本發明屬于軌道機車車輛用油壓減振器技術領域，尤其涉及一種活塞單元及油壓減振器。

背景技術：

軌道機車車輛用油壓減振器包括工作缸以及置于工作缸中的活塞單元，所述油缸中充注有卸荷油液，參見圖1和圖2，所述活塞單元包括活塞本體11，所述活塞本體11的頂部設置有一個或者多個閥體組件，所述每個閥體組件均包括閥罩12、閥芯13和彈簧14。所述閥罩12和閥芯13均為圓柱狀結構，所述閥罩12軸向設置有通孔121，所述閥芯13軸向設置有盲孔131，所述閥罩12的外表面與所述活塞本體11螺紋連接，所述閥芯13套設于所述閥罩12的通孔121中，所述通孔121對所述閥芯13的運動起導向作用，且所述閥芯13外表面與所述通孔121內表面間隙配合，從而封閉油路；所述閥芯13盲孔131的底部側壁上設置有方形卸荷口132，所述閥芯13頂部通過彈簧14與所述活塞本體11連接以使所述閥芯13能夠上下移動，所述閥芯上設置有封油部15，所述彈簧14可壓迫所述封油部15上表面與所述閥罩12下表面相貼合以封閉油路，所述活塞本體11的底面上與所述閥芯13相對應的位置處設置有排出口111；當所述活塞本體11向上運動時，活塞本體11上方的油液壓力增加，所述閥芯13在油液的壓力下向下移動，所述卸荷口132與所述閥罩12通孔121內表面分離，所述活塞本體11上方油液依次通過所述閥芯13的盲孔131、卸荷口132及活塞本體11的排出口111，從活塞本體11上方流入活塞本體11下方，從而完成卸荷過程，達到減振效果。為了使油壓減振器具有雙向的卸荷和減振效果，所述活塞本體11底部上進一步設置有閥體組件，所述活塞本體11底部的閥體組件與活塞本體11頂部的閥體組件相互背離且交錯設置。

由上述可知，活塞單元中的閥體組件為單向閥體，只能對活塞本體一個方向的運動實現卸荷和減振功能，為了實現雙向卸荷減振，則必須在活塞本體的相對兩面分別設置閥體組件，所需閥體組件較多，成本較高，而且加工安裝過程復雜。

因此，設計出一種結構簡單且能實現雙向卸荷減振的活塞單元，以及應用該活塞單元的油壓減振器，對于本領域技術人員來說是非常必要的。

技術實現要素：

本發明針對現有雙向卸荷的油壓減振器結構復雜的技術問題，提出一種結構簡單的活塞單元，以及應用該活塞單元的油壓減振器，且能實現雙向卸荷減振的功能。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

1、本發明的活塞單元，通過設置可被所述活塞本體上方油液壓迫向下運動的閥套，和可被所述活塞本體下方油液壓迫向上運動的閥芯，以及在所述閥芯與所述閥套相配合的表面上設置可連通所述活塞本體上下方油液的卸油孔，避免了現有技術中分別在所述活塞本體相對兩面分別安裝閥體組件導致的成本高和加工安裝復雜的技術問題，結構簡單性能穩定，有利于提高工作效率。

2、本發明的活塞單元，所述卸油孔設置于所述閥芯與所述閥套相配合的外表面上，隨著所述閥套沿所述活塞本體軸向向下運動，或者所述閥芯沿所述活塞本體軸向向上運動，所述卸油孔逐漸與所述閥套分離，從而使所述活塞本體上下方的油液逐漸相連通，避免了油液流通量瞬間增加導致的瞬間卸荷，提高了本發明活塞單元的質量穩定性，并滿足阻尼力與卸荷速度呈線性或類線性的要求。

3、本發明的活塞單元，所述第二節流孔設置于所述閥芯的頂端，與現有技術中的節流孔相比，不僅加工方便，而且加工時不會影響所述閥芯外表面與所述通孔內表面的配合精度。

4、本發明的活塞單元只需要在設計階段調節所述閥套截面積與閥芯截面積的比值即可實現雙向卸荷的阻尼力相等，與現有技術中需分別調試所述活塞本體相對兩面上閥體組件的彈簧的預緊力相比，組裝工藝大大簡化，有利于提高工作效率。

5、本發明的活塞單元，所述閥芯底端設置有排出口，所述排出口的一端與所述閥芯和活塞本體之間的空腔相連通，所述排出口的另一端與所述盲孔相連通，保證了所述活塞本體下方油液與所述閥芯和活塞本體之間空腔的油液壓力平衡，進一步提高了本發明活塞單元的質量穩定性。

附圖說明

圖1為現有技術油壓減振器活塞單元的結構示意圖；

圖2為圖1中a-a方向剖視圖；

圖3為本發明活塞單元的結構示意圖；

圖4為本發明活塞單元的俯視圖。

以上各圖中：11、活塞本體；111、排出口；12、閥罩；121、通孔；13、閥芯；131、盲孔；132、卸荷口；133、節流孔；14、彈簧；15、封油部；

21、活塞本體；211、排出口；22、閥套；221、第一臺肩；222、第一通孔；23、閥芯；231、卸油孔；232、盲孔；233、第二臺肩；234、第二節流孔；235、排出口；24、鎖緊螺母；241、第二通孔；25、彈簧；26、墊片。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本發明進行具體描述。然而應當理解，在沒有進一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結構和特征也可以有益地結合到其他實施方式中。

在本發明的描述中，需要說明的是，軸向是指工作缸和活塞本體的軸向，也是活塞本體運動的方向；周向是指工作缸和活塞本體的圓周方向；徑向是指工作缸和活塞本體的半徑方向；術語“頂”、“底”“內”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖2和附圖3所示的位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

參見圖3，圖3為本發明活塞單元的結構示意圖。如圖3所示，一種活塞單元，設置于油壓減振器上，用于封閉或開啟油路以達到減振效果，所述油壓減振器內充注有油液；本發明的活塞單元包括活塞本體21和閥體組件，所述閥體組件軸向安裝于所述活塞本體21上，所述閥體組件包括閥套和閥芯，所述閥套22可沿軸向朝向所述活塞本體21底部運動，所述閥套22的外表面與所述活塞本體21相配合，該處配合的精度滿足封閉油路的要求，所述閥套22中軸向套設有閥芯23，所述閥芯23可沿軸向背離所述活塞本體21底部運動，所述閥芯23與所述閥套22間隙配合，該處間隙配合的精度滿足封閉油路的要求；所述閥芯23套設于與所述閥套22中的表面上設置有可流通油液的卸油孔231，所述閥芯23與所述活塞本體21相配合的一端(即底端)軸向設置有盲孔232，所述盲孔232的開口朝下，所述卸油孔231與所述盲孔232相連通，所述活塞本體21與所述盲孔232相對應的位置設置有第一排出口211，所述第一排出口211與所述活塞本體21下方油液相連通。

本發明的活塞單元，通過設置可被所述活塞本體21上方油液壓迫向下運動的閥套22，和可被所述活塞本體21下方油液壓迫向上運動的閥芯23，以及在所述閥芯與所述閥套22相配合的表面上設置可連通所述活塞本體21上下方油液的卸油孔231，避免了現有技術中分別在所述活塞本體21相對兩面分別安裝閥體組件導致的成本高和加工安裝復雜的技術問題，結構簡單性能穩定，有利于提高工作效率。

進一步地，所述閥套22底部進一步設置有第一臺肩221，所述第一臺肩221的頂面可與所述活塞本體21相配合以限制所述閥套22向上運動，所述閥芯23的底部與所述活塞本體21的底部相配合以限制所述閥芯23向下運動。

具體地，初始位置時，所述活塞本體21上方和下方的油液壓力平衡，所述盲孔232通過所述第一排出口211與所述活塞本體21下方的油液連通，所述閥套22與活塞本體21相配合以封閉所述活塞本體21上方的油路，所述閥芯23與閥套22間隙配合以封閉所述活塞本體21上方的油路，所述卸油孔231與閥套22相貼合以封閉所述活塞本體21上方的油路。

進一步地，當所述活塞本體21向上運動時，所述活塞本體21上方的油液壓力增加，所述活塞本體21上方的油液壓迫所述閥套22沿軸向向下運動，所述閥芯23在所述活塞本體21底部的作用下不能向下運動，隨著所述閥套22的向下運動，所述卸油孔231逐漸與所述閥套22分離并與所述活塞本體21上方的油液相連通，從而使所述活塞本體21上方的油液通過所述卸油孔231流入所述盲孔232，并通過所述第一排出口211流入所述活塞本體21下方，使所述活塞本體21上方和下方的油液壓力相平衡，達到卸荷和減振效果。

進一步地，當所述活塞本體21向下運動時，所述活塞本體21下方的油液壓力增加，所述活塞本體21下方的油液壓迫所述閥芯23沿軸向向上運動，所述閥套22在所述第一臺肩221和活塞本體21配合的作用下不能向上運動，隨著所述閥芯23向上運動，所述卸油孔231逐漸與所述閥套22分離并與所述活塞本體21上方的油液相連通，從而使所述活塞本體21下方的油液依次通過所述第一排出口211、盲孔232和卸油孔231流入所述活塞本體21上方，使所述活塞本體21上方和下方的油液壓力相平衡，達到卸荷和減振效果。

需要說明的是，現有技術中，加工所述卸荷口132時需要夾持所述閥芯13與所述閥罩12相配合的外表面，不可避免地會對所述閥罩12和閥芯13配合面的形位公差造成影響，進而影響閥體組件和油壓減振器的質量和精度。

本發明的活塞單元，所述卸油孔231設置于所述閥芯23與所述閥套22間隙配合的外表面，加工所述卸油孔231時只需夾持所述閥芯23的底端即可，該處不是所述閥芯23與所述閥罩23的配合面，進而不會影響所述閥芯23和閥罩22的形位公差，使本發明活塞單元具有穩定的質量和精度性能。

繼續參見圖3，如圖3所示，為了實現不同的卸荷和減振效果，所述卸油孔231可設置為一個或者多個，當所述卸油孔231為多個時，為了提高油液流通過程中穩定性，所述多個卸油孔231在所述閥芯23外表面上沿所述閥芯23周向均勻分布。同時，所述卸油孔231的形狀并不局限于一種，只要能夠有利于所述油液均勻流通即可。作為優選，所述卸油孔231沿所述閥芯23徑向設置，以增加油液流通過程的穩定性。

進一步地，現有技術中的卸荷口132設置于所述閥芯13盲孔的一側，所述活塞本體11上方的油液均通過該卸荷口132流入所述活塞本體11下方，所述油液流過所述卸荷口132時不可避免地對所述卸荷口132相對一側的閥芯13側壁產生徑向力，進而影響所述閥芯13的使用壽命。

本發明的活塞單元，所述多個卸油孔231均勻分布于所述閥芯23與所述閥套22相配合的外表面上，所述活塞本體21上方或者下方的油液流過所述卸油孔231時，所述油液對所述閥芯23產生的徑向力相互抵消，避免了所述閥芯23的局部應力疲勞，進一步地提高了本發明活塞單元的質量和使用壽命。

繼續參見圖3，如圖3所示，所述卸油孔231設置于所述閥芯23與所述閥套22相配合的外表面上，隨著所述閥套22沿所述活塞本體21軸向向下運動，或者所述閥芯23沿所述活塞本體21軸向向上運動，所述卸油孔231逐漸與所述閥套22分離，從而使所述活塞本體21上下方的油液逐漸相連通，避免了油液流通量瞬間增加導致的瞬間卸荷，提高了本發明活塞單元的質量穩定性。

另一方面，當所述活塞本體21向上或者向下運動位移量較大，即所述活塞本體21上方或者下方油液壓力增加較多時，所述閥套22向下運動位移量或者所述閥芯23向下運動位移量相應地比較大，從而使所述卸油孔231的流通面積增大，該處流過的油液量增加，即達到快速卸荷的效果，使本發明的活塞單元滿足阻尼力與卸荷速度成正比的要求。

繼續參見圖3，如圖3所示，所述閥套22軸向設置有第一通孔222，所述閥芯23套設于所述第一通孔222中，所述閥芯23與所述第一通孔222間隙配合，該處間隙配合的精度滿足封閉油路的要求。

進一步地，所述閥體組件包括鎖緊螺母24，所述鎖緊螺母24的外表面與所述活塞本體21螺紋連接，所述鎖緊螺母24軸向設置有第二通孔241，所述閥套22套設于所述第二通孔241中，所述第二通孔241的內表面與所述閥套22外表面間隙配合，該處間隙配合的精度滿足封閉油路的要求。所述第一臺肩221可與所述鎖緊螺母24相配合以阻止所述閥套22沿軸向向上運動，并且所述第一臺肩221的頂面與所述緊固螺母24的底面相貼合的精度滿足封閉油路的要求。

為了進一步提高本發明活塞單元的密封性能，所述鎖緊螺母24與所述活塞本體21螺紋連接的螺紋副處涂抹有螺紋密封膠，以保證所述鎖緊螺母24安裝到位后位置穩固，并且提高了螺紋副的密封性能，進一步提高了本發明活塞單元的質量穩定性。

為了實現本發明活塞單元的閥體組件自動復位的功能，所述閥體組件進一步包括彈簧25，所述閥芯23套設于所述彈簧25中，所述彈簧25的兩端分別與所述閥套22和閥芯23固定連接，即，所述第一臺肩221的底面與所述彈簧25的一端固定連接，所述閥芯23的底端設置有第二臺肩233，所述第二臺肩233的頂面與所述彈簧25的另一端固定連接，所述第一臺肩221的頂面與所述鎖緊螺母24的底面相貼合以封閉油路。

具體地，當所述活塞本體21上方油液壓力增加時，所述活塞本體21上方油液壓迫所述閥套22向下運動并使所述彈簧25壓縮，從而所述卸油孔231與所述閥套22分離以使所述活塞本體21上方和下方的油液連通，當所述活塞本體21上方和下方的油液壓力平衡后，所述彈簧25的恢復力使所述閥套22向上運動，直至所述第一臺肩221的頂面與所述鎖緊螺母24的底面貼合；當所述活塞本體21下方油液壓力增加時，所述活塞本體21下方油液壓迫所述閥芯23向上運動并使所述彈簧25壓縮，從而所述卸油孔231與所述閥套22分離以使所述活塞本體21上方和下方的油液連通，當所述活塞本體21上方和下方的油液壓力平衡后，所述彈簧25的恢復力使所述閥芯23向下運動，直至所述閥芯23底面與所述活塞本體21底面貼合。

需要說明的是，本發明的活塞單元在安裝時，調節所述彈簧25的預緊力，以保證所述第一臺肩221頂面與所述鎖緊螺母24的底面相貼合滿足封閉油液的要求。所述第二臺肩233上設置有可調節所述彈簧25預緊力的墊片26，所墊片26設置有多種規格，每種規格的墊片26的厚度不同，當改變所述墊片26的數量和規格時，即可調節所述彈簧25的預緊力，以使本發明的活塞單元滿足不同的卸荷和減振要求。

繼續參見圖3，如圖3所示，所述閥芯23背離所述彈簧24的一端軸向設置有第二節流孔234，所述第二節流孔234與所述盲孔232相連通。當所述活塞本體21產生細微的向上運動，即所述活塞本體21上方的油液壓力稍有增加，且該油液壓力不足以克服所述彈簧24的彈力時，所述活塞本體21上方的油液可通過所述第二節流孔234流入所述盲孔232中，并通過所述活塞本體21上的第一排出口211流入活塞本體21下方，從而達到卸荷和減振效果。

參見圖1和圖2，現有技術中，所述閥芯13的盲孔131的底端徑向設置有節流孔133，所述節流孔133將所述盲孔131中的油液與所述活塞本體11下方的油液連通，當所述活塞本體11產生細微的向上運動時，所述活塞本體11上方的油液可依次通過所述盲孔131和節流孔133流入活塞本體11下方，以實現卸荷和減振效果。但是因所述節流孔133位于所述盲孔132的底面，加工不方便，而且在加工所述節流孔133時，需要夾持住所述閥芯13與所述閥罩12通孔121相配合的外表面，不可避免地會影響所述閥芯13外表面與所述通孔121內表面的配合精度。

需要說明的是，因為所述活塞本體21頂面設置有活塞桿，所述活塞本體21上方的空間體積小于所述活塞本體21下方的空間體積，因此，所述活塞本體21向上運動相同位移和相同速度導致的對活塞本體21上方油液壓力的增加值，小于所述活塞本體21向下運動相同位移和相同速度導致的對活塞本體21下方油液壓力的增加值，從而導致所述閥套22向下運動位移小于所述閥芯23向上運動位移，進而導致所述閥套22向下運動引起的所述卸油孔231流通面積小于所述閥芯23向上運動引起的所述卸油孔231流通面積，因此，雙向卸荷效果不相等。

為了實現雙向卸荷減振阻尼力相等，所述閥套22的截面積需大于所述閥芯23的截面積，且所述閥套22截面積與閥芯23截面積的比值與所述活塞桿的直徑、所述活塞本體21所在工作缸的直徑有關。本發明的活塞單元只需要在設計階段調節所述閥套22截面積與閥芯23截面積的比值即可實現雙向卸荷的阻尼力相等，與現有技術中需分別調試所述活塞本體21相對兩面上閥體組件的彈簧24的預緊力相比，組裝工藝大大簡化，有利于提高工作效率。

進一步地，本發明的活塞單元，在所述閥芯23的頂端設置第二節流孔234，通過所述第二節流孔234和盲孔232使所述活塞本體21上下方的油液相連通，所述第二節流孔234設置在所述閥芯23的頂端，不僅加工方便，而且在加工所述第二節流孔234時，只需夾持住所述閥芯23最低端的外表面即可，該處的外表面是非配合表面，進而不會影響本發明活塞單元的配合精度，進一步提高了本發明活塞單元的質量和精度的穩定性。

當所述閥芯23向上運動時，所述閥芯23的底面與所述活塞本體21的底面分離，所述油液不僅可通過所述盲孔232和卸油孔231流入所述活塞本體21上方，而且可通過所述閥芯23底面與所述活塞本體21底面之間的通道進入所述閥芯23與所述活塞本體21之間的空腔內。當所述閥芯23復位后，所述閥芯23與活塞本體21之間空腔再次成為封閉空腔，該空腔內的油液繼續存留在該空腔內，當所述閥套22需要向下運動時，隨著所述閥套22繼續向下運動，所述閥芯23與活塞本體21之間空腔內的油液壓力逐漸增加，當該空腔內的油液壓力與所述活塞本體21上方的油液壓力相等時，所述閥套22將不能繼續向下運動，進而影響活塞單元的卸荷效果。

為了避免上述問題，本發明的活塞單元，所述閥芯23底端設置有排出口235，所述排出口235的一端與所述閥芯23和活塞本體21之間的空腔相連通，所述排出口235的另一端與所述盲孔232相連通，所述閥芯23向上運動時進入所述閥芯23與活塞本體21之間空腔內的油液，可在所述閥套22向下運動時，依次通過所述排出口235、盲孔232和第一排出口211流入所述活塞本體21下方，保證了所述活塞本體21下方油液與所述閥芯23和活塞本體21之間空腔的油液壓力平衡，進一步提高了本發明活塞單元的質量穩定性。

參見圖4，如圖4所示，所述活塞本體21上的閥體組件可設置為一個或者多個，以滿足不同的減振要求。當所述活塞本體21上的閥體組件設置為多個時，所述多個閥體組件沿周向均勻分布于所述活塞本體21上，以增加本發明活塞單元卸荷和減振過程中的穩定性。

本發明進一步提出一種油壓減振器，包括工作缸，所述工作缸中設置有前述的活塞單元。在此不再細述。