[发明专利]一种阻尼可调的节能减振器

说明书

技术领域

    本发明涉及应用于机动车辆的减振器装置，特指一种阻尼可调并且可回收振动能量的液压减振器。

背景技术

机动车辆对减振器阻尼强弱的要求随负载、道路状况、车速等行驶条件的变化而变化，同时也会因驾驶员个性的差异而不同，当这些状况不断变化时，不能相应调节阻尼强度的减振器难以达到令人满意的减振效果，会影响到整车的平顺性。随着现代电子技术的发展，出现了主动和半主动悬架。虽然主动悬架理论上能够获得一个优质的隔振系统，实现理想悬架的控制目标，但是其能耗大，成本高，结构复杂。半主动悬架解决了传统被动悬架存在的舒适性与稳定性的矛盾，其在控制品质上接近主动悬架，结构简单，价格相对便宜，除驱动电机或电磁阀需要消耗能量外，不需要提供额外的附加电源。可调阻尼减振器是半主动悬架的核心部件，它的好坏直接影响汽车的平顺性。

传统的减振器把行驶中车辆的振动能量以热能的方式耗散掉，这种方式不仅使得减振器内的液压油温度升高，从而影响其减振性能，而且造成能源的浪费。借助先进的设计手段，车体振动机械能转化为电能进行存储，已成为当务之急。对于传统汽车，可实现节能；对于电动汽车，可延长其续驶里程，提高电池利用率。

中国专利申请号为201210054782.8、名称为电磁馈能型半主动悬架馈能阻尼实时控制装置及方法，使用螺母-滚珠丝杠机构将直线的悬架运动转化为圆周运动，再传递给电机，电机起馈能装置和主动力发生器的作用，一般采用定电压的蓄电池作为电机起馈能的蓄能器和电机发出主动力的动力源。中国专利申请号为201010109914.3、名称为汽车发电减振器，将液压马达和发电机置于减振器缸体内，并利用管路将减振器振动时流动的液体通过液压马达，液压马达驱动发电机发电，从而达到回收振动能量的效果。这两种专利申请的技术方案虽然在技术上有所进步，但是依然存在以下缺陷：一、减振器体积过大；二、内部构造都比较复杂，使得加工难度大，可靠性不高；三、控制装置复杂，使得整套装置成本过高；四、未能克服液压油温度升高对减振器性能产生的影响这一缺点。 

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、效果良好的可调阻尼的节能减振器，能够产生多种阻尼力，适合多种工况下应用，同时回收振动能量,将其转化为电能进行储存。

本发明采用的技术方案：本发明包括缸体、浮动活塞、活塞和活塞杆，浮动活塞和活塞位于缸体内且均与缸体内壁密封接触，浮动活塞在活塞之上，浮动活塞和活塞将缸体划分出压缩空气腔、上油腔和下油腔，上油腔与下油腔中注满油液，活塞杆连接活塞并从缸体伸出在缸体下端之外，在缸体外部连接有管路d，管路d的两端分别连接上油腔与下油腔，在管路d上设置液压马达，液压马达连接飞轮，飞轮连接阻尼调节机构，阻尼调节机构连接发电机，管路d内的油液始终由上至下流经液压马达。

所述管路d由四条支路d1、d2、d3、d4组成，支路d1首端与上油腔b连通、尾端与液压马达上部相连、中间设有第一单向阀；支路d2首端与支路d1通过三向流通阀连接、尾端与支路d4通过三向流通阀连接、中间设有第二单向阀；支路d3首端与支路d1通过三向流通阀连接、尾端与支路d4通过三向流通阀连接、中间设有第三单向阀；支路d4首端与下油腔c连通、尾端与液压马达下部连接、中间设有第四单向阀；所述第一单向阀、第四单向阀控制上油腔b的油液流经所述液压马达后流入下油腔c，所述第二单向阀、第三单向阀控制下油腔c的油液流经液压马达后流入上油腔b。

所述阻尼调节机构包括从动轮、从动轴、弹簧及拨叉，从动轮、从动轴和飞轮同轴，从动轮连接从动轴的一端且可沿轴向运动，在从动轴中间段上套有为从动轮提供压紧力的弹簧，从动轴的另一端与发电机连接，拨叉连接从动轮的外表面，带动从动轮轴向运动。

本发明的有益效果是：

1、本发明使用管路将缸体内油液引出并流经液压马达，使得振动能量转化为液压马达和飞轮的转动机械能；从动轮通过弹簧施加的压紧力与飞轮贴合。通过电液推杆对拨叉上部施加平行于从动轴轴线朝向飞轮的推力，改变从动轮与飞轮之间的压紧力，可改变从动轮施加于飞轮上的摩擦力，从而液压马达可为管路中油液提供不同的阻力，即为减振器的阻尼。通过与飞轮贴合的从动轮驱动从动轴，从动轴驱动发电机，发电机将飞轮上的转动机械能转化为电能进行储存，将机械能转化为电能，避免了因为液压油温度升高，而影响减振器性能的情况，并且有效回收了振动能量。

2、本发明对执行器件要求低、性能可靠，由于阻尼可在一定范围内无级可调，使得它能够适应各种路况，可有效应用于半主动悬架。