CN106004319B - 一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统，包括：车架、驱动车桥、非驱动车桥、驱动桥油缸、非驱动桥油缸、蓄能器，左端的驱动桥油缸大腔、左端的非驱动桥油缸大腔、左端的驱动桥油缸小腔、左端的非驱动桥油缸小腔依次通过管路相连接，管路末端设置有蓄能器；右端的驱动桥油缸大腔、右端的非驱动桥油缸大腔、右端的驱动桥油缸小腔、右端的非驱动桥油缸小腔依次通过管路相连接，管路末端设置有蓄能器；所述非驱动桥油缸杆直径等于驱动桥油缸杆直径d+Δd；所述本发明可在传统的同缸径悬架系统上进行改进，系统变化小、通用性强，还可根据不同车桥重量任意改变杆径，设计灵活方便。

Description

一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统
技术领域
本发明涉及一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统，属于车辆油气悬架系统技术领域。
背景技术
全地面起重机车桥分为驱动桥和非驱动桥，驱动桥由于需要将传动轴传递的扭矩增加，转速降低，需要由主减速器，轮边减速器传递到车轮。非驱动桥由于不需要将动力传到车轮，相对驱动桥少了主减速器、轮边减速器等机构，只需有车桥桥壳即可，质量会较驱动桥轻。
悬架系统是用于车桥与车架间传递力的机构，缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的振动，以保证汽车能平顺的行驶。油气悬架系统主要由悬架油缸，蓄能器等组成。车辆传递到地面作用力为悬架油缸传递到车桥的力与车桥自身重量总和。
油气悬架在多桥全地面起重机应用中，由于要平衡桥荷，如图1所示，会将车辆一侧的两个悬架油缸大小腔各自相连后，再与车辆另一侧的悬架油缸对应的大小腔交叉互连。除个别时间如车辆转弯或左右两侧受冲击不同会造成车辆左右侧轴荷不等，车辆行驶过程中大部分工况是车桥左右侧油缸承载的重量相同，因此悬架左侧油缸大腔压力会和悬架油缸右侧油缸大腔压力相同，又因左侧油缸小腔压力和右侧油缸大腔相通，故悬架左侧油缸大小油腔压力相同，右侧的也如此。
但设计过程中并没考虑车桥重量差异因素，由于全地面起重机驱动桥与非驱动桥质量区别(通常可达0.5吨)，最终仍会造成油缸承载力与车桥总重量和不同，并未真正达到平衡车辆桥荷，使其都相等的目的。
现有油气悬架系统设计造成桥荷不均匀会带来以下几个缺点：
1、不同车桥轮胎磨损不同：
由于车辆桥荷不同，轮胎承载力不同，故行驶过程中车桥重的轮胎磨损较快，不符合轮胎磨损后同步更换理念。
2、给车辆桥荷分配设计带来困难：
为了满足公路行驶车辆要求，每轴桥荷有严格限制，为满足标准，设计时会使最重的桥荷小于标准限制。这种设计方法会造成车桥重的轴荷需要努力限制重量，而桥荷轻的轴应有的能力却无法展现出来。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统，包括：车架、驱动车桥、非驱动车桥、驱动桥油缸、非驱动桥油缸、蓄能器，所述驱动桥油缸设置为两个，每个驱动桥油缸包括：驱动桥油缸杆、驱动桥油缸大腔、驱动桥油缸小腔；所述非驱动桥油缸设置为两个，每个非驱动桥油缸包括：非驱动桥油缸杆、非驱动桥油缸大腔、非驱动桥油缸小腔；两个驱动桥油缸底部分别铰接在驱动车桥左右两端上，两个驱动桥油缸杆分别与车架底部相铰接；所述两个非驱动桥油缸底部分别铰接在非驱动车桥左右两端上，两个非驱动桥油缸杆分别与车架底部相铰接；左端的驱动桥油缸大腔、左端的非驱动桥油缸大腔、左端的驱动桥油缸小腔、左端的非驱动桥油缸小腔依次通过管路相连接，管路末端设置有蓄能器；右端的驱动桥油缸大腔、右端的非驱动桥油缸大腔、右端的驱动桥油缸小腔、右端的非驱动桥油缸小腔依次通过管路相连接，管路末端设置有蓄能器；所述非驱动桥油缸杆直径等于驱动桥油缸杆直径d+Δd；所述G1为驱动车桥重量，G2为非驱动车桥重量，P为联通后油缸中的压力，d为驱动桥油缸杆直径。
有益效果：本发明提供的一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统，该系统适用于多桥贯通的油气悬架全地面起重机，使车辆在不同车桥重量时仍能够保持车桥载荷相等，有利于整机重量的控制。
本发明根据不同的车桥质量，采用不同悬架油缸杆径的方法，来改变油缸的承载重量，使油缸承载的重量与车桥重量总和一定。在全地面起重机设计过程中，通常会存在驱动桥与非驱动桥。驱动桥质量会比非驱动桥大，质量小的车桥适当增加油缸杆径使油缸承载重量增加，达到油缸承载重量与车桥重量总和一定。该悬架系统可在传统的同缸径悬架系统上进行改进，系统变化小、通用性强，还可根据不同车桥重量任意改变杆径，设计灵活方便。
本设计优点有以下几点：
1、可以真正达到车桥桥荷相同的目的：
传统的油气悬架系统只是平衡悬架油缸上部载荷，对不同重量桥，每根桥的真正桥荷并不相同，而改进后的悬架系统可使每根桥的桥荷真正达到平衡。
2、针对不同重量桥仅改变悬架油缸的杆径即可实现桥荷平衡目的，简单易行，优化过程成本较低。
附图说明
图1为现有油气悬架系统的结构示意图；
图2为本发明油气悬架系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图2所示，一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统，包括：车架1、驱动车桥2、非驱动车桥3、驱动桥油缸4、非驱动桥油缸5、蓄能器6，所述驱动桥油缸4设置为两个，每个驱动桥油缸4包括：驱动桥油缸杆41、驱动桥油缸大腔42、驱动桥油缸小腔43；所述非驱动桥油缸5设置为两个，每个非驱动桥油缸5包括：非驱动桥油缸杆51、非驱动桥油缸大腔52、非驱动桥油缸小腔53；两个驱动桥油缸4底部分别铰接在驱动车桥2左右两端上，两个驱动桥油缸杆41分别与车架1底部相铰接；所述两个非驱动桥油缸5底部分别铰接在非驱动车桥3左右两端上，两个非驱动桥油缸杆51分别与车架1底部相铰接；左端的驱动桥油缸大腔42、左端的非驱动桥油缸大腔52、左端的驱动桥油缸小腔43、左端的非驱动桥油缸小腔53依次通过管路相连接，管路末端设置有蓄能器6；右端的驱动桥油缸大腔42、右端的非驱动桥油缸大腔52、右端的驱动桥油缸小腔43、右端的非驱动桥油缸小腔53依次通过管路相连接，管路末端设置有蓄能器6；
本发明可以根据车桥不同的重量，驱动车桥重量大于非驱动车桥重量，灵活改变悬架油缸杆径值的大小。如：驱动车桥较重，可以将驱动车桥的悬架油缸的缸径和非驱动车桥的悬架油缸的缸径设计相同，而驱动桥油缸杆的杆径比非驱动桥油缸杆的杆径设计的小，由于油缸传递的是油缸上下腔作用力之差，杆径小的悬架油缸上下面积差小，上下腔压力相同情况下输出的力较小，正好和重的驱动车桥匹配；而非驱动车桥杆径较大上下腔面积差也较大，上下腔压力相同情况下输出的力较大，正好和轻的非驱动车桥匹配，最终达到轮胎传递到地面的力的大小相同。
现在针对具体的不同重量的车桥，以匹配出不同的悬架油缸杆径进行实例说明。根据产品总体提供的技术参数，已知：G1为驱动车桥重量，G2为非驱动车桥重量，且G2<G1。由于驱动车桥、非驱动车桥左右两侧悬架连接方式相同，受力也相同，仅对其中左侧进行分析。
驱动车桥、非驱动车桥的左侧大腔、小腔都相连通，故油缸内的压力均设为P。设驱动桥油缸、非驱动桥油缸的缸径均为D，驱动桥油缸杆直径设为d，非驱动桥油缸杆直径设为d+Δd。
故驱动车桥左侧轮胎传递到地面的总作用力F1，见公式1，非驱动车左侧轮胎承载的总重量F2，见公式2。将公式1减公式2整理可得公式3，分析公式3可知，当给定不同的车桥重量G1，G2，先确定驱动桥油缸杆直径d，就可算出非驱动桥油缸杆直径与驱动桥油缸杆直径的径差Δd，进而求出非驱动桥油缸杆直径d+Δd。可以看出根据总体提供不同车桥重量，就可通过改变悬架油缸的杆径真正达到桥荷平衡目的。
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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种具有平衡车辆桥荷的油气悬架系统，包括：车架、驱动车桥、非驱动车桥，其特征在于：还包括：驱动桥油缸、非驱动桥油缸、蓄能器，所述驱动桥油缸设置为两个，每个驱动桥油缸包括：驱动桥油缸杆、驱动桥油缸无杆腔、驱动桥油缸有杆腔；所述非驱动桥油缸设置为两个，每个非驱动桥油缸包括：非驱动桥油缸杆、非驱动桥油缸无杆腔、非驱动桥油缸有杆腔；两个驱动桥油缸底部分别铰接在驱动车桥左右两端上，两个驱动桥油缸杆分别与车架底部相铰接；所述两个非驱动桥油缸底部分别铰接在非驱动车桥左右两端上，两个非驱动桥油缸杆分别与车架底部相铰接；左端的驱动桥油缸无杆腔、左端的非驱动桥油缸无杆腔、左端的驱动桥油缸有杆腔、左端的非驱动桥油缸有杆腔依次通过管路相连接，管路末端设置有蓄能器；右端的驱动桥油缸无杆腔、右端的非驱动桥油缸无杆腔、右端的驱动桥油缸有杆腔、右端的非驱动桥油缸有杆腔依次通过管路相连接，管路末端设置有蓄能器；所述非驱动桥油缸杆直径等于驱动桥油缸杆直径d+Δd；所述G1为驱动车桥重量，G2为非驱动车桥重量，P为联通后油缸中的压力，d为驱动桥油缸杆直径。
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