[发明专利]一种可变附加气室空气弹簧结构的控制方法

说明书

本发明提供了一种可变附加气室空气弹簧结构的控制方法，主要包括：具有普通膜式空气弹簧结构的主气室和一级附加气室、二级附加气室和三级附加气室，主气室及各级附加气室内部通过节气孔依次相连，各级附加气室的节流孔孔径不同，各支送气路及其各级附加气室控制阀经并联连接至主送气路及主送气阀，以实现通过调节各级附加气室控制阀，使一个空气弹簧装置可变为具有不同数量附加气室的装置。本发明可以根据实际工程的需要，进行调节附加气室充气控制阀，一方面通过多级改变气体流通路径，使系统平衡过程较为稳定；另一方面，通过控制气流的流速，提高气体阻尼的可控范围和可控精度。

技术领域

本发明涉及一种可变附加气室空气弹簧结构的控制方法。

背景技术

目前，针对在精密加工制造业中微振动控制系统的高精度空气弹簧均为单一的设计方案，例如单一的主气室结构或者单一的附加气室结构，该设计方案只对应一种实施方案，对于空气弹簧而言，由于其主要依靠橡胶囊膜中的气体状态特性进行减振，这种单一方案不能有效地改变附加气室的作用从而控制气体状态，很多时候当使用功能改变或者外界振动荷载特性变化会导致空气弹簧作用达不到设计目标，而且会产生不稳定性现象。该方案具有以下缺陷：

(1)使用功能有限。由于是单一化的设计，不具备可调节空气弹簧附加气室能力，致使其动力特性为一固定值或范围，当需要进行调节橡胶囊膜内的气体状态时，无法进行有效调节。在工程使用过程中，其只能针对具体工程进行配置或设计，一旦设计施工完毕，不可更改。

(2)稳定性差。当采用单一主气室或者只有一级附加气室时，由于充气或排气过程中气体流速不可控，当较高时，由于气体扩散路径单一，会导致空气弹簧变形不平稳，有时会发生颤振，稳定时间长，不利于振动控制。

(3)阻尼调试施工工艺差。这种方案由于功能单一，而且附加气室一旦确定，仅能通过节流孔进行调节，所以如果进行简易调节，那么每调节一次，需要将空气弹簧拆开，然后进行节流孔环更换，然后再将空气弹簧安装上，进行测试，如果不满足要求，再重复将空气弹簧拆开，再更换，反复如此，所以其阻尼调节施工工艺差。

(4)阻尼可调范围窄、可控精度低。由于空气弹簧的固有属性一旦设计加工好，不能变更，导致了空气弹簧可调节空气状态的途经单一，甚至有时无法调节。而且当空气弹簧的阻尼需要改变调节范围，提高其可控精度时，这种传统方案无法实现，导致其阻尼可调范围窄、可控精度低。严重的时候，会导致空气弹簧设计加工失效。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可变附加气室空气弹簧结构的控制方法，主要包括：具有普通膜式空气弹簧结构的主气室和一级附加气室、二级附加气室和三级附加气室，主气室及各级附加气室内部通过节流孔 依次相连，各级附加气室的节流孔孔径不同，各支送气路及其各级附加气室控制阀经并联连接至主送气路及主送气阀，以实现通过调节各级附加气室控制阀，使一个空气弹簧装置可变为具有不同数量附加气室的装置。

根据上述一种可变附加气室空气弹簧结构的控制方法，其中，各级附加气室控制阀通过人为手动设置或通过压力阈值设置，以利用各级附加气室控制阀将空气弹簧改造成为三种空气弹簧类型，即主气室加一个附加气室、主气室加两个附加气室、及主气室加三个附加气室。

根据上述一种可变附加气室空气弹簧结构的控制方法，其中，一级附加气室、所述二级附加气室和所述三级附加气室通过调节各级附加气室控制阀变成有效气室或无效气室，及通过改变了充气过程中气体扩散至平衡状态的路径方案，可以有效地使空气弹簧在充气和承载过程中具有较高的稳定性。

根据上述一种可变附加气室空气弹簧结构的控制方法，其中，各级附加气室控制阀对充气过程中和稳定服役过程中的气体扩散流速进行有效控制以精确控制阻尼值及其可控范围。

根据上述一种可变附加气室空气弹簧结构的控制方法，其中，一级附加气室、二级附加气室和三级附加气室的节流孔的孔径不同。