CN105539048A - 一种重卡提升空气悬架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重卡提升空气悬架系统，包括三个部分，导向部分，承载部分以及提升部分，其中导向部分由导向支架、下推力杆，上推力杆及横梁组成，承载部分由提升桥，承载空气弹簧总成、定位支架、减振器组成，提升部分由提升空气弹簧，提升支架、固定支架组成，本方案通过采用定位支架，实现空气提升弹簧与提升桥的连接，空气提升弹簧顶部固定在定位支架上，通过对空气提升弹簧充气，实现悬架的提升；定位支架底部与下推力杆相连，实现悬架的导向，保证提升桥的运行方向；同时，在定位支架上还固定有用于承载车身载荷的承载空气弹簧，采用定位支架实现了导向、承载与提升的联合，保证了系统功能的实现，本装置，结构简单，可靠性高。

Description

一种重卡提升空气悬架系统
技术领域
本发明属于重卡汽车悬架领域，具体涉及一种重卡提升空气悬架系统。
背景技术
随着物流行业的发展以及国家对节能降耗要求的进一步加深，对商用车的设计提出了更高的要求。提升悬架系统可通过实现车辆在空载或轻载时的提升桥提升，以减小轮胎与地面的摩擦，从而实现车辆降低油耗的目的。此外，提升桥的采用还可使重型牵引车由双桥驱动变为单桥驱动+提升桥的结构，实现整车的轻量化，从而实现车辆运输效率的提高。
目前主要的提升悬架系统主要采用液压式、气压式两种结构，液压式结构笨重，重量大，导致整车自重增加，已不适合当前重型商用车的发展。提升空气悬架结构已成为目前重型商用车提升系统选用主要的方式。
由于提升桥为承载桥，没有驱动功能，为保证车辆足够的驱动力，要求提升桥的轴荷要小于驱动桥的轴荷，现有技术采用的是在普通空气悬挂系统中再增加一提升机构，使得驱动桥和承载桥承受的轴荷不同，提升机构通过承载空气悬架的空气弹簧的放气，提升机构加压实现承载桥的提升，但此空气提升系统，零部件过多，布置安装不方便，不利于整车轻量化。
发明内容
本发明的目的是提供一种重卡提升空气悬架系统，以期提供一种结构简单，且能保证提升桥的提升性能的悬架系统。
为了实现上述目的，本发明提供的一种重卡提升空气悬架系统，其安装在工字梁与提升桥间，包括减振器、推力杆，还包括固定在提升桥上的定位支架，所述定位支架为几字形，包括两侧水平的安装板和中间凸起的安装架，所述两安装板上分别固定有承载空气弹簧，所述承载空气弹簧的顶端固定在车架纵梁上；还包括垂直固定在所述车架纵梁外侧的连接臂，所述连接臂的底端与一水平推力杆的一端纵向转动连接，所述安装板的前端向内凹陷形成一安装槽，所述水平推力杆的另一端纵向转动固定在所述安装槽内；还包括固定支架和提升支架，所述固定支架包括底部的水平固定板，以及设在所述水平固定板两侧且倾斜向上的连接板，所述连接板的顶部与所述车架纵梁的内侧面相连，所述水平固定板上安装有提升空气弹簧；所述提升空气弹簧的顶端与所述提升支架的顶部相连，所述提升支架的内侧边固定在所述安装架上。
优选地，所述安装板的后端外侧还水平向外延伸有一减振器安装板，所述减振器安装板上开设有减振器安装孔，减振器的顶端固定在所述车架纵梁的外侧面上，所述减振器的底端固定在所述安装板上。
优选地，所述安装板的后端中部水平向外延伸有一缓冲限位器安装板，所述缓冲限位器安装板上垂直开设有限位器安装孔，缓冲限位器的一端固定在所述安装板上，另一端与车轮转向节相连。
优选地，所述缓冲限位器上套设有缓冲弹簧，当所述缓冲弹簧压缩至最大距离时，所述车轮转向节的转动角度为5°。
优选地，还包括V字形推力杆，所述V字形推力杆的开口两端与汽车横梁纵向转动相连；所述安装架的顶端间隔预设距离的设有两支耳，所述V字形推力杆的顶端与所述支耳纵向转动相连，且所述V字形推力杆顺次与所述定位支架、所述水平推力杆、所述连接臂围成一平行四边形。
优选地，还包括固定在所述安装板上的空气弹簧定位座，所述空气弹簧定位座为向上的锥形结构，所述承载空气弹簧的底端设有一与所述锥形结构相配的锥形凹槽，所述承载空气弹簧通过所述空气弹簧定位座安装在所述安装板上。
优选地，所述定位支架为铸造一体成型结构。
优选地，所述提升支架包括顶部的水平板，所述水平板的两侧向下垂直延伸有提升空气弹簧安装板，所述提升空气弹簧安装板向向内翻边，所述翻边与所述安装架相连。
优选地，所述纵梁上的横梁安装孔与连接臂安装孔重叠。
本发明的效果在于：通过采用定位支架，实现空气提升弹簧与提升桥的连接，空气提升弹簧顶部固定在车架纵梁上，通过对空气提升弹簧充气，实现悬架的提升；定位支架底部与水平推力杆相连，实现悬架的导向，保证提升桥的运行方向；同时，在定位支架上还固定有用于承载车身载荷的承载空气弹簧，采用定位支架实现了导向、承载与提升的联合，保证了系统功能的实现，本装置，结构简单，可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例提供的空气悬架系统的主结构示意图；
图2为本实施例中空气悬架系统的底部结构示意图；
图3为图1的正视图；
图4为图1的俯视图；
图5为图1的后视图；
图6为定位支架结构示意图；
图7为下推力杆结构示意图；
图8为上推力杆结构示意图；
图9为空气弹簧定位座的结构示意图；
图10为提升支架的结构示意图；
图11为固定支架的结构示意图；
图12为转向缓冲限位器的结构示意图；
本实施例图中：1-连接臂2-水平推力杆3-承载空气弹簧4-减振器5-提升桥6-定位支架61-螺纹孔62-支架安装孔64-减振器安装孔63-限位器安装孔65-固定孔66-安装架67-支耳68-安装板69-安装槽7-提升空气弹簧8-提升支架81-水平板9-固定支架91-水平固定板92-连接板10-V字形推力杆11-汽车横梁12-空气弹簧定位座13-定位销14-缓冲限位器
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-图12所示，为本发明提供的一种重卡提升空气悬架系统，其安装在工字梁与提升桥5间，包括减振器、推力杆，其中，还包括固定在提升桥5上的定位支架6，定位支架通过两侧的支架安装孔62安装在提升桥5上，所述定位支架6为几字形，包括两侧水平的安装板68和中间凸起的安装架66；
所述两安装板68上分别固定有承载空气弹簧3，所述承载空气弹簧3的顶端与车架纵梁的底面接触，承载空气弹簧与与安装在提升桥的减振器4、构成了悬架系统的承载部分；
还包括垂直固定在所述车架纵梁外侧的连接臂1，所述连接臂1的底端与一水平推力杆2的一端纵向转动连接，所述安装板68的前端向内凹陷形成一安装槽69，所述水平推力杆2的另一端纵向转动固定在所述安装槽69内，水平推力杆2与连接臂1构成了悬架系统的导向部分，其中，导向部分实现悬架系统的导向功能，使其只能沿纵向转动，进而使得提升桥只能上下运动。
还包括固定支架9和提升支架8，所述固定支架9包括底部的水平固定板91，以及设在所述水平固定板91两侧且倾斜向上的连接板92，所述连接板92的顶部与所述车架纵梁的内侧面相连，所述水平固定板91上安装有提升空气弹簧7；所述提升空气弹簧7的顶端与所述提升支架8的顶部相连，通过螺栓安装，所述提升支架8的内侧边固定在所述安装架66上。其中，提升空气弹簧7、提升支架8、固定支架9构成了本方案的提升部分，通过提升空气弹簧的充气，进而带动定位支架提升，从而带动提升桥提升。
本实施例中，通过采用定位支架，实现空气提升弹簧与提升桥的连接，空气提升弹簧顶部固定在车架纵梁上，通过对空气提升弹簧充气，实现悬架的提升；定位支架底部与水平推力杆相连，实现悬架的导向，保证提升桥的运行方向；同时，在定位支架上还固定有用于承载车身载荷的承载空气弹簧，采用定位支架实现了导向、承载与提升的联合，保证了系统功能的实现，本装置，结构简单，可靠性高。
本系统的提升部分布置于提升桥5的后方，悬架系统通过提升空气弹簧7的充气，承载空气弹簧总成3的放气，实现提升桥的提升。
其中提升支架8的结构如图10所示，整体采用冲压结构，背部设计有4个螺栓孔，通过螺栓固定于定位支架6的安装架66的4个螺栓孔处。提升空气弹簧7采用普通膜式空气弹簧结构，其上端盖中心设计有通孔螺栓，用于气管的连接及空气弹簧的安装固定，通孔螺栓安装于提升支架8的顶面大孔处。提升空气弹簧7的下端活塞安装与固定支架9上，固定支架9顶部安装在车架内侧面上，固定支架9内侧与定位支架相连。
具体地，如图2所示连接臂1分别安装在车架纵梁的左右两侧，横梁11安装于车架纵梁的内侧，优选地，横梁安装孔位与连接臂架安装孔位共孔，方便加工及装配。下推力杆，即水平推力杆2的结构如图7所示，两端为橡胶球铰结构，一端通过螺栓纵向转动安装在连接臂1的下端，另一端可通过定位支架6的前端固定孔65处纵向转动固定在安装槽内。
如图10所示，所述提升支架包括顶部的水平板81，所述水平板的两侧向下垂直延伸有提升空气弹簧安装板，所述提升空气弹簧安装板向向内翻边，所述翻边与所述安装架66相连。
为了便于减振器的安装，左右减振器4布置于承载空气弹簧3的后方，其中，在定位支架6的安装板68的后端外侧还水平向外延伸有一减振器安装板，所述减振器安装板上开设有减振器安装孔64，减振器的顶端固定在所述车架纵梁的外侧面上，减振器的底端固定在所述安装板68上。
本发明的提升桥5为非驱动桥，且提升桥为承载桥，由于提升桥无驱动能力，因此为保证整车的动力性，要求提升桥的承载能力较低，一般为7.5吨，故本发明涉及的提升桥5采用工字梁结构提升桥，保证了承载，同时实现整车的轻量化，并且提升桥带有被动转向功能，减少了车辆转向时的轮胎磨损。具体地为了限制提升桥与车轮的相对转角，还采用一转向限位器14，用于限制及复位提升桥的自由转角，避免车轮轴向偏移的现象，在定位支架6的安装板68的后端中部水平向外延伸有缓冲限位器安装板，所述缓冲限位器安装板上垂直开设有限位器安装孔63，缓冲限位器14的一端固定在所述缓冲限位器安装板68上，另一端与车轮转向节相连。本方案中的缓冲限位器14上套设有缓冲弹簧，当所述缓冲弹簧压缩至最大距离时，所述车轮转向节的转动角度为5°，也即两侧提升桥的自由转角均在±5°之间。
本发明采用推力杆实现悬架系统的导向功能，下推力杆采用水平推力杆，上推力杆采用V字型推力杆，上、下推力杆只能竖直转动，实现了提升桥在整车水平方向上的准确定位，提高了空气悬架系统的导向准确性，并且推力杆导向结构重量轻，结构简单，可靠性高。其中，V字形推力杆10的开口两端与汽车横梁11纵向转动相连，即前端101后端102均采用橡胶球铰，其中前端101通过螺栓安装在横梁11的内侧螺纹孔内，需要说明的是，横梁采用铸造成型，重量轻，稳定性好，提高了V字形导推力杆的安装精度，横梁内侧间隔预设距离预先开设有两用于转动连接上推力杆的固定槽，此为结合V字形推力杆的适应性改动，常见结构；定位支架6中部的安装架66的顶端间隔预设距离的设有两支耳67，所述V字形推力杆10的顶端与所述支耳67纵向转动相连，即后端102通过螺栓安装在定位支架6的顶端67处的两个螺栓孔处；其中，所述V字形推力杆10顺次与所述定位支架6、所述水平推力杆2、所述连接臂1围成一平行四边形。采用推力杆进行纵向导向，使得定位支架与推力杆总成、导向臂形成了平行四边形结构，平行四边形结构可靠，可以进一步避免提升桥的平动，同时有效降低了提升桥的运行过程及提升过程中提升空气弹簧的运动干涉量以及提升桥主销后倾角参数的变化，提高了悬架系统的稳定性与可靠性，平行四边形推力杆导向结构的采用还有利于空气悬架中提升桥的提升，进一步确保了提升方向。
如图2所示，定位支架6通过左右两个定位销13实现在提升桥5的工字梁上的定位，定位支架6通过螺栓固定于提升桥5上。空气弹簧定位座12结构如图9所示，整体呈向上的圆锥型结构，中心设计有螺栓沉孔，左右两个空气弹簧定位座12通过螺栓装配到定位支架6的螺纹孔61处。承载空气弹簧3的活塞底部设计有圆锥形凹槽，结构与空气弹簧定位座12相配合从而实现承载空气弹簧总成3在定位支架6上的固定；承载空气弹簧总成3的上端盖通过支架固定于车架纵梁底部。采用弹簧定位座可实现承载弹簧3的快速安装。
为了便于加工制造，本方案中的定位支架6采用铸造一体成型结构。
总上所述，发明专利通过采用上下推力杆结构实现了悬架系统导向功能，重量轻，结构简单，有效的提高了悬架系统的稳定性与可靠性；双承载式空气弹簧实现空气悬架系统的承载功能，承载能力适合于提升桥的承载要求，保证了车辆的驱动性能；采用可转向的提升桥配合转向限位缓冲机构，实现了提升桥的随动转向，降低了车辆在转向时的轮胎磨损；采用后置式空气悬架提升机构，增大了提升机构的提升力臂，有利于提升力的降低，实现提升桥的快速提升。
通过位于提升桥工字梁上方的双承载空气弹簧实现悬架系统的承载，承载能力小于驱动桥悬架系统，提高了零部件的使用效果，保证了车辆的驱动性能；
采用提升桥具有转向功能，通过转向限位缓冲器实现了提升桥在小角度下的随动转向，降低了轮胎的磨损；
采用定位支架实现了导向、承载与提升的联合，保证了系统功能的实现；
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种重卡提升空气悬架系统，其安装在工字梁与提升桥(5)间，包括减振器(4)、推力杆，其特征在于：还包括固定在提升桥(5)上的定位支架(6)，所述定位支架(6)为几字形，包括两侧水平的安装板(68)和中间凸起的安装架(66)；
所述两安装板(68)上分别固定有承载空气弹簧(3)，所述承载空气弹簧(3)的顶端固定在车架纵梁上；
还包括垂直固定在所述车架纵梁外侧的连接臂(1)，所述连接臂(1)的底端与一水平推力杆(2)的一端纵向转动连接，所述安装板(68)的前端向内凹陷形成一安装槽(69)，所述水平推力杆(2)的另一端纵向转动固定在所述安装槽(69)内；
还包括固定支架(9)和提升支架(8)，所述固定支架(9)包括底部的水平固定板(91)，以及设在所述水平固定板(91)两侧且倾斜向上的连接板(92)，所述连接板(92)的顶部与所述车架纵梁的内侧面相连，所述水平固定板(91)上安装有提升空气弹簧(7)；所述提升空气弹簧(7)的顶端与所述提升支架(8)的顶部相连，所述提升支架(8)的内侧边固定在所述安装架(66)上。
2.如权利要求1所述的悬架系统，其特征在于：所述安装板(68)的后端外侧还水平向外延伸有一减振器安装板，所述减振器安装板上开设有减振器安装孔(64)，减振器(4)的顶端固定在所述车架纵梁的外侧面上，所述减振器的底端固定在所述安装板(68)上。
3.如权利要求1所述的空气悬架系统，其特征在于：所述安装板(68)的后端中部水平向外延伸有一缓冲限位器安装板，所述缓冲限位器安装板上垂直开设有限位器安装孔(63)，所述缓冲限位器(14)的一端固定在所述安装板(68)上，另一端与车轮转向节相连。
4.如权利要求3所述的悬架系统，其特征在于：所述缓冲限位器(14)上套设有缓冲弹簧，当所述缓冲弹簧压缩至最大距离时，所述车轮转向节的转动角度为5°。
5.如权利要求1-4任一项所述的悬架系统，其特征在于：还包括V字形推力杆(10)，所述V字形推力杆(10)的开口两端与汽车横梁(11)纵向转动相连；所述安装架(66)的顶端间隔预设距离的设有两支耳(67)，所述V字形推力杆(10)的顶端与所述支耳(67)纵向转动相连，且所述V字形推力杆(10)顺次与所述定位支架(6)、所述水平推力杆(2)、所述连接臂(1)围成一平行四边形。
6.如权利要求5所述的悬架系统，其特征在于：还包括固定在所述安装板(68)上的空气弹簧定位座(12)，所述空气弹簧定位座(12)为向上的锥形结构，所述承载空气弹簧(3)的底端设有一与所述锥形结构相配的锥形凹槽，所述承载空气弹簧(3)通过所述空气弹簧定位座安装在所述安装板(68)上。
7.如权利要求6所述的悬架系统，其特征在于：所述定位支架(6)为铸造一体成型结构。
8.如权利要求7所述的悬架系统，其特征在于：所述提升支架(8)包括顶部的水平板(81)，所述水平板的两侧向下垂直延伸有提升空气弹簧安装板，所述提升空气弹簧安装板向向内翻边，所述翻边与所述安装架(66)相连。
9.如权利要求1所述的悬架系统，其特征在于：所述纵梁上的横梁安装孔与连接臂安装孔重叠。
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