氣體彈簧

氣體彈簧是在一個密封的容器中充入壓縮氣體，利用氣體的可壓縮性實現其彈簧作用的。這種彈簧的剛度是可變的，因為作用在彈簧上的載荷增加時，容器內的定量氣體氣壓升高，彈簧的剛度增大。反之，當載荷減小時，彈簧內的氣壓下降，剛度減小，故它具有較理想的彈性特性。

基本介紹

• 中文名：氣體彈簧
• 外文名：Gas spring
• 依據：氣體的可壓縮性
• 類型：空氣彈簧和油氣彈簧

原理

氣體彈簧的原理

結構特點

空氣彈簧和油氣彈簧都同螺旋彈簧一樣，只能承受軸向載荷，因此氣體彈簧懸架中必須設定縱向和橫向推力桿等導向機構，同時還必須設有減振器。氣體彈簧可以通過專門的高度控制閥自動調節氣室中的原始充氣壓力面的高度。

類型

氣體彈簧分為空氣彈簧和油氣彈簧兩種類型。

空氣彈簧

空氣彈簧是利用壓縮空氣作彈簧的。根據壓縮空氣所用容器的不同，又有囊式和膜式兩種型式。

1、囊式空氣彈簧是由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中壓縮空氣所組成。氣囊內層用氣密性好的橡膠製成，而外層則用耐油橡膠製成。氣囊一般做成兩節，節與節之間圍有鋼質的腰環，使中間部分不致有徑向擴張，並防止兩節之間相互摩擦。氣囊的上下蓋板將氣囊密封。

2、膜式空氣彈簧的密閉氣囊由橡膠膜片和金屬壓製件組成。

油氣彈簧

原理：油氣彈簧在密閉的容器中充入壓縮氣體和油液，利用氣體的可壓縮性實現彈簧作用的裝置稱油氣彈簧。油氣彈簧以惰性氣體(氮氣)作為彈性介質，用油液作為傳力介質，一般是由氣體彈簧和相當於液力減振器的液壓缸所組成的。

特點：由於氮氣貯存在密閉的球形氣室內，其壓力隨外載荷的大小而變化，故油氣彈簧具有變剛度的特性，同時又起液力減振器的作用。

類型：根據結構的不同，油氣彈簧分為單氣室、雙氣室以及兩級壓力式 。單氣室油氣彈簧又分為油氣分隔式和油氣不分隔式兩種。

油氣彈簧一般以惰性氣體氮為彈性介質，用油液作為傳力介質，由氣體彈簧和相當於減振器的液壓缸組成。

1、單氣室油氣彈簧

單氣室油氣彈簧分油氣分隔式和油氣不分隔式兩種，前者可防止油液乳化，且便於充氣。

（1）單氣室油氣分隔式油氣彈簧

上半球室、下半球室和橡膠油氣隔膜構成了油氣分隔式彈簧，工作缸、活塞和阻尼閥等構成了減振器。

單氣室分隔式油氣彈簧

（2）單氣室油氣不分隔式油氣彈簧

工作缸固定在車架上，管形活塞的下端與轉向節相連。該油氣彈簧不僅是前懸架的彈性元件和減振元件，而且還兼作轉向主銷。管形活塞內腔以及活塞與工作缸壁間形成的環形腔內都充滿著工作油液。在管形活塞頭的上面有一油層，既可以潤滑活塞又可以作為氣室的密封。油層上方的空間即為高壓氣室，其中充滿高壓氮氣，氣體和油液之間沒有任何隔離裝置。

單氣室油氣不分隔式油氣彈簧

2、雙氣室油氣彈簧

雙氣室油氣彈簧比單氣室油氣彈簧多一個作用力方向相反的反壓氣室和一個浮動活塞。

當彈簧處於壓縮行程時，主氣室中的活塞上移，使主氣室內的氣壓增高，彈簧的剛度增大。此時浮動活塞下面的油液，在反壓氣室的氣體壓力作用下經通道流入主氣室的活塞下面，補充活塞上移後空出的容積，而反壓氣室內的氣壓下降。當彈簧處於伸張行程時，主活塞下移，主氣室內的氣壓降低，主活塞下面的油液受擠壓，經通道流回浮動活塞的下面，推動活塞上移，而使反壓氣室內的氣壓增高，從而提高了伸張行程的彈簧剛度。這種油氣彈簧消除了在伸張行程中活塞與缸體底部發生撞擊的可能性。

雙氣室油氣彈簧工作原理

3、兩級壓力式油氣彈簧

兩級壓力式油氣彈簧的特點是，在工作活塞的上方設有兩個並列的氣室，但兩個氣室的工作壓力不同。主氣室內的氣壓與單氣室油氣彈簧的氣壓相近，而補償氣室內的氣壓則較高，從而具有了變剛度特性。

帶反壓氣室的雙氣室油氣彈簧