[发明专利]一种带附加气室的空气弹簧专用流量控制阀

说明书

技术领域

本发明属于车辆空气悬架系统领域，具体涉及一种空气弹簧的流量控制阀，用于空气悬架的半主动控制，对悬架的刚度和阻尼进行调节。

背景技术

车辆空气悬架的半主动控制主要涉及控制悬架的刚度和阻尼。在空气弹簧的节流管控制的通流面积不变的条件下，通过改变附加气室体积，刚度可独立变化，不影响阻尼大小。在附加气室体积不变的条件下，改变通流面积大小，固有频率和阻尼都会变化。因此，为实现精确地调节空气弹簧悬架的刚度和阻尼，最好的处理方法是：先调节空气弹簧的节流管的通流面积大小，使悬架达到所需的阻尼，再调节附加气室大小，使之达到所需刚度。调节空气弹簧的节流管的目的是得到一个合适的阻尼，而悬架刚度的变化可以通过调节附加气室体积来弥补。因此，准确调节节流管的通流面积，获得恰当的悬架阻尼，是实现空气弹簧悬架半主动控制的前提条件。在附加气室体积不变，通流面积变化时，随着节流管通流面积从零开始增加，阻尼比将会先增大后减小，且一开始变化速度很快，而通流面积增大到一定程度后，阻尼比变化速度就会很慢。

目前，常用控制的节流管通流面积的装置为节流阀，其缺陷是：1、不能针对节流孔的阻尼特性对调节的精确程度进行修正，即针对性不强。2、忽视了在高频振动下，管路中空气惯性对附加气室性能的影响。由于在高频率的情况下附加气室的作用不大，系统的整体动态弹簧系数几乎跟单纯的空气悬架的差不多，产生这种现象的原因就是管路中的空气具有惯性，减弱此影响的办法就是增加管径。具体地说，如果节流管管径不够大，附加气室与主气室界限分明，当输入信号频率达到10Hz左右，会导致附加气室的作用完全丧失，即失去调节刚度的能力。

发明内容

本发明的目的是为克服上述常用节流阀的不足，提供一种带附加气室的空气弹簧专用流量控制阀，实现通流面积分级控制的同时提供更大的通流面积，减小附加气室在高频振动中效应削弱的现象，利于附加气室在高频振动下继续发挥作用。

本发明采用的技术方案是：包括一个控制阀管体，控制阀管体上部是控制室a，下部是与控制室a同轴且连接附加气室的管路c，侧部是连接主气室的管路b，控制室a的上端是上盖，上盖内设置步进电机，步进电机通过输出轴与控制阀芯同轴连接，控制阀芯从上至下依次是连续的d、e、f、g和h段，d、e 段的横截面为圆形且分别与控制室a、管路c的内径间隙配合；f、g段的横截面为外径依次减小的圆台形，h段的横截面为圆锥形，e、f、g或h段伸入管路c内形成不同的通流截面积。

本发明结合了节流管的阻尼变化特性，通过优化结构，实现对通流面积的分级控制。在阻尼比随通流面积变化剧烈时，通流面积缓慢变化，调节更精确；在阻尼比随通流面积变化缓慢时，通流面积变化快一些，调节更灵敏。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细描述；

图１为本发明的结构剖视图：

图2为空气弹簧阻尼比随通流面积变化的曲线图。

图中：4.上盖；5.步进电机；6.控制阀芯；7.控制阀管体。

具体实施方式

参见图1，本发明包括一个控制阀管体7，控制阀管体7上部是控制室a，下部是连接附加气室的管路c，侧部是连接主气室的另一管路b，控制室a和管路c同轴，并且控制室a的管径大于管路c的管径，控制室a和管路b、c三者相互连通。管路 b的内径应不小于管路c内径，同时不大于控制室a内径。在控制室a的上端固定安装上盖4，上盖4内设置步进电机5，步进电机5通过输出轴与控制阀芯6同轴连接，步进电机5由设置在控制阀管体7外部的驱动器驱动工作，控制阀芯6在控制室a和管路c内的升降由步进电机6控制。控制阀芯6从上至下分为连续的5段，依次是d、e、f、g、h段，其中，d段的横截面为圆形，其外径与控制室a的内径间隙配合，e段的横截面也为圆形，外径与管路c的内径间隙配合，以进一步封闭附加气室。保证控制阀芯6上下两侧气体压力相等，方便控制阀芯6上下移动。f、g段的横截面为圆台形，且f、g段的外径依次减小，最后是h段，h段的横截面为圆锥形，由此可知，e、f、g、h段的横截面积的大小互不相同，并且依次减小。e、f、g、h段的外径均小于下部管路c的内径，使e、f、g、h段可伸入管路c内。