一种液压减震器的研制与开发

　　1 引言

　　机械设备( 例如工程机械、建筑机械、机床设备)在工作区域之外非执行部件通常需要减震、消震，特别是以振动方式工作的机械设备，例如振动压路机、振动钎、破碎机、冲击钻床和本课题组正在研究开发的“高效节能液控振动挖掘机”。以振动方式工作的机械设备，可以成倍提高工作效率，这已经被现实证明，比如用手电钻钻墙孔和利用冲击钻钻墙孔。早在 1994 年吉林工业大学殷涌光等人利用装载机模型，在砂堆上进行了机械方式的铲刃振动实验。经研究发现，在相同时间内，采用振荡方式可以增加 1 倍以上的插入深度，且振动时的全部功耗仅占无振动时功耗的 48%。2005 年中南大学与山河智能合作，也做过液压挖掘机的土壤振动掘削实验，其结果表明，采用正弦波振荡掘削使挖掘阻力降低 70%左右，功率损耗降低到 80% 左右。以振动方式工作的机械设备虽然提高了工作效率和节约了能源消耗［1 －8］，但是振动产生的噪声将会造成对环境污染。

　　本文研制开发在核心技术上具有自主知识产权的液压减震器，利用其结构设计和液压油路控制增加液体流动的行程，通过液体流动阻尼吸收振动能量，从而实现机械设备、特别是以振动方式工作的机械设备工作点之外非执行件的机件、主机等需要进行减震、消震，将解决现有减震器存在的振动波消除效果差，以及直接作用在震源上的问题。

　　2 基本结构

　　2． 1 背景技术

　　目前比较先进的液力减震器，其原理是当震动源做往复相对运动时，活塞在减震器的缸筒内往复移动，通过流量阀—压缩阀和膨胀阀—补偿阀吸收、释放震动能。由于油液吸收震动能以及高速通过空隙时，会产生震动波作用在活塞上传递给震源，与震源相抵触就会影响减震效果。

　　2． 2 基本结构

　　图 1 所示，液压减震器是由活塞 7、活塞杆 8、复位弹簧9、螺母组件10 和缸体组件6 组成，活塞7 与活塞杆 8 连接为一体，活塞 7 和活塞杆 8 与缸体组件 6 油腔和压盖滑动密封，活塞杆 8 上套有复位弹簧 9，复位弹簧 9 一端与缸体组件 6 连接，另一端与螺母组件 10连接，螺母组件 10 位于活塞杆的末端。

　　图 1 中，活塞 7 包括第一吸收器、第二吸收器。第一吸收器和第二吸收器形状、大小相同方向相反，连接为一体组成活塞。活塞内部结构如图 2 所示。

　　图 2 中，第一吸收器( 或第二吸收器) 包括阻尼壳体1、调节滑块2、压差平衡器3、端盖4、预压调整片5、单向阀 11、震波接收孔 1a、液阻通道 1b、回油路 4a、液阻螺旋槽 1c、压降通道 2a、稳流室 2b 组成。调节滑块2 位于阻尼壳体 1 内腔并与内腔壁动配合密封，调节滑块 2 一侧与压差平衡器 3 一端连接，压差平衡器另一端与中心有回油孔的端盖 4 连接，端盖 4 和阻尼壳体 1 间有预压调整片 5，预压调整片 5 位于阻尼壳体和压盖之间，液阻通道 1b 内有单向阀 11。