CN109795387B - 一种用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，包括动平台、静平台、均布连接在动平台与静平台之间的三根减振支链、阻尼弹簧；其中动平台，由上下平台，及将上下平台连接为一体的三根带滑槽支架组成，上平台与座椅主体连接，下平台通过阻尼弹簧与静平台连接，减振支链上端球角件与带滑槽支架配合构成球面副，下端活动连接在静平台方形槽内的转轴上，该座椅悬架可以降低X轴、Y轴的转动、Z轴移动方向的振动，提高驾驶员的驾驶舒适性与安全性。本发明的减振座椅结构简单紧凑、成本低廉、制造装配方便、可实现多维减振且减振效果出众。
Description
技术领域
本发明属于工程车辆座椅领域，具体涉及一种用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架。
背景技术
工程车辆长期在非路面行驶、作业，在这过程中会产生强烈的振动，使得工程车辆的驾驶员长时间承受低频（2-5HZ）的高强度振动, 极易引发脊椎畸变和胃病等职业性疾病, 严重损害着驾驶员的身心健康，影响工作效率，且易发生事故。现有由于造价与技术等原因，工程车辆的座椅大部分只考虑了垂向减振，往往忽略了俯仰向与侧倾向的减振，使得减振效果往往不尽人意，其中俯仰向、侧倾向的振动不仅影响驾驶员的身体健康，而且会影响司机的操作稳定性。
由于上述原因，在车辆技术领域，多维减振一直是车辆座椅领域突破的重要研究方向，一个多方向减振性能良好的座椅，不仅能够降低振动对驾驶人员的伤害，还能提高其舒适性、安全性，提高工作效率。
现在车辆的座椅悬架一般分为主动座椅悬架、半主动座椅悬架以及被动座椅悬架。相对于被动座椅悬架，主动座椅悬架及半主动座椅悬架的减振效果更好。但是，主动座椅悬架结构复杂，控制难度大和耗能多等问题，成为主动座椅悬架发展的瓶颈。半主动座椅悬架具有耗能少，结构简单的特点，成为车辆领域争相研究的对象。
发明内容
本发明提供了一种用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，目的在于克服普通工程车辆座椅不能降低俯仰、侧倾方向低频振动的问题，该座椅悬架结构简单、成本低廉、性能稳定，并且减振效果出众。
为实现上述目的，一种用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，包括静平台、若干减振支链、若干阻尼弹簧、动平台、座椅主体，
所述静平台底面与驾驶室底板固定连接，静平台顶面开有方形槽，方形槽内设置有转轴，
所述减振支链，为弹簧、阻尼器、带弯管的球角形成的带角度支架，所述阻尼器下端与静平台方形槽内的转轴连接，弹簧放置在阻尼器活塞杆上，阻尼器活塞杆与球角的末端固定连接，
所述阻尼弹簧一端固定连接在静平台顶面中部，
所述动平台，包括上平台、下平台和若干带滑槽支架，带滑槽支架将上、下平台连接为一体，下平台底面与阻尼弹簧的另一端固定连接，上平台顶面与座椅主体固定连接，带滑槽支架的滑槽与球角配合,，形成球面副。
所述静平台上设置有三个方形槽，方形槽在静平台内呈120°均布。
所述带滑槽支架设置有三个，在上下两平台之间呈120°均布。
所述减振支链设置有三个，且在动静平台之间呈120°均布。
所述阻尼弹簧设置有三个，在静平台与动平台下平台之间呈120°均布，强化对Z轴方向的减振效果。
所述阻尼器为磁流变液阻尼器。
本发明的并联半主动多维减振座椅悬架具备以下有益效果：
1.实现了工程车辆座椅多维减振，其中降低俯仰和侧倾的振动，增强了驾驶员的操作稳定性，提高了驾驶安全性；
2.降低了振动对驾驶员的伤害，提高了工作效率；
3.本申请座椅悬架结构稳定，承载力强，实现轻量化，便于安装控制；
4.整个座椅悬架结构简单，成本低廉，不需要精密的设计和加工的部件就能到达好的减振效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的减振支链示意图；
图3为本发明的动平台示意图；
图4为本发明的静平台示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，一种用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，包括静平台1、减振支链2、阻尼弹簧3、动平台4、座椅主体5，
动平台4上平台43顶面与座椅主体5用固定连接，底面与带滑槽支架42一端固定连接。带滑槽支架42另一端与动平台4下平台41顶面固定连接，带滑槽支架42为一个弧形支架。下平台41底面与阻尼弹簧3一端固定连接。固定连接均可用螺栓固定连接。带滑槽支架41在动平台4的上、下平台之间呈120°均布，阻尼弹簧3在动静平台间呈120°均布，位于动静平台中部。
静平台1顶面与阻尼弹簧3的另一端固定连接，底面与驾驶室底板固定连接。在静平台顶面内开3个方形槽12，该槽在静平台内呈120°均布，方形槽位于阻尼弹簧外侧。在方形槽12内固定放置转轴11。
减振支架2包括一端设置有轴承槽21的磁流变液阻尼器22、活塞杆23、弹簧24和带弯头的球角25。在轴承槽21内放置轴承，与静平台1内的转动副轴12配合，形成转动副。在磁流变液阻尼器活塞杆23上放置弹簧24，形成移动副。在活塞杆上端固定连接带弯头的球角25。该球角25与动平台4上的带槽支架42的滑槽配合，形成球面副。减振支架2在动静平台之间呈120°均布。
本发明的减振原理为：静平台上方形槽内的转轴与减振支架下端配合，实现座椅悬架能实现绕x轴，y轴的转动，同时减振支架上端的球角与动平台带槽支架的弧形滑槽配合，结合磁流变液阻尼器及其活塞杆上的弹簧的作用，将振动产生的能量耗散，这样，最大程度的保证了动平台不受或少受振动的影响；利用磁流变液阻尼器可实现半主动控制；利用阻尼弹簧可以加强对Z轴方向的减振效果。综上，该机构可实现座椅的俯仰、侧倾、且在垂向有强化的半主动多维减振座椅。
当座椅受到垂向的激励时，由车辆底盘传到座椅静平台，静平台的振动，引起阻尼弹簧跟减振支链的运动，通过阻尼弹簧和磁流变液阻尼器将该振动能转化为热能耗散。当座椅受到俯仰方向的激励时，并联支链开始工作，并触发磁流变液阻尼器工作，将该振动能转化为热能耗散。同理，当座椅受到侧倾方向的激励时，减振原理跟俯仰方向的工作原理相似。
Claims (6)
1.一种用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，其特征在于：包括静平台、若干减振支链、若干阻尼弹簧、动平台、座椅主体，
所述静平台底面与驾驶室底板固定连接，静平台顶面开有方形槽，方形槽内设置有转轴，
所述减振支链，为弹簧、阻尼器、带弯管的球角形成的带角度支架，所述阻尼器下端与静平台方形槽内的转轴连接，弹簧放置在阻尼器活塞杆上，阻尼器活塞杆与球角的末端固定连接，
所述阻尼弹簧一端固定连接在静平台顶面中部，
所述动平台，包括上平台、下平台和若干带滑槽支架，带滑槽支架将上、下平台连接为一体，下平台底面与阻尼弹簧的另一端固定连接，上平台顶面与座椅主体固定连接，带滑槽支架的滑槽与球角配合，形成球面副。
2.根据权利要求1所述的用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，其特征在于：所述静平台上设置有三个方形槽，方形槽在静平台内呈120°均布。
3.根据权利要求1所述的用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，其特征在于：所述带滑槽支架设置有三个，在上下两平台之间呈120°均布。
4.根据权利要求1所述的用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，其特征在于：所述减振支链设置有三个，且在动静平台之间呈120°均布。
5.根据权利要求1所述的用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，其特征在于：所述阻尼弹簧设置有三个，在静平台与动平台下平台之间呈120°均布，强化对Z轴方向的减振效果。
6.根据权利要求1所述的用于工程车辆的并联半主动多维减振座椅悬架，其特征在于：所述阻尼器为磁流变液阻尼器。
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