什么是空气弹簧?
空气弹簧是一种利用压缩空气的排斥力和橡胶的弹性的减震装置。
该装置使用充满压缩空气的橡胶涂层作为弹簧,并在各种领域都有使用记录。其特点是比金属弹簧(板簧/螺旋弹簧)具有更大的阻尼能力。
随着载荷的增加或减小,阻尼力变化不大,而当载荷恒定时,弹簧的高度可以改变。这些弹簧的另一个特点是它们比普通弹簧更耐用。橡胶空气弹簧具有优异的抗冲击和振动能力,使用寿命长。
能灵活应对载荷波动,延长减震器的使用寿命。然而,它们比金属弹簧更昂贵,因为它们需要辅助部件,例如用于气压的空气压缩机和空气管道。设计和维护都很复杂。
空气弹簧的应用
空气弹簧有多种应用。特别常用于客车、货车、铁路车辆的悬架,也可用作机械产品生产线和建筑物的隔震装置。
1. 车辆
由于它在使用过程中提供舒适的乘坐体验,因此主要用于豪华轿车的悬架弹簧。它还适用于运输化学品和精密机械的货物运输车辆,以及新干线列车的枕形弹簧。它也是需要舒适性和 NVH(噪音、振动、嘎嘎声)性能的产品的理想减震器。
此外,对于具有两个后轴且后部有一个固定轴的车辆,在雪地或泥泞道路上起步时,驱动轮上的表面压力会增加。有一些例子使用空气弹簧来实现提升后轮轴的提升轴运动。
2. 建筑物
它还可用于保护建筑物免受地震等振动的影响。通过将空气弹簧融入建筑基础和结构中,我们可以确保建筑物的稳定性,同时吸收地震期间的振动。
空气弹簧原理
空气弹簧的工作原理是根据空气压力和体积的变化而起作用。空气弹簧的主要部件是一个特殊的橡胶袋。其空间充满压缩空气,空气的压力和体积根据负载和振动而变化。通过改变空气弹簧内的压缩空气量来调节弹簧的刚度。
如果压缩空气量大,弹簧就会变硬;如果压缩空气量少,弹簧就会变软。橡胶涂层的排斥力吸收机器运行时的高频振动,从而可以提高产品的安静性和加工精度。
空气弹簧的问题包括过载时爆裂、老化导致漏气以及快速阻尼时从基座上掉落的风险。特别是在汽车的空气悬架中,经常由于湿气的侵入而发生漏气。
空气弹簧的类型
根据橡胶涂层和固定橡胶涂层的金属配件的形状,有两种类型:隔膜型(橡胶涂层收缩时在内部卷起)和波纹管型(大福形状的橡胶涂层塌陷)。
1.膜片式
膜片式是使用橡胶膜片的空气弹簧。隔膜是一个圆盘状的橡胶零件,中央有进气口。膜片式空气弹簧将压缩空气封入膜片内,并根据负载调节膜片的膨胀和压力。
使用柔性橡胶隔膜可提高乘坐舒适度。吸收振动和冲击,提供平稳舒适的乘坐体验。紧凑、轻量化的设计在集成到车辆的悬架系统中时可以节省空间。
此外,由于气压受到精确控制,因此可以展现更先进的控制性能,提高车辆的稳定性和操纵性。具有优异的吸振性和静音性,有效降低路面振动和噪音。
2.波纹管型
这是使用橡胶波纹管(波纹)部件的空气弹簧。波纹管由多块弧形金属板覆盖橡胶片组成。压缩空气被密封在波纹管内部,波纹管的形状和压力根据负载而变化。
波纹管类型通常用于卡车和公共汽车等大型车辆。它具有高度耐用性和出色的负载适应性。