延长筒式液力减震器寿命的方法 本发明涉及一种筒式液力减震器,尤其是车用筒式液力减震器(筒称减震器)延长使用寿命的方法。
目前人们广泛采用的减震器,多由于减震液(简称油)、漏失(简称失油)、油封失效等失去减震作用。其主要原因如下:1、人们认为,完好的油封可以完全把油封在壳体内,不会随活塞杆被带出壳体外。而实际上,油封只能阻止油渗漏,活塞杆上必然会形成油膜;各种防尘罩,防止不了减震器工作时夹带灰尘的空气在活塞杆周围流动;油封必须允许工作气流进出。上述原因致使灰尘进入防尘罩,并进入壳体内对油产生污染,引起零件磨损;或依附在活塞杆的油膜上,进而被油封阻在壳体之外并从活塞杆上被刮下来,带走浸润其上的那部分油。2、人们认为,储油腔内必须存有一部分空气,以使活塞下行时它们可沿油封排出,以平衡空间容积变化。这客观上为失油及灰尘进入壳体创造了条件。3、人们用减震器是否发热不确定其是否可以工作,决定其更换或修复。这往往造成个别零件急剧损坏,而绝大多数零件完好的局面。4、人们认为完好的减震器,其导向套应是可阻止油通过的。而实际上,活塞杆往往很快就使导向套磨损,产生沿导向套双向漏油现象,并通过导向座上的油孔与贮油腔相通,使减震器作用降低。5、新减震器,其减震效果部分依赖于油封密封产生的备压作用,当工作一段时间后,该作用必会减弱、消失。目前大多数减震器是一次性使用的,而类似松花江微型客、货车等的减震器,虽可更换部分零件及清洗换油,但需将其卸下并拆开操作。
本发明公开一种不必卸下、拆开,对减震器可实施补油、调整,减轻易损零件磨损及其对工作效果的影响,达到延长减震器寿命的方法。
发明是这样实现的:
首先是解决活塞杆附尘的问题:可采用不透气、不透油的软体基本材料制成的护杆套。它以适当的结构形状、尺寸及安装方式,安装在活塞杆、壳体及防尘罩(若还需保留的话)等上,将活塞杆及其它某些部位包容在其中。当活塞杆工作运行时,它能通过自身变形,使其包容范围内只容纳可能由壳体排出的气、液等物质,并不使之外泄,同时,不使外界包括气体在内的所有物质进入其内,以避免污染的方法。针对不同地安装位置和功用,它可有不允许任何物质通过的密封固定式。如:其一端采用密封固定式安装于壳体上,另一端也可采用密封固定式安装于活塞杆端头或原设计中防尘罩的某处;还有护杆套可沿某一方向在被包容体上滑动,但不允许包容面上有润滑膜之外的任何物质通过的密封滑动式。如前例中某端可采用密封滑动式使之在活塞杆上呈可滑动状态。可采用如弹簧丝、橡胶、泡沫等弹性材料,制成与基本材料一体或分体的,用来保持、恢复其某种所需形状和位置的结构。
其次是为使贮油缸筒(贮油腔)及工作缸筒(工作腔)内的油保持必要数量(可以是上述两缸均满),应使减震器具有可补充油的功能。尤其是为方便使用,使补油工作在不必拆开,甚至不必从机体上卸下减震器的情况下即可完成。可在减震器外壳,包括活塞杆在内的某一部位设置定期注油的油孔。如活塞杆上端开孔,一直通至下部非滑动配合部位为另一孔,以实现定期注油;还可在减震器(包括活塞杆在内的)某部位设置储油并连续补油的装置。如在减震器导向座之上方某部位设置储油槽,通过相应的油孔、油道,使油随时进入贮油缸筒,以补充油;必要时可在油孔、储油槽的相应位置设置用于随时观察油量的油标。
再次是消除由于活塞杆上、下运行,两腔容纳油、气空间变化造成沿油封处气、油等的进、出现象。可使贮油缸筒及与之相通空间的包容壳体(如:导向套之上、油封之下部分),部分或全部制成软组织包容结构,即变形壳体。使之随其内压力变化而适当变形;还可在上述空间内设置软组织可变形,内充其它气、液,空间内一端封口(即无开口),而之外的另一端口通向某处的变形袋、变形管等;或设置内外相通的,油可由此通行的,外端口通向某处(注意防尘与失油)的呼吸管及各种形状的呼吸腔等,以求同一目的。
第四:是切断工作腔除下端与贮油腔正常工作联系以外的其它通路,切断活塞杆(包括油封)与工作腔之外的贮油腔,及与贮油腔相通腔体空间的一切联系;达到避免工作腔泄漏;避免工作腔泄漏产生的与贮油腔直接或间接的非正常互流;和避免油封、活塞杆与工作腔之外的油接触等目的。可采用如下办法:1、使导向套与位于同一轴线上的油封安装在一个支撑件上;或两支撑件,即导向座与油封座之间采用严密贴紧或之间采用密封措施,使之间无油、气通过。2、在导向座与工作缸筒压合处,将导向座按工作缸筒横截面尺寸,相应制出沿原凸出轴台(该轴台与工作缸筒内径配合)外圆向上沿轴向切入的环形空刀槽(该槽外环与工作缸筒外径配合),其内置密封圈等密封物,当导向座与工作缸筒压合时,工作缸筒的端头进入环形空刀槽内,使工作缸筒端面由该密封圈等密封,端头处筒壁内外侧均由该槽限位。
第五:是在贮油腔与工作腔正常通道之外的其它贮油腔通道,设置溢流、调压装置,使贮油腔可按需要产生可调节的压力。
上述五个方面的改进除适用于现有的各种筒式液力减震装置,其它气液压装置亦可参照。可针对不同情况,选择或搭配运用于设计制造新装置,亦可实施对已制成甚至已报废的原装置进行改制。
本发明具有下述优点:
1、以防护装置(在此以护杆套为例)的软体结构变形(若用有弹性材料则还包括弹性变形)来抵消部件相对运动(如活塞杆相对于壳体的运动),及如沿油封进、出气体等其它原因造成的防护空间频繁产生的体积变化,真正实现对防护区域的密封、隔绝。
2、变形管与变形袋等是使壳内容积变化产生的空气频繁进出壳体这种形式,改变为其内与壳内油隔绝的气、油等其它物质进出变形管、变形袋的形式(在此意义上护杆套也是类似的作用),以免油与空气接触变质、污染。
3、储油腔在原设计中是供给工作腔油的容器,它只有通向工作腔的一个通道是有意义的,对它没有压力、流量等的主动调节,这样当产生其它方面泄漏,就会对工作效果产生影响。而我们通过隔离,设调整装置,将使情况产生变化,即使活塞环、油封及个别阀产生效力下降,整个装置仍会产生良好的工作效果。即我们可以把工作腔内的工作,由一次性设定、单独完成的方式,变为可随时主动调整,各口分工完成(包括呼吸管、呼吸腔、变形管、变形袋、护杆套等)。
4、设置补油装置,延长其寿命,减少减震器更换次数,即降低成本又方便使用。