CN105856996A - 一种用于超重型底盘的独立悬架系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于超重型底盘的独立悬架系统，包括在车桥两端对称设置的上横臂总成、下横臂总成和油气弹簧，上横臂总成的一端通过第一轴承结构与车架的摆臂支架连接，下横臂总成的一端通过第二轴承结构与车架的摆臂支架连接，上横臂总成的另一端通过第一球铰链装置与转向节的上端连接，下横臂总成的另一端通过第二球铰链装置与转向节的下端连接；油气弹簧的上端支耳通过第一关节轴承结构与车架上的油气弹簧支架连接，油气弹簧的下端支耳通过第二关节轴承结构与下横臂总成连接。本发明具体结构紧凑、布置合理、可靠性高、易维修的特点，采用本发明的超重型车辆具有良好的机动行驶性能和快速通过能力。

Description

一种用于超重型底盘的独立悬架系统

技术领域

本发明涉及一种悬架系统，尤其是涉及一种用于超重型底盘的低高度大行程的独立悬架系统。

背景技术

在航空航天或军事等特殊领域，经常需要将特殊的大型超重型产品或设备远距离运送到特定的地区，这就对承载运输任务的重型车辆性能提出的更高要求，以满足通过恶劣道路时的高机动需求，特别是对于作为主要实现系统的悬架，应具有低高度、大行程的特点，同时要兼具高可靠性的要求，以实现车辆通过性、行驶平顺性以及操纵稳定性之间的合理匹配。现有的悬架系统因行程小、高度较高，均无法保证这种特殊应用的高可靠性要求。特别是在进行铁路运输时，现有的悬架系统因无法调整悬架高度使其质心较高，无法保证铁路运输时的稳定性以及行驶速度。由此可见，研究开发用于超重型底盘的低高度大行程悬架系统，以满足车辆通过恶劣道路时高可靠性和进行铁路运输时的稳定性，对于这种特殊领域的应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其具体结构紧凑、布置合理、可靠性高、易维修的特点，采用本发明的超重型车辆具有良好的机动行驶性能和快速通过能力，可满足车辆大行程轮跳的需求，并可通过调整悬架高以降低整车质心，增强了稳定性。

为解决现有技术中的悬架系统因其行程较小、高度较高，无法保证通过恶劣道路时的高可靠性问题本发明提供的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，至少设有有一个车桥，车桥两端对称设有上横臂总成、下横臂总成和油气弹簧，其中，所述上横臂总成的一端通过第一轴承结构与车架的摆臂支架连接，且使上横臂总成以所述第一轴承结构的轴线可做回转运动，下横臂总成的一端通过第二轴承结构与车架的摆臂支架连接，且使下横臂总成以所述第二轴承结构的轴线可做回转运动，上横臂总成的另一端通过第一球铰链装置与转向节的上端连接， 下横臂总成的另一端通过第二球铰链装置与转向节的下端连接；油气弹簧的上端支耳通过第一关节轴承结构与车架上的油气弹簧支架连接，油气弹簧的下端支耳通过第二关节轴承结构与下横臂总成连接。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，还包括下横臂转角监测装置，所述下横臂转角监测装置包括角度传感器、传感器支架、传感器垫片和拉杆，传感器支架固定在车架的纵梁上，传感器垫片固定在下横臂总成上，角度传感器安装在传感器支架，拉杆的两端分别通过球头结构与角度传感器和传感器垫片连接，角度传感器的检测信号用于输出给控制系统。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，还包括限位器总成，所述限位器总成通过销轴结构安装在车架的限位器支座上，且使限位器总成处于上横臂总成的上方；所述销轴结构为，限位器总成和限位器支座上设有对应的限位器销轴孔，让限位器销轴穿过所述限位器销轴孔，并使用锁销穿过限位器销轴端部的锁销孔进行轴向定位；限位器总成上还设有用于通过螺栓与限位器支座进行连接的螺纹孔。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，所述油气弹簧为油气分离式油气弹簧，并在油气弹簧中设有阻尼阀和拉伸限位装置。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，所述上横臂总成包括上横臂主体、两个第一金属轴承、两个第一油封、两个第一金属垫片和两个第一销柱，所述上横臂主体的一端沿宽度方向开设有第一轴承孔，上横臂主体的另一端下侧面上开设有用于安装第一球铰链装置的第一螺纹孔，两个第一金属轴承、两个第一油封和两个第一金属垫片分别对称安装于第一轴承孔在两端内侧壁上开设的阶梯槽中，且使第一金属轴承、第一油封和第一金属垫片由内向外依次分布，两个第一金属垫片以及上横臂主体上对应的位置均开设有销柱孔，两个第一销柱对应安装于两个第一金属垫片以及上横臂主体上的销柱孔中，并使第一金属垫片与上横臂主体固定连接；所述第一轴承结构为，摆臂支架上设有与第一轴承孔对应的第一销轴孔，使用第一销轴穿过第一销轴孔、第一轴承孔以及第一油封、第一金属轴承、第一金属垫片后与摆臂支架固定。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，所述下横臂总成包括下横臂主体、两个第二金属轴承、四个第二油封、两个第二金属垫片和两个第二销柱；所述上横臂主体的一端采用双连接头结构并使两个连接头沿宽度方向均开设第二轴承孔，且使两个连接头上第二轴承孔的轴线同线，上横臂主体的另一端下侧面上开设有用于安装第二球铰链装置的第二螺纹孔，上横臂主体上还开设有上下贯通的油气弹簧安装孔，下横臂主体的侧壁 上且与油气弹簧安装孔对应的位置还开设有油气弹簧销轴孔；两个第二金属轴承分别安装于两个连接头的第二轴承孔中，四个第二油封对应安装于两个第二金属轴承外侧且处于第二轴承孔在第二金属轴承两侧开设的阶梯槽中，两个第二金属垫片对应安装于两个第二轴承孔的阶梯槽中且处于两个第二轴承孔的外端；两个第二金属垫片以及两个连接头上对应的位置均开设有销柱孔，两个第二销柱对应安装于两个第二金属垫片以及两个连接头上的销柱孔中，并使第二金属垫片与连接头固定连接；所述第二轴承结构为，摆臂支架上设有与两个第二轴承孔对应的第二销轴孔，使用两个第二销轴分别穿过对应的第二销轴孔、第二轴承孔以及第二油封、第二金属轴承、第二金属垫片后与摆臂支架固定。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，所述第一球铰链装置包括第一球头、第一球头座、第一连接杆和第一固定螺帽，所述第一球头置于第一球头座的球腔中，第一球头座通过其外周壁上设置的外螺纹安装于上横臂主体的第一螺纹孔中，第一连接杆为圆台状并使大头端与第一球头固定连接，第一连接杆的小头端穿过转向节上端设置的锥孔后通过第一固定螺帽固定。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，所述第二球铰链装置包括第二球头、第二球头座、第二连接杆和第二固定螺帽，所述第二球头置于第二球头座的球腔中，第二球头座通过其外周壁上设置的外螺纹安装于下横臂主体的第二螺纹孔中，第二连接杆为圆台状并使大头端与第二球头固定连接，第二连接杆的小头端穿过转向节下端设置的锥孔后通过第二固定螺帽固定。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，所述第一关节轴承结构包括第一内圈、第一外圈和两个上支耳挡圈；所述油气弹簧的上端支耳开设有第一通孔并在第一通孔的周壁上沿周向开设有第一环形卡槽，油气弹簧支架上设有第三销轴孔；第一内圈置于第一外圈中并通过球面配合连接，外圈卡合于第一环形卡槽中，两个上支耳挡圈分别置于第一内圈的两侧，使用第三销轴穿过第三销轴孔、第一内圈以及两个上支耳挡圈后与油气弹簧支架固定；所述第二关节轴承结构包括第二内圈、第二外圈和两个下支耳挡圈；所述油气弹簧的下端支耳开设有第二通孔并在第二通孔的周壁上沿周向开设有第二环形卡槽；第二内圈置于第二外圈中并通过球面配合连接，第二外圈卡合于第二环形卡槽中，两个下支耳挡圈分别置于第二内圈的两侧，使用第四销轴穿过下横臂主体上的油气弹簧销轴孔、第二内圈以及两个上支耳挡圈后，通过下销垫块卡在第四销轴的销槽中，下销垫块通过螺栓与下下横臂主体固连。

进一步的，本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其中，悬架系统由前至后依次 设有五个车桥，分别为一桥、二桥、三桥、四桥和五桥，一桥左侧的油气弹簧通过管道和第一手动截止阀KX1与二桥左侧的油气弹簧连接，且通过管道和第一电磁阀S1与输油总管连接；一桥右侧的油气弹簧通过管道和第二手动截止阀KX2与二左桥右侧的油气弹簧连接，且通过管道和第二电磁阀S2与输油总管连接；四桥左侧的油气弹簧分别通过管道与三桥和五桥左侧的油气弹簧连接并对应设置第三手动截止阀KX3和第四手动截止阀KX4，且通过管道和第三电磁阀S3与输油总管连接；四桥右侧的油气弹簧分别通过管道与三桥和五桥右侧的油气弹簧连接并对应设置第五手动截止阀KX5和第六手动截止阀KX6，且通过管道和第四电磁阀S4与输油总管连接；输油总管上设有调速阀和单向阀并用于连接转向系统压力油口，输油总管在单向阀的下游位置设有用于连接转向系统回油口的回流总管，并在回油总管上设有第五电磁阀S5。

本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过在车桥两端对称设置上横臂总成、下横臂总成和油气弹簧，让上横臂总成的一端通过第一轴承结构与车架的摆臂支架连接，并使上横臂总成以所述第一轴承结构的轴线可做回转运动，让下横臂总成的一端通过第二轴承结构与车架的摆臂支架连接，并使下横臂总成以所述第二轴承结构的轴线可做回转运动，同时，让上横臂总成的另一端通过第一球铰链装置与转向节的上端连接，让下横臂总成的另一端通过第二球铰链装置与转向节的下端连接，并使油气弹簧的上端支耳通过第一关节轴承结构与车架上的油气弹簧支架连接，使油气弹簧的下端支耳通过第二关节轴承结构与下横臂总成连接。由此就构成了一种适用于超重型底盘的低高度大行程独立悬架系统。本发明通过对悬架系统导向机构关键点坐标进行优化计算，具有协调的运动关系、合理的K&C特性与参数指标，使得重型车辆具备可靠、高效的大行程特性与良好的行驶机动性能，可满足车辆在恶劣道路上的高机动行驶需求以及铁路运输能力，具有结构紧凑、布置合理、可靠性高、易维修的特点。当轮跳在全程跳动量范围内时，主销后倾角变化量、主销内倾角变化量、车轮外倾角变化量、轮距变化量、轮胎侧移量、侧倾中心高度变化量均较小，使得车辆能够在恶劣路面上进行高机动行驶。本发明让上横臂总成和下横臂总成的一端分别通过轴承结构与车架的摆臂支架连接，使上横臂总成和下横臂总成可以绕轴承结构转动，让上横臂总成和下横臂总成分别通过球铰链与转向节的上下端连接，通过球铰链的摆角使悬架系统满足了大行程特性要求。本发明还通过让油气弹簧的两端通过关节轴承进行安装，使得油气弹簧不承受侧向载荷的作用，并释放此方向上的自由度，进一步提高了悬架系统的可靠性。

下面结合附图所示实施例对本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统作进一步详细说 明：

附图说明

图1为本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统的主视图；

图2为本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统的右视图；

图3为图2中Z-1位置的局部放大示意图；

图4为本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统中上横臂总成的主视图；

图5为本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统中上横臂总成的俯视及局部剖视图；

图6为图5中Z-2位置的局部放大示意图；

图7为图2中的A-A向示意图；

图8为本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统中下横臂总成的主视图；

图9为本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统中下横臂总成的俯视及局部剖视图；

图10为图9中Z-3位置的局部放大示意图；

图11为图9中Z-4位置的局部放大示意图；

图12为图9中Z-5位置的局部放大示意图；

图13为图9中Z-6位置的局部放大示意图；

图14为图2中的B-B向示意图；

图15为图1中的E-E向示意图；

图16为图1中的C-C向示意图；

图17为图2中的D-D向示意图；

图18为图1中的F-F向示意图；

图19为图1中的G-G向示意图；

图20为本发明一种用于超重型底盘的独立悬架系统中悬架调高原理图。

具体实施方式

如图1至图3所示一种用于超重型底盘的独立悬架系统的具体实施方式，总体上包括包括在车桥两端对称设置的上横臂总成1、下横臂总成2和油气弹簧3。使上横臂总成1的一端通过第一轴承结构与车架的摆臂支架连接，并使上横臂总成1以所述第一轴承结构的轴线可做回转运动，使下横臂总成2的一端通过第二轴承结构与车架的摆臂支架连接，并使下横臂总成2以所述第二轴承结构的轴线可做回转运动，并使上横臂总成1的另一端通过第一球铰 链装置4与转向节的上端连接，使下横臂总成2的另一端通过第二球铰链装置5与转向节的下端连接。同时，让油气弹簧3的上端支耳通过第一关节轴承结构与车架上的油气弹簧支架连接，让油气弹簧3的下端支耳通过第二关节轴承结构与下横臂总成2连接。

通过以上结构设置就就构成了一种适用于超重型底盘的低高度大行程独立悬架系统。本发明通过对悬架系统导向机构关键点的坐标进行优化计算，具有协调的运动关系、合理的K&C特性与参数指标，使采用本发明的重型车辆具备可靠、高效的大行程特性与良好的行驶机动性能，可满足车辆在恶劣道路上的高机动行驶需求以及铁路运输能力，具有结构紧凑、布置合理、可靠性高、易维修的特点。当轮跳在全程跳动量范围内时，其主销后倾角变化量、主销内倾角变化量、车轮外倾角变化量、轮距变化量、轮胎侧移量、侧倾中心高度变化量均较小，使得车辆能够在恶劣路面上进行高机动行驶。本发明让上横臂总成1和下横臂总成2的一端分别通过第一轴承结构和第二轴承结构与车架的摆臂支架连接，使上横臂总成1和下横臂总成2可以绕对应的轴承结构转动，让上横臂总成1和下横臂总成2分别通过第一球铰链装置4和第二球铰链装置5与转向节的上下端连接，通过球铰链的摆角使得悬架系统满足了大行程特性要求。本发明还通过让油气弹簧3的两端通过分别通过第一关节轴承结构和第二关节轴承结构进行安装，使得油气弹簧3不承受侧向载荷的作用，并释放此方向上的自由度，进一步提高了悬架系统的可靠性。

作为优化方案，本具体实施方式设置了下横臂转角监测装置6，下横臂转角监测装置6具体包括角度传感器61、传感器支架62、传感器垫片63和拉杆64，让传感器支架62固定在车架的纵梁上，让传感器垫片63固定在下横臂总成2上，让角度传感器61安装在传感器支架62，并让拉杆64的两端分别通过球头结构与角度传感器61和传感器垫片63连接。在实施应用中，让角度传感器61与给控制系统电连接并输出检测信号。通过以上结构设置可利用角度传感器61对下横臂2的转角进行监测，由于下横臂2的转角与油气弹簧3的有效长度为一一对应关系，因此根据事先编制好的程序可将实时监测的角度信息转化为高度信息，从而根据输出和反馈的信号对车辆进行控制。这种方式具有可操作性强、准确性高的优点。

如图1、图3、图18和图19所示，本发明还设置了限位器总成7，让限位器总成7通过销轴结构安装在车架的限位器支座上，且使限位器总成7处于上横臂总成1的上方。通过设置限位器总成7，在悬架系统达到上行程极限位置时，让上横臂1与限位器总成7相碰，能有效阻止上横臂1进一步运动，从而起到限位的作用。其中销轴结构的具体结构为，在限位器总成7和限位器支座上设置对应的限位器销轴孔，让限位器销轴71穿过限位器销轴孔，并使用锁销72穿过限位器销轴71端部的锁销孔进行轴向定位。这一结构可使限位器总成7与 限位器支座进行不同方向自由度的约束，并能快速地对限位器总成7进行拆装与更换，且锁销72可重复使用，具有其连接可靠、方法简单、可操作性强的优点。在完成限位器总成拆卸后可以将其上翻至限位器支座上方，再使用限位器销轴71在同样的位置进行固定，可以避免其丢失以及其他未知状况的发生。限位器总成7上还设置了可通过螺栓与限位器支座进行连接的螺纹孔73，通过螺栓连接方式与通过限位器销轴连接方式可根据需要单独使用，也可以同时使用，以起到双重连接的效果。

同时，本发明让油气弹簧3采用油气分离式油气弹簧，以便在实际应用中通过充放油进行控制，并在油气弹簧3中设置了阻尼阀和拉伸限位装置。通过设置阻尼阀，让油气弹簧3集弹性元件与阻尼元件于一身，使悬架系统同时具有较好的刚度和阻尼，可有效缓和冲击、衰减振动，并改善车辆的行驶平顺性，提高平均车速。通过在油气弹簧3中设置拉伸限位装置，使悬架系统不再需要单独设置下跳限位装置，通过油气弹簧3自身即可完成下行程限位作用，简化了悬架系统的结构，增强了实用性。

作为具体实施方式，如图4至图7所示，本发明中的上横臂总成1具体包括上横臂主体11、两个第一金属轴承12、两个第一油封13、两个第一金属垫片14和两个第一销柱15。在上横臂主体11的一端沿宽度方向开设第一轴承孔111，在上横臂主体11的另一端下侧面上开设用于安装第一球铰链装置4的第一螺纹孔112，使两个第一金属轴承12、两个第一油封13和两个第一金属垫片14分别对称安装于第一轴承孔111在两端内侧壁上开设的阶梯槽中，并使第一金属轴承12、第一油封13和第一金属垫片14由内向外依次分布。在两个第一金属垫片14以及上横臂主体11上对应的位置均开设销柱孔，让两个第一销柱15对应安装于两个第一金属垫片14以及上横臂主体11上的销柱孔中，以使第一金属垫片14与上横臂主体11固定连接。第一轴承结构具体为，在摆臂支架上设置与第一轴承孔111对应的第一销轴孔，使用第一销轴16穿过第一销轴孔、第一轴承孔111以及第一油封13、第一金属轴承12、第一金属垫片14后与摆臂支架固定。通过以上结构设置，两个第一金属轴承12在上横臂总成1绕轴线回转时可提供润滑保护作用，两个第一油封13可有效防止油液的溢出，两个第一金属垫片14可起到轴向定位作用。

如图8至图14所示，下横臂总成2具体包括下横臂主体21、两个第二金属轴承22、四个第二油封23、两个第二金属垫片24和两个第二销柱25。使上横臂主体21的一端采用双连接头结构，并使两个连接头沿宽度方向均开设第二轴承孔211，且使两个连接头上第二轴承孔211的轴线同线，在上横臂主体21的另一端下侧面上开设用于安装第二球铰链装置5的第二螺纹孔212，在上横臂主体21上开设上下贯通的油气弹簧安装孔213，在下横臂主体21的 侧壁上且与油气弹簧安装孔213对应的位置开设油气弹簧销轴孔214。把两个第二金属轴承22分别安装于两个连接头的第二轴承孔211中，把四个第二油封23对应安装于两个第二金属轴承22外侧且处于第二轴承孔211在第二金属轴承22两侧开设的阶梯槽中，把两个第二金属垫片24对应安装于两个第二轴承孔211的阶梯槽中且处于两个第二轴承孔211的外端，在两个第二金属垫片24以及两个连接头的对应位置均开设销柱孔，让两个第二销柱25对应安装于两个第二金属垫片24以及两个连接头上的销柱孔中，以使第二金属垫片24与连接头固定连接。第二轴承结构具体为，在摆臂支架上设置与两个第二轴承孔211对应的第二销轴孔，使用两个第二销轴26分别穿过对应的第二销轴孔、第二轴承孔211以及第二油封23、第二金属轴承22、第二金属垫片24后与摆臂支架固定。同样的，通过两个第二金属轴承22在下横臂总成2绕轴线回转时可提供润滑保护作用，通过两个第二油封23可有效防止油液的溢出，通过两个第二金属垫片24可起到轴向定位作用。

如图15所示，第一球铰链装置4具体包括第一球头41、第一球头座42、第一连接杆43和第一固定螺帽44。其中，第一球头41安装于第一球头座42的球腔中，第一球头座42通过其外周壁上设置的外螺纹安装于上横臂主体11的第一螺纹孔112中，第一连接杆43为圆台状，并使其大头端与第一球头41固定连接，使第一连接杆43的小头端穿过转向节上端设置的锥孔后通过第一固定螺帽44固定。第二球铰链装置5具体包括第二球头51、第二球头座52、第二连接杆53和第二固定螺帽54。其中，第二球头51安装于第二球头座22的球腔中，第二球头座52通过其外周壁上设置的外螺纹安装于下横臂主体21的第二螺纹孔212中，第二连接杆53为圆台状，并使其大头端与第二球头51固定连接，使第二连接杆53的小头端穿过转向节下端设置的锥孔后通过第二固定螺帽54固定。通过设置第一球铰链装置4和第二球铰链装置5并保证车轮在上、下跳动极限位置时，球铰链的摆角在其许用范围内，使得悬架系统具备了大行程的特性。

作为具体实施方式，如图16和图17所示，本发明中的第一关节轴承结构具体包括第一内圈31、第一外圈32和两个上支耳挡圈33。其中，油气弹簧3的上端支耳开设有第一通孔并在第一通孔的周壁上沿周向开设有第一环形卡槽，油气弹簧支架上设有第三销轴孔。让第一内圈31置于第一外圈32中并通过球面配合连接，让外圈32卡合于第一环形卡槽中，并使两个上支耳挡圈33分别置于第一内圈31的两侧后，使用第三销轴34穿过第三销轴孔、第一内圈31以及两个上支耳挡圈33后与油气弹簧支架固定。第二关节轴承结构具体包括第二内圈31’、第二外圈32’和两个下支耳挡圈33’。其中，油气弹簧3的下端支耳开设有第二通孔并在第二通孔的周壁上沿周向开设有第二环形卡槽，让第二内圈31’置于第二外圈32’中 并通过球面配合连接，让第二外圈32’卡合于第二环形卡槽中，并使两个下支耳挡圈33’分别置于第二内圈31’的两侧后，使用第四销轴34’穿过下横臂主体21上的油气弹簧销轴孔214、第二内圈31’以及两个上支耳挡圈33’，然后通过下销垫块35’卡在第四销轴34’的销槽中，并让下销垫块35’通过螺栓与下横臂主体21固定连接。

作为进一步优化方案，如图20所示，本具体实施方式使悬架系统由前至后依次设置五个车桥，分别为一桥、二桥、三桥、四桥和五桥，使一桥左侧的油气弹簧通过管道和第一手动截止阀KX1与二桥左侧的油气弹簧3连接，并共同通过管道和第一电磁阀S1与输油总管连接。使一桥右侧的油气弹簧通过管道和第二手动截止阀KX2与二左桥右侧的油气弹簧连接，并共同通过管道和第二电磁阀S2与输油总管连接。使四桥左侧的油气弹簧分别通过管道与三桥和五桥左侧的油气弹簧连接并对应设置第三手动截止阀KX3和第四手动截止阀KX4，且共同通过管道和第三电磁阀S3与输油总管连接。使四桥右侧的油气弹簧分别通过管道与三桥和五桥右侧的油气弹簧连接并对应设置第五手动截止阀KX5和第六手动截止阀KX6，且共同通过管道和第四电磁阀S4与输油总管连接。在输油总管上设置调速阀和单向阀并让输油总管连接转向系统压力油口，同时使输油总管在单向阀的下游位置设置与转向系统回油口连接的回流总管，并在回油总管上设有第五电磁阀S5。

本发明通过让油气弹簧采用分组连接方式，形成了单侧连通式的油气平衡悬架系统，可以保证悬架系统的偏频较低，同时能最大限度的避免单桥超载情况的发生。同时，通过对油气弹簧进行充、放油可实现对油气弹簧内部油量的调节，能够快速地对悬架系统进行调高操作，以满足车辆的高度要求。这一结构设置对于进行铁路运输时，能够通过悬架高度的调整使得整车质心的大幅度降低，使车架可以直接放置在列车平板上，从而提高铁路运输时的稳定性以及行驶速度。而且这种结构的充、放油操作具有简单、方便、快速的特点，无需单独设置油源，可有效保证车辆在不同载荷的作用下均能保持相同的车架高度，并能够根据运输、行驶等不同的需要完成车体姿态的调节。其具体过程如下：在车辆正常行驶时，通过关闭所有电磁阀与手动截止阀，以切断转向液压系统与悬架液压系统之间的联系。在需要对悬架进行调高操作时，根据具体的目的开启相应的电磁阀和手动载阀，以完成相应油气弹簧组的充、放油操作。例如，想要向左前油气弹簧组内进行充油时，需要接通第一电磁阀S1，使得高压油可以从进油口通过调速阀与第一手动截止阀KX1进入左前油气弹簧内部，以完成充油的操作；如果想要降低左前油气弹簧组，使第一电磁阀S1与第五电磁阀S5处于接通状态，此时，高压油通过调速阀、单向阀后，通过第五电磁阀S5返回油箱；而在压力差的作用下，左前油气弹簧组内的油液进入转向回油口并回到油箱。

另外，本发明对上、下横臂进行了拓扑优化，保证其具有合理的结构，去除了不受力或受力较小部位的材料并在主要承力部位进行了合理加强，使得结构整体受力情况合理，强度满足使用要求，具有较高的安全系数，并使得质量尽可能降到最低。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行的限定，在不脱离本发明设计原理和精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于超重型底盘的独立悬架系统，包括在车桥两端对称设置的上横臂总成(1)、下横臂总成(2)和油气弹簧(3)，其特征在于：所述上横臂总成(1)的一端通过第一轴承结构与车架的摆臂支架连接，且使上横臂总成(1)以所述第一轴承结构的轴线可做回转运动，下横臂总成(2)的一端通过第二轴承结构与车架的摆臂支架连接，且使下横臂总成(2)以所述第二轴承结构的轴线可做回转运动，上横臂总成(1)的另一端通过第一球铰链装置(4)与转向节的上端连接，下横臂总成(2)的另一端通过第二球铰链装置(5)与转向节的下端连接；油气弹簧(3)的上端支耳通过第一关节轴承结构与车架上的油气弹簧支架连接，油气弹簧(3)的下端支耳通过第二关节轴承结构与下横臂总成(2)连接。

2.按照权利要求1所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：还包括下横臂转角监测装置(6)，所述下横臂转角监测装置(6)包括角度传感器(61)、传感器支架(62)、传感器垫片(63)和拉杆(64)，传感器支架(62)固定在车架的纵梁上，传感器垫片(63)固定在下横臂总成(2)上，角度传感器(61)安装在传感器支架(62)，拉杆(64)的两端分别通过球头结构与角度传感器(61)和传感器垫片(63)连接，角度传感器(61)的检测信号用于输出给控制系统。

3.按照权利要求1所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：还包括限位器总成(7)，所述限位器总成(7)通过销轴结构安装在车架的限位器支座上，且使限位器总成(7)处于上横臂总成(1)的上方；所述销轴结构为，限位器总成(7)和限位器支座上设有对应的限位器销轴孔，让限位器销轴(71)穿过所述限位器销轴孔，并使用锁销(72)穿过限位器销轴(71)端部的锁销孔进行轴向定位；限位器总成(7)上还设有用于通过螺栓与限位器支座进行连接的螺纹孔(73)。

4.按照权利要求1所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：所述油气弹簧(3)为油气分离式油气弹簧，并在油气弹簧(3)中设有阻尼阀和拉伸限位装置。

5.按照权利要求1-4任一项所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：所述上横臂总成(1)包括上横臂主体(11)、两个第一金属轴承(12)、两个第一油封(13)、两个第一金属垫片(14)和两个第一销柱(15)，所述上横臂主体(11)的一端沿宽度方向开设有第一轴承孔(111)，上横臂主体(11)的另一端下侧面上开设有用于安装第一球铰链装置(4)的第一螺纹孔(112)，两个第一金属轴承(12)、两个第一油封(13)和两个第一金属垫片(14)分别对称安装于第一轴承孔(111)在两端内侧壁上开设的阶梯槽中，且使第一金属轴承(12)、第一油封(13)和第一金属垫片(14)由内向外依次分布，两个第一金属垫片(14)以及上横臂主体(11)上对应的位置均开设有销柱孔，两个第一销柱(15)对应安装于两个第一金属垫片(14)以及上横臂主体(11)上的销柱孔中，并使第一金属垫片(14)与上横臂主体(11)固定连接；所述第一轴承结构为，摆臂支架上设有与第一轴承孔(111)对应的第一销轴孔，使用第一销轴(16)穿过第一销轴孔、第一轴承孔(111)以及第一油封(13)、第一金属轴承(12)、第一金属垫片(14)后与摆臂支架固定。

6.按照权利要求5所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：所述下横臂总成(2)包括下横臂主体(21)、两个第二金属轴承(22)、四个第二油封(23)、两个第二金属垫片(24)和两个第二销柱(25)；所述上横臂主体(21)的一端采用双连接头结构并使两个连接头沿宽度方向均开设第二轴承孔(211)，且使两个连接头上第二轴承孔(211)的轴线同线，上横臂主体(21)的另一端下侧面上开设有用于安装第二球铰链装置(5)的第二螺纹孔(212)，上横臂主体(21)上还开设有上下贯通的油气弹簧安装孔(213)，下横臂主体(21)的侧壁上且与油气弹簧安装孔(213)对应的位置还开设有油气弹簧销轴孔(214)；两个第二金属轴承(22)分别安装于两个连接头的第二轴承孔(211)中，四个第二油封(23)对应安装于两个第二金属轴承(22)外侧且处于第二轴承孔(211)在第二金属轴承(22)两侧开设的阶梯槽中，两个第二金属垫片(24)对应安装于两个第二轴承孔(211)的阶梯槽中且处于两个第二轴承孔(211)的外端；两个第二金属垫片(24)以及两个连接头上对应的位置均开设有销柱孔，两个第二销柱(25)对应安装于两个第二金属垫片(24)以及两个连接头上的销柱孔中，并使第二金属垫片(24)与连接头固定连接；所述第二轴承结构为，摆臂支架上设有与两个第二轴承孔(211)对应的第二销轴孔，使用两个第二销轴(26)分别穿过对应的第二销轴孔、第二轴承孔(211)以及第二油封(23)、第二金属轴承(22)、第二金属垫片(24)后与摆臂支架固定。

7.按照权利要求6所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：所述第一球铰链装置(4)包括第一球头(41)、第一球头座(42)、第一连接杆(43)和第一固定螺帽(44)，所述第一球头(41)置于第一球头座(42)的球腔中，第一球头座(42)通过其外周壁上设置的外螺纹安装于上横臂主体(11)的第一螺纹孔(112)中，第一连接杆(43)为圆台状并使大头端与第一球头(41)固定连接，第一连接杆(43)的小头端穿过转向节上端设置的锥孔后通过第一固定螺帽(44)固定。

8.按照权利要求7所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：所述第二球铰链装置(5)包括第二球头(51)、第二球头座(52)、第二连接杆(53)和第二固定螺帽(54)，所述第二球头(51)置于第二球头座(22)的球腔中，第二球头座(52)通过其外周壁上设置的外螺纹安装于下横臂主体(21)的第二螺纹孔(212)中，第二连接杆(53)为圆台状并使大头端与第二球头(51)固定连接，第二连接杆(53)的小头端穿过转向节下端设置的锥孔后通过第二固定螺帽(54)固定。

9.按照权利要求8所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：所述第一关节轴承结构包括第一内圈(31)、第一外圈(32)和两个上支耳挡圈(33)；所述油气弹簧(3)的上端支耳开设有第一通孔并在第一通孔的周壁上沿周向开设有第一环形卡槽，油气弹簧支架上设有第三销轴孔；第一内圈(31)置于第一外圈(32)中并通过球面配合连接，外圈(32)卡合于第一环形卡槽中，两个上支耳挡圈(33)分别置于第一内圈(31)的两侧，使用第三销轴(34)穿过第三销轴孔、第一内圈(31)以及两个上支耳挡圈(33)后与油气弹簧支架固定；所述第二关节轴承结构包括第二内圈(31’)、第二外圈(32’)和两个下支耳挡圈(33’)；所述油气弹簧(3)的下端支耳开设有第二通孔并在第二通孔的周壁上沿周向开设有第二环形卡槽；第二内圈(31’)置于第二外圈(32’)中并通过球面配合连接，第二外圈(32’)卡合于第二环形卡槽中，两个下支耳挡圈(33’)分别置于第二内圈(31’)的两侧，使用第四销轴(34’)穿过下横臂主体(21)上的油气弹簧销轴孔(214)、第二内圈(31’)以及两个上支耳挡圈(33’)后，通过下销垫块(35’)卡在第四销轴(34’)的销槽中，下销垫块(35’)通过螺栓与下下横臂主体(21)固连。

10.按照权利要求9所述的一种用于超重型底盘的独立悬架系统，其特征在于：所述悬架系统由前至后依次设有五个车桥，分别为一桥、二桥、三桥、四桥和五桥，一桥左侧的油气弹簧通过管道和第一手动截止阀KX1与二桥左侧的油气弹簧连接，且通过管道和第一电磁阀S1与输油总管连接；一桥右侧的油气弹簧通过管道和第二手动截止阀KX2与二左桥右侧的油气弹簧连接，且通过管道和第二电磁阀S2与输油总管连接；四桥左侧的油气弹簧分别通过管道与三桥和五桥左侧的油气弹簧连接并对应设置第三手动截止阀KX3和第四手动截止阀KX4，且通过管道和第三电磁阀S3与输油总管连接；四桥右侧的油气弹簧分别通过管道与三桥和五桥右侧的油气弹簧连接并对应设置第五手动截止阀KX5和第六手动截止阀KX6，且通过管道和第四电磁阀S4与输油总管连接；输油总管上设有调速阀和单向阀并用于连接转向系统压力油口，输油总管在单向阀的下游位置设有用于连接转向系统回油口的回流总管，并在回油总管上设有第五电磁阀S5。