CN113997740A - 一种多级变刚度平衡悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多级变刚度平衡悬架，属于交通运输技术领域，包括安装在车架内部的横梁，横梁的前后端通过上导向机构与车桥相连，在相邻车桥的端部之间安装有承载机构，在车架的外侧面上安装有平衡轴支架，平衡轴支架内安装有可转动的平衡轴，承载机构的中部安装在平衡轴上，承载机构包括若干个板簧，车桥端部的上端安装有车桥上支座，车桥上支座上安装有阶梯式板簧支座，最上端板簧的两端与最上端的台阶面相接触，其它板簧的两端位于相对应台阶面的上方。采用本发明可使车辆在空载、半载、满载时，板簧的刚度均处于最优刚度状态，提高了车辆的舒适度。

Description

一种多级变刚度平衡悬架
技术领域
本发明涉及一种多级变刚度平衡悬架，属于交通运输技术领域。
背景技术
后平衡悬架是车辆底盘系统的重要部件，其结构对车辆的承载性能和可靠性能有至关重要的影响。平衡悬架由纵向倒挂式板簧组成，板簧端部搭接在车桥的板簧支座上，板簧可以绕中部的平衡轴转动，悬架跳动时板簧可以在板簧支座上滑动。现有平衡悬架的板簧之间是紧密贴合的，不存在间隙，且板簧支座只有一个台阶，板簧端部搭接在车桥的板簧支座之上，板簧的刚度是固定的，而且通常板簧的刚度是满载状态下设计的，因此在空载、半载时板簧的刚度会过大，影响车辆的舒适性。
申请号为CN202110148504.8的一件发明专利公开了一种平衡悬架总成，包括车架，车架由纵梁和横梁组成，横梁的两端设有平衡轴，平衡轴的端部通过骑马螺栓设有板簧，板簧的两端安装在中桥和车桥上，板簧的钢片与钢片之间紧密贴合，板簧的刚度是固定的，而且通常钢板弹簧的刚度是满载状态下设计的，因此在空载、半载时板簧的刚度会过大，影响车辆的舒适性。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种多级变刚度平衡悬架，实现了承载机构的变刚度，使车辆在空载、半载、满载时，承载机构均处于最优刚度设计，提高了车辆的舒适性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
即一种多级变刚度平衡悬架，包括安装在车架内部的横梁，横梁的前后端通过上导向机构与车桥相连，在相邻车桥的端部之间安装有承载机构，在车架的外侧面上安装有平衡轴支架，平衡轴支架内安装有可转动的平衡轴，承载机构的中部安装在平衡轴上，承载机构包括若干个板簧；
车桥端部的上端安装有车桥上支座，车桥上支座上安装有阶梯式板簧支座，阶梯式板簧支座上设有若干个台阶面，台阶面的数量与板簧的数量相同，最上侧板簧的端部与最上侧的台阶面相接触，其它板簧的端部位于相对应台阶面的上方且两者之间存在间隙。
本发明除了最上端的板簧之外，其它板簧的端部与相对应下方台阶面之间均存在间隙，防止车辆处于极限工况时脱离台阶面或板簧端部与相邻较高的阶梯相撞这样的设计可以降低板簧之间的摩擦力。当车辆空载时仅最上端的板簧搭接在阶梯式板簧支座的台阶面上起支撑作用，随着载重量的增大，其余下端的板簧与台阶面的搭接数量逐渐增加，使车辆在空载、半载、满载时，板簧的刚度均处于最优刚度状态，提高了车辆的舒适度。
进一步优选，所述阶梯式板簧支座与所述车桥上支座为一体式结构，一体式结构设计在加工时会更加方便。
进一步优选，所述台阶面的表面上设有耐磨垫块，台阶面的磨损频率比较高，设置耐磨垫块能够避免对阶梯式板簧支座的磨损，同时耐磨性能也更好。
进一步优选，所述承载机构的中部是通过U型骑马螺栓、骑马螺栓螺母、平衡轴壳安装在平衡轴上的，上述设计安装方便、牢固。
进一步优选，在所述U型骑马螺栓与最上端的板簧之间设有一个板簧压块，车辆在行驶过程中，U型骑马螺栓会频繁挤压板簧，随着时间的延长会严重损坏板簧，设置的板簧压块起到保护板簧的作用。
进一步优选，在所述车桥上支座上设有一个倒钩结构。车桥上支座上的倒钩起到在车桥向下跳动时的限位作用。
进一步优选，所述车桥端部的下端安装有车桥下支座，车桥下支座与平衡轴支架之间通过下导向机构相连，下导向机构为直推推力杆，所述上导向机构为V形推力杆，上导向机构与下导向机构组成平行四边形的四连杆机构。四连杆机构起到引导车桥上下跳动的作用，且稳定性好。
进一步优选，所述车架的外侧面底端设有两个限位装置，限位装置包括限位块支架，限位块支架下端设有限位块。限位块限制车桥上跳，可避免车桥与车架直接碰撞，起到保护作用。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
本发明除了最上端的板簧之外，其它板簧的端部与相对应下方台阶面之间均存在间隙，防止车辆处于极限工况时脱离台阶面或板簧端部与相邻较高的阶梯相撞。这样的设计可以降低板簧之间的摩擦力，当车辆空载时仅最上端的板簧搭接在阶梯式板簧支座的台阶面上起支撑作用，随着载重量的增大，其余下端的板簧与台阶面的搭接数量逐渐增加，使车辆在空载、半载、满载时，板簧的刚度均处于最优刚度状态，提高了车辆的舒适度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图2为本发明具体实施方式承载机构中部安装的结构示意图。
图3为本发明具体实施方式承载机构与阶梯式板簧支座的结构示意图。
图4为本发明具体实施方式承载机构与阶梯式板簧支座的局部放大结构示意图。
图5为本发明具体实施方式导向机构的结构示意图。
图6为本发明具体实施方式限位装置的结构示意图。
图中：1、承载机构；2、下导向机构；3、上导向机构；4、限位装置；5、板簧；6、板簧压块；7、U型骑马螺栓；8、骑马螺栓螺母；9、平衡轴支架；10、平衡轴端盖；11、端盖螺栓；12、平衡轴壳；13、阶梯式板簧支座；14、车桥上支座；15、横梁；16、车桥下支架；17、限位块；18、限位块支架；19、台阶面；20、平衡轴；21、倒钩。
具体实施方式
下面对照附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例一：
如图1至图6所示的一种多级变刚度平衡悬架，包括安装在车架内部的横梁15，横梁15的前后端通过上导向机构3与车桥相连，在相邻车桥的端部之间安装有承载机构1，在车架的外侧面上安装有平衡轴支架9，平衡轴支架9内安装有可转动的平衡轴20，承载机构1的中部通过U型骑马螺栓7、骑马螺栓螺母8、平衡轴壳12安装在平衡轴20上，平衡轴20的外端通过端盖螺栓11安装有平衡轴端盖10，平衡轴壳12覆盖在平衡轴20上，U型骑马螺栓7下端穿过平衡轴壳12设置并用骑马螺栓螺母8进行固定，在U型骑马螺栓7与最上端的板簧5之间设有一个板簧压块6，承载机构1包括若干个板簧5；
车桥端部的上端安装有车桥上支座14，车桥上支座14上安装有阶梯式板簧支座13，阶梯式板簧支座13上设有若干个台阶面19，台阶面19的数量与板簧5的数量相同，最上侧板簧5的端部与最上侧的台阶面19相接触，其它板簧5的端部位于相对应台阶面19的上方，其它板簧5的两端与下方相对应台阶面19之间存在间隙。
实施例二：
在实施例一的基础上，阶梯式板簧支座13与车桥上支座14为一体式结构，车桥上支座14上设有一个倒钩21，台阶面19的表面上设有耐磨垫块。
实施例三：
在实施例二的基础上，车桥端部的下端安装有车桥下支座16，车桥下支座16与平衡轴支架9之间通过下导向机构2相连，下导向机构2为直推推力杆，上导向机构3为V形推力杆，上导向机构3与下导向机构2组成平行四边形的四连杆机构；
车架的外侧面底端设有两个限位装置4，限位装置4包括限位块支架18，限位块支架18下端设有限位块17。
工作原理：
本发明除了最上端的板簧之外，其它板簧的端部与相对应下方台阶面之间均存在间隙，防止车辆处于极限工况时脱离台阶面或板簧端部与相邻较高的阶梯相撞。这样的设计可以降低板簧之间的摩擦力，当车辆空载时仅最上端的板簧搭接在阶梯式板簧支座的台阶面上起支撑作用，随着载重量的增大，其余下端的板簧与台阶面的搭接数量逐渐增加，使车辆在空载、半载、满载时，板簧的刚度均处于最优刚度状态，提高了车辆的舒适度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种多级变刚度平衡悬架，包括安装在车架内部的横梁(15)，横梁(15)的前后端通过上导向机构(3)与车桥相连，在相邻车桥的端部之间安装有承载机构(1)，其特征在于：在所述车架的外侧面上安装有平衡轴支架(9)，平衡轴支架(9)内安装有可转动的平衡轴(20)，承载机构(1)的中部安装在平衡轴(20)上，承载机构(1)包括若干个板簧(5)；
车桥端部的上端安装有车桥上支座(14)，车桥上支座(14)上安装有阶梯式板簧支座(13)，阶梯式板簧支座(13)上设有若干个台阶面(19)，台阶面(19)的数量与板簧(5)的数量相同，最上侧板簧(5)的端部与最上侧的台阶面(19)相接触，其它板簧(5)的端部位于相对应台阶面(19)的上方且两者之间存在间隙。
2.根据权利要求1所述的一种多级变刚度平衡悬架，其特征在于：所述阶梯式板簧支座(13)与所述车桥上支座(14)为一体式结构。
3.根据权利要求1所述的一种多级变刚度平衡悬架，其特征在于：所述台阶面(19)的表面上设有耐磨垫块。
4.根据权利要求1所述的一种多级变刚度平衡悬架，其特征在于：所述承载机构(1)的中部通过U型骑马螺栓(7)、骑马螺栓螺母(8)、平衡轴壳(12)安装在平衡轴(20)上。
5.根据权利要求4所述的一种多级变刚度平衡悬架，其特征在于：在所述U型骑马螺栓(7)与最上端的板簧(5)之间设有一个板簧压块(6)。
6.根据权利要求1所述的一种多级变刚度平衡悬架，其特征在于：在所述车桥上支座(14)上设有一个倒钩(21)。
7.根据权利要求1所述的一种多级变刚度平衡悬架，其特征在于：所述车桥端部的下端安装有车桥下支座(16)，车桥下支座(16)与平衡轴支架(9)之间通过下导向机构(2)相连，下导向机构(2)为直推推力杆，所述上导向机构(3)为V形推力杆，上导向机构(3)与下导向机构(2)组成平行四边形的四连杆机构。
8.根据权利要求1所述的一种多级变刚度平衡悬架，其特征在于：所述车架的外侧面底端设有两个限位装置(4)，限位装置(4)包括限位块支架(18)，限位块支架(18)下端设有限位块(17)。
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