(I)與扭轉(zhuǎn)軸(2)之間通過端蓋密封圈(17)進(jìn)行密封，所述端蓋通孔中間開有用于安裝密封圈(17)的圓周安裝槽；所述扭轉(zhuǎn)軸(2)與缸筒(I)之間通過扭轉(zhuǎn)軸密封圈(12)進(jìn)行密封。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0016]本發(fā)明的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，當(dāng)扭轉(zhuǎn)軸(2)與缸筒(4)之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時，兩個油室的容積將發(fā)生變化，其中容積變小的油室里的液壓油受壓而通過阻尼孔(11)進(jìn)入另一個容積變大的油室，液壓油通過阻尼孔(11)時產(chǎn)生阻尼力，從而實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)彈簧對振動的衰減；同時，由于相鄰氣室與油室之間的壓力不再平衡，壓力差將推動浮動活塞(6)繞缸筒(4)中心作圓周運動，進(jìn)而使得兩個氣室容積發(fā)生改變，氣室內(nèi)的惰性氣體壓縮與膨脹，產(chǎn)生非線性的剛度力，從而實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)彈簧對振動的緩沖作用。因此，本發(fā)明的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧具有非線性的扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼特性，能夠跟隨扭轉(zhuǎn)軸(2)的運動情況實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼系數(shù)的自動調(diào)整，從而有效地緩沖和衰減扭轉(zhuǎn)振動，減振噪聲小。由于相鄰的氣室與油室互不相通，不用擔(dān)心油氣互竄，因此本油氣扭轉(zhuǎn)彈簧能夠以任意空間角度進(jìn)行安裝布置，可適應(yīng)各種場合，適應(yīng)性非常強。同時，通過調(diào)節(jié)氣壓、更改阻尼孔形式，即可實現(xiàn)不同的減振需求，易于實現(xiàn)產(chǎn)品系列化。
【附圖說明】
[0017]圖1是油氣扭轉(zhuǎn)彈簧的整體效果圖
[0018]圖2是油氣扭轉(zhuǎn)彈簧的內(nèi)部效果圖
[0019]圖3是扭轉(zhuǎn)軸效果圖
[0020]圖4是扭轉(zhuǎn)軸擺臂密封圈效果圖
[0021]圖5是浮動活塞效果圖
[0022]圖6是浮動活塞密封圈效果圖
[0023]圖7是缸筒效果圖
[0024]圖8是缸筒墊圈效果圖
[0025]圖9是扭轉(zhuǎn)軸密封圈效果圖
[0026]圖10是端蓋效果圖
[0027]圖11是端蓋密封圈效果圖
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于下述實施例，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，對本發(fā)明所作出的任何改進(jìn)和潤飾，均應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
[0029]參見圖1、圖2，本發(fā)明公開了一種油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，包括缸筒(4)、扭轉(zhuǎn)軸(2)、浮動活塞(6)和端蓋(I)。所述缸筒(4)為圓柱形，并設(shè)計有缸筒中心軸(14)，扭轉(zhuǎn)軸(2) —端為沉孔設(shè)計，一端為扭轉(zhuǎn)軸擺臂(10)，擺臂上開有阻尼孔(11)，并通過沉孔同軸地安裝在缸筒⑷內(nèi)，將缸筒⑷分為對稱的兩部分。浮動活塞(6)對稱的安裝在缸筒⑷內(nèi)，將缸筒(4)分為第一氣室(5a)、第二氣室(5b)和第一油室(8a)、第二油室(8b)。端蓋(I)穿過缸筒中心軸(14)通過螺栓(3)與缸筒(4)連接。
[0030]參見圖3、圖4，本實施例中，扭轉(zhuǎn)軸擺臂(10)上留有阻尼孔(11)，并裝有扭轉(zhuǎn)軸擺臂密封圈(9)，油液只能通過阻尼孔(11)由一個油室進(jìn)入另一個油室。
[0031]參見圖5、圖6，本實施例中，浮動活塞(6a)、(6b)裝有密封環(huán)(7a)、(7b)，浮動活塞(6a)、^b)分別與缸筒(4)和扭轉(zhuǎn)軸(2)接觸的兩個端面為圓弧形。
[0032]參見圖7、圖8、圖9，本實施例中，缸筒(4)底部中間設(shè)有密封槽，通過扭轉(zhuǎn)軸密封圈(12)使得扭轉(zhuǎn)軸(2)與缸筒(4)有相對轉(zhuǎn)動時，兩個氣室(5)能夠完全分開。缸筒(4)底部留有第一充氣孔(15a)、第二充氣孔(15b)和第一充油孔(16a)、第二充油孔(16b)。油氣扭轉(zhuǎn)彈簧安裝好時，同時分別從兩個充油孔中充入等量的油液，充完油液后再分別充入相同、適量的稀有氣體(一般是氮氣)。
[0033]參見圖10、圖11，本實施例中，端蓋⑴中部與扭轉(zhuǎn)軸⑵接觸的地方，通過端蓋密封圈(17)進(jìn)行密封，可有效隔絕與外界的連接，保證了油氣彈簧良好的氣密性。端蓋(I)與缸筒(4)結(jié)合處采用階梯狀配合，并在結(jié)合處使用缸筒墊圈(13)密封。
【主權(quán)項】
1.一種油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，包括缸筒(4)、扭轉(zhuǎn)軸(2)、浮動活塞(6)和端蓋(I)，其特征在于: 所述缸筒(4)內(nèi)壁與扭轉(zhuǎn)軸(2)外壁之間形成密閉的環(huán)形腔，環(huán)形腔沿圓周方向依次分隔為第一氣室(5a)、第二氣室(5b)和第一油室(8a)、第二油室(8b);所述第一氣室(5a)、第二氣室(5b)之間通過固接于缸筒(4)內(nèi)壁的固定擋板分隔且互不相通；所述第一油室(8a)、第二油室(Sb)之間通過固接于扭轉(zhuǎn)軸(2)上的擺臂(10)分隔并通過開設(shè)于擺臂(10)上的阻尼孔(11)連通；所述擺臂(10)可隨扭轉(zhuǎn)軸(2)的轉(zhuǎn)動而擺動；所述第一氣室(5a)與第一油室(8a)之間通過第一浮動活塞(6a)分隔且互不相通，所述第二氣室(5b)與第二油室(8b)之間通過第二浮動活塞^b)分隔且互不相通；所述浮動活塞(6)可隨相鄰氣室與油室之間的壓力差的變化而沿環(huán)形腔的圓周方向浮動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:所述第一浮動活塞(6a)、第二浮動活塞^b)的兩個接觸端面分別為與缸筒(4)內(nèi)壁和扭轉(zhuǎn)軸(2)外壁適配的圓弧面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:第一氣室(5a)、第二氣室(5b)相對于缸筒(4)內(nèi)壁的固定擋板呈對稱分布，第一油室(8a)、第二油室(8b)相對于扭轉(zhuǎn)軸擺臂(10)呈對稱分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:所述缸筒(4)底部中心設(shè)有中心軸(14)，所述扭轉(zhuǎn)軸(2)的一端設(shè)有沉孔，并通過沉孔同軸地套接于中心軸(14)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:所述缸筒(4)底部開設(shè)有用于向第一氣室(5a)、第二氣室(5b)充填惰性氣體的第一充氣孔(15a)、第二充氣孔(15b)和用于向第一油室(8a)、第二油室(Sb)充填液壓油的第一充油孔(16a)、第二充油孔(16b)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:所述缸筒(4)通過端蓋(I)封閉，所述端蓋(I)中心開設(shè)有供扭轉(zhuǎn)軸(2)穿出的通孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:所述第一浮動活塞(6a)、第二浮動活塞(6b)分別與缸筒(4)內(nèi)壁、扭轉(zhuǎn)軸⑵外壁、缸筒⑷底部和端蓋⑴之間通過方形的第一浮動活塞密封環(huán)(7a)、第二浮動活塞密封環(huán)(7b)進(jìn)行密封，所述第一浮動活塞(6a)、第二浮動活塞(6b)的四周邊緣分別開設(shè)有用于安裝浮動活塞密封環(huán)的安裝槽。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:所述扭轉(zhuǎn)軸擺臂(10)與缸筒(4)內(nèi)壁、缸筒⑷底部、端蓋⑴之間通過U形的擺臂密封圈(9)進(jìn)行密封，所述擺臂的外側(cè)邊緣開設(shè)有用于安裝擺臂密封圈(9)的安裝槽。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧，其特征在于:所述端蓋(I)與缸筒(4)之間通過缸筒墊圈(13)進(jìn)行密封，所述端蓋(I)與扭轉(zhuǎn)軸(2)之間通過端蓋密封圈(17)進(jìn)行密封，所述端蓋通孔中間開有用于安裝密封圈(17)的圓周安裝槽；所述扭轉(zhuǎn)軸(2)與缸筒(4)之間通過扭轉(zhuǎn)軸密封圈(12)進(jìn)行密封。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油氣扭轉(zhuǎn)彈簧。包括缸筒、扭轉(zhuǎn)軸、浮動活塞和端蓋。缸筒為圓柱形，并設(shè)計有缸筒中心軸。扭轉(zhuǎn)軸一端為沉孔設(shè)計，并通過沉孔同軸地套裝在缸筒中心軸上，將缸筒分為對稱的兩部分，另一端為扭轉(zhuǎn)軸擺臂，擺臂上開有阻尼孔。浮動活塞對稱的浮動安裝在缸筒內(nèi)，將缸筒分為對稱的兩個氣室和兩個油室。氣室內(nèi)充滿惰性氣體，油室內(nèi)充滿液壓油。端蓋上開有通孔，穿過扭轉(zhuǎn)軸通過螺栓與缸筒固定連接。本發(fā)明中的油氣扭轉(zhuǎn)彈簧具有非線性的扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼特性，能夠?qū)崿F(xiàn)扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼系數(shù)的自動調(diào)整，從而有效地緩沖和衰減扭轉(zhuǎn)振動。
【IPC分類】F16F9/32, F16F9/06, F16F9/36
【公開號】CN104930104
【申請?zhí)枴緾N201510412308
【發(fā)明人】谷正氣, 張沙, 莊曉東, 安興強, 朱一帆, 馬驍骙
【申請人】湖南大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月14日