[实用新型]一种弹簧‑空气减震器

说明书

技术领域

本发明所属的技术领域为机械领域，涉及到一种单向减震器。

背景技术

目前，国际上美国、德国、日本等国家掌握着减震关键技术，引领减震装置的发展。减震装置的发展从加布里埃尔减震器、平衡弹簧式减震器、空气弹簧减震器、液压减震器、到麦弗逊式减震器不断发展。我国认清国内减震器行业发展现状，从国家层面深刻认识到减震器在带动行业发展中起到的作用，并将减震装置技术的发展列入十三五规划研究报告。

减震装置在汽车、火车、飞机起落架、电梯等领域应用很广，由于其减震消振效果，可以说是使乘坐环境更加舒适的一种不可或缺的装置，同时，它也可以通过减震作用，增加其他零部件的疲劳寿命。通常，机械减震的主要减震方式有以下几种：弹簧减震、橡胶减震、磁力减震、惰性气体、油气混合、液压油等。有时也可以是两种或两种以上方式的组合，但是，不同机械减震装置的结构构型各异。依据震动强度或者外冲击载荷的不同，可采用相应的震动形式和结构形式。因此，减震装置有软式的，也有硬式的，也可以随着减震装置在不同压缩阶段显示出不同硬度，这种结构形式相对复杂。

现在，减震装置的结构形式多数都很复杂、重量较大，而且多为大冲击载荷、高振幅、高震动能下的减震装置。应用于低载、低振幅、低震动能的减震装置较少。但在工程应用中，承受低载的减震装置同样有很大的需求。

本发明可应用于低载、低震动能的震动环境，如：四旋翼云台的减震；同时具有结构简单、阻尼形式多样的特点。它不仅可以高效吸收震动能，同时也能消耗震动能。

目前，国内关于弹簧减震装置的专利很多，与本实用新型专利的减震原理及结构形式最相近的是公开号为CN203115000U的实用新型专利中，利用弹簧受压、筒体两腔的液压油通过活塞上的单向阀和节流孔的原理实现减震功能，同时，节流空可减缓液压油的回流速度，弹簧受压后，在失去外力的作用下，复位时间可控，因而有效减少弹簧回弹时对支撑和固定弹簧的上一级结构在成冲击破坏。但是，该实用新型专利中，将弹簧安装在筒体外部，且只能承受使弹簧受压的载荷，即承受压力，不能承受拉力。

发明内容

为克服现有技术中减震形式单一、对低载震动减震效果不佳的不足，本发明提出了一种弹簧-空气减震器。

本发明包括套筒、活塞和弹簧。所述活塞位于所述套筒内的中部，将该套筒内部分成两个腔室。该活塞一端的活塞杆穿过所述活塞端盖的中心，位于该套筒一端端面之外。所述弹簧于套筒内，并套装在所述活塞杆上；所述活塞杆根部圆台与弹簧过盈装配。

所述套筒为一端封闭的圆形壳体。在该套筒开口端筒壁的外圆周表面有螺纹，用于与端盖的螺纹连接。封闭端外端面的中心有轴向的螺纹杆，并且该螺纹杆与所述套筒同轴。

所述活塞一个表面的中心有活塞杆。所述活塞的表面均布有多个通孔，开孔直径为0.8mm～2mm，开孔率为8％～13.5％，各通孔之间的圆心距不少于开孔直径的1.5倍。所述活塞的厚度为1mm～2.5mm。

所述端盖的内表面中心和外表面中心均有凸台，并使所述凸台同轴并同径；所述凸台的外表面与弹簧的内表面过盈配合。在该凸台的中心有轴向的活塞杆过孔，当活塞杆穿入该过孔后，通过过孔支撑活塞杆，以增加该活塞杆的稳定性。在端盖圆周的边缘有折向端盖内表面的直角折边，该折边的内表面为与套筒外圆周表面配合的螺纹面。所述活塞杆与所述过孔之间间隙配合。所述凸台的外表面与弹簧的内表面过盈配合。

本发明包括固定件、活动件及设置于固定件与活动件之间的弹性件，即弹簧；固定件为套筒和端盖；活动件为包括置于固定件内的活塞体及末端与活塞体连接并延伸出固定件外的活塞连杆；活塞体上有按一定规则排列的直径微小的小孔。结构十分简单，结构装配简易，通过弹簧和空气阻尼减震，提高减震吸能效果、成本低且使用性能好。

工作时，当本发明两端的螺杆受到外力作用，活塞杆将带动活塞在套筒内运动滑动。在活塞运动的过程中，套筒左右腔的体积发生变化，空气通过活塞上的圆孔往返流动。活塞杆上安装的弹簧限制活塞在减震筒内的行程并且使活塞在减震筒内做往复运动。空气流动的方向总是和活塞运动的方向相反，空气流过各个圆形通孔时，由于空气流动的截面发生突变，产生突缩、突扩两个过程的“冲击”损失，同时还有一定的沿程阻力损失以及多孔射流的混合损失，这就是空气阻尼产生的原因。整个空气流动过程中产生阻力的大小与开孔直径、开孔率、孔板(活塞)厚度、孔板入流平均雷诺数等参数有关。