CN105329059B - 重型载货车及其气囊提升气囊承载后悬架系统 - Google Patents

Abstract

提供一种重型载货车及其气囊提升气囊承载后悬架系统，包括气囊承载系统、气囊提升系统、减振系统、支撑轴和限位系统，其中气囊承载系统采用导向臂结构两气囊复合空气悬架；气囊提升系统包括槽形支架、上、下支架和提升气囊总成，下支架总成与车架横梁和槽形支架套装在一起，上支架总成与支撑轴固定支座固定，槽形支架内有可方便螺栓拧紧的L垫板；减振系统包括减振器、减振器上、下支架总成，下支架总成固定在支撑轴和导向臂总成之间；本提升悬架可匹配盘式制动支撑轴或鼓式制动支撑轴，支撑轴轴管采用空心圆管型材，焊接在轴管上的支撑轴固定支座除用于固定气囊提升系统的上支架总成外，其顶面也可用于非提升悬架装配横向推力杆或V型推力杆。

Description

重型载货车及其气囊提升气囊承载后悬架系统

技术领域

本发明涉及重型运输领域，特别是涉及一种用于重型载货车的采用气囊提升的后悬架系统。其常与无动力输入的支撑轴配合使用，装配该悬架系统的整车还必须装备其他非提升后悬架系统，如板簧悬架、空气弹簧悬架等，这些非提升后悬架系统往往与有动力输入的后驱动桥匹配。

背景技术

载货车使用后提升悬架系统具有以下优势：空载工况时提升支撑轴，可增加后驱动桥的附着力以改善整车驱动能力，同时降低油耗和减少轮胎磨损，在部分以轴数计费的地区还可降低运营费用；当后驱动桥轴荷变大时，降落支撑轴可使其分担后驱动桥的部分载荷，从而扩展后悬架系统的承载能力；对于最后一根轴使用后提升系统的长货箱载货车，在重载工况降落支撑轴，可以改变转向前轴和后驱动桥的载荷分配，使转向前轴与地面有足够的附着力以保证转向可靠性，同时可避免车辆加速工况或在颠簸路面运行时发生翘头失稳；这种悬架系统采用电子控制时，可使后驱动桥与支撑轴之间的轴荷按既定控制策略分配，保证了后驱动桥车轮即使位于坑洼不平路面上也可分配到确定比例的后悬架载荷，从而避免双后轴非平衡悬架在不平路面经常出现的后驱动桥附着力丢失情况。

后提升悬架系统可采用多种结构型式，如悬架承载功能可由板簧悬架或气囊悬架实现，悬架提升功能可由油缸举升或气囊举升结构实现，本发明所涉及的后悬架系统采用了气囊提升气囊承载结构，其中气囊承载系统采用导向臂结构的两气囊复合空气悬架。

现有后提升悬架系统的气囊承载系统也有采用导向臂结构复合空气悬架型式，但均直接采用非提升复合空气悬架的结构尺寸以达到结构件通用化目的，这种结构在支撑轴提升至上极限位置时时，提升气囊总成的上托架总成与其下部活塞之间倾斜角和径向偏移量较大；另外，现有气囊提升系统的下支架总成大都采用板焊件且横向安装在车辆两侧纵梁的内侧，造成下支架总成体积大，且影响其结构强度，当支撑轴采用盘式制动器时，制动气室顶杆随支撑轴提升过程中将与下支架总成发生位置干涉，造成了这种气囊提升结构仅可匹配鼓式制动型式的支撑轴。

发明专利内容

针对现有技术中的一个或多个不足，本发明提供一种重型载货车及其气囊提升气囊承载后悬架系统，其可同时匹配盘式或鼓式制动支撑轴、提升及承载系统可靠性更高、支撑轴结构通用性好、装配效率优。

现对发明方案说明如下：

重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统包括气囊承载系统、气囊提升系统、支撑轴、减振系统、限位系统，均相对车架纵向中心面对称布置。

所述的气囊承载系统采用双导向臂、双气囊复合空气悬架：连接板(11)将车架左右两侧的导向臂总成连接在一起；左右导向臂支架固定在车架纵梁的侧面，导向臂总成与导向臂支架构成销连接；承载气囊总成的上端固定在车架纵梁侧面，下端固定在连接板上，双U形螺栓两端固定上压板、下压板，支撑轴穿过上、下压板之间的空间。

所述的气囊提升系统：槽形支架上部连接车架横梁上腹面，下部与车架横梁下腹面和下支架总成连接；提升气囊总成固定连接上、下支架；上支架连接支撑轴的固定支座。

优选地，支撑轴的上垫板与上压板、下垫板与减振器下支架总成分别采用空心销定位，减振器下支架总成与导向臂总成之间采用导向臂总成的中心螺栓端头定位，骑马螺栓将上压板、支撑轴、减振器下支架总成、导向臂总成和下压板紧固为一个整体。

优选地，气囊提升系统由槽形支架、下支架总成、上支架总成和提升气囊总成组成，其中，槽形支架的上部与车架横梁上腹面、下部与车架横梁下腹面及下支架总成、侧部和下支架总成均通过螺栓连接，提升气囊总成上部通过其盖板止口螺栓与上支架总成固定在一起，下部利用其活塞的螺纹孔固定在下支架总成上，上支架总成通过背部穿装的螺栓固定在支撑轴的固定支座侧面安装孔上。

优选地，减振系统包括两组减振装置，每组减振装置包括一个减振器上支架总成、一个减振器和一个减振器下支架总成，减振器上支架总成固定在车架纵梁侧面，减振器下支架总成垫压在导向臂总成和支撑轴下垫板之间，减振器两端利用销与减振器上支架总成和减振器下支架总成固定在一起；支撑轴用于实现该后悬架的承载功能，并传递一定的制动力，本悬架系统可同时匹配鼓式制动支撑轴和盘式制动支撑轴。

优选地，限位系统由布置在车架与支撑轴轴管之间的下限位总成和气囊承载系统、气囊提升系统和减振系统中的限位功能件组成，这些功能件包括：承载气囊总成内部的限位块、提升气囊总成内部的限位块，以及减振器内部集成的最大拉伸行程限位组件。

优选地，所述气囊承载系统中的导向臂总成与导向臂支架采用销连接，该销孔中心与车架下表面间距离小于支撑轴轴管中心线与车架下表面之间的距离。

优选地，所述气囊承载系统、减振装置和支撑轴采用以下方式连接：支撑轴的上垫板与上压板、下垫板与减振器下支架总成均采用空心销定位，减振器下支架总成与导向臂总成之间采用导向臂总成的中心螺栓端头定位；所述骑马螺栓将上压板、支撑轴、减振器下支架总成、导向臂总成和下压板紧固为一个整体。

优选地，所述气囊提升系统的下支架总成通过槽形支架与车架横梁固定在一起，槽形支架的开口方向与车架横梁开口方向相对，下支架总成通过紧固螺栓和L垫板固定在槽形支架上。

优选地，所述气囊提升系统中的L垫板，其台阶面与螺栓通孔之间的距离稍大于所用螺母的对边距离。

优选地，所述支撑轴轴管采用空心圆管型材，轴管上焊接有固定支座，其侧面的安装孔用于固定气囊提升系统的上支架总成，顶面的安装孔用于非提升悬架安装横向推力杆或V型推力杆的固定支座；当支撑轴采用鼓式制动时，轴管上还焊接有制动气室安装板及凸轮轴安装板；所述后提升悬架可同时匹配盘式或鼓式制动型式的支撑轴。

更优选地，所述限位系统采用双重限位方式来控制支撑轴的上极限位置和下极限位置，其中，布置在车架下表面和支撑轴轴管之间的下限位总成、承载气囊总成内部的限位块用来实现支撑轴的上极限位置限位，提升气囊总成内部的限位块和减振器最大拉伸行程限位组件用来实现支撑轴下极限位置限位。

重型载货车，采用上述的任一种重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统。

本发明的有益效果是：提升气囊总成在达到最大提升行程后下部活塞和上托架总成的径向错动量小，从而有利于提升气囊总成发挥其载荷变形特性；支撑轴制动力得到可靠传递，槽形支架使车架横梁与气囊提升系统的下支架总成形成为一个整体，从而提升工况下相关件强度得到有效保证；L垫板结构便于提高装配效率；双重限位可使装配、维修和悬架工作过程更可靠；气囊提升系统结构保证了本后悬架系统不仅可匹配鼓式制动型式的支撑轴，也可匹配盘式制动型式支撑轴；支撑轴固定支座结构可保证其可匹配提升悬架，也可匹配非提升悬架。

附图说明

图1为本发明后悬架系统的轴测图；

图2为本发明后悬架系统中的气囊承载系统轴测图；

图3为本发明后悬架系统中的气囊提升系统结构示意图；

图4为气囊提升系统中的L垫板结构示意图；

图5为本发明后悬架系统中的减振系统所包括的一组减振装置结构示意图；

图6为本发明后悬架系统中的支撑轴盘式制动实现形式图；

图7本发明后悬架系统中的支撑轴盘式鼓式制动结构实现形式图；

图8为气囊承载系统中的导向臂总成，减振装置中的减振器下支架总成以及支撑轴端部的连接结构示意图；

图9为本发明在整车后悬部位装配情况(该图中支撑轴为盘式制动结构)。

具体实施方式

如图1至图9所示，图中：1、气囊承载系统；2、气囊提升系统；3、减振装置；4、支撑轴；5、下限位总成；6、空心销；7、空心销；11、连接板；12、承载气囊总成；13、下压板；14、导向臂总成；15、U形螺栓；16、上压板；17、导向臂支架；21、提升气囊总成；22、下支架总成；23、L垫板；24、槽形支架；25、上支架总成；31、减振器上支架总成；32、减振器；33、减振器下支架总成。

下面结合附图对本发明的优选实施例做进一步说明。

参考图2和图8，该悬架系统所包含的承载系统实施方式为：车架传递的垂向载荷通过固定在其纵梁侧面的导向臂支架17和承载气囊总成12传递至导向臂总成14的前、后端，再通过下压板13、U形螺栓15及其螺母、上压板16传递给支撑轴4；上压板16与支撑轴上垫板4b靠空心销6定位，减振器下支架总成33夹在支撑轴下垫板4c和导向臂总成14之间，其中支撑轴下垫板4c与减振器下支架总成33之间靠空心销7定位，减振器下支架总成33与导向臂总成14之间靠导向臂总成14的中心螺栓端头定位；承载气囊总成12与导向臂总成14之间的连接板11把左右两侧导向臂总成连接起来；双U形螺栓15两端固定上压板16、下压板13，支撑轴穿过上、下压板之间的空间。

参考图3、图4和图6，该悬架系统所包含的提升系统实施方式为：槽形支架24的上部与车架横梁上腹面、下部与车架横梁下腹面及下支架总成22的上连接板、侧部和下支架总成22的侧连接板均通过螺栓连接，提升气囊总成21上部通过其盖板止口螺栓21a与上支架总成25固定在一起，提升气囊总成21的下部利用其活塞的螺纹孔固定在下支架总成22上，上支架总成25通过其背部穿装的螺栓25a固定在支撑轴4的固定支座4a侧面安装孔上

参考图5、图8和图9，该悬架系统所包含的减振系统实施方式为：减振系统包括两组减振装置3，每组减振装置包括一个减振器上支架总成31、一个减振器32和一个减振器下支架总成33，减振器上支架总成31固定在车架纵梁侧面，减振器下支架总成33垫压在导向臂总成14和支撑轴下垫板4c之间，减振器32两端利用销与减振器上支架总成31和减振器下支架总成33固定在一起。

参考图6和图7，该悬架系统所包含的支撑轴实施方式为：支撑轴4轴管采用空心圆管型材，轴管上焊接有固定支座4a，其侧面与提升系统上支架总成25装配，顶面的安装孔位用于扩展本支撑轴在非提升悬架上应用时安装横向推力杆或V型推力杆的固定支座；当支撑轴4采用鼓式制动时，轴管上还焊接有制动气室安装板及凸轮轴安装板。

参考图1和图9，该悬架系统所包含的限位系统实施方式为：限位系统采用双重限位方式控制支撑轴4的上极限位置和下极限位置，其中，布置在车架下表面和支撑轴4轴管之间的下限位总成5、承载气囊总成12内部的限位块用来实现支撑轴4的上极限位置限位，提升气囊总成21内部的限位块和减振器32内部的最大拉伸行程限位组件用来实现支撑轴4下极限位置限位。

本悬架系统的提升、落下支撑轴功能实现过程为：支撑轴4需提升时，承载气囊总成12放气、提升气囊总成21充气，提升气囊总成21的高度增加带动支撑轴4上升；支撑轴4落下的动作与提升过程相反，即提升气囊总成21放气、承载气囊总成12充气；支撑轴4提升和落下的极限位置可由限位开关等实现。

支撑轴4落下后正常承载功能的实现则需依赖专用于空气悬架的控制系统，如电控系统和阀控系统等，此状态下承载气囊总成12的充放气操作一般由高度传感器或高度阀感知决定。

重型载货车，采用上述气囊提升气囊承载后悬架系统。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统，其特征在于,包括：气囊承载系统(1)、气囊提升系统(2)、支撑轴(4)，均相对车架纵向中心面对称；

所述的气囊承载系统采用双导向臂、双气囊复合空气悬架：连接板(11)将车架左右两侧的导向臂总成(14)连接在一起；左右导向臂支架(17)固定在车架纵梁的侧面，导向臂总成与导向臂支架构成销连接；承载气囊总成(12)的上端固定在车架纵梁侧面，下端固定在连接板上，双U形螺栓(15)两端固定上压板(16)、下压板(13)，支撑轴穿过上、下压板之间的空间；

所述的气囊提升系统：槽形支架(24)上部连接车架横梁上腹面，下部与车架横梁下腹面和下支架总成(22)连接；提升气囊总成(21)固定连接上、下支架；上支架连接支撑轴的固定支座(4a)；

槽形支架的上部与车架横梁上腹面通过螺栓(24a)连接，其下部与车架横梁下腹面和下支架总成(22)的上连接板通过螺栓(24b)连接，其侧部与下支架总成(22)的侧连接板通过螺栓(24c)连接；提升气囊总成(21)上部通过其盖板止口螺栓(21a)与上支架总成(25)固定在一起，提升气囊总成(21)的下部利用其活塞的螺纹孔固定在下支架总成(22)上；上支架总成(25)通过其背部穿装的螺栓(25a)固定在支撑轴(4)的固定支座(4a)侧面安装孔上。

2.根据权利要求1所述的重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统，其特征在于,导向臂总成与导向臂支架的连接销孔与车架下表面间距离小于支撑轴轴管中心线与车架下表面间距离。

3.根据权利要求2所述的重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统，其特征在于，还包括减振系统，包括左右两组减振装置，每组减振装置的结构为：减振器上支架总成(31)固定在车架纵梁侧面，减振器下支架总成(33)垫压在导向臂总成(14)和支撑轴之间，减振器(32)两端与上、下支架固定。

4.根据权利要求3所述的重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统，其特征在于，限位系统由布置在车架与支撑轴轴管之间的下限位总成(5)和承载气囊总成内部的限位块、提升气囊总成内部的限位块，以及减振器内部集成的最大拉伸行程限位组件组成。

5.根据权利要求4所述的重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统，其特征在于，支撑轴的上垫板(4b)与上压板(16)、下垫板(4c)与减振器下支架总成分别利用空心销(6)和空心销(7)实现定位，减振器下支架总成(33)与导向臂总成(14)之间采用导向臂总成的中心螺栓端头定位；骑马螺栓(15)将上压板(16)、支撑轴(4)、减振器下支架总成(33)、导向臂总成(14)和下压板(13)紧固为一个整体。

6.根据权利要求5所述的重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统，其特征在于，限位系统采用双重限位方式，通过下限位总成(5)和承载气囊总成限位块实现支撑轴的上极限位置限位，通过所述的提升气囊总成限位块和减振器最大拉伸行程限位组件实现支撑轴下极限位置限位。

7.根据权利要求1至6任一项所述的重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统，其特征在于，槽形支架的开口方向在装配时与车架横梁开口方向相对，其内部还布置了一个L垫板(23)，该L垫板具有以下特征：孔(23a)用于装配下支架总成(22)；L垫板的台阶面(23b)与螺栓通孔之间的距离稍大于所使用螺母的对边距离，倒角面(23c)用于避让槽形支架(24)的下部折弯圆角。

8.根据权利要求1至6任一项所述的重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统，其特征在于，支撑轴轴管采用空心圆管型材，轴管上焊接或螺栓连接有固定支座(4a)，其顶面具有安装孔位，用于非提升悬架安装横向推力杆或V型推力杆的固定支座；当支撑轴采用鼓式制动时，轴管上还焊接有制动气室安装板及凸轮轴安装板；支撑轴为鼓式制动支撑轴或盘式制动支撑轴。

9.一种重型载货车，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的重型载货车气囊提升气囊承载后悬架系统。