[发明专利]多功能减振器

说明书

本发明是一种气液式多功能的车用减振器。

当前车用减振器，主要有机械弹簧式、气液式、气液与机械复合式三大类;减振器的弹性刚度愈低，其减振效果愈佳，但抗倾复能力则愈低，反之则相反，故减振效果与抗倾复能力成为相互制约的一对矛盾，尤其对越野车辆，这个矛盾更为突出;在高速行车过程中，由于道路及外界因素的舜息变化，使车辆受到道路颠波、道路侧倾、转变离心力、侧向强风力、侧向撞擦力以及腾越坡地后落地时的冲击力等作用，要求减振器尽可能地吸收、减弱以上因素的影响。

近百年来，汽车业界对减振器的结构、性能作了不断的研究改进，取得了不少积极效果，但由于还未找到较经济地解决上述矛盾的方法而进步缓慢，虽然自50年代来，国外已经有采用液压自动平衡的越野车，但因其沿用了直接向减振油缸增、泄压力油进行平衡的方法，能量消耗很大，故尚仅限于军用车辆中使用，因而车用减振器的性能，仍有待于取得新的突破。

本发明的目的是提供一种多功能减振器的结构方案;它可在能耗较低的前提下，根据道路及外力作用的影响，自动变换为高刚度、低刚度、阻尼缓冲及自动保持平衡，从而满足既有良好的减振效果，又有较强的抗倾复能力的性能要求。

本发明的目的是这样实现的：减振器是在气液减振原理的基础上，由一套自动平衡减振系统及两套结构相同的刚度变换系统组成，使之具有自动平衡、高刚度、低刚度减振、阻尼缓冲及高度调节功能。

自动平衡减振系统，担负车辆的自动平衡及高刚度减振两项功能，它主要由两个分别设在左、右车轮与底盘大梁之间的减振油缸、一个液体杠杆油缸及其控制伐等构成;减振油缸的活塞杆内设有气液减振蓄能腔，构成高刚度减振功能，此外并通过外接管道作为其余各功能动作的执行油缸;液体杠杆油缸，是自动平衡的驱动元件，是一个在两端对称地设有控制腔、作用腔、偏载补偿腔各1对的多阶油缸，其中控制腔接受由平衡控制伐传来的压力油以驱动活塞作轴向移动，两作用腔分别经管道接通左右减振油缸，并使两减振油缸传来的轴向力相互抵消，当两减振油缸的压力不相等时（载荷重心偏向一侧），由比例伐向偏载补偿腔输入压力油予以补偿，使两端的作用腔与偏载补偿腔对活塞的轴向力之和相互抵消为零，而形成只需给控制腔输入很小的轴向力，就能推动活塞轴向移动，令左右减振油缸作方向相反的上、下运动，（排除了两减振油缸承载重量大小的影响）的液体杠杆作用，以完成车辆的自动平衡动作;平衡控制伐的动作指令是由失衡信号发生器发出的，该信号发生器是一个有管道连接的双杯水银开关，当受到失衡外力作用时，水银液面高度产生相应变化，分别与不同位置上的电触点接触，而发生可分辨失衡方向及大小的指令信号，如果在失衡1°角度内即发令进行矫正，据其正切函数关系，凭借液体杠杆效应，只需给减振油缸施加相当于所承载重量4%的轴向力，即可完成自动平衡动作。

刚度变换系统，担任低刚度减振、阻尼缓冲及高度调节功能，由两套结构完全相同的气液蓄能器及刚度变换伐、阻尼变换伐、高度调节伐构成，经管道分别接通左右两个减振油缸，众所周知，气液式减振器的刚度，随着受压缩的气体容积的增大而降低，因此，将减振油缸与气液蓄能器的连续管路接通，就获得低刚度，而将油路切断，就获得高刚度，将油路加入节流阻尼，就有阻尼缓冲作用;减振器的刚度愈低，在车身载重量变化时，其高度变化愈大，因此需由高度调节伐加以调节，使两减振油缸保持在最佳工作位置上。

本发明在用于振幅不大的场合，（例如铁道列车、船载设备等）可以不用刚度变换系统。

本发明有下列积极效果：

1.减振器有自动变换为高、低刚度、阻尼缓冲以及自动平衡功能，突破了减振效果与抗倾复能力之间的矛盾，从而使车辆在越野性、舒适性、安全性等方面，都达到一个新的高度。

2.运用了液体杠杆原理，只需消耗很少能量即可完成自动平衡工作。

下面结合附图，进一步详细说明本发明的工作原理：

图1.是本发明的气液原理图;

Ⅰ-自动平衡减振系统;Ⅱ、Ⅱ′-是两套结构完全相同的刚度变换系统。