油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機

油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機

《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》是徐州重型機械有限公司於2008年6月30日申請的專利,該專利的申請號為,公布號為CN101618669,公布日為2010年1月6日,發明人是史先信、陳衛東、劉東宏、趙斌、丁宏剛、朱長建、曹培雷、賈宏飛,該發明涉及車輛懸架技術。

《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》公開一種油氣懸架控制迴路,設計要點在於採用二位二通閥控制同側懸架油缸無桿腔與蓄能器連通關係,以實現懸架系統的剛性柔性轉換;每個懸架油缸有桿腔與其相對側的蓄能器連通,以獲得較大的側傾剛度;採用二位二通閥控制壓力油路和回油油路分別與懸架油缸無桿腔之間的連通關係,以實現車身的升降控制;在該發明提供的多軸車輛油氣懸架系統中,所有中部車軸油氣懸架控制迴路與後軸油氣懸架控制迴路為一個升降控制組,以實現車身的調平操作。

2011年,《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》獲得第七屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

(概述圖為《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機
  • 公布號:CN101618669
  • 公布日:2010年1月6日
  • 申請號:2008101252856
  • 申請日:2008年6月30日
  • 申請人:徐州重型機械有限公司
  • 地址:江蘇省徐州市銅山路165號
  • 發明人:史先信、陳衛東、劉東宏、趙斌、丁宏剛、朱長建、曹培雷、賈宏飛
  • 分類號:B60G17/00(2006.01)I、B60G15/00(2006.01)I
  • 代理機構:北京集佳智慧財產權代理有限公司
  • 類別:發明專利
  • 代理人:魏曉波
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

懸架系統把車架與車軸彈性地聯繫起來,用於傳遞作用在車輪和車架車軸鉸接之間的力和力矩,並且緩衝由不平路面傳給車架或車身的衝擊力,衰減由車軸鉸接此引起的振動,以保證車輛能平順地行駛。
公知的車輛懸架有板簧懸架和油氣懸架兩大類別。其中,板簧類懸架車軸鉸接的彈性特性是線性的,無法滿足較高的行駛平順性、操縱穩定性的要求。車軸鉸接而油氣懸架則具有變剛度特性,既能提高車輛在一般路面上的行駛平順性,車軸鉸接又能防止在大起伏路面上行駛時出現懸架被擊穿的情形。對於在道路條件車軸鉸接和承載條件都很惡劣的情況下工作的工程車輛來說,採用油氣懸架可以更車軸鉸接加顯著地緩和衝擊、減少顛簸,從而改善駕駛員的勞動條件和提高平均車車軸鉸接速。
2008年6月前已有的油氣懸架結構主要由懸架油缸和蓄能器組成,懸架油缸連線車車軸鉸接軸與車身,懸架油缸的無桿腔和有桿腔分別與蓄能器連通,在油缸活塞的車軸鉸接上、下運動過程中,蓄能器起到吸收衝擊和衰減振動的作用。參見圖1,車軸鉸接該圖是2008年6月前已有油氣懸架的結構示意圖,如圖所示,第一左蓄能器C和第二左車軸鉸接蓄能器D分別與左懸架油缸E的無桿腔和有桿腔連線,第一右蓄能器F和車軸鉸接第二右蓄能器G分別與右懸架油缸H的無桿腔和有桿腔連線,其中,第一車軸鉸接左蓄能器C和第一右蓄能器F用於吸收懸架油缸的振動,第二左蓄能器D車軸鉸接和第二右蓄能器G用於為懸架油缸補充油液,能夠有效的減弱地面對車身車軸鉸接的衝擊,具有變剛度特性。但是,2008年6月前已有油氣懸架只有彈性懸架的功能,無車軸鉸接法適用於需要剛性懸架系統的使用工況,例如:工程起重機的吊重行駛工車軸鉸接況;另外,採用油氣懸架的車輛還存在這樣的問題,車身高度是固定車軸鉸接的,無法進行升降調整;同時,油氣懸架的側傾剛度較小,車輛在彎車軸鉸接道行駛時的安全性較低。
有鑒於此,亟待開發研製出能夠適用各種工況的油氣懸架,以確保車車軸鉸接輛在行駛過程中更加安全、穩定及可靠。

發明內容

專利目的

《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》的一個目的在於提供一種油氣懸架的控制迴路,車軸鉸接它可以實現懸架系統的剛性和柔性的轉換。在正常行駛時,油氣懸架系統車軸鉸接處於柔性狀態,以獲得較高的行駛速度;在吊重行駛時,油氣懸架系統處車軸鉸接於剛性狀態並降低行駛速度,以安全承載較大載荷。
該發明的另一個目的在於,提供一種能夠提高油氣懸架的整體側傾剛車軸鉸接度的油氣懸架控制迴路。
該發明的再一個目的在於,提供一種能夠控制懸架油缸伸縮的油氣懸車軸鉸接架控制迴路,實現車身的升降。

技術方案

《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》提供的油氣懸架的控制迴路,包括左懸架油缸、左蓄能器、右車軸鉸接懸架油缸和右蓄能器,所述左蓄能器的油口與左懸架油缸的無桿腔連通;車軸鉸接所述右蓄能器的油口與右懸架油缸的無桿腔連通;還包括左懸架油缸柔性車軸鉸接剛性控制閥和右懸架油缸柔性剛性控制閥,所述左懸架油缸柔性剛性控制車軸鉸接閥安裝在左懸架油缸與左蓄能器之間的通路中,所述右懸架油缸柔性剛性車軸鉸接控制閥安裝在右懸架油缸與右蓄能器之間的通路中;
其中,所述左懸架油缸柔性剛性控制閥和右懸架油缸柔性剛性控制閥車軸鉸接均有第一狀態和第二狀態,在第一狀態下,所述左懸架油缸與左蓄能器之車軸鉸接間的通路、右懸架油缸與右蓄能器之間的通路非導通;在第二狀態下,所車軸鉸接述左懸架油缸與左蓄能器之間的通路、右懸架油缸與右蓄能器之間的通路車軸鉸接導通。
優選地,所述左懸架油缸的有桿腔與所述右蓄能器的油口連通,所述車軸鉸接右懸架油缸的有桿腔與所述左蓄能器的油口連通。
優選地,還包括左懸架油缸伸出控制閥、右懸架油缸伸出控制閥、左車軸鉸接懸架油缸收回控制閥和右懸架油缸收回控制閥,所述左懸架油缸伸出控制車軸鉸接閥安裝在左懸架油缸無桿腔與壓力油路之間的通路中,所述右懸架油缸伸車軸鉸接出控制閥安裝在右懸架油缸無桿腔與壓力油路之間的通路中,所述左懸架車軸鉸接油缸收回控制閥安裝在左懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路中,所述車軸鉸接右懸架油缸收回控制閥安裝在右懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路車軸鉸接中;
其中,所述左懸架油缸伸出控制閥和右懸架油缸伸出控制閥均有第一車軸鉸接狀態和第二狀態,在第一狀態下,壓力油路與所述左、右懸架油缸無桿腔車軸鉸接之間的通路非導通;在第二狀態下,壓力油路至所述左、右懸架油缸無桿車軸鉸接腔之間的通路單嚮導通,所述左、右懸架油缸的缸桿伸出;
其中,所述左懸架油缸收回控制閥和右懸架油缸收回控制閥均有第一車軸鉸接狀態和第二狀態,在第一狀態下,回油油路與所述左、右懸架油缸無桿腔車軸鉸接之間的通路非導通;在第二狀態下,回油油路與所述左、右懸架油缸無桿車軸鉸接腔之間的通路導通,所述左右懸架油缸的缸桿收回。
優選地,所述左懸架油缸和右懸架油缸分別為兩個且同側的懸架油缸車軸鉸接並聯設定。即,同側懸架油缸的無桿腔連通,同側懸架油缸的有桿腔連通,車軸鉸接一個控制信號控制兩個執行油缸的動作。
車輛行駛速度與懸架系統的減振能力是一對相互制約的因素,該發明車軸鉸接提供的油氣懸架控制迴路可以實現懸架柔性剛性的轉換,柔性狀態時可以車軸鉸接獲得正常行駛速度,剛性狀態可以實現吊重低速行駛,進而提高了車輛的車軸鉸接機動靈活性。與2008年6月前已有技術相比,該發明設定有懸架油缸柔性剛性控制閥,車軸鉸接設定在油缸與蓄能器之間,控制懸架油缸柔性剛性控制閥可實現油缸與蓄車軸鉸接能器之間連線油路的通、斷;由於油液壓縮性較小,當切斷油缸與蓄能器車軸鉸接之間的連線油路時,可使油氣懸架處於剛性狀態,車輛即可承受較大載荷車軸鉸接並能緩慢移動。
在該發明的優選方案中,所述左懸架油缸的有桿腔與所述右蓄能器的車軸鉸接油口連通,所述右懸架油缸的有桿腔與所述左蓄能器的油口連通。如此設車軸鉸接計可以使車輛在行駛過程中得到較大的側傾剛度,從而提高車輛在彎道行車軸鉸接駛時的安全性。
在該發明的又一優選方案中,增設有控制懸架油缸伸縮的控制閥,當所車軸鉸接述左懸架油缸伸出控制閥和右懸架油缸伸出控制閥處於第二狀態時,壓力車軸鉸接油就可以進入懸架油缸的無桿腔,油缸向外伸出,使得車身升高以提高車車軸鉸接輛的最小離地間隙;當所述左懸架油缸收回控制閥和右懸架油缸收回控制車軸鉸接閥處於第二狀態時,懸架油缸無桿腔內的油液向外流出,油缸向內收回,車軸鉸接使得車身降低以降低車身的高度,可確保車輛安全通過橋樑或涵洞等特殊車軸鉸接道路交通條件。
該發明提供的油氣懸架的控制迴路設計合理、可靠,懸架系統具有較車軸鉸接高綜合性能,適用於多軸車輛,特別對於多軸工程起重機來說更具有優勢。
該發明明還提供了兩種多軸車輛油氣懸架系統技術方案,基本構思是包括車軸鉸接多個前述油氣懸架控制迴路,所述多個油氣懸架控制迴路分別與一個或兩車軸鉸接個車軸對應設定,其中,每個所述懸架油缸的兩端分別與車架和車軸鉸接。車軸鉸接當油氣懸架控制迴路與兩個車軸對應時,這兩個車軸同側的懸架油缸無桿車軸鉸接腔連通,兩個車軸同側的懸架油缸有桿腔連通。
作為實現該發明目的的第一種多軸車輛油氣懸架系統,包括兩個如前車軸鉸接所述的油氣懸架控制迴路,其中,每個所述懸架油缸的兩端分別與車架和車軸鉸接車軸鉸接。
作為實現該發明目的的第二種多軸車輛油氣懸架系統,該方案與前述車軸鉸接方案的區別點是包括多個油氣懸架控制迴路,前軸油氣懸架控制迴路和後車軸鉸接軸油氣懸架控制迴路均採用前述具有懸架油缸伸、縮控制閥的油氣懸架控車軸鉸接制迴路;所述前、後軸油氣懸架控制迴路之間的每個油氣懸架控制迴路采車軸鉸接用前述不具有懸架油缸伸縮控制閥的油氣懸架控制迴路,其中,每個所述車軸鉸接懸架油缸的兩端分別與車架和車軸鉸接;
所述前、後軸油氣懸架控制迴路之間的每個油氣懸架控制迴路與所述前或後軸油氣懸架控制迴路為一個升降控制組,該控制組中的所有左側懸車軸鉸接架油缸無桿腔連通、所有右側懸架油缸無桿腔連通;所述升降控制組還包車軸鉸接括左側懸架油缸同步控制閥和右側懸架油缸同步控制閥,所述左側懸架油車軸鉸接缸同步控制閥安裝在所述升降控制組中的後軸左側懸架油缸無桿腔和與其車軸鉸接相鄰的同側懸架油缸無桿腔之間的通路中;所述右側懸架油缸同步控制閥車軸鉸接安裝在所述升降控制組中的後軸右側懸架油缸無桿腔和與其相鄰的同側懸車軸鉸接架油缸無桿腔之間的通路中;其中,所述左側懸架油缸同步控制閥和右側車軸鉸接懸架油缸同步控制閥為電磁閥,並均有第一狀態和第二狀態,在第一狀態車軸鉸接下,同側懸架油缸無桿腔之間的通路非導通;在第二狀態下,同側懸架油車軸鉸接缸無桿腔之間的通路導通,同側的懸架油缸同步動作。
優選地,所述前、後軸油氣懸架控制迴路之間的每個油氣懸架控制回車軸鉸接路還分別包括左提升控制閥和右提升控制閥,所述左提升控制閥安裝在該車軸鉸接軸左懸架油缸無桿腔與回油油路的通路中;所述右提升控制閥安裝在該軸車軸鉸接右懸架油缸無桿腔與回油油路的通路中;其中,所述左提升控制閥和右提車軸鉸接升控制閥為電磁閥,並均有第一狀態和第二狀態,在第一狀態下,該軸左、車軸鉸接右懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路非導通;在第二狀態下,該軸左、車軸鉸接右懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路導通,所述至少一個油氣懸架控車軸鉸接制迴路懸架油缸的缸桿分別收回。如此設計,所述提升控制閥得電,前、車軸鉸接後軸之間所有中間軸的控制迴路中的懸架油缸無桿腔回油,蓄能器壓力油車軸鉸接作用於懸架油缸的有桿腔使得懸架油缸回縮,此時所有中間非轉向軸提升,車軸鉸接為車輛的蟹行行走提供條件。
優選地,所述前、後軸油氣懸架控制迴路之間的每個油氣懸架控制回車軸鉸接路還分別包括左溢流閥和右溢流閥,所述左溢流閥與所述左提升控制閥並車軸鉸接聯安裝在該軸左懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路中;所述右溢流閥車軸鉸接與所述右提升控制閥並聯安裝在該軸右懸架油缸無桿腔與回油油路之間的車軸鉸接通路中。在中間軸控制迴路中增設的溢流閥可防止中間軸過載,預先設定車軸鉸接溢流閥的預定壓力,當中間軸軸荷過大時,即可泄油。
第二種方案中,所述多軸車輛油氣懸架系統實現了其中間軸的升降控車軸鉸接制與後軸同步進行,即,對前軸進行獨立的升降控制,對中間軸與後軸同車軸鉸接時進行升降控制,如此設計以完成車輛的調平控制;另外,所有中間軸與車軸鉸接後軸之間的同側懸架油缸的無桿腔連通的方式,可實現後部軸間軸荷的均車軸鉸接衡分配。
作為前述方案的改進,對第一種方案中每個油氣懸架控制迴路中和第車軸鉸接二種方案中前、後軸懸架控制迴路中的懸架油缸進行了改進設計,上述控車軸鉸接制迴路中的懸架油缸上均設定有油缸位置檢測裝置,所述檢測裝置的檢測車軸鉸接信號輸出至相應油氣懸架控制迴路的左、右懸架油缸伸出控制閥或左、右車軸鉸接懸架油缸收回控制閥,控制所述左、右懸架油缸缸桿的伸縮。
優選地,所述懸架油缸包括缸體、活塞桿和保護套,所述缸體由缸筒車軸鉸接和缸底組成,所述活塞桿由活塞、缸桿和缸頭組成;所述缸底上設定有與車軸鉸接車軸鉸接的第一關節軸承;所述活塞和缸頭分別固設在所述缸桿的兩端,車軸鉸接所述活塞置於所述缸體內且活塞將缸體分隔成無桿腔和有桿腔;所述缸頭車軸鉸接上具有第一油口和第二油口,所述活塞桿內部設有第一內部通路和第二內車軸鉸接部通路,其中,第一內部通路連通所述缸頭上的第一油口和無桿腔,第二車軸鉸接內部通路連通所述缸頭上的第二油口和有桿腔,所述缸頭上設定有與車架車軸鉸接鉸接的第二關節軸承;所述保護套套裝在所述缸體的外側且其一端與所述車軸鉸接缸頭固定連線;
所述油缸位置檢測裝置包括第一檢測裝置和第二檢測裝置,所述活塞車軸鉸接處於中位狀態,所述第一檢測裝置和第二檢測裝置沿油缸的軸向對稱設定車軸鉸接在所述缸筒上端面的兩側的保護套上。當懸架不在中位時,若裝在懸架油車軸鉸接缸上的檢測裝置檢測到懸架油缸在高位,則輸出信號至相應的懸架油缸收車軸鉸接回控制閥,該閥得電懸架油缸無桿腔內的油液外流,油缸回縮到中位後停車軸鉸接止;反之亦然。
該發明還提供了一種起重機,該起重機採用如前所述的多軸車輛油氣車軸鉸接懸架系統。

改善效果

《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》提供的多軸車輛油氣懸架系統設計合理、可靠,懸架系統具有較高綜合性能,適用於多軸車輛,特別對於多軸工程起重機來說更具有優勢。

附圖說明

圖1是2008年6月前已有油氣懸架的結構示意圖;
圖2是《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》提供的一種油氣懸架控制迴路的原理圖;
圖3是該發明提供的第二種油氣懸架控制迴路的原理圖;
圖4是該發明多軸車輛油氣懸架系統的原理圖;
圖5是該發明實施例中所述懸架油缸柔性剛性控制閥、懸架油缸伸出車軸鉸接控制閥和懸架油缸收回控制閥所集成的閥組外形圖;
圖6a是該發明懸架油缸的主視剖面圖;圖6b是該發明懸架油缸的俯車軸鉸接視圖;
圖7是該發明所述起重機的多軸車輛油氣懸架系統與車架和車身之間車軸鉸接的裝配關係示意圖。
圖2-圖7中:左懸架油缸1、1′1″、11、12、13,左蓄能器2、21、22、23,右懸車軸鉸接架油缸3、3′、3″、31、32、33,右蓄能器4、41、42、43,左懸架油缸車軸鉸接柔性剛性控制閥5、51、52、53,右懸架油缸柔性剛性控制閥6、61、62、車軸鉸接63,左懸架油缸伸出控制閥7、7′、7″,右懸架油缸伸出控制閥8、8′、車軸鉸接8″,左懸架油缸收回控制閥9、9′、9″,右懸架油缸收回控制閥10、10車軸鉸接′、10″,左側懸架油缸同步控制閥20,右側懸架油缸同步控制閥30,左車軸鉸接提升控制閥40,右提升控制閥50,左溢流閥60,右溢流閥70,缸體81,車軸鉸接缸筒811,缸筒上端面8111,缸底812,活塞桿82,活塞821,缸桿822,車軸鉸接缸頭823,第一內部通路824,第二內部通路825,保護套83,第一關節軸車軸鉸接承84,第二關節軸承85,第一油口A,第二油口B,第一檢測裝置91,車軸鉸接第二檢測裝置92。

權利要求

1.多軸車輛油氣懸架系統,包括多個油氣懸架控制迴路,每個油氣懸架控制迴路包車軸鉸接括:兩端分別與車架和車軸鉸接的左懸架油缸;左蓄能器,其油口與左懸架油缸的無桿腔連通;兩端分別與車架和車軸鉸接的右懸架油缸;右蓄能器,其油口與右懸架油缸的無桿腔連通;左懸架油缸柔性剛性控制閥,安裝在左懸架油缸與左蓄能器之間的通路中;和車軸鉸接右懸架油缸柔性剛性控制閥,安裝在右懸架油缸與右蓄能器之間的通路中;車軸鉸接所述左懸架油缸柔性剛性控制閥和右懸架油缸柔性剛性控制閥均有第一狀態和第二車軸鉸接狀態,在第一狀態下,所述左懸架油缸與左蓄能器之間的通路、右懸架油缸與右蓄能器之間車軸鉸接的通路非導通;在第二狀態下,所述左懸架油缸與左蓄能器之間的通路、右懸架油缸與右蓄車軸鉸接能器之間的通路導通;其特徵在於,多個油氣懸架控制迴路中的前、後軸油氣懸架控制迴路車軸鉸接還包括:左懸架油缸伸出控制閥,安裝在左懸架油缸無桿腔與壓力油路之間的通路中;車軸鉸接右懸架油缸伸出控制閥,安裝在右懸架油缸無桿腔與壓力油路之間的通路中;車軸鉸接左懸架油缸收回控制閥,安裝在左懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路中;和車軸鉸接右懸架油缸收回控制閥,安裝在右懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路中;車軸鉸接所述左懸架油缸伸出控制閥和右懸架油缸伸出控制閥均有第一狀態和第二狀態,在第車軸鉸接一狀態下,壓力油路與所述左、右懸架油缸無桿腔之間的通路非導通;在第二狀態下,壓力車軸鉸接油路至所述左、右懸架油缸無桿腔之間的通路單嚮導通,所述左、右懸架油缸的缸桿伸出;車軸鉸接所述左懸架油缸收回控制閥和右懸架油缸收回控制閥均有第一狀態和第二狀態,在第一車軸鉸接狀態下,回油油路與所述左、右懸架油缸無桿腔之間的通路非導通;在第二狀態下,回油油車軸鉸接路與所述左、右懸架油缸無桿腔之間的通路導通,所述左右懸架油缸的缸桿收回;所述前、後軸油氣懸架控制迴路之間的每個油氣懸架控制迴路與所述後軸油氣懸架控車軸鉸接制迴路為一個升降控制組,該控制組中的所有左側懸架油缸無桿腔連通、所有右側懸架油車軸鉸接缸無桿腔連通;所述升降控制組還包括:左側懸架油缸同步控制閥,安裝在所述升降控制組中的後軸左側懸架油缸無桿腔和與車軸鉸接其相鄰的同側懸架油缸無桿腔之間的通路中;和右側懸架油缸同步控制閥,安裝在所述升降控制組中的後軸右側懸架油缸無桿腔和與車軸鉸接其相鄰的同側懸架油缸無桿腔之間的通路中;所述左側懸架油缸同步控制閥和右側懸架油缸同步控制閥均有第一狀態和第二狀態,車軸鉸接在第一狀態下,同側懸架油缸無桿腔之間的通路非導通;在第二狀態下,同側懸架油缸無桿車軸鉸接腔之間的通路導通,同側的懸架油缸同步動作。
2.車軸鉸接根據權利要求1所述的多軸車輛油氣懸架系統,其特徵在於,每個所述油氣懸架控車軸鉸接制迴路中:所述左懸架油缸的有桿腔與所述右蓄能器的油口連通,所述右懸架油缸的有桿車軸鉸接腔與所述左蓄能器的油口連通。
3.車軸鉸接根據權利要求1或2所述的多軸車輛油氣懸架系統,其特徵在於,所述左懸架油缸和車軸鉸接右懸架油缸分別為兩個且同側的懸架油缸並聯設定。
4.車軸鉸接根據權利要求3所述的多軸車輛油氣懸架系統,其特徵在於,所述前、後軸油氣懸架車軸鉸接控制迴路之間的每個油氣懸架控制迴路還分別包括:左提升控制閥,安裝在該軸左懸架油缸無桿腔與回油油路的通路中;和右提升控制閥,安裝在該軸右懸架油缸無桿腔與回油油路的通路中;其中,所述左提升控制閥和右提升控制閥均有第一狀態和第二狀態,在第一狀態下,該車軸鉸接軸左、右懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路非導通;在第二狀態下,該軸左、右懸架油車軸鉸接缸無桿腔與回油油路之間的通路導通,所述至少一個油氣懸架控制迴路懸架油缸的缸桿車軸鉸接分別收回。
5.車軸鉸接根據權利要求4所述的多軸車輛油氣懸架系統,其特徵在於,所述前、後軸油氣懸架車軸鉸接控制迴路之間的每個油氣懸架控制迴路還分別包括左溢流閥和右溢流閥,所述左溢流閥與車軸鉸接所述左提升控制閥並聯安裝在該軸左懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路中;所述右溢車軸鉸接流閥與所述右提升控制閥並聯安裝在該軸右懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路中。
6.車軸鉸接根據權利要求5所述的多軸車輛油氣懸架系統,其特徵在於,所述前軸油氣懸架控車軸鉸接制迴路和後軸油氣懸架控制迴路中,每個所述懸架油缸上均設定有油缸位置檢測裝置,所車軸鉸接述檢測裝置的檢測信號輸出至相應油氣懸架控制迴路的左、右懸架油缸伸出控制閥或左、車軸鉸接右懸架油缸收回控制閥,控制所述左、右懸架油缸缸桿的伸縮。
7.車軸鉸接根據權利要求6所述的多軸車輛油氣懸架系統,其特徵在於,所述懸架油缸包括:車軸鉸接由缸筒和缸底組成的缸體,其缸底上設定有與車軸鉸接的第一關節軸承;由活塞、缸桿和缸頭組成活塞桿,所述活塞和缸頭分別固設在所述缸桿的兩端,所述活車軸鉸接塞端置於所述缸體內且活塞將缸體分隔成無桿腔和有桿腔;所述缸頭上具有第一油口和第車軸鉸接二油口,所述活塞桿內部設有第一內部通路和第二內部通路,其中,第一內部通路連通所述車軸鉸接缸頭上的第一油口和無桿腔,第二內部通路連通所述缸頭上的第二油口和有桿腔,所述缸車軸鉸接頭上設定有與車架釵接的第二關節軸承;保護套,套裝在所述缸體的外側且其一端與所述缸頭固定連線;所述油缸位置檢測裝置包括第一檢測裝置和第二檢測裝置,所述活塞處於中位狀態,車軸鉸接所述第一檢測裝置和第二檢測裝置對稱設定在所述缸筒上端面的兩側的保護套上。
8.車軸鉸接起重機,包括懸架系統,其特徵在於,所述懸架系統採用如權利要求1至7中任一權車軸鉸接利要求所述的多軸車輛油氣懸架系統。

實施方式

參見圖2,該圖是《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》所提供油氣懸架控制迴路的原理圖。
如該圖所示,該發明提供的油氣懸架的控制迴路包括左懸架油缸1、車軸鉸接左蓄能器2、右懸架油缸3、右蓄能器4、左懸架油缸柔性剛性控制閥5和車軸鉸接右懸架油缸柔性剛性控制閥6,所述左蓄能器2的油口與左懸架油缸1的車軸鉸接無桿腔連通;所述右蓄能器4的油口與右懸架油缸3的無桿腔連通;所述車軸鉸接左懸架油缸柔性剛性控制閥5安裝在左懸架油缸1與左蓄能器2之間的通車軸鉸接路中,所述右懸架油缸柔性剛性控制閥6安裝在右懸架油缸3與右蓄能器車軸鉸接4之間的通路中;具有第一狀態和第二狀態的所述左懸架油缸柔性剛性控車軸鉸接制閥5和右懸架油缸柔性剛性控制閥6為二位二通氣動閥且常態均為非導車軸鉸接通狀態。
在正常行駛工況,左懸架油缸柔性剛性控制閥5和右懸架油缸柔性剛車軸鉸接性控制閥得電(第二狀態),即左懸架油缸1和右懸架油缸3與蓄能器2、車軸鉸接4之間的通路導通,利用蓄能器2、4的吸能、釋能的特性實現抑制車架的車軸鉸接振動目的,具有很好的減振性。在吊重行駛工況,左、右懸架油缸柔性剛車軸鉸接性控制閥5、6失電(第一狀態),即懸架油缸1、3與蓄能器2、4之間的車軸鉸接通路非導通,此時,懸架油缸1、3無桿腔內的油液完全封閉在缸內,此時車軸鉸接懸架為剛性,確保吊重行駛安全、可靠。
進一步地,如圖2所示,所述左懸架油缸1的有桿腔與所述右蓄能器車軸鉸接4的油口連通,所述右懸架油缸3的有桿腔與所述左蓄能器2的油口連通。車軸鉸接在左彎道行駛時,車軸左側承載隨之增加,左懸架油缸1的活塞下移且左車軸鉸接懸架油缸1無桿腔與左蓄能器2之間的油壓就會升高,該油壓同時作用於車軸鉸接右懸架油缸3的有桿腔,進而減小車輛的側傾角度;反之亦然。如此設計,車軸鉸接可以使車輛在行駛過程中得到較大的側傾剛度,從而提高車輛在彎道行駛車軸鉸接時的安全性。
進一步地,該實施例所述油氣懸架控制迴路還包括左懸架油缸伸出控車軸鉸接制閥7、右懸架油缸伸出控制閥8、左懸架油缸收回控制閥9和右懸架油缸車軸鉸接收回控制閥10,所述左懸架油缸伸出控制閥10安裝在左懸架油缸1無桿車軸鉸接腔與壓力油路P之間的通路中,所述右懸架油缸伸出控制閥8安裝在右懸車軸鉸接架油缸3無桿腔與壓力油路P之間的通路中,所述左懸架油缸收回控制閥車軸鉸接9安裝在左懸架油缸1無桿腔與回油油路T之間的通路中,所述右懸架油車軸鉸接缸收回控制閥10安裝在右懸架油缸3無桿腔與回油油路T之間的通路中。
具有第一狀態和第二狀態的所述左、右懸架油缸伸出控制閥7、8均為車軸鉸接二位二通電磁閥且常態為非導通狀態(第一狀態)。當左、右懸架油缸伸出車軸鉸接控制閥7、8得電(第二狀態),壓力油路至所述左、右懸架油缸7、8無桿車軸鉸接腔之間的通路單嚮導通,壓力油進入懸架油缸無桿腔,油缸向外伸出,此車軸鉸接時車身升高,進而調整車輛的最小離地間隙。
同樣地,具有第一狀態和第二狀態的所述左、右懸架油缸收回控制閥車軸鉸接9、10均為二位二通電磁閥且常態為非導通狀態(第一狀態)。當左、右懸車軸鉸接架油缸收回控制閥9、10得電(第二狀態),所述左、右懸架油缸7、8無車軸鉸接桿腔中的油液流出,油缸向內收回,此時車身降低,進而車輛高度降低以車軸鉸接利於車輛通過橋樑或涵洞。
實際上,所述懸架油缸可以同時或單獨調節,以實現車身的上下升降、車軸鉸接前後升降或左右升降,以適應不同的使用工況,改善車輛的通過性能和行車軸鉸接駛性能。
參見圖3,該圖是該發明提供的第二種油氣懸架控制迴路的原理圖。
所述左懸架油缸為兩個和右懸架油缸均分別為兩個,且在該迴路中,車軸鉸接同側的懸架油缸並聯設定,即,如圖中所示,左側懸架油缸1′和1″的無車軸鉸接桿腔連通、有桿腔連通,右側懸架油缸3′和3″的的無桿腔連通、有桿腔車軸鉸接連通,一個控制信號控制兩個執行油缸的動作。
參見圖4,該圖是該發明的多軸車輛油氣懸架系統的原理圖。
圖中所示,在車輛需要調平時,中軸與後軸組成一個控制組,即,沿車軸鉸接前後方向,懸架設定為兩組。為清楚描述該實施例,以三軸懸架系統為例車軸鉸接進行詳細描述。
如圖4所示,該方案中的前軸油氣懸架控制迴路和後軸油氣懸架控制車軸鉸接迴路均採用前述具有柔性剛性轉換功能、升降功能且具有較大側傾剛度的車軸鉸接油氣懸架控制迴路;所述前、後軸油氣懸架控制迴路之間的中軸油氣懸架車軸鉸接控制迴路採用前述僅具有柔性剛性轉換功能且具有較大側傾剛度的油氣懸車軸鉸接架控制迴路,也就是說,中軸油氣懸架控制迴路自身沒有升降功能,通過車軸鉸接相應控制閥的配合中軸的升降與後軸同步進行,此部分內容將在後面進行車軸鉸接詳細描述;其中,各元件的結構及其之間的連線關係在前述油氣懸架控制迴路中已說明。
如圖4所示,中軸油氣懸架控制迴路與所述後軸油氣懸架控制迴路為車軸鉸接一個升降控制組,該控制組中的左側懸架油缸12、13無桿腔連通、右側懸車軸鉸接架油缸32、33無桿腔連通;所述升降控制組還包括左側懸架油缸同步控制車軸鉸接閥20和右側懸架油缸同步控制閥30,所述左側懸架油缸同步控制閥20安車軸鉸接裝在所述升降控制組中的後軸左側懸架油缸13無桿腔和與其相鄰的同側車軸鉸接的中軸左側懸架油缸12無桿腔之間的通路中;所述右側懸架油缸同步控制車軸鉸接閥30安裝在所述升降控制組中的後軸右側懸架油缸33無桿腔和與其相鄰車軸鉸接的同側的中軸右側懸架油缸32無桿腔之間的通路中;其中,具有第一狀態車軸鉸接和第二狀態的所述左側懸架油缸同步控制閥20和右側懸架油缸同步控制車軸鉸接閥30為電磁閥且常態為非導通狀態。車輛調平的操作過程為:左側懸架油車軸鉸接缸同步控制閥20和右側懸架油缸同步控制閥30得電,所述中軸左側懸架車軸鉸接油缸12與後軸左側懸架油缸13的無桿腔之間連通、所述中軸右側懸架油車軸鉸接缸32與後軸右側懸架油缸33的無桿腔之間連通,此時中軸和後軸合為一車軸鉸接組,操作後軸的左懸架油缸伸出控制閥7″、右懸架油缸伸出控制閥8″、車軸鉸接左懸架油缸收回控制閥9″或右懸架油缸收回控制閥10″,即可實現中軸車軸鉸接和後軸同步升降,進而完成車輛的調平操作。
若為四軸車輛,則前兩軸組成升降控制組,後兩軸組成升降控制組,車軸鉸接若為五軸車輛,則前兩軸組成升降控制組,後三軸組成升降控制組,若為車軸鉸接六軸車輛,則前兩軸組成升降控制組,後四軸組成升降控制組;以此類推。車軸鉸接實際上,根據實際需要中間軸也可以與前軸或後軸組成升降控制組,只要車軸鉸接按照前、後方向分為兩組均可實現該方案。
進一步地,非轉向中軸油氣懸架控制迴路還包括左提升控制閥40和右車軸鉸接提升控制閥50,所述左提升控制閥40安裝在該軸左懸架油缸無桿腔12與車軸鉸接回油油路的通路中;所述右提升控制閥50安裝在該軸右懸架油缸無桿腔車軸鉸接32與回油油路的通路中;其中,具有第一狀態和第二狀態的所述左提升控車軸鉸接制閥40和右提升控制閥50均為電磁閥且常態為非導通狀態。當需要中軸車軸鉸接提升時,所述左提升控制閥40和右提升控制閥50得電,中軸控制迴路中車軸鉸接的懸架油缸12、32無桿腔回油,蓄能器22、42壓力油作用於懸架油缸12、車軸鉸接32的有桿腔使得懸架油缸12、32回縮,此時中間軸提升,為車輛的蟹行車軸鉸接行走提供條件。
優選地,所述前、後軸油氣懸架控制迴路之間的中軸油氣懸架控制回車軸鉸接路還分別包括左溢流閥60和右溢流閥70,所述左溢流閥60與所述左提升車軸鉸接控制閥40並聯安裝在該軸左懸架油缸13無桿腔與回油油路之間的通路中;車軸鉸接所述右溢流閥70與所述右提升控制閥50並聯安裝在該軸右懸架油缸33車軸鉸接無桿腔與回油油路之間的通路中。在中間軸控制迴路中增設的溢流閥可防車軸鉸接止中間軸過載,預先調定溢流閥的預定壓力,當中間軸軸荷過大、中間軸車軸鉸接懸架油缸無桿腔壓力增大時,溢流閥開啟使油液流回回油油路,保證中間車軸鉸接軸懸架油缸無桿腔的壓力。
特別說明的是,該發明中所述多軸車輛油氣懸架系統中的同側的控制車軸鉸接閥可集成為一個組合閥,比如說:同側的懸架油缸柔性剛性控制閥、懸架車軸鉸接油缸伸出控制閥和懸架油缸收回控制閥可集成為一體,同側的懸架油缸同車軸鉸接步控制閥、提升控制閥和溢流閥也中以集成為一體。如圖4所示,在懸架車軸鉸接油缸柔性剛性控制閥、懸架油缸伸出控制閥和懸架油缸收回控制閥的集成車軸鉸接閥組內,懸架油缸無桿腔與回油油路之間的通路上設定有阻尼孔,確保車車軸鉸接身平衡下降。如圖5所示,該圖示出了懸架油缸柔性剛性控制閥、懸架油車軸鉸接缸伸出控制閥和懸架油缸收回控制閥集成為閥組的外形圖,可以理解的是,車軸鉸接該領域的普通技術人員基於2008年6月前已有技術完全可以實現上述各閥的組合,故該車軸鉸接閥組的內部結構在此不予贅述。
參見圖6,圖6a是該發明懸架油缸的主視剖面圖;圖6b是該發明車軸鉸接懸架油缸的俯視圖。
如圖6所示,所述懸架油缸包括缸體81、活塞桿82和保護套83,所車軸鉸接述缸體81由缸筒811和缸底812組成,所述活塞桿82由活塞821、缸桿車軸鉸接822和缸頭823組成;所述缸底812上設定有與車軸鉸接的第一關節軸承車軸鉸接84;所述活塞821和缸頭823分別固設在所述缸桿822的兩端,所述活塞車軸鉸接821置於所述缸體81內且活塞將缸體分隔成無桿腔和有桿腔;所述缸頭上車軸鉸接具有第一油口A和第二油口B,所述活塞桿82內部設有第一內部通路824車軸鉸接和第二內部通路825,其中,第一內部通路824連通所述缸頭上的第一油車軸鉸接口A和無桿腔,第二內部通路825連通所述缸頭上的第二油口B和有桿腔,車軸鉸接所述缸頭823上設定有與車架鉸接的第二關節軸承85;所述保護套83套車軸鉸接裝在所述缸體81的外側且其一端與所述缸頭823固定連線;還包括第一檢車軸鉸接測裝置91和第二檢測裝置92,所述活塞821處於中位狀態,所述第一檢車軸鉸接測裝置91和第二檢測裝置92沿油缸的軸向對稱設定在所述缸筒上端面車軸鉸接8111兩側的保護套83上。其中,各件之間的密封連線關係與2008年6月前已有技術完車軸鉸接全相同,在此不予贅述。當懸架不在中位時,若裝在懸架油缸上的檢測裝車軸鉸接置檢測到懸架油缸在高位,則輸出信號至相應的懸架油缸收回控制閥,該車軸鉸接閥得電懸架油缸無桿腔內的油液外流,油缸回縮到中位後停止;反之亦然。
圖6中所示油缸的第一內部通路824和第二內部通路825是通過內外車軸鉸接嵌套的圓筒狀活塞桿和芯管形成的,該芯管內腔即為第一內部通路824,車軸鉸接圓筒狀活塞桿和芯管之間的徑向間隙及圓筒狀活塞桿側壁上的徑向油孔形車軸鉸接成第二內部通路825。實際上,所述第一內部通路824和第二內部通路825車軸鉸接也可以通過切削加工製成。
可以理解的是,該實施例僅基於三軸車輛進行方案的描述,對於四軸車軸鉸接以上的車輛來說,基本原理完全相同,只要滿足使用需要均在該專利的保車軸鉸接護範圍內。
該發明還提供了一種起重機,該起重機採用如前所述的多軸車輛油氣車軸鉸接懸架系統。參見圖7,該圖是所述多軸車輛油氣懸架系統與起重機車架車軸鉸接和車身之間的裝配關係示意圖。其中,多軸車輛油氣懸架系統中設定在車車軸鉸接架與車身之間,其中,各控制迴路中的懸架油缸分別鉸接於相應車軸的左、車軸鉸接右兩側。

榮譽表彰

2011年,《油氣懸架控制迴路、多軸車輛油氣懸架系統及起重機》獲得第七屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

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