CN115306859B - 一种减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种减震装置，其包括电控平衡组件和机械平衡组件，电控平衡组件包括信息采集单元、控制单元和执行机构，信息采集单元用以采集设备运行参数，并将采集到的设备运行参数发送给控制单元，控制单元根据设备运行参数控制执行机构动作；机械平衡组件包括机械感应机构、液压回路和执行缸，机械感应机构用以感应设备姿态，并控制液压回路动作，液压回路动作控制执行缸动作，执行缸输出端连接于执行机构。通常情况下使用电控平衡组件进行减震。在电控平衡组件失效，或是因工况恶劣为避免电控平衡组件损坏时，由机械平衡组件进行减震。由此，避免了因主动减震效果稳定性差，而被动减震效果差导致减震系统综合效果较差的问题。

Description

一种减震装置

技术领域

本发明涉及减震器技术领域，特别是涉及一种减震装置。

背景技术

如果悬架系统的刚度和阻尼特性能根据汽车的行驶条件（车辆的运动状态和路面状况等）进行动态自适应调节，使悬架系统始终处于最佳减振状态，则称为主动悬架。主动悬架具有诸多优点，比如可以控制车身高度，提高通过性，兼顾汽车的平顺性与操纵稳定性等。汽车主动悬架正在逐步高端车辆下方到中端车辆，可以预见的是在不久的将来价格实惠的普通家用汽车也会加装主动悬架系统，虽然主动悬架能提供更舒适的驾驶体验，但是主动悬架有着高成本、系统失效将导致严重后果、需要极高的计算能力等不利条件，其中失效后可能会威胁到人员生命健康为最迫切需求解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对目前的减震系统所存在的因主动减震效果稳定性差，而被动减震效果差导致减震系统综合效果较差的问题，提供一种减震装置。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种减震装置，其包括电控平衡组件和机械平衡组件；

所述电控平衡组件包括信息采集单元、控制单元和执行机构，所述信息采集单元用以采集设备运行参数，并将采集到的设备运行参数发送给所述控制单元，所述控制单元根据设备运行参数控制执行机构动作；

所述机械平衡组件包括机械感应机构、液压回路和执行缸，所述机械感应机构用以感应设备姿态，并控制所述液压回路动作，所述液压回路动作控制所述执行缸动作，所述执行缸输出端连接于所述执行机构；

所述电控平衡组件和所述机械平衡组件同步或独立工作。

在其中一个实施例中，所述液压回路包括第一阀体、第二阀体、油泵和辅助油箱，所述油泵、所述第一阀体、所述执行缸、所述第二阀体和所述油泵依次连通并形成主回路，所述油泵和所述辅助油箱之间形成辅助回路，所述辅助油箱、所述油泵、所述第一阀体和所述执行缸依次连通形成辅助油路；

所述机械感应机构用以控制所述第一阀体和所述第二阀体通断以使所述液压回路在所述主回路、所述辅助回路和所述辅助油路之间切换。

在其中一个实施例中，所述机械感应机构包括感应壳体和感应板，所述感应壳体内存储有流动介质，所述感应板可转动地设置于所述感应壳体内，所述感应板平行于所述流动介质表面。

在其中一个实施例中，所述感应板固定链接有连接轴，所述连接轴分别连接于所述第一阀体和所述第二阀体。

在其中一个实施例中，所述感应壳体为球壳，所述感应板为圆形板，所述感应壳体内还设置有惯性块，所述感应壳体发生速度变化时，所述惯性块限制所述感应板的转动。

在其中一个实施例中，所述辅助油箱包括油箱壳体，所述油箱壳体内设置有可活动的隔板，所述隔板和所述油箱壳体包围形成储油腔。

在其中一个实施例中，所述辅助油箱上设置有第一压力阀和第二压力阀，所述第一压力阀位于所述辅助油箱进油口处，所述第二压力阀位于辅助油箱出油口处。

在上述实施例中，所述辅助油箱出油口和所述第二阀体之间设置有单向阀，所述单向阀限制流体由所述辅助油箱流向所述第二阀体。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种减震装置，其包括电控平衡组件和机械平衡组件，电控平衡组件包括信息采集单元、控制单元和执行机构，信息采集单元用以采集设备运行参数，并将采集到的设备运行参数发送给控制单元，控制单元根据设备运行参数控制执行机构动作；机械平衡组件包括机械感应机构、液压回路和执行缸，机械感应机构用以感应设备姿态，并控制液压回路动作，液压回路动作控制执行缸动作，执行缸输出端连接于执行机构。通常情况下使用电控平衡组件进行减震。在电控平衡组件失效，或是因工况恶劣为避免电控平衡组件损坏时，由机械平衡组件进行减震。由此，避免了因主动减震效果稳定性差，而被动减震效果差导致减震系统综合效果较差的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例的减震装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例的减震装置的部分剖视图；

图3为本发明一实施例的减震装置中机械平衡组件的结构示意图，图中移动设备处于水平状态；

图4为本发明一实施例的减震装置中机械平衡组件的结构示意图，图中移动设备处于前端较低、后端较高的下坡状态；

图5为本发明一实施例的减震装置中机械平衡组件的结构示意图，图中移动设备处于前端较高、后端较低的上坡状态；

图6为本发明一实施例的减震装置中机感应板的结构示意图；

图7为本发明一实施例的减震装置中液压回路的部分结构示意图；

图8为本发明一实施例的减震装置中机械感应结构的结构示意图。

其中：

100、电控平衡组件；200、机械平衡组件；201、第一阀体；202、第二阀体；203、第一压力阀；204、第二压力阀；205、单向阀；206、执行缸；207、油泵；210、辅助油箱；211、隔板；221、感应壳体；222、感应板；223、惯性块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-8所示，本发明提供了一种减震装置，其包括电控平衡组件100和机械平衡组件200；

电控平衡组件100包括信息采集单元、控制单元和执行机构，信息采集单元用以采集设备运行参数，并将采集到的设备运行参数发送给控制单元，控制单元根据设备运行参数控制执行机构动作；

机械平衡组件200包括机械感应机构、液压回路和执行缸206，机械感应机构用以感应设备姿态，并控制液压回路动作，液压回路动作控制执行缸206动作，执行缸206输出端连接于执行机构；

电控平衡组件100和机械平衡组件200同步或独立工作。

在其中一个实施例中，液压回路包括第一阀体201、第二阀体202、油泵207和辅助油箱210，油泵207、第一阀体201、执行缸206、第二阀体202和油泵207依次连通并形成主回路，油泵207和辅助油箱210之间形成辅助回路，辅助油箱210、油泵207、第一阀体201和执行缸206依次连通形成辅助油路；

机械感应机构用以控制第一阀体201和第二阀体202通断以使液压回路在主回路、辅助回路和辅助油路之间切换。

在其中一个实施例中，机械感应机构包括感应壳体221和感应板222，感应壳体221内存储有流动介质，感应板222可转动地设置于感应壳体221内，感应板222平行于流动介质表面。

在其中一个实施例中，感应板222固定链接有连接轴，连接轴分别连接于第一阀体201和第二阀体202。

在其中一个实施例中，感应壳体221为球壳，感应板222为圆形板，感应壳体221内还设置有惯性块223，感应壳体221发生速度变化时，惯性块223限制感应板222的转动。

在其中一个实施例中，辅助油箱210包括油箱壳体，油箱壳体内设置有可活动的隔板211，隔板211和油箱壳体包围形成储油腔。

在其中一个实施例中，辅助油箱210上设置有第一压力阀203和第二压力阀204，第一压力阀203位于辅助油箱210进油口处，第二压力阀204位于辅助油箱210出油口处。

在上述实施例中，辅助油箱210出油口和第二阀体202之间设置有单向阀205，单向阀205限制流体由辅助油箱210流向第二阀体202。

在其中一个实施例中，如图1-8所示，本实施例提供了一种减震装置，其包括电控平衡组件100和机械平衡组件200。

电控平衡组件100包括信息采集单元、控制机构和执行机构，信息采集单元用于采集设备运行参数，设备运行参数包括但不限于设备运行速度和倾斜角度，控制机构接受来自于信息采集单元的设备运行参数，并根据该些参数进行判断，以控制执行机构动作。执行机构包括气动执行机构和液压执行机构，气动执行机构包括空气弹簧、储气罐、气泵和电磁阀，储气罐连通于空气弹簧，气泵用于提供充气压力，电磁阀用于控制储气罐和空气弹簧之间是否导通；液压执行机构包括液压缸、储油箱、液压泵和电磁阀，储油缸连通于液压缸，液压泵用于提供液压力，电磁阀用于控制液压缸和储油箱之间是否导通。

机械平衡组件200包括机械感应结构、液压回路和执行缸206。

机械感应结构包括球壳状的感应外壳和圆板状的感应板222，感应板222的直径与感应外壳的内径大致相等，感应外壳内存有流动介质，感应板222浮于流动介质表面。感应板222上固定连接有连接轴。

液压回路包括油泵207、辅助油箱210、第一阀体201和第二阀体202，第一阀体201和第二阀体202均固定连接于连接轴。第一阀体201和第二阀体202均开启时，流动介质可以依次流经油泵207出油口、第一阀体201、执行缸206、第二阀体202、油泵207回油口并形成主回路；第一阀体201关闭，第二阀体202开启时，流动介质依次流经油泵207出油口、辅助油箱210进油口、辅助油箱210出油口、油泵207回油口并形成辅助回路；第一阀体201开启，第二阀体202关闭时，流动介质依次流经辅助油箱210出油口、油泵207回油口、油泵207出油口、第一阀体201、执行缸206并形成辅助油路。液压回路还包括设置于辅助油箱210进油口上的第一压力阀203和设置于辅助油箱210出油口上的第二压力阀204，当辅助油箱210进油口处的压力达到预设值时，第一压力阀203打开，当辅助油箱210出油口处的压力达到预设值时，第二压力阀204打开。第二阀体202上还设置有单向阀205，以限制油泵207或辅助油箱210内的流动介质直接流向第二阀体202。

对于需要减震的移动设备，将本实施例当中的执行机构连接于移动设备上用于载人的机构，将执行缸206缸体连接于移动设备与地面接触的机构，将感应壳体221固定连接于移动设备与地面接触的机构上。例如对于乘用车辆，本实施例当中的减震装置即作为车辆当中的悬挂结构。

正常情况下，主要由电控平衡组件100实现减震。在电控平衡组件100因故障失效，或是由于工况恶劣时为避免电控平衡组件100受损人为关闭电控平衡组件100时，机械平衡组件200起减震作用。

当移动设备处于平稳状态时，如图3所示，感应壳体221内的流动介质表面始终保持水平面，因此感应板222也始终处于水平状态，此时连接于连接轴的第一阀体201和第二阀体202均处于导通状态，此时液压回路处于主回路状态，仅依靠执行缸206本身的液压性能进行减震。同时，主回路内压力未达到预设值，第一压力阀203和第二压力阀204均关闭。辅助邮箱内隔板211处于中间位置，储油腔内存有一定量的流动介质。

当移动设备处于前端较低、后端较高的下坡状态时，如图4所示，感应壳体221内的流动介质表面始终保持水平面，因此感应板222也始终处于水平状态，而感应壳体221随移动设备转动，即感应板222和感应壳体221发生相对转动，带动连接轴转动，使得原本处于导通状态的第一阀体201关闭，第二阀体202仍开启。油泵207持续驱动流动介质从执行缸206内流出，由于第一压力阀203处于关闭状态，使得由油泵207出油口流出的流动介质无法经第一阀体201流回执行缸206内，导致执行缸206内流动介质减少，执行缸206活塞杆下降，使得移动设备的后端下降，从而使得移动设备尽可能保持水平状态。

并且，由油泵207出油口流出的流动介质积存于油泵207出油口和第一阀体201、第一压力阀203之间的管路内，该段管路内的压力不断升高，直至达到预设值，第一压力阀203打开，流动介质进入辅助油箱210内的储油腔内，流动介质的增加使得带动隔板211上移并使储油腔不断增大，直至隔板211无法移动到上极限位置，储油腔不再增大。由于流动介质继续增加，使得储油腔内的压力继续上升，直至第二压力阀204打开，流动介质从辅助油箱210出油口流出，液压回路进入辅助回路状态。

移动设备重新回到水平状态时，感应板222相对于感应壳体221反向转动，再次回到初始状态，此时第一阀体201和第二阀体202均导通。靠近油泵207一侧回路内的高压液压油流向靠近执行缸206一侧的低压处，直至回路内各处压力相等。该过程中，第一压力阀203和第二压力阀204逐次关闭。由此，使得整个装置重回初始状态。

当移动设备处于前端较高、后端较低的上坡状态时，如图5所示，感应壳体221内的流动介质表面始终保持水平面，因此感应板222也始终处于水平状态，而感应壳体221随移动设备转动，即感应板222和感应壳体221发生相对转动，带动连接轴转动，使得原本处于导通状态的第二阀体202关闭，第一阀体201仍开启。由于第二阀体202关闭，油泵207不能从执行缸206内抽出流动介质，使得执行缸206至油泵207回油口该段管路内形成负压，负压达到预设值时，使得第二压力阀204打开，储油腔内的流动介质在负压作用下被油泵207抽出，并流向执行缸206内，执行缸206内流动介质增多，执行缸206活塞杆上升，使得移动设备的后端上升，从而使得移动设备尽可能保持水平状态。

移动设备重新回到水平状态时，感应板222相对于感应壳体221反向转动，再次回到初始状态，此时第一阀体201和第二阀体202均导通。靠近执行缸206一侧回路内的高压液压油流向靠近油泵207一侧的低压处，直至回路内各处压力相等。该过程中，第一压力阀203和第二压力阀204逐次关闭。由此，使得整个装置重回初始状态。

此外，在感应壳体221内设置有两个惯性块223，两个惯性块223分别位于感应壳体221相对的两端，且均通过弹性件和感应壳体221连接。初始状态下，两个惯性块223均不与感应板222的转动发生干涉。当移动设备做加速运动时，位于前侧的惯性块223在惯性作用下相对于感应壳体221向后移动，并阻挡感应板222转动；当移动设备做减速运动时，位于后侧的惯性块223在惯性作用下相对于感应壳体221向前移动，并阻挡感应板222转动。由此能够消除因移动设备加减速运动导致流动介质变化引起的干扰。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种减震装置，其特征在于，包括电控平衡组件和机械平衡组件；

所述电控平衡组件包括信息采集单元、控制单元和执行机构，所述信息采集单元用以采集设备运行参数，并将采集到的设备运行参数发送给所述控制单元，所述控制单元根据设备运行参数控制执行机构动作；

所述机械平衡组件包括机械感应机构、液压回路和执行缸，所述机械感应机构用以感应设备姿态，并控制所述液压回路动作，所述液压回路动作控制所述执行缸动作，所述执行缸输出端连接于所述执行机构；

所述电控平衡组件和所述机械平衡组件同步或独立工作；所述液压回路包括第一阀体、第二阀体、油泵和辅助油箱，所述油泵、所述第一阀体、所述执行缸、所述第二阀体和所述油泵依次连通并形成主回路，所述油泵和所述辅助油箱之间形成辅助回路，所述辅助油箱、所述油泵、所述第一阀体和所述执行缸依次连通形成辅助油路；

所述机械感应机构用以控制所述第一阀体和所述第二阀体通断以使所述液压回路在所述主回路、所述辅助回路和所述辅助油路之间切换；

所述机械感应机构包括感应壳体和感应板，所述感应壳体内存储有流动介质，所述感应板可转动地设置于所述感应壳体内，所述感应板平行于所述流动介质表面；

所述感应板固定连接有连接轴，所述连接轴分别连接于所述第一阀体和所述第二阀体。

2.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述感应壳体为球壳，所述感应板为圆形板，所述感应壳体内还设置有惯性块，所述感应壳体发生速度变化时，所述惯性块限制所述感应板的转动。

3.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述辅助油箱包括油箱壳体，所述油箱壳体内设置有可活动的隔板，所述隔板和所述油箱壳体包围形成储油腔。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的减震装置，其特征在于，所述辅助油箱上设置有进油口、出油口、第一压力阀和第二压力阀，所述第一压力阀位于所述进油口处，所述第二压力阀位于所述出油口处。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的减震装置，其特征在于，所述辅助油箱上设置有出油口，所述出油口和所述第二阀体之间设置有单向阀，所述单向阀限制流体由所述辅助油箱流向所述第二阀体。

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