空气弹簧是什么?空气弹簧的工作原理是怎样
问:什么是空气弹簧?空气弹簧原理是什么?空气弹簧如何使用?
答:空气弹簧,又称橡胶空气弹簧,是指一种利用空气压缩后所产生的弹力性,而制成的弹簧形式。目前主要是应用在各式车辆的避震器系统和工业机械设备之中。英文称之为Air spring。空气弹簧主要分为膜式空气弹簧、袖筒式空气弹簧、囊式空气弹簧和混合式空气弹簧,可用于:客车、卡车、高档轿车和工业机械设备等。具体用途有:客车空气弹簧,卡车驾驶室空气弹簧、卡车座椅气囊、卡车浮动桥空气弹簧,奔驰空气弹簧、宝马空气弹簧、路虎空气弹簧、保时捷空气弹簧,造纸机用空气弹簧、高速冲床空气弹簧、精密检测设备用空气弹簧、机车受电弓、铁道轻轨避震器、汽车底盘测功机举升气囊等。
空气弹簧的弹力系数拥有非线性的特性。也就是其弹力系数是可变动调整的。另外,此类弹簧也比较不容易产生共振效应。
根据一般气体所遵循的波义耳定律:也就是在一定温度之下,气体的压力与体积成反比的关系;简单来说,也就是当气体的体积被压缩为一半时,其内部的气体压力(弹力)将变为两倍。
利用这个特性,当负载的重物承载于此空气弹簧上,其重量所向下压缩的气体体积将转为向上的支撑弹力。在平时,此弹簧被设定为较软的弹性系数;而当乘载较多重物之时,受到压缩的气体也能提供较大的向上支撑力,并且不容易感觉到其弹力有任何衰退。而且,空气弹簧比起传统的金属制弹簧,较能吸收许多细小的回弹震荡。故而能使乘客感受到较为舒适的乘坐感;易碎的货品也比较不易因癫颇的路面而损坏。
另外还有一种可以动态调整空气弹簧内部空气量的气压悬吊系统:其弹簧内部的空气量,可因需求而动态调整。但因为其需要考虑调整空气量的额外装置与调整后车辆高度的变化,故此种悬吊系统的设计均比一般的设计复杂许多。
用途
汽车:载客用的大型巴士为了增进旅客搭乘时的舒适程度,目前有许多均已引进此种搭载有空气弹簧的避震器系统。
铁路车辆:在台湾,为了因应西部干线铁路电气化,而自1979年所开始采用的EMU-100型自强号为第一种采用空气弹簧的电联车。之后台铁为了提升对旅客的服务品质,新增的PP自强号与新造的莒光号客车厢也都配备有此种避震器。
N700系:在日本,最新型的N700系新干线甚至采用了可调整内部气压的空气弹簧转向架:透过动态调整左右两侧空气弹簧的压力,使列车能在过弯时自动倾斜,以提升其列车过弯时的速度。
各种大型工业机械设备中:主要应用于工业洗衣机、高速高压冲床和皮革拉软机等一切高频率震动或高噪音机械设备中。
大陆的和谐号动车组也采用空气弹簧减震系统。
橡胶空气弹簧的安装使用应注意事项:
1、橡胶空气弹簧严禁暴晒,在无约束的情况下严禁充气。
2、橡胶空气弹簧必须悬挂或其它结构的约束。
3、橡胶空气弹簧在安装,工作时严禁与尖锐物体碰撞。
4、橡胶空气弹簧充气压力和空气弹簧的冲程高度不要高于产品资料所推荐的压力值和冲程高度。
5、不当的使用或过分的充压,可能会导致曲囊爆破,从而造成财产损坏或来重的人身伤害,如不当使用概不负责