專利名稱：車輛半主動懸掛用阻尼主動可調(diào)的液壓減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛懸掛系統(tǒng)，尤其涉及一種車輛半主動懸掛用阻尼主動可調(diào)的液壓減振器。
背景技術(shù)：
車輛懸掛系統(tǒng)分為被動懸掛、主動懸掛和半主動懸掛三種。隨著高速列車的發(fā)展，被動懸掛在國外已經(jīng)被淘汰，我國列車正朝著高速化的方向發(fā)展，采用主動和半主動懸掛是列車懸掛系統(tǒng)發(fā)展趨勢。半主動懸掛系統(tǒng)振動控制是Karnopp等于1973年提出的，這種形式的懸掛系統(tǒng)主要是通過輸入少量的控制能量來調(diào)節(jié)阻尼，改善車輛振動特性。接著Margolis等于1975年提出on-off半主動控制策略，其特點(diǎn)是當(dāng)懸掛質(zhì)量和非懸掛質(zhì)量同向運(yùn)動，且非懸掛質(zhì)量的速度較大時(shí)，控制關(guān)閉，不產(chǎn)生阻尼力或產(chǎn)生較小的力。在其它情況下產(chǎn)生較大的阻尼力，其主要思想是降低懸掛質(zhì)量的加速度和速度。與主動懸掛相比，半主動懸掛結(jié)構(gòu)和控制簡單，僅需采用阻尼可調(diào)減振器，半主動懸掛系統(tǒng)的配置對目前已定型的車型影響很小，使得針對現(xiàn)有列車懸掛系統(tǒng)的改進(jìn)容易實(shí)施，因此采用半主動懸掛有著巨大的優(yōu)勢。
采用電控技術(shù)調(diào)節(jié)阻尼特性的液壓減振器通常是由電控執(zhí)行器改變節(jié)流閥通流面積，調(diào)節(jié)減振器的阻尼特性。目前阻尼分級調(diào)節(jié)的電子控制式減振器因其相對可靠和價(jià)廉，使用得較多，其執(zhí)行器一般采用置于減振器上方的步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動空心活塞扦內(nèi)部的轉(zhuǎn)子閥旋轉(zhuǎn)，從而改變轉(zhuǎn)子閥節(jié)流孔與活塞節(jié)流孔的相對位置，進(jìn)而改變活塞兩側(cè)腔室之間的節(jié)流面積以實(shí)現(xiàn)阻尼持性的轉(zhuǎn)換。對于這種形式的阻尼分級調(diào)節(jié)減振器，轉(zhuǎn)子閥的位置在短時(shí)間內(nèi)改變往往會嚴(yán)生沖擊，導(dǎo)致阻尼力出現(xiàn)不連續(xù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，對執(zhí)行器件要求低，性能可靠，且能夠適應(yīng)的車輛半主動懸掛用阻尼主動可調(diào)的液壓減振器。
它包括由多個(gè)高速電磁開關(guān)閥和固定阻尼串接構(gòu)成的阻尼控制單元并接組成液壓可調(diào)阻尼控制閥，液壓可調(diào)阻尼控制閥一端經(jīng)油路c與儲油箱、第三電磁閥一端、單向閥一端，再經(jīng)油路b分別與第一電磁閥一端、減振缸右腔相接，第一電磁閥另一端經(jīng)油路f與油路c相接，液壓可調(diào)阻尼控制閥另一端經(jīng)油路a與固定阻尼一端、第二電磁閥一端、減振缸左腔相接，固定阻尼另一端與第三電磁閥另一端相接，第二電磁閥另一端經(jīng)油路e與油路b相接。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1)控制元件均為高速開關(guān)閥，結(jié)構(gòu)簡單，控制電路簡單，工作可靠，可以采用220VAC或24V DC工作電壓，在車輛上實(shí)現(xiàn)方便；2)性能良好，由于它可以在較大范圍內(nèi)適應(yīng)車輛懸掛質(zhì)量運(yùn)動速度和加速度因素影響，主動調(diào)節(jié)阻尼，提供不同的阻尼力；3)價(jià)格便宜，采用高速開關(guān)閥作為控制元件價(jià)格低，抗污染能力強(qiáng)，維護(hù)使用方便。


圖1是車輛半主動懸掛用阻尼主動可調(diào)的液壓減振器結(jié)構(gòu)示意圖，圖中第一電磁閥1、第二電磁閥2、第三電磁閥3、液壓可調(diào)阻尼控制閥4、減振缸5、儲油箱6、固定阻尼7、單向閥8、高速電磁開關(guān)閥9、固定阻尼10；圖2是本發(fā)明在各控制閥在非控制(失效)狀態(tài)時(shí)的工作狀態(tài)示意圖；圖3是本發(fā)明在各控制閥在正常時(shí)的工作狀態(tài)示意圖；圖4是本發(fā)明在不提供阻尼力時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，車輛半主動懸掛用阻尼主動可調(diào)的液壓減振器包括由多個(gè)高速電磁開關(guān)閥9和固定阻尼10串接構(gòu)成的阻尼控制單元并接組成液壓可調(diào)阻尼控制閥4，液壓可調(diào)阻尼控制閥4一端經(jīng)油路c與儲油箱6、第三電磁閥3一端、單向閥8一端，再經(jīng)油路b分別與第一電磁閥1一端、減振缸5右腔相接，第一電磁閥1另一端經(jīng)油路f與油路c相接，液壓可調(diào)阻尼控制閥4另一端經(jīng)油路a與固定阻尼7一端、第二電磁閥2一端、減振缸5左腔相接，固定阻尼7另一端與第三電磁閥3另一端相接，第二電磁閥2另一端經(jīng)油路e與油路b相接。
車輛運(yùn)行速度快，對減振器阻尼調(diào)節(jié)和減振液流方向變化的速度也要求較高，高速開關(guān)閥具有很高的開關(guān)頻率，能夠滿足減振器的工作要求，本發(fā)明中使用的電磁閥均為高速開關(guān)閥。
當(dāng)各控制閥在非控制(失效)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)減振器各控制閥工作在缺省狀態(tài)下，工作狀態(tài)如圖2所示。當(dāng)減振缸5活塞向右運(yùn)動時(shí)，右腔內(nèi)的油液經(jīng)過油路b通過第二電磁閥2與油路流入油路a，一部分油液進(jìn)入減振缸5左腔，另一部分通過固定阻尼孔7和第三電磁閥3進(jìn)入儲油箱6；當(dāng)減振缸的活塞向左運(yùn)動時(shí)，左腔內(nèi)的油液經(jīng)由油路a，通過固定阻尼孔7和第三電磁閥3、單向閥8和油路b進(jìn)入減振缸的右腔，同時(shí)儲油箱6內(nèi)的油通過單向閥8流入到右腔，補(bǔ)償活塞運(yùn)動帶來的體積差。由于固定阻尼孔7的節(jié)流作用，使減振器左右兩腔產(chǎn)生了壓力差，從而提供與活塞運(yùn)動方向相反的阻尼力。此特性保證了當(dāng)減振器電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，減振器仍能提供一定的阻尼力，阻尼大小由固定阻尼孔7確定。
在減振器正常工作時(shí)，第三電磁閥3的電磁鐵得電使油路d斷開，此時(shí)減振器工作狀態(tài)如圖3所示。當(dāng)減振缸5的活塞向右運(yùn)動時(shí)，第二電磁閥2得電動作，使減振缸5的左右兩腔經(jīng)油路e相通，右腔的油液經(jīng)過第二電磁閥2流入左腔，并通過液壓可調(diào)阻尼控制閥4流向儲油箱6。此時(shí)減振器兩腔的壓力相等，均為高壓，由于右腔(無桿腔)的有效作用面積是左腔(有桿腔)的2倍，液壓力的合力所產(chǎn)生的阻尼力向左。阻尼力的大小可以通過控制液壓可調(diào)阻尼控制閥4內(nèi)各單元固定阻尼的開啟狀態(tài)來調(diào)節(jié)。
當(dāng)減振缸5的活塞向左運(yùn)動時(shí)，第一電磁閥1得電使減振器左腔的油液經(jīng)油路a、液壓可調(diào)阻尼控制閥4、油路c、單向閥8和油路b進(jìn)入右腔，同時(shí)從儲油箱吸油補(bǔ)償活塞運(yùn)動帶來的體積差。由于液壓可調(diào)阻尼控制閥的節(jié)流作用，減振缸左腔的壓力大于右腔的壓力，此時(shí)提供向右的阻尼力，阻尼力的大小可以通過控制液壓可調(diào)阻尼控制閥內(nèi)各單元固定阻尼的開啟狀態(tài)來調(diào)節(jié)。
根據(jù)天棚阻尼控制原理，在某些工況時(shí)減振器要求不提供阻尼力，此時(shí)第一電磁閥1和第二電磁閥2均得電，油路a和e、油路b和f接通，系統(tǒng)如圖4所示。減振缸5的活塞向右運(yùn)動時(shí)，右腔的油液一部分進(jìn)入左腔，另一部分進(jìn)入儲油箱；活塞向左運(yùn)動時(shí)，左腔的油液和儲油箱的油液一起進(jìn)入右腔。油液在流動過程中沒有經(jīng)過節(jié)流口，沒有節(jié)流阻尼作用，因此此時(shí)減振器的阻尼接近于零。
權(quán)利要求
1.一種車輛半主動懸掛用阻尼主動可調(diào)的液壓減振器，其特征在于，它包括由多個(gè)高速電磁開關(guān)閥(9)和固定阻尼(10))串接構(gòu)成的阻尼控制單元并接組成液壓可調(diào)阻尼控制閥(4)，液壓可調(diào)阻尼控制閥(4)一端經(jīng)油路c與儲油箱(6)、第三電磁閥(3)一端、單向閥(8)一端，再經(jīng)油路b分別與第一電磁閥(1)一端、減振缸(5)右腔相接，第一電磁閥(1)另一端經(jīng)油路f與油路c相接，液壓可調(diào)阻尼控制閥(4)另一端經(jīng)油路a與固定阻尼(7)一端、第二電磁閥(2)一端、減振缸(5)左腔相接，固定阻尼(7)另一端與第三電磁閥(3)另一端相接，第二電磁閥(2)另一端經(jīng)油路e與油路b相接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻尼主動可調(diào)的液壓減振器。它包括由多個(gè)高速電磁開關(guān)閥和固定阻尼串接構(gòu)成的阻尼控制單元并接組成液壓可調(diào)阻尼控制閥，液壓可調(diào)阻尼控制閥一端經(jīng)油路c與儲油箱、第三電磁閥一端、單向閥一端，再經(jīng)油路b分別與第一電磁閥一端、減振缸右腔相接，第一電磁閥另一端經(jīng)油路f與油路c相接，液壓可調(diào)阻尼控制閥另一端經(jīng)油路a與固定阻尼一端、第二電磁閥一端、減振缸左腔相接，固定阻尼另一端與第三電磁閥另一端相接，第二電磁閥另一端經(jīng)油路e與油路b相接。本發(fā)明在不同減振要求時(shí)能夠得到與系統(tǒng)相適應(yīng)的阻尼系數(shù)。本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，既可用于鐵道車輛和高檔轎車的半主動懸掛系統(tǒng)，也可用于結(jié)構(gòu)和裝置的隔振。
文檔編號F16F9/50GK1699781SQ200510050430
公開日2005年11月23日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者劉榮, 王宣銀 申請人:浙江大學(xué)