CN103192674B - 一种汽车起重机的橡胶悬架系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车起重机的起吊方式及其橡胶悬架系统，在汽车起重机的橡胶悬架系统的鞍座与均衡梁之间或均衡梁与汽车起重机的车架之间设置限位带，通过限位带辅助完成汽车起重机的起吊；所述的限位带在起吊时承受簧下质量的向下拉力，限位带由松弛状态变成拉伸状态；起吊完成时，限位带由拉伸状态变成松弛状态，汽车起重机的轮胎承受簧下质量的向下拉力；通过本发明的技术方案，在起吊过程中，使得所述限位带处于绷紧状态，承受绝大部分拉伸载荷，以保证橡胶弹簧的拉伸量在合理范围内，改善橡胶弹簧的拉伸受力工况，从而提高橡胶悬架系统的可靠性。

Description

一种汽车起重机的橡胶悬架系统

技术领域

本发明涉及一种汽车起重机的起吊方式及其橡胶悬架系统，属于工程机械领域。

背景技术

在中国，橡胶悬架是一种新型的悬架系统，其具有优异的承载能力，且安装方便，易于装卸，免润滑、免维护，更重要的是，橡胶悬架的自重要比传统板簧悬架轻，符合国家卡车轻量化的政策，具有很好的燃油经济性，橡胶悬架已经开始广泛应用。但是当直接应用到汽车起重机上时，由于汽车起重机的结构，使用工况及制造工艺，会出现以下问题：汽车起重机在起吊时，会支起液压支座，让汽车的轮胎离地，这样橡胶悬架就会长时间承受中后桥簧下质量的拉伸载荷，长时间承受拉伸载荷，会影响橡胶弹簧的性能，甚至会拉断橡胶弹簧，导致悬架系统失效。

公开号为CN201849276U,公开日期为2011年6月1日的中国实用新型专利公开了一种汽车起重机用橡胶悬架，包括用于承受来自车架载荷的上支架，用于支撑重量的平衡梁，上支架的中部通过橡胶弹簧支撑在平衡梁上，并且上支架的两边分别通过减震器支撑在平衡梁上，所述减震器成对称布置。

上述专利文献中，没有公开解决上述技术问题的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提出一种汽车起重机的起吊方式及其橡胶悬架系统，本发明能有效解决汽车起重机在起吊时，橡胶悬架长时间承受拉伸载荷影响橡胶弹簧的性能，甚至会拉断橡胶弹簧，导致悬架系统失效等问题，提高橡胶悬架系统的可靠性，适应汽车起重机使用要求。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种汽车起重机的橡胶悬架系统，包括鞍座，橡胶弹簧，均衡梁，限位块，减振器和推力杆，所述鞍座的上端与车架的下端连接，所述橡胶弹簧连接在鞍座与均衡梁之间，所述均衡梁通过其端部的均衡梁球铰与车桥相连，所述限位块安装在鞍座上，所述减振器连接在鞍座与均衡梁之间，所述推力杆连接在车架与车桥之间，橡胶悬架系统还包括限位带，所述限位带连接到鞍座与均衡梁之间或限位带连接到均衡梁与车架之间。

优选的，还包括设置在橡胶悬架系统上的装配所述限位带的装配吊耳，所述限位带通过所述的装配吊耳连接鞍座与均衡梁或限位带通过所述的装配吊耳与车架上的吊耳连接均衡梁与车架，所述装配吊耳的数量是2、4或8等偶数个。

优选的，所述装配吊耳设置在鞍座和均衡梁的内和/或外表面或是设置在均衡梁的内和/或外表面。

优选的，所述鞍座的上平面焊接在车架的下平面上，由于汽车起重机的车架是焊接车架，焊接变形使得这种车架安装孔精度，平面度等都没有公路牵引车，自卸车上使用的冲压成型的车架精度高，使用螺栓连接悬架与车架时，会使得装配困难，且在行驶过程中，螺栓连接容易松动，影响整车性能。采用焊接方式有效地解决了装配困难，及行驶过程中此处连接松动的问题。

优选的，所述橡胶弹簧由弹性橡胶层与金属隔片组合而成弹性橡胶金属体，所述弹性橡胶层与金属隔片是复数层，在汽车起重机起吊时，簧上质量引起的橡胶弹簧压缩量，由于载荷消失而复原，此时橡胶悬架需要承受由于簧下质量重力引起的拉伸载荷，此结构能使橡胶弹簧有着合理的压缩及拉伸刚度。

优选的，所述弹性橡胶层及金属隔片分别为3及4层或4及5层。

优选的，所述限位块最下端离均衡梁的最上端的距离为10～140mm，此时限位块可在车辆受到较大冲击载荷时，更加有效的保护悬架系统的其它部件。

优选的，所述推力杆是两横两纵布置的直推力杆、V型布置的直推力杆或两根V形推力杆，以上所述各种形状布置的推力杆可减小车辆摇摆。

本发明还提供一种汽车起重机的起吊方式：在汽车起重机的橡胶悬架系统的鞍座与均衡梁之间或均衡梁与汽车起重机的车架之间设置限位带，通过限位带辅助完成汽车起重机的起吊；所述的限位带在起吊时承受簧下质量的向下拉力，限位带由松弛状态变成拉伸状态；起吊完成时，限位带由拉伸状态变成松弛状态，汽车起重机的轮胎承受簧下质量的向下拉力。

优选的，所述汽车起重机的起吊方式至少包括以下步骤：1)、起吊时，将液压支腿放下，轮胎离地，此时汽车起重机的橡胶悬架系统通过设置在所述橡胶悬架系统上的限位带承受簧下质量的向下拉力，所述限位带由松弛状态变成拉伸状态。2)、起吊完成时，将液压支腿收起，轮胎着地，此时汽车起重机的轮胎承受簧下质量的向下拉力，所述限位带由拉伸状态变成松弛状态。所述限位带在平时汽车行驶时处于松弛状态，使其不会影响车轮的跳动量；当起吊时，其处于绷紧状态，使得限位带承受绝大部分拉伸载荷，以保证橡胶弹簧的拉伸量在合理范围内，改善橡胶弹簧的拉伸受力工况，从而提高橡胶悬架系统的可靠性。理论上，起吊时，所述限位带可承受100%的拉伸载荷，从而使得橡胶弹簧不受拉伸载荷的影响。通过试验室台架拉伸试验可以得知，加上限位带的悬架系统的抗拉性能比没有限位带的悬架系统的寿命大幅提高，在单边承受拉伸载荷50kN的试验条件下，加载100天，有限位带的悬架系统静刚度几乎没有损失，而没有限位带的悬架系统的静刚度损失率为15%-20%；而且在实际使用过程中，没有限位带的悬架系统有时会有由于拉伸载荷引起系统失效的投诉，而有限位带的悬架系统没有出现收到过类似投诉。

优选的，所述限位带的长度为200-800mm，所述限位带的材质是钢材等金属材料或尼龙、聚酯纤维、合成纤维等高分子材料。所述限位带的长度是在完成刚度设计后，通过簧下质量的大小，计算出橡胶弹簧的垂向位移，再合理设置的。其具体的计算方法如下：

簧上质量为M1，簧下质量为M2，设计的橡胶弹簧的压缩刚度为k1，拉伸刚度为k2，重力常数为g,则液压支腿升起后，橡胶弹簧的垂向位移为S。

S=M1*g/k1+M2*g/k2

然后根据具体车型的空间结构，在鞍座或均衡梁上确定限位带一端的位置，再根据计算出的垂向位移S，确定限位带另外一端点的位置，从而得出限位带的长度。根据实际的经验，优选的限位带长度为200-800mm。

本发明的有益效果在于：通过本发明的技术方案，在起吊过程中，使得所述限位带处于绷紧状态，承受绝大部分拉伸载荷，以保证橡胶弹簧的拉伸量在合理范围内，改善橡胶弹簧的拉伸受力工况，从而提高橡胶悬架系统的可靠性。

附图说明

图1是实施例1中的橡胶悬架系统正视图；

图2是实施例1中的橡胶悬架系统侧视图；

图3是实施例1中的橡胶悬架系统俯视图；

图4是实施例1中的橡胶弹簧结构示意图；

图5是图4中A-A线的剖视图；

图6是实施例1中的限位块位置放大图；

图7是实施例1中装配吊耳安装位置及限位带安装的示意图；

图8是图7的侧视图；

图9是实施例2中的橡胶悬架系统正视图；

图10是实施例2中的橡胶悬架系统侧视图；

图11是实施例2中的橡胶悬架系统俯视图；

图12是实施例2中装配吊耳安装位置及限位带安装的示意图；

图13是图12的侧视图；

图14是实施例3中的橡胶悬架系统正视图；

图15是实施例3中的橡胶悬架系统侧视图；

图16是实施例3中的橡胶悬架系统俯视图；

图17是实施例3中装配吊耳安装位置及限位带安装的示意图；

图18是图17的侧视图；

图中：1. 均衡梁， 2. 橡胶弹簧，3. 鞍座，4. 推力杆， 5. 限位块，6. 减振器，7. 均衡梁球铰，8.限位带，9. 装配吊耳，10. 金属隔片，11. 弹性橡胶层，12. 限位块最下端离均衡梁的最上端的距离，13. 限位带的长度。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

实施例1：一种汽车起重机的起吊方式，在汽车起重机的橡胶悬架系统的鞍座与均衡梁之间或均衡梁与汽车起重机的车架之间设置限位带，通过限位带辅助完成汽车起重机的起吊；所述的限位带在起吊时承受簧下质量的向下拉力，限位带由松弛状态变成拉伸状态；起吊完成时，限位带由拉伸状态变成松弛状态，汽车起重机的轮胎承受簧下质量的向下拉力。所述起吊方式至少包括以下步骤：1)、起吊时，将液压支腿放下，轮胎离地，此时汽车起重机的橡胶悬架系统通过设置在所述橡胶悬架系统上的限位带承受簧下质量的向下拉力，所述限位带由松弛状态变成拉伸状态。2)、起吊完成时，将液压支腿收起，轮胎着地，此时汽车起重机的轮胎承受簧下质量的向下拉力，所述限位带由拉伸状态变成松弛状态。所述限位带在平时汽车行驶时处于松弛状态，使其不会影响车轮的跳动量；当起吊时，其处于绷紧状态，使得限位带承受绝大部分拉伸载荷，以保证橡胶弹簧的拉伸量在合理范围内，改善橡胶弹簧的拉伸受力工况，从而提高橡胶悬架系统的可靠性。理论上，起吊时，所述限位带可承受100%的拉伸载荷，从而使得橡胶弹簧不受拉伸载荷的影响。通过试验室台架拉伸试验可以得知，加上限位带的悬架系统的抗拉性能比没有限位带的悬架系统的寿命大幅提高，在单边承受拉伸载荷50kN的试验条件下，加载100天，有限位带的悬架系统静刚度几乎没有损失，而没有限位带的悬架系统的静刚度损失率为15%-20%；而且在实际使用过程中，没有限位带的悬架系统有时会有由于拉伸载荷引起系统失效的投诉，而有限位带的悬架系统没有出现收到过类似投诉。

所述限位带8的长度13为200mm，所述限位带8的材质是钢材。所述限位带8的长度是在完成刚度设计后，通过簧下质量的大小，计算出橡胶弹簧2的垂向位移，再合理设置的。其具体的计算方法如下：簧上质量为M1，簧下质量为M2，设计的橡胶弹簧2的压缩刚度为k1，拉伸刚度为k2，重力常数为g,则液压支腿升起后，橡胶弹簧2的垂向位移为S。

S=M1*g/k1+M2*g/k2

然后根据具体车型的空间结构，在鞍座3或均衡梁1上确定限位带8一端的位置，再根据计算出的垂向位移S，确定限位带8另外一端点的位置，从而得出限位带8的长度。

如图1至8所示，本发明还提供一种使用如上所述的起吊方式的汽车起重机的橡胶悬架系统，包括鞍座3，橡胶弹簧2，均衡梁1，限位块5，减振器6和推力杆4，所述鞍座3的上端与车架的下端连接，所述橡胶弹簧2连接在鞍座3与均衡梁1之间，所述均衡梁1通过其端部的均衡梁球铰7与车桥相连，所述限位块5安装在鞍座3上，所述减振器6连接在鞍座3与均衡梁1之间，所述推力杆4连接在车架与车桥之间，还包括限位带8， 设置在橡胶悬架系统上的装配所述限位带8的装配吊耳9，所述限位带8通过所述的装配吊耳9连接鞍座3与均衡梁1。所述装配吊耳9设置在鞍座3和均衡梁1的内和外表面。所述装配吊耳9的数量是8个。所述鞍座3的上平面焊接在车架的下平面上，由于汽车起重机的车架是焊接车架，焊接变形使得这种车架安装孔精度，平面度等都没有公路牵引车，自卸车上使用的冲压成型的车架精度高，使用螺栓连接悬架与车架时，会使得装配困难，且在行驶过程中，螺栓连接容易松动，影响整车性能。采用焊接方式有效地解决了装配困难，及行驶过程中此处连接松动的问题。所述橡胶弹簧2由弹性橡胶层11与金属隔片10组合而成弹性橡胶金属体，所述弹性橡胶层11与金属隔片10是复数层，在汽车起重机起吊时，簧上质量引起的橡胶弹簧压缩量，由于载荷消失而复原，此时橡胶悬架需要承受由于簧下质量重力引起的拉伸载荷，此结构能使橡胶弹簧有着合理的压缩及拉伸刚度。所述弹性橡胶层11及金属隔片10分别为3和4层。限位块5最下端离均衡梁1的最上端的距离12为10mm，此时限位块可在车辆受到较大冲击载荷时，更加有效的保护悬架系统的其它部件。所述推力杆4是两根V形推力杆，所述推力杆4可减小车辆摇摆。

实施例2：如图9至10所示，与实施1相比，不同之处仅在于：所述装配吊耳9只设置在均衡梁1上，限位带8通过均衡梁1的装配吊耳9及车架上的吊耳连接均衡梁1和车架，所述限位带8的长度13为500mm。所述装配吊耳9设置在均衡梁1内和外表面上。所述装配吊耳9的数量是4个。所述限位带8的材质是为尼龙材料。所述弹性橡胶层11及金属隔片10分别为4及5层。所述限位块5最下端离均衡梁1的最上端的距离12为140mm。所述推力杆4是两横两纵布置的直推力杆。

实施例3：如图11至14所示，与实施1相比，不同之处仅在于：所述装配吊耳9只设置在均衡梁1上，限位带8通过均衡梁1的装配吊耳9及车架上的吊耳连接均衡梁1和车架，所述限位带8的长度13为800mm，所述装配吊耳9设置在均衡梁1的外表面上，所述装配吊耳9的数量是2个。所述限位带8的材质是为聚酯纤维材料。所述限位块5最下端离均衡梁1的最上端的距离12为70mm。所述推力杆4是V型布置的直推力杆。

综上所述，通过本发明的技术方案，在起吊过程中，使得所述限位带处于绷紧状态，承受绝大部分拉伸载荷，以保证橡胶弹簧的拉伸量在合理范围内，改善橡胶弹簧的拉伸受力工况，从而提高橡胶悬架系统的可靠性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种汽车起重机的橡胶悬架系统，包括鞍座，橡胶弹簧，均衡梁，限位块，减振器和推力杆，所述鞍座的上端与车架的下端连接，所述橡胶弹簧连接在鞍座与均衡梁之间，所述均衡梁通过其端部的均衡梁球铰与车桥相连，所述限位块安装在鞍座上，所述减振器连接在鞍座与均衡梁之间，所述推力杆连接在车架与车桥之间，其特征在于：所述橡胶悬架系统还包括限位带，所述限位带连接到鞍座与均衡梁之间或限位带连接到均衡梁与车架之间；所述橡胶悬架系统还包括设置在橡胶悬架系统上的装配所述限位带的装配吊耳，所述限位带通过所述的装配吊耳连接鞍座与均衡梁或限位带通过所述的装配吊耳与车架上的吊耳连接均衡梁与车架，所述装配吊耳的数量是2、4或8个。

2.根据权利要求1所述的橡胶悬架系统，其特征在于：所述装配吊耳设置在鞍座和均衡梁的内和/或外表面或是设置在均衡梁的内和/或外表面。

3.根据权利要求2所述的橡胶悬架系统，其特征在于：所述鞍座的上平面焊接在车架的下平面上。

4.根据权利要求3所述的橡胶悬架系统，其特征在于：所述橡胶弹簧由弹性橡胶层与金属隔片组合而成弹性橡胶金属体，所述弹性橡胶层与金属隔片是复数层。

5.根据权利要求4所述的橡胶悬架系统，其特征在于：所述弹性橡胶层及金属隔片分别为3及4层或4及5层。

6.根据权利要求5所述的橡胶悬架系统，其特征在于：所述限位块最下端离均衡梁的最上端的距离为10～140mm；所述推力杆是两横两纵布置的直推力杆、V型布置的直推力杆或两根V形推力杆。