一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，針對在精密加工制造業(yè)中微振動控制系統(tǒng)的高精度空氣彈簧均為單一的設(shè)計方案，例如單一的主氣室結(jié)構(gòu)或者單一的附加氣室結(jié)構(gòu)，該設(shè)計方案只對應(yīng)一種實施方案，對于空氣彈簧而言，由于其主要依靠橡膠囊膜中的氣體狀態(tài)特性進(jìn)行減振，這種單一方案不能有效地改變附加氣室的作用從而控制氣體狀態(tài)，很多時候當(dāng)使用功能改變或者外界振動荷載特性變化會導(dǎo)致空氣彈簧作用達(dá)不到設(shè)計目標(biāo)，而且會產(chǎn)生不穩(wěn)定性現(xiàn)象。該方案具有以下缺陷:
[0003](1)使用功能有限。由于是單一化的設(shè)計，不具備可調(diào)節(jié)空氣彈簧附加氣室能力，致使其動力特性為一固定值或范圍，當(dāng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)橡膠囊膜內(nèi)的氣體狀態(tài)時，無法進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。在工程使用過程中，其只能針對具體工程進(jìn)行配置或設(shè)計，一旦設(shè)計施工完畢，不可更改。
[0004](2)穩(wěn)定性差。當(dāng)采用單一主氣室或者只有一級附加氣室時，由于充氣或排氣過程中氣體流速不可控，當(dāng)較高時，由于氣體擴(kuò)散路徑單一，會導(dǎo)致空氣彈簧變形不平穩(wěn)，有時會發(fā)生顫振，穩(wěn)定時間長，不利于振動控制。
[0005](3)阻尼調(diào)試施工工藝差。這種方案由于功能單一，而且附加氣室一旦確定，僅能通過節(jié)流孔進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以如果進(jìn)行簡易調(diào)節(jié)，那么每調(diào)節(jié)一次，需要將空氣彈簧拆開，然后進(jìn)行節(jié)流孔環(huán)更換，然后再將空氣彈簧安裝上，進(jìn)行測試，如果不滿足要求，再重復(fù)將空氣彈簧拆開，再更換，反復(fù)如此，所以其阻尼調(diào)節(jié)施工工藝差。
[0006](4)阻尼可調(diào)范圍窄、可控精度低。由于空氣彈簧的固有屬性一旦設(shè)計加工好，不能變更，導(dǎo)致了空氣彈簧可調(diào)節(jié)空氣狀態(tài)的途經(jīng)單一，甚至有時無法調(diào)節(jié)。而且當(dāng)空氣彈簧的阻尼需要改變調(diào)節(jié)范圍，提高其可控精度時，這種傳統(tǒng)方案無法實現(xiàn)，導(dǎo)致其阻尼可調(diào)范圍窄、可控精度低。嚴(yán)重的時候，會導(dǎo)致空氣彈簧設(shè)計加工失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，主要包括:具有普通膜式空氣彈簧結(jié)構(gòu)的主氣室和一級附加氣室、二級附加氣室和三級附加氣室，主氣室及各級附加氣室內(nèi)部通過節(jié)氣孔依次相連，各級附加氣室的節(jié)流孔孔徑不同，各支送氣路及其各級附加氣室控制閥經(jīng)并聯(lián)連接至主送氣路及主送氣閥，以實現(xiàn)通過調(diào)節(jié)各級附加氣室控制閥，使一個空氣彈簧裝置可變?yōu)榫哂胁煌瑪?shù)量附加氣室的裝置。
[0008]根據(jù)上述一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，其中，各級附加氣室控制閥通過人為手動設(shè)置或通過壓力閾值設(shè)置，以利用各級附加氣室控制閥將空氣彈簧改造成為三種空氣彈簧類型，即主氣室加一個附加氣室、主氣室加兩個附加氣室、及主氣室加三個附加氣室。
[0009]根據(jù)上述一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，其中，一級附加氣室、所述二級附加氣室和所述三級附加氣室通過調(diào)節(jié)各級附加氣室控制閥變成有效氣室或無效氣室，及通過改變了充氣過程中氣體擴(kuò)散至平衡狀態(tài)的路徑方案，可以有效地使空氣彈簧在充氣和承載過程中具有較高的穩(wěn)定性。
[0010]根據(jù)上述一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，其中，各級附加氣室控制閥對充氣過程中和穩(wěn)定服役過程中的氣體擴(kuò)散流速進(jìn)行有效控制以精確控制阻尼值及其可控范圍。
[0011 ] 根據(jù)上述一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，其中，一級附加氣室、二級附加氣室和三級附加氣室的節(jié)流孔的孔徑不同。
[0012]根據(jù)上述一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，其中，一級附加氣室、二級附加氣室和三級附加氣室的節(jié)流孔的孔徑依次增大。
[0013]根據(jù)上述一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，其中，一級附加氣室、二級附加氣室和三級附加氣室的節(jié)流孔的孔徑分別為8mm、12mm和16mm。
[0014]根據(jù)上述一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，其中，一級附加氣室、二級附加氣室和三級附加氣室的容積相同，高度均為200mm。
[0015]有益效果
[0016]本發(fā)明主要針對超精密制造工業(yè)中氣浮式微振動控制系統(tǒng)中的空氣彈簧沖排氣過程中的穩(wěn)定性和彈簧阻尼可調(diào)范圍窄、精度低問題，公開了一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，基于普通膜式空氣彈簧結(jié)構(gòu)，對其附加氣室進(jìn)行了增設(shè)，發(fā)展為三級附加氣室，各附加氣室節(jié)流孔徑不同，通過在三級附加氣室外壁設(shè)計充氣控制閥，并將三級控制閥和主氣口控制閥進(jìn)行并聯(lián)，可以實現(xiàn)通過調(diào)節(jié)充氣控制閥，使一個空氣彈簧裝置可變?yōu)榫哂胁煌瑪?shù)量附加氣室的裝置，可調(diào)工況包括主氣室加一個附加氣室、主氣室加兩個附加氣室、主氣室加三個附加氣室。該裝置可以根據(jù)實際工程的需要，進(jìn)行調(diào)節(jié)附加氣室充氣控制閥，一方面通過多級改變氣體流通路徑，使系統(tǒng)平衡過程較為穩(wěn)定；另一方面，通過控制氣流的流速，提高氣體阻尼的可控范圍和可控精度，其具體優(yōu)點是:
[0017](1)可變附加氣室功能。通過增設(shè)附加氣室，并有效設(shè)置充氣控制閥的開關(guān)，通過調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)一種空氣彈簧，變換成為多種附加氣室組合的空氣彈簧。
[0018](2)高穩(wěn)定性。由于增設(shè)了附加氣室，并且可以根據(jù)空氣彈簧實際承載進(jìn)行控制有效氣室的組合方案，改變了充氣過程中氣體擴(kuò)散至平衡狀態(tài)的路徑方案，可以有效地使空氣彈簧在充氣和承載過程中具有較高的穩(wěn)定性。
[0019](3)阻尼精確調(diào)節(jié)。通過利用可調(diào)附加氣室功能，結(jié)合各氣室之間的節(jié)流孔的孔徑不同設(shè)計方案，并有效控制充氣控制閥，可以對充氣過程中和穩(wěn)定服役過程中的氣體擴(kuò)散流速進(jìn)行有效控制，一方面可以嚴(yán)格控制器范圍，另一方面可以精確控制阻尼值。
【附圖說明】
[0020]圖1是一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0022]圖1是一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，本發(fā)明提供了一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，其中，結(jié)構(gòu)主要包括:從上至下依次布置的主氣室01、一級附加氣室02、二級附加氣室03和三級附加氣室04，主氣室01、一級附加氣室
02、二級附加氣室03和三級附加氣室04內(nèi)部依次相連的及一級至三級附加氣室02、03和04上部均設(shè)有節(jié)氣孔05，一級附加氣室02、二級附加氣室03和三級附加氣室04的側(cè)壁分別設(shè)有支送氣路06，各支送氣路06上分別設(shè)有一級附加氣室控制閥07、二級附加氣室控制閥08和三級附加氣室控制閥09，各支送氣路06連接至主送氣路10及所述主送氣路10上設(shè)有主送氣閥11。
[0023]根據(jù)上述一種可變附加氣室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的控制方法，主要包括:具有普通膜式空氣彈簧結(jié)構(gòu)的主氣室01和一級附加氣室02、二級附加氣室03和三