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油气弹簧的工作原理是什么?

2025-01-06 11:09 发布

油气弹簧的工作原理是在一个封闭容器中充入压缩气体和油液,利用气体的可压缩性来实现弹簧的作用。这种装置通常以惰性气体作为弹性介质,油液作为传力介质。

油气弹簧主要由气体弹簧和液压缸组成,其中活塞杆内设有一个圆柱形容腔,被浮动活塞分成气室和内油室。工作时,气室内充入氮气,而内油室则通过阻尼孔与外油室相通,充满油液。浮动活塞将高压氮气和压力油分开,避免油液乳化,同时便于充气和保养。

主活塞上设有阻尼孔,阻尼阀座周向均匀分布孔,并对称装有压缩阀和伸张阀。当车辆行进时,由于路面不平,导致车轮上下跳动,使得油气弹簧的活塞杆和缸筒产生往复运动。

在压缩行程中,主活塞向左移动,油液推动浮动活塞压缩气室。而在回复行程中,高压氮气推动浮动活塞向左移动,油液则推动主活塞回位。

当车辆载荷增加,车架与车桥的距离缩短,主活塞移动,迫使工作液经压缩阀和阻尼孔进入内油室,推动浮动活塞下移,气室容积减小,气压增高。气压升高通过油液传递作用在主活塞上,当此力与外界载荷相等时,活塞停止运动,车架与车桥相对位置不再变化。

在油气弹簧的工作过程中,分为压缩行程和回复行程两个阶段,油液都需经过减振阀进行调节。减振阀主要由阀体、阀座、弹簧、阀芯和弹簧座等部件组成。

压缩过程中,弹簧推动弹簧座使阀芯复位,液压油通过通孔进入气缸推动浮动活塞压缩高压氮气。回复行程根据工作速度分为闭阀和开阀两种模式。

在单气室油气弹簧中,汽车行驶时,内缸筒内的高压气体和油液相互作用,气体压缩驱动外侧油液升高,活塞移动吸入部分油液,确保伸张行程的稳定和减震效果。当伸张行程达到预设高度时,泻压阀启动释放多余油液,弹簧支撑力和伸张高度根据承载重量自动调整。

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