一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧的製作方法
2023-05-12 19:51:06 1
本發明涉及一種空氣彈簧，特別是涉及一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧。
背景技術：
空氣彈簧是利用橡膠氣囊內部壓縮空氣作為彈性介質的一種車用懸架彈性元件，具有優良的緩衝和隔振性能，同時可以設計複雜的剛度特性，滿足車輛懸架對於平順性和操縱穩定性的要求。根據橡膠氣囊工作時的變形方式，空氣彈簧可以分為囊式空氣彈簧和膜式空氣彈簧，其中膜式空氣彈簧主要靠橡膠氣囊的捲曲獲得彈性變形。
傳統的空氣彈簧由於工作壓強較低，因此佔用空間較大，無法在布置緊湊而且軸荷較大的車輛上使用，當工作載荷超過靜載荷較多時，會發生較大的徑向形變，與懸架其他部件發生幹涉，易造成空氣彈簧的損壞，同時橡膠氣囊缺乏有效保護，無法適用於條件惡劣的工作環境。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧，以解決上述現有技術存在的問題，避免了氣囊與懸架其他部位的幹涉造成的損壞，同時由於承載面積恆定，增加了空氣彈簧剛度的可設計性、結構緊湊，承載能力高，佔用空間小。
為實現上述目的，本發明提供了如下方案：
本發明提供一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧，包括氣囊總成和限位套筒；所述氣囊總成包括依次連接的彈簧上端蓋、氣囊和活塞；所述限位套筒包覆在所述氣囊外圍，且一端開口，另一端用於與車體連接；所述彈簧上端蓋位於所述限位套筒與車體連接端，且與所述限位套筒固定連接。
可選的，所述彈簧上端蓋位於所述限位套筒內，並與所述氣囊通過扣合金屬環連接。
可選的，所述活塞連接有底座，所述底座用於與車體懸架連接。
可選的，所述氣囊為橡膠氣囊。
可選的，所述橡膠氣囊包括至少兩層；所述橡膠氣囊上設置有經緯分布的簾線。
可選的，所述緯度方向分布的簾線數量比所述經度方向分布的簾線數量少。
本發明提供的一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧與現有技術相比具有以下技術效果：
本發明公開的一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧在現有膜式空氣彈簧的基礎上，通過改進扣合工藝，實現了在橡膠氣囊外圍全長金屬剛性套筒包覆，改善了橡膠氣囊的支撐，提高了工作壓強。調整了簾線的方向，減少了徑向簾線，增加了軸向簾線數量，和全長剛性包覆套筒一起，進一步提高了氣囊的爆破壓力，水壓試驗顯示，該結構的空氣彈簧爆破壓強可超過6MPa，與傳統的膜式空氣彈簧相比，大幅增加了承載車輛承載能力，或者在承載能力一定的情況下，體積顯著縮小。全長套筒可以減少了橡膠氣囊受到石子和其他飛濺物損傷的風險，提高了氣囊的工作可靠性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖；
圖1為現有膜式空氣彈簧的結構示意圖；
圖2為本發明套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧結構示意圖；
圖3為現有膜式空氣彈簧氣囊局部剖面圖；
圖4為本發明套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧氣囊局部剖面圖；
附圖標記說明：1為限位套筒，2為彈簧上端蓋，3為橡膠氣囊，4為活塞，5為底座，6為車體懸架，7為車體，8為扣合金屬環，9為簾線。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明的目的是提供一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧，以解決上述現有技術存在的問題，避免了氣囊與懸架其他部位的幹涉造成的損壞，同時由於承載面積恆定，增加了空氣彈簧剛度的可設計性、結構緊湊，承載能力高，佔用空間小。
本發明提供一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧，包括氣囊總成和限位套筒；所述氣囊總成包括依次連接的彈簧上端蓋、氣囊和活塞；所述限位套筒包覆在所述氣囊外圍，且一端開口，另一端用於與車體連接；所述彈簧上端蓋位於所述限位套筒與車體連接端，且與所述限位套筒固定連接。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
本發明提供一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧，如圖2所示，包括氣囊總成和限位套筒1；所述氣囊總成包括依次連接的彈簧上端蓋2、橡膠氣囊3和活塞4，所述活塞4連接有底座5，所述底座5用於與車體懸架6連接；所述限位套筒1包覆在所述橡膠氣囊3外圍，且一端開口，另一端用於與車體7連接；所述彈簧上端蓋2位於所述限位套筒1與車體7連接端，且與所述限位套筒1固定連接，所述彈簧上端蓋2位於所述限位套筒1內，並與所述橡膠氣囊3通過扣合金屬環8連接；所述橡膠氣囊3為兩層；所述每層橡膠氣囊3上分別設置有經緯分布的簾線9，如圖4所示，所述緯度方向分布的簾線9數量比所述經度方向分布的簾線9數量少。
當載荷增加、車橋與車身之間的距離縮短時，套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧的活塞4上移，使充滿氣體的橡膠氣囊3發生變形，橡膠氣囊3內壓力增大，限位套筒1起到支撐與限位作用，使橡膠氣囊3無法發生徑向變形，並能承受較大氣壓；同時，當套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧上載荷變化較大時，採用本發明的車體懸架6變形較小，從而保證了車輛在顛簸的路面上行駛時仍具有較好的平順性、操穩性；而傳統的空氣彈簧(如圖1所示)在受到垂向壓迫時，由於氣囊周圍無外物包覆，橫向變形較大，難以承受較高氣壓，並容易與懸架其他部分發生幹涉、造成損壞；傳統的空氣彈簧由於沒有金屬套筒包覆，氣囊囊皮中的簾線一方面要限制徑向變形，另一方面要限制軸向變形，因此，多採用45度簾線或者經緯等密度分布的簾線(如圖3所示)，由於過多的簾線會割裂橡膠本體，造成橡膠氣囊囊皮的撓曲能力下降，因此，普通空氣彈簧的工作壓強無法大幅度提高。本發明的橡膠氣囊採用全長的金屬包覆，無需限制橡膠氣囊的徑向變形，因此可以採用較少的周向簾線而增加軸向簾線(如圖4所示)，從而大幅度提高橡膠氣囊的爆破壓力。
本發明公開的一種套筒全包覆的膜式高壓空氣彈簧在現有膜式空氣彈簧的基礎上，通過改進扣合工藝，實現了在橡膠氣囊外圍全長金屬剛性套筒包覆，改善了橡膠氣囊的支撐，提高了工作壓強。調整了簾線的方向，減少了徑向簾線，增加了軸向簾線數量，和全長剛性包覆套筒一起，進一步提高了氣囊的爆破壓力，水壓試驗顯示，該結構的空氣彈簧爆破壓強可超過6MPa，與傳統的膜式空氣彈簧相比，大幅增加了承載車輛承載能力，或者在承載能力一定的情況下，體積顯著縮小。全長套筒可以減少了橡膠氣囊受到石子和其他飛濺物損傷的風險，提高了氣囊的工作可靠性。
本說明書中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。