[发明专利]液控气动阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液气控制系统的液控气动阀。属于液压机械和机动车应用领域。

背景技术

油气弹簧(液气弹簧)是以惰性气体气体弹性介质，以油液作为中间介质，以传递作用力和衰减振动为目的的弹性元件，同时缸体具有一定的导向作用，具有非线性的工作特性。

现有技术中，除去油气弹簧，常使用的弹性元件种类主要还有：钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧和气体弹簧。钢板弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧的单位质量储能比较小，在车辆行驶过程中吸收振动能量很有限，且质量较大；同时弹簧刚度均呈线性特性，不能根据车辆行驶在不同等级路面而发生变化，从而无法实现车辆平顺性的最优化。橡胶弹簧则是利用橡胶本身的弹性来吸收振动能量，但寿命较短，易于老化，所以应用范围较小。气体弹簧一般是以惰性气体(氮)作为弹性介质，刚度曲线呈现出很好的非线性特性；同时它的储能比很大，但其本身只能吸收和释放部分路面激励对车体产生的冲击，要消耗大部分振动能量，满足车辆的行驶要求还需外加减振装置，而且气体弹簧本身也不具有导向作用。

近些年来，油气弹簧的发展有了长足的进步，尤其在车辆制造领域，在一些工程车辆、军用车辆以及高端家用车上都有所应用，与以上几种弹簧形式相比，油气弹簧普遍具有以下特点：

(1)非线性变刚度特性

由于油气弹簧使用高压惰性气体(氮气)充当传统意义上的弹性元件，具有典型的非线性刚度及渐增性特点，所以能够最大限度地满足车辆平顺性及稳定性要求。当车辆在平坦路面行驶时，油气弹簧的相对伸缩量较小，惰性气体所产生的刚度也较小，可以充分满足乘员的舒适性要求；当车辆在起伏地行驶时，动行程增大，使得油气弹簧刚度变大，能够吸收较多的冲击能量，从而保证了乘员的安全性。另外，针对载荷变化较大的车辆，油气弹簧的变刚度特性能够使车身固有频率保持在一个相对稳定的范围，以便提高车辆的平顺性。

(2)非线性变阻尼特性

按不同节流方式所组成的阻尼阀，加装在油气弹簧上，也具有非线性阻尼特性，产生的阻尼力和阻尼系数都随着车架与车桥相对速度的变化而变化。所以在加装阻尼阀后，油气弹簧同时起到了减振器的作用。

(3)车姿调节功能

油气弹簧通过附加一套车姿调节系统，还可以实现车体的升降，前后俯仰和左右倾斜，以便提高车辆的通过性。对于车姿的调节功能通常只有在主动悬挂中才能实现，从而体现出油气悬挂的优越性和良好的发展前景。

现有油气弹簧的不足之处：

为确保油气弹簧具有良好的弹性和阻尼特性，油气弹簧内部通常布置采用小孔节流或缝隙节流等原理的阻尼元件，通过阻尼元件对油液的节流作用达到减少冲击的目的。油气弹簧在长时间使用后，内部油液温度上升，进而导致气体温度上升，由于气体的热膨胀系数较大，就会造成气室体积变大，最终导致车体升高甚至改变油气弹簧自身的工作特性，无法满足使用要求。

发明内容

本发明提供一种用于液气控制系统的液控气动阀，包括气动接头总成、阀杆总成、可调向液控接头总成、壳体、导向套、锁紧螺母、回位弹簧、固定螺母、O型圈、挡圈。所述阀杆总成通过回位弹簧、导向套和固定螺母固定在气动接头总成内部。固定螺母将导向套压紧在回位弹簧上，使回位弹簧产生一定的预紧力，浮动活塞总成套装在气动接头总成内部，壳体通过螺纹和气动接头总成相连，并由锁紧螺母固定锁紧。可调向液控接头总成通过螺纹和壳体相连，浮动活塞总成和气动接头总成内的限位块将液控气动阀分为左、中、右三个工作区间，其中左侧工作区间为控制油腔并充满油液，中间工作区为补偿气室，右侧工作区间为工作气室，在正常工作时均充满惰性气体，并通过限位块上的通孔相连。补偿气室端B的一侧与补偿气室连通，另一侧通过连接件与用于提供气量调整的系统元件相连，且为常通状态，工作气室端C一侧与系统工作执行元件相连，另一侧则通过阀杆总成与工作气室隔离，并通过执行元件内部压力使液压气动阀处于常闭状态。

进一步，气动接头总成主要由阀体，充气密封圈和充气接头组成，其中充气接头可以根据配套系统所采用的管路接口形式进行选配。在阀体内部加工有限位块，在限位块上加工有控制气流流速的通孔，限位块主要用来限制并固定阀杆总成的位置和为回位弹簧提供预紧力。

阀杆总成包含阀杆，锥体，衬套和铆钉，其中锥体为非金属材质，套装在阀杆上。衬套为金属材质，同样套装在阀杆上并将锥体压紧在阀杆的底座上，在衬套和阀杆之间配打销钉孔，用铆钉固定衬套保证锥体的预压变形。