CN108995498A - 一种用于调节车身高度的弹性系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节车身高度的弹性系统及方法，该系统包括用于安装于车体八个支撑点的八个整体式油气分离油气弹簧，每个油气弹簧与驱动装置连接，用于在驱动装置的驱动下执行车体升降动作；驱动装置包括电机油泵组、二个调速阀、二个同步阀、八个液控单向阀、八个二位四通电磁阀及一个二位三通电磁阀；四通电磁阀及三通电磁阀与控制装置连接，控制装置连接有控制面板；每个油气弹簧进出油口内安装有防爆阀；每个油气弹簧的进出油口通过截止阀与液控单向阀连接；每个油气弹簧安装有一路角度传感器；每个油气弹簧的缸体上安装有用于检测各缸体内压力的压力传感器。本发明能够实现车身高度调节，并具有缓冲和吸收悬架系统振动能量的功能。

Description

一种用于调节车身高度的弹性系统及方法

技术领域

本发明属于车辆悬架系统技术领域，尤其涉及一种用于调节车身高度的弹性系统及方法。

背景技术

弹性元件是悬架系统的核心部件，而悬架系统是各类陆地行驶车辆的重要组成部分，该系统的好坏，对车辆的操纵性能、越野能力、乘坐舒适性都有决定性的影响。因此，弹性元件的设计和制造非常关键。常用车辆弹性元件包括板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧。对机动性要求较高的特种车辆和军用车辆的悬架系统，往往需要具有车身高度调节功能，而上述弹性元件不能满足要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于调节车身高度的弹性系统及方法，用于车身高度调节，并同时具有缓冲和吸收悬架系统振动能量的功能。

本发明提供了一种用于调节车身高度的弹性系统，包括用于分别安装于车体八个支撑点的八个整体式油气分离油气弹簧，每个油气弹簧与驱动装置连接，用于在驱动装置的驱动下执行车体升降动作；

驱动装置包括电机油泵组、二个调速阀、二个同步阀、八个液控单向阀、八个二位四通电磁阀及一个二位三通电磁阀；二位三通电磁阀与二个同步阀连接，用于控制二个同步阀的转向；八个二位四通电磁阀分别和八个液控单向阀连接，每个液控单向阀连接一个油气弹簧；每个同步阀与四个油气弹簧连接，每个同步阀包括四个液力马达，每个液力马达与一个油气弹簧的液控单向阀连接；每个同步阀通过一个调速阀与二位三通电磁阀连接；电机油泵组与油箱连接，二位三通电磁阀与电机油泵组连接；二位四通电磁阀及二位三通电磁阀与控制装置连接，控制装置连接有控制面板；

每个油气弹簧进出油口内安装有防爆阀；

每个油气弹簧的进出油口通过截止阀与液控单向阀连接；

每个油气弹簧安装有一路角度传感器；

每个油气弹簧的缸体上安装有用于检测各缸体内压力的压力传感器。

进一步地，电机油泵组的主油路上安装有溢流阀、卸荷电磁阀、压力表开关和压力表。

进一步地，主油路上还安装有高压滤油器。

进一步地，电机油泵组的出口油路安装有单向阀。

进一步地，回油管路上安装有回油过滤器。

进一步地，电机油泵组由电动机和液压泵组成，液压泵的出油口与单向阀连接。

进一步地，油箱为开放式不锈钢油箱，油箱上方设有空气过滤器，油箱内设有液位计。

进一步地，控制装置和控制面板设于车辆驾驶室内。

本发明还提供了一种应用上述弹性系统调节车身高度的方法，包括：通过同步调节车身八个支撑点高度实现整车升降，具体包括：

控制装置控制电机油泵组从油箱内抽出压力油，压力油经过单向阀和高压滤油器后进入二位三通电磁阀，控制装置控制二位三通电磁阀换向，使压力油经调速阀进入同步阀，同步阀的各液力马达将液压油输出，经液控单向阀、截止阀和防爆阀进入油气弹簧的油液腔，各油气弹簧同时伸长，带动整车同步上升；

控制装置控制与油气弹簧连接的八路二位四通电磁阀同时换向，使液控单向阀同时打开，在车身的自重作用下，油气弹簧缸内的压力油经防爆阀、截止阀、液控单向阀、同步阀、调速阀、二位三通电磁阀及回油过滤器流回油箱，整车下降。

进一步地，该方法还包括：通过控制面板上的单点操作开关，手动控制任一油气弹簧进行单点升降。

借由上述方案，通过用于调节车身高度的弹性系统及方法，能够实现车身高度调节，并同时具有缓冲和吸收悬架系统振动能量的功能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明一种用于调节车身高度的弹性系统的示意图；

图中标号：

1-空气过滤器；2-液位计；3-回油过滤器；4-电动机；5-液压泵；6-油箱；7-单向阀；8-卸荷电磁阀；9-溢流阀；10-压力表开关；11-压力表；12-高压滤油器；13-调速阀；14-同步阀；15-角度传感器；16-油气弹簧；17-防爆阀；18-截止阀；19-液控单向阀；20-二位四通电磁阀；21-二位三通电磁阀；22-压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1所示，本实施例提供了一种用于调节车身高度的弹性系统，包括用于分别安装于车体八个支撑点的八个整体式油气分离油气弹簧16，每个油气弹簧16与驱动装置连接，用于在驱动装置的驱动下执行车体升降动作；

驱动装置包括电机油泵组、二个调速阀13、二个同步阀14、八个液控单向阀19、八个二位四通电磁阀20及一个二位三通电磁阀21；二位三通电磁阀21与二个同步阀14连接，用于控制二个同步阀14的转向；八个二位四通电磁阀20分别和八个液控单向阀19连接，每个液控单向阀19连接一个油气弹簧16；每个同步阀14与四个油气弹簧16连接，每个同步阀14包括四个液力马达，每个液力马达与一个油气弹簧16的液控单向阀19连接；每个同步阀14通过一个调速阀13与二位三通电磁阀21连接；电机油泵组与油箱6连接，二位三通电磁阀21与电机油泵组连接；二位四通电磁阀20及二位三通电磁阀21与控制装置连接，控制装置连接有控制面板；

每个油气弹簧16进出油口内安装有防爆阀17；

每个油气弹簧16的进出油口通过截止阀18与液控单向阀19连接；

每个油气弹簧16安装有一路角度传感器15；

每个油气弹簧10的缸体上安装有用于检测各缸体内压力的压力传感器22。

通过该用于调节车身高度的弹性系统，能够实现车身高度调节，并同时具有缓冲和吸收悬架系统振动能量的功能。

在本实施例中，电机油泵组的主油路上安装有溢流阀9、卸荷电磁阀8、压力表开关10和压力表11。

在本实施例中，主油路上还安装有高压滤油器12。

在本实施例中，电机油泵组的出口油路安装有单向阀7。

在本实施例中，回油管路上安装有回油过滤器3。

在本实施例中，电机油泵组由电动机4和液压泵5组成，液压泵5的出油口与单向阀7连接。

在本实施例中，油箱6为开放式不锈钢油箱，油箱上方设有空气过滤器1，油箱内设有液位计2。

在本实施例中，控制装置和控制面板设于车辆驾驶室内。

本实施例还提供了一种应用上述弹性系统调节车身高度的方法，包括：通过同步调节车身八个支撑点高度实现整车升降，具体包括：

控制装置控制电机油泵组从油箱6内抽出压力油，压力油经过单向阀7和高压滤油器12后进入二位三通电磁阀21，控制装置控制二位三通电磁阀21换向，使压力油经调速阀进入同步阀14，同步阀14的各液力马达将液压油输出，经液控单向阀19、截止阀18和防爆阀17进入油气弹簧16的油液腔，各油气弹簧16同时伸长，带动整车同步上升；

控制装置控制与油气弹簧16连接的八路二位四通电磁阀20同时换向，使液控单向阀19同时打开，在车身的自重作用下，油气弹簧16缸内的压力油经防爆阀17、截止阀18、液控单向阀19、同步阀14、调速阀13、二位三通电磁阀21及回油过滤器3流回油箱，整车下降。

在本实施了中，该方法还包括：通过控制面板上的单点操作开关，手动控制任一油气弹簧16进行单点升降。

下面对本发明作进一步详细说明。

1、系统组成

系统主要由弹性元件、控制装置、驱动装置、传感测试装置、介质存储装置、管路及其它附件组成。

1)弹性元件：

弹性元件采用油气分离(内置气室)油气弹簧，共8套。工作介质采用10～15号航空液压油、纯工业氮气(纯度≥99.5％)。

2)控制装置由控制面板组成，控制面板上安装显示器和控制按钮。

3)驱动装置组成：

驱动装置由电机油泵组、单向阀、溢流阀、卸荷电磁阀、高压滤油器、压力表、压力表开关、同步阀(2只)、电磁阀(9只)、叠加液控单向阀(8只)及调速阀2只等组成。

4)传感测试装置组成：

传感测试装置由角度传感器(8路)和压力传感器(8路)组成。

5)介质存储装置组成：

介质存储装置由开放式不锈钢油箱、空气过滤器、液位计组成。不锈钢油箱用于存储系统工作油液。油箱上的空气过滤器主要用于保持油箱内外气压并对进入油箱的空气进行过滤，保持油液清洁。温度计用于检测油箱内油液的温度。液位计用于指示油箱内油液面高度，防止液面过低影响系统正常工作。

6)管路及其他附件组成：

管路由标准高压软管、不锈钢管、卡套式管接头(镀锌或达克罗处理)、截止阀及回油过滤器组成。

采用钢质管夹和标准件进行装配连接(表面均采用镀锌或达克罗处理)。连接电线束及插头用于控制装置和传感器系统以的连接。

高压软管用于连接油气弹簧和不锈钢管，便于安装。不锈钢管防腐性好。(普通钢管容易锈蚀)。卡套式管接头安装方便，环境适应性好。

2、系统结构及主要功能

1)8套油气弹簧独立安装使用，整车形成8点支撑。各油气弹簧分别由2只调速阀、2只同步阀、9路电磁阀、8只液控单向阀进行驱动控制。9路电磁阀由电控系统进行控制。

2)8路角度传感器分别装于8套油气弹簧处，分别检测车体8个位置的升降高度，并将检测数据传入控制装置。通过控制装置转换成高度并显示在显示器上，操作人员可根据各点高度差进行单点调整。

3)8路压力传感器分别装于8套油气弹簧的缸体上，分别检测各缸体内的压力，并将检测数据传入控制系统。装于压力油出口处的压力传感器，用于检测主油路油液压力。

4)9路控制电磁阀安装于集成块上，其中1路二位三通电磁阀控制2只同步阀的转向，从而控制油气弹簧的升降。另外8路二位四通电磁阀分别和8只液控单向阀相连，主要用于放出缸内油液使车体同步下降及各点独立升降使用。

5)每只同步阀控制4套油气弹簧的升降。每只同步阀上有4个液力马达，每个液力马达控制1套油气弹簧。由于每个液力马达排出油量相等，使所有的油气弹簧能同步升降。当充入压力油时，油气弹簧同步上升，当液控单向阀打开，油气弹簧同步下降。

6)每套油气弹簧的油口处设置高压截止阀，关闭截止球阀后可以单独更换每套油气弹簧。

7)油气弹簧内置防爆阀，管路爆裂后不会漏油，车辆仍可使用，只是不能调整高度，更换管路后自行恢复。

8)在同步阀的进出油路上安装一个调速阀，调节油液流量大小，从而调节各油气弹簧的升降速度。

9)介质存储装置由开放式不锈钢油箱、空气滤清器和油标组成。

10)24V直流电机带动齿轮液压泵供油，出口油路上安装单向阀，防止压力油回流。

11)主油路上设置高压滤油器(过滤精度≤20μm)，提高压力油清洁度，防止油液污染。

12)为调整管路内输出油液压力和防止管路油液压力过大，在主油路上安装溢流阀、卸荷电磁阀、压力表开关和压力表。溢流阀用于设定主油路压力和多余油液从此处流出。卸荷电磁阀在系统停止升降时打开，将油泵抽出的压力油流回油箱，防止油温过快升高。

13)回油过滤器用于防止回油中的杂质进入油箱。

3、系统工作过程。

8套油气弹簧独立安装使用，整车形成8点支撑。各油气弹簧分别由2只调速阀、2只同步阀、9路电磁阀、8只液控单向阀进行驱动控制。9路电磁阀由控制装置进行控制。当压力油通过同步阀后油气弹簧将同步升降。

电机油泵组(24V直流电动机和齿轮液压泵组成)从油箱内抽出压力油，经过单向阀和高压滤油器后进入主控电磁阀(二位三通电磁阀)，控制装置控制主控电磁阀换向，此时压力油经调速阀进入同步阀，同步阀的各液力马达将液压油输出，经液控单向阀、截止阀和防爆阀进入油气弹簧的油液腔，各油气弹簧同时伸长，即整车同步上升。

当主控电磁阀换向后，进入同步阀的压力油流回油箱，此时液控单向阀关闭，油气弹簧可以正常工作。

当控制装置控制与油气弹簧连接的8路电磁阀同时换向时，液控单向阀被同时打开，在车身的自重作用下，缸内的压力油经防爆阀、截止阀、液控单向阀、同步阀、调速阀、主控电磁阀及回油过滤器流回油箱。

角度传感器检测每点的角度变化，并将检测的数据实时传入控制装置，转换成此点高度并显示在显示器上。

液控单向阀只在车辆下降过程中打开，其余状态下关闭，保证悬挂系统无泄漏。

当整车升降高度达到控制按钮的设定值时，输出关闭，管路内的压力油被锁定。通过控制按钮的操作，也可将整车调整在任意高度。

通过单点操作开关，可实现单点升降，即适应特殊路面行走需要。可以实现整车的侧倾、俯仰等动作。

油气弹簧内的压力传感器检测各缸内压力，并将检测的压力数据实时传入控制装置。通过控制装置的显示器实时了解各缸内压力。

系统压力的大小通过溢流阀设定。

调速阀可以调节进出油液流量的大小，从而控制车身调节的速度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于调节车身高度的弹性系统，其特征在于，包括用于分别安装于车体八个支撑点的八个整体式油气分离油气弹簧，每个油气弹簧与驱动装置连接，用于在驱动装置的驱动下执行车体升降动作；

所述驱动装置包括电机油泵组、二个调速阀、二个同步阀、八个液控单向阀、八个二位四通电磁阀及一个二位三通电磁阀；所述二位三通电磁阀与二个同步阀连接，用于控制二个同步阀的转向；八个所述二位四通电磁阀分别和八个液控单向阀连接，每个液控单向阀连接一个油气弹簧；每个同步阀与四个油气弹簧连接，每个同步阀包括四个液力马达，每个液力马达与一个油气弹簧的液控单向阀连接；每个同步阀通过一个调速阀与所述二位三通电磁阀连接；所述电机油泵组与油箱连接，所述二位三通电磁阀与所述电机油泵组连接；所述二位四通电磁阀及二位三通电磁阀与控制装置连接，所述控制装置连接有控制面板；

每个油气弹簧进出油口内安装有防爆阀；

每个油气弹簧的进出油口通过截止阀与所述液控单向阀连接；

每个油气弹簧安装有一路角度传感器；

每个油气弹簧的缸体上安装有用于检测各缸体内压力的压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于调节车身高度的弹性系统，其特征在于，所述电机油泵组的主油路上安装有溢流阀、卸荷电磁阀、压力表开关和压力表。

3.根据权利要求2所述的一种用于调节车身高度的弹性系统，其特征在于，所述主油路上还安装有高压滤油器。

4.根据权利要求3所述的一种用于调节车身高度的弹性系统，其特征在于，所述电机油泵组的出口油路安装有单向阀。

5.根据权利要求4所述的一种用于调节车身高度的弹性系统，其特征在于，所述回油管路上安装有回油过滤器。

6.根据权利要求5所述的一种用于调节车身高度的弹性系统，其特征在于，所述泵源由电动机和液压泵组成，所述液压泵的出油口与所述单向阀连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于调节车身高度的弹性系统，其特征在于，所述油箱为开放式不锈钢油箱，所述油箱上方设有空气过滤器，油箱内设有液位计。

8.根据权利要求7所述的一种用于调节车身高度的弹性系统，其特征在于，所述控制装置和控制面板设于车辆驾驶室内。

9.一种应用权利要求1-8任一项所述的弹性系统调节车身高度的方法，其特征在于，包括：通过同步调节车身八个支撑点高度实现整车升降，具体包括：

控制装置控制电机油泵组从油箱内抽出压力油，压力油经过单向阀和高压滤油器后进入二位三通电磁阀，控制装置控制二位三通电磁阀换向，使压力油经调速阀进入同步阀，同步阀的各液力马达将液压油输出，经液控单向阀、截止阀和防爆阀进入油气弹簧的油液腔，各油气弹簧同时伸长，带动整车同步上升；

控制装置控制与油气弹簧连接的八路二位四通电磁阀同时换向，使液控单向阀同时打开，在车身的自重作用下，油气弹簧缸内的压力油经防爆阀、截止阀、液控单向阀、同步阀、调速阀、二位三通电磁阀及回油过滤器流回油箱，整车下降。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：通过控制面板上的单点操作开关，手动控制任一油气弹簧进行单点升降。