CN214367451U - 一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸及矿用自卸车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸及矿用自卸车，包括缸筒、活塞、活塞杆、端盖、纳污环和减震环；所述端盖与缸筒连接，所述活塞与活塞杆连接后安装在缸筒中，且活塞杆从端盖穿出；油缸主密封安装在活塞杆与端盖之间；活塞杆为中空结构，活塞杆或活塞上布置有单向阀和阻尼孔，实现悬挂油缸的有杆腔与无杆腔连通；所述减震环安装在活塞与端盖之间；所述纳污环安装在油缸主密封内侧。本实用新型实现悬架系统对最极端路况尖峰冲击的吸收，提高悬挂油缸的抗冲击能力；切断路面冲击向驾驶舱的传递，使车辆具备更好的操控舒适性。此外，本实用新型在缸内布置纳污装置，实现对悬挂缸内油液进清洁，延长悬挂缸的保养间隔。

Description

一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸及矿用自卸车

技术领域

本实用新型涉及一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，应用到矿用自卸车的悬架系统中，属于机械工程的组合减震装置领域。

背景技术

矿用自卸车是在露天矿山专用道路上进行短距离运输的一种专用载重车辆。近年来，随着矿用自卸车产品的不断扩展，其应用场景开始广泛出现在水利水电工程、铁路、公路、港口等建设工程及大型建筑工程中。作为非公路自卸车的主要产品，在矿区运输和公路建设工程中，矿用自卸车行驶路况极差，作为连接车桥与车架的悬架，需要具备较强的减震能力及缓冲能力，以保护车架等关键结构件，并为驾驶员提供舒适的操作体验。

目前绝大多数的矿用自卸车悬架采用油气混合的悬挂缸作为其主要减震缓冲装置。油气混合悬挂油缸在经过恶劣路况的过程中，悬挂缸进行快速伸出与缩回。

但是，当悬挂油缸完全伸出时，活塞会与油缸端盖发生刚性撞击。这一碰撞容易导致端盖内主密封变形渗漏，也容易使活塞杆镀层颗粒化或片状剥落，剥落物与缸内油液混合后，进一步破坏悬挂缸内密封，导致悬挂缸油气渗漏。此外，撞击发生时，悬挂油缸已完全伸出，不具备减震作用，碰撞产生的冲击通过悬架向车架上的驾驶舱传递，使舱内驾驶员有明显的颠簸感。

发明内容

针对目前矿用自卸车油气悬挂的上述问题，本实用新型采用一种具有两级缓冲能力的悬挂油缸，实现悬架系统对最极端路况尖峰冲击的吸收，提高悬挂油缸的抗冲击能力；切断路面冲击向驾驶舱的传递，使车辆具备更好的操控舒适性。此外，本实用新型在缸内布置纳污装置，实现对悬挂缸内油液进清洁，延长悬挂缸的保养间隔。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，包括缸筒、活塞、活塞杆、端盖、纳污环和减震环；所述端盖与缸筒连接，所述活塞与活塞杆连接后安装在缸筒中，且活塞杆从端盖穿出；油缸主密封安装在活塞杆与端盖之间；活塞杆为中空结构，活塞杆或活塞上布置有单向阀和阻尼孔，实现悬挂油缸的有杆腔与无杆腔连通；所述减震环安装在活塞与端盖之间；所述纳污环安装在油缸主密封内侧。

进一步，在悬挂油缸的有杆腔顶部安装有一个或多个磁堵Ⅰ。

进一步，所述磁堵Ⅰ安装在悬挂油缸工作状态下有杆腔所形成的环形腔体顶部位置。

进一步，在悬挂油缸的无杆腔底部安装有一个或多个磁堵Ⅱ。

进一步，所述磁堵Ⅱ安装在悬挂油缸工作状态下无杆腔所形成的圆柱形腔体底部位置。

进一步，所述减震环的形状为封闭的环形或者断开的环形。

进一步，所述减震环的截面形状为多边形、圆形或者椭圆形的任一种形状。

进一步，所述减震环由弹性材料制成。

进一步，所述减震环安装在活塞杆完全伸出的位置。

一种矿用自卸车，安装有上述的具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸。

本实用新型有益效果：

活塞杆或活塞上布置有单向阀和阻尼孔，实现悬挂油缸的有杆腔与无杆腔连通；油液通过阻尼孔和单向阀形成不同的阻尼特性，形成第一级缓冲，来实现减震作用；减震环由弹性材料制成，安装在活塞杆完全伸出的位置，即悬挂油缸最大安装距的极限位置，形成第二级缓冲，实现悬架系统对最极端路况尖峰冲击的吸收，提高悬挂油缸的抗冲击能力；切断路面冲击向驾驶舱的传递，使车辆具备更好的操控舒适性；纳污环安装在主密封内侧，以吸收油液中的污染物颗粒，预防主密封被污染物破坏；磁堵安装在油液腔内，用于吸收和收集油液中铁屑等磁性颗粒，实现对悬挂缸内油液进清洁，延长悬挂缸的保养间隔。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1为本实用新型的具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸的剖视图。

附图标识：1-缸筒，2-活塞，3-单向阀，4-活塞杆，5-端盖，6-磁堵Ⅰ，7-纳污环，8-减震环，9-磁堵Ⅱ。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，缸筒1、活塞2、单向阀3、活塞杆4、端盖5、磁堵Ⅰ6、纳污环7、减震环8和磁堵Ⅱ9。

在活塞杆4或活塞2上布置单向阀3和阻尼孔，实现悬挂油缸的有杆腔与无杆腔连通。油液通过阻尼孔和单向阀3形成不同的阻尼特性，形成第一级缓冲，来实现减震作用。减震环8可以形成悬挂油缸的第二级缓冲。磁堵和纳污环7可以实现油缸的自清洁。

具体的方案：减震环8由弹性材料制成，安装在活塞杆4完全伸出的位置，即悬挂油缸最大安装距的极限位置，当悬挂油缸达到最大安装距的位置时，形成第二级缓冲，避免活塞2与端盖5刚性碰撞，以消除悬挂油缸完全伸出时的刚性冲击。

优选的方案：减震环8的形状，可以是封闭的环形，也可以是断开的环形。

优选的方案：减震环8的截面形状，包括但不限于多边形、圆形、椭圆形等形状。

具体的方案：纳污环7安装在位于活塞杆4与端盖5之间的油缸主密封内侧，以吸收油液中的污染物颗粒，预防油缸主密封被污染物破坏。

具体的方案：在悬挂油缸的有杆腔顶部安装着一个或多个磁堵Ⅰ6，用来吸附油液中的碳钢类磁性污染物。

需要说明的是：磁堵Ⅰ6安装位置所指悬挂油缸有杆腔的顶部，指悬挂油缸工作状态下有杆腔所形成的环形腔体顶部位置。在该位置，磁堵Ⅰ6可以与活塞2装配，也可以与活塞杆4装配。

具体的方案：在悬挂油缸无杆腔底部安装磁堵Ⅱ9，用来吸附在无杆腔底部沉淀的碳钢类污染物，以防止污染物沉淀后被快速流动的油液带入有杆腔。

需要说明的是：磁堵Ⅱ9安装位置所指悬挂油缸无杆腔的底部，指悬挂油缸工作状态下无杆腔所形成的圆柱形腔体底部位置。在该位置，磁堵Ⅱ9可以与活塞杆4装配，也可以与缸筒1装配。

优选的方案：磁堵的安装方式包括但不限于螺纹紧固、卡簧限位、胶体粘接、镶嵌。

工作时，悬挂缸内冲入油液和带有预充压力的氮气。来自路面颠簸的冲击力通过活塞杆4和内部油液作用于压力气体，气体的压缩或膨胀反向推动油液和活塞杆4运动。油液通过活塞杆4上的阻尼孔和单向阀3形成不同的阻尼特性来实现减震作用，这一减震作用被称为“油气弹簧”。

矿用自卸车在经过恶劣路况时，来自路面的冲击作用于悬挂油缸的活塞杆4和活塞2，并导致无杆腔内的气体压缩或膨胀，气体的压缩或膨胀反向推动油液、活塞2和活塞杆4运动。

当冲击导致缸内预充压力气体快速膨胀时，推动活塞杆4在缸内快速伸出，活塞2与活塞杆4一起运动。油液从无杆腔通过阻尼孔和单向阀3被压入有杆腔内。由于阻尼孔和单向阀3的阻尼作用，这一冲击被逐渐削弱，形成油缸的第一级缓冲。当活塞杆4运动到完全伸出的位置时，活塞2与减震环8接触，由于减震环8是截面为方形的封闭圆环，由弹性材料制成，安装在活塞2和端盖5之间，当悬挂油缸达到最大安装距的位置时，可以形成第二级缓冲，彻底消除了活塞2从运动到反向运动产生的刚性冲击，避免活塞2与端盖5的直接撞击，同时也阻止了冲击通过端盖5向缸筒1方向传递，使与缸筒1连接的车架和驾驶舱不会感受到这一路面冲击带来的颠簸感。

当冲击导致缸内预充压力气体的快速压缩时，推动活塞杆2在缸内快速缩回，油液从有杆腔通过阻尼孔被压入无杆腔内，在阻尼孔的阻尼作用下，这一冲击被快速削弱。由于油缸是封闭空间，内部的气体不可能被无限压缩，活塞2和活塞杆4无法完全缩回，因此活塞2不会与缸筒1发生碰撞。路面冲击亦不会向缸筒传递。

这样，恶劣路况的极限冲击通过缸内油气混合流体形成的“油气弹簧”和减震环两级缓冲被完全消除。

此外，油液和气体的混合流体快速膨胀和压缩的过程，也加速了气体的升温和油液的污染，缸内油液的污染物主要有两种类型。

一种为碳钢类污染物，是由于缸筒1、活塞杆4、活塞2等以碳钢为基材的元件磨损产生，多以片状和颗粒状出现。这类污染物硬度较大，在缸内油液的快速流动中，这类污染物被带入端盖5和活塞杆4的缝隙中，极易划伤活塞杆4的镀层和密封件，造成悬挂缸主密封破损和活塞杆4镀层大面积剥落。这类污染物主要通过磁堵Ⅰ6和磁堵Ⅱ9进行吸附。在悬挂油缸的有杆腔顶部安装着一个或多个磁堵Ⅱ9，用来吸附油液中的碳钢类污染物。在无杆腔底部安装的磁堵Ⅰ6用来吸附在无杆腔底部沉淀的碳钢类污染物，以防止污染物被快速流动的油液带入有杆腔。

另外一类污染物为缸内支撑环、主密封等密封元件的磨损产生的污染物，多以线状和絮状出现，无法通过磁堵吸附。这类污染物，容易堵塞在主密封的密封通道上，导致主密封困油而失效。通过在端盖5上安装纳污环7来过滤此类污染物，防止主密封的密封通道被堵塞。

通过磁堵Ⅰ6、磁堵Ⅱ9和纳污环7的清洁，缸内油液的清洁度得以控制，实现了悬挂油缸内油液的自清洁，从而延长悬挂油缸的保养间隔。

综上，本实用新型采用一种具有两级缓冲能力的悬挂油缸，实现悬架系统对最极端路况尖峰冲击的吸收，提高悬挂油缸的抗冲击能力；切断路面冲击向驾驶舱的传递，使车辆具备更好的操控舒适性。此外，本实用新型在缸内布置纳污装置，实现对悬挂缸内油液进清洁，延长悬挂缸的保养间隔。

本实用新型还提供了一种矿用自卸车，安装有上述的具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

包括缸筒、活塞、活塞杆、端盖、纳污环和减震环；

所述端盖与缸筒连接，所述活塞与活塞杆连接后安装在缸筒中，且活塞杆从端盖穿出；

油缸主密封安装在活塞杆与端盖之间；

活塞杆为中空结构，活塞杆或活塞上布置有单向阀和阻尼孔，实现悬挂油缸的有杆腔与无杆腔连通；

所述减震环安装在活塞与端盖之间；

所述纳污环安装在油缸主密封内侧。

2.根据权利要求1所述的一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

在悬挂油缸的有杆腔顶部安装有一个或多个磁堵Ⅰ。

3.根据权利要求2所述的一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

所述磁堵Ⅰ安装在悬挂油缸工作状态下有杆腔所形成的环形腔体顶部位置。

4.根据权利要求1所述的一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

在悬挂油缸的无杆腔底部安装有一个或多个磁堵Ⅱ。

5.根据权利要求4所述的一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

所述磁堵Ⅱ安装在悬挂油缸工作状态下无杆腔所形成的圆柱形腔体底部位置。

6.根据权利要求1所述的一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

所述减震环的形状为封闭的环形或者断开的环形。

7.根据权利要求1所述的一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

所述减震环的截面形状为多边形、圆形或者椭圆形的任一种形状。

8.根据权利要求1所述的一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

所述减震环由弹性材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸，其特征在于：

所述减震环安装在活塞杆完全伸出的位置。

10.一种矿用自卸车，其特征在于：

安装有权利要求1至9任一项所述的具有两级缓冲的自清洁悬挂油缸。

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