CN116409353A - 一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，包括：液压模块，作为抗侧滚减振液压互联系统执行元件，包括安装在车体上的前左液压缸、前右液压缸、后左液压缸和后右液压缸；阻尼模块，用于产生阻尼力，衰减转向架与车体之间的高低频运动，所述阻尼模块包括结构相同的前阻尼模块和后阻尼模块；蓄能模块，作为车辆侧滚运动能量吸收和车辆恢复平衡能量提供的蓄能单元，包括蓄能器一和蓄能器二；安全模块，用于调节液压油路最大压力和系统紧急安全爆破；本发明车辆行驶过程中发生点头振动、沉浮振动等高低频振动时，液压缸油腔之间油路流动，通过阻尼模块产生阻尼力，衰减转向架与车体的高低频运动。
Description
技术领域
本发明涉及车辆悬挂技术领域，具体涉及一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统。
背景技术
现在悬挂车辆大都采用抗侧滚扭杆装置来提高车辆的侧滚刚度，然而抗侧滚扭杆装置只抑制车辆的侧滚振动，无法抑制车辆运行过程中的垂向高低频振动，需配合使用空气弹簧或垂向减振器来抑制车体与转向架之间垂向运动，且使用的抗侧滚扭杆明显存在扭杆的重量大、自振频率低、易产生共振而疲劳断裂，而安装通用的减振装置不具备抗侧滚功能。为有效地同时解决抑制车辆悬挂侧滚运动及衰减悬挂振动问题，本发明提供一种具备抗侧滚功能和衰减悬挂垂向振动的车辆悬挂抗侧滚减振液压互联系统方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，解决抑制车辆悬挂侧滚运动及衰减悬挂振动的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，包括：
液压模块，作为抗侧滚减振液压互联系统执行元件，包括安装在车体上的前左液压缸、前右液压缸、后左液压缸和后右液压缸；
阻尼模块，用于产生阻尼力，衰减转向架与车体之间的高低频运动，所述阻尼模块包括结构相同的前阻尼模块和后阻尼模块；
蓄能模块，作为车辆侧滚运动能量吸收和车辆恢复平衡能量提供的蓄能单元，包括蓄能器一和蓄能器二；
安全模块，用于调节液压油路最大压力、调节系统液压油路静态压力平衡和系统紧急安全爆破；
所述液压油路包括Z1和Z2两条独立互联油路，所述互联油路Z1和互联油路Z2连接液压模块、阻尼模块、蓄能模块和安全模块。
作为本发明进一步的方案：所述互联油路Z1为前左液压缸下腔、前右液压缸上腔、后左液压缸下腔、后右液压缸上腔、前阻尼模块的阻尼单元B1-Z1-A2、后阻尼模块的阻尼单元B3-Z1-A4、蓄能器一连接形成；
所述互联油路Z2为前左液压缸上腔、前右液压缸下腔、后左液压缸上腔、后右液压缸下腔、前阻尼模块的阻尼单元A1-Z2-B2、后阻尼模块的阻尼单元A3-Z2-B4、蓄能器二连接形成。
作为本发明进一步的方案：所述液压模块的液压缸均为结构相同的双作用双活塞杆液压缸。
作为本发明进一步的方案：所述前左液压缸包括缸体，所述缸体上安装有活塞杆，所述缸体内设有作用面积相等的上油腔和下油腔，所述缸体上设置有与上油腔相连通的油口A和与下油腔相连通的油口B。
作为本发明进一步的方案：所述缸体上安装有与上油腔相连的排气单向阀三，所述活塞杆内设置有与下油腔相连通的加工连通孔，所述活塞杆上部设置有与加工连通孔相连的排气单向阀四。
作为本发明进一步的方案：所述前阻尼模块包括四个相同功能的阻尼单元，每个阻尼单元对应互联油路Z1或互联油路Z2和连接液压缸的一个油腔，所述阻尼单元由阻尼孔、调节阀和反向设置的单向阀并联组成。
作为本发明进一步的方案：所述调节阀按卸荷压力梯度设置有多个。
作为本发明进一步的方案：所述安全模块包括反向安装的溢流阀一和溢流阀二、用于连接互联油路Z1和互联油路Z2的平衡阻尼孔以及用于紧急保护系统部件因高压损坏的爆破片。
作为本发明进一步的方案：所述安全模块还包括有用于系统进行注油排气的排气单向阀一和排气单向阀二。
本发明的有益效果：车辆行驶过程发生侧滚运动时，一个液压互联油路中连接液压缸油腔均受压缩，油腔体积减小，油液从压缩腔进入蓄能器中，使油路压力增高，另一个液压互联油路中液压缸油腔均受拉伸，油腔体积增大，油液从蓄能器中补油进入液压缸拉伸腔，使油路压力降低，从而在液压缸拉伸腔和压缩腔形成压差，产生一个与侧滚运动相反作用力，阻碍车辆侧滚运动，提供车辆恢复平衡位置作用力，同时液压缸油液通过阻尼模块产生阻尼力进一步衰减侧滚运动；车辆行驶过程中发生点头振动、沉浮振动等高低频振动时，液压缸油腔之间油路流动，通过阻尼模块产生阻尼力，衰减转向架与车体的高低频运动。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1是本发明一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统示意图；
图2是本发明抗侧滚工作示意图；
图3是本发明点头振动衰减示意图；
图4是本发明沉浮振动衰减示意图；
图5是本发明阻尼模块原理示意图；
图6是本发明安全模块原理示意图；
图7是本发明系统注油排气示意图；
图8是本发明液压缸结构示意图。
图中：1、车体；2、前转向架；3、后转向架；4、液压模块；41、前左液压缸；411、上油腔；412、下油腔；413、活塞杆；414、油口A；415、油口B；416、排气单向阀三；417、排气单向阀四；42、前右液压缸；43、后左液压缸；44、后右液压缸；5、前阻尼模块；51、单向阀；52、阻尼孔；53、调节阀；6、后阻尼模块；7、蓄能器一；8、蓄能器二；9、安全模块；91、溢流阀一；92、溢流阀二；93、排气单向阀一；94、平衡阻尼孔；95、排气单向阀二；96、爆破片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，包括：液压模块4，作为抗侧滚减振液压互联系统执行元件，包括安装在车体1上的前左液压缸41、前右液压缸42、后左液压缸43和后右液压缸44；四个液压缸垂向布置在转向架与车体1之间，前转向架2与车体1左右各安装一个，后转向架3与车体1左右各安装一个。
阻尼模块用于产生阻尼力，衰减转向架与车体1之间的高低频运动，阻尼模块包括结构相同的前阻尼模块5和后阻尼模块6；
蓄能模块，作为车辆侧滚运动能量吸收和车辆恢复平衡能量提供的蓄能单元，包括蓄能器一7和蓄能器二8；
安全模块9，用于调节液压油路最大压力、调节系统液压油路静态压力平衡和系统紧急安全爆破；
液压油路包括Z1和Z2两条独立互联油路，互联油路Z1和互联油路Z2连接液压模块4、阻尼模块、蓄能模块和安全模块9。
其中互联油路Z1为前左液压缸41下腔、前右液压缸42上腔、后左液压缸43下腔、后右液压缸44上腔、前阻尼模块5的阻尼单元B1-Z1-A2、后阻尼模块6的阻尼单元B3-Z1-A4、蓄能器一7连接形成；互联油路Z2为前左液压缸41上腔、前右液压缸42下腔、后左液压缸43上腔、后右液压缸44下腔、前阻尼模块5的阻尼单元A1-Z2-B2、后阻尼模块6的阻尼单元A3-Z2-B4、蓄能器二8连接形成。
请参阅图8所示，四个垂向布置液压缸均为双作用双活塞杆液压缸，具有两个作用面积相等的上油腔411和下油腔412，保证了在车辆静态两液压互联油路压力平衡时，四个液压缸均在中间平衡位置；具有连接液压互联系统的油口A414与油口B415，具有系统注油时排气单向阀三416与排气单向阀四417。
油口A414与排气单向阀三416设置在上油腔411上部与上油腔411直接相连，油口B415设置在下油腔412下部与下油腔412直接相连，排气单向阀四417设置在活塞杆413上部通过活塞杆加工连通孔与下油腔412相连，便于液压缸垂向安装时注油排气。
当车辆发生侧滚运动时，以车体1向左侧滚为例，如图2所示，前左液压缸41、后左液压缸43产生压缩运动，前右液压缸42、后右液压缸44产生拉伸运动，前左液压缸41下腔B1、前右液压缸42上腔A2、后左液压缸43下腔B3、后右液压缸44上腔A4均受到压缩，油腔体积减小，油液分别通过前阻尼模块5中B1-Z1、A2-Z1、B3-Z1、A4-Z1的阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后流入蓄能器一7，蓄能器一7油液体积增大，压力升高，同时，前左液压缸41上腔A1、前右液压缸42下腔B2、后左液压缸43上腔A3、后右液压缸44下腔B4均受到拉伸，油腔体积增大，油液从蓄能器二8中通过后阻尼模块6的Z2-A1、Z2-B2、Z2-A3、Z2-B4单向阀51补油进入油腔，蓄能器一7油液体积减小，压力降低。由于液压缸油腔油液流出产生阻尼作用，将在各液压上产生一个阻碍侧倾运动的阻尼力，衰减侧倾运动。当达到最大侧倾角时，由于蓄能器一7与蓄能器二8的压力变化差将传递至液压缸上下腔，使各液压缸产生一个回复平衡的抗侧滚回复力，使车辆回正。
当车辆发生点头振动时，以前车体1向下、后车体1向上点头运动为例，如图3所示，前左液压缸41、前右液压缸42产生压缩运动，后左液压缸43、后右液压缸44产生拉伸运动，前左液压缸41下腔B1、前右液压缸42下腔B2、后左液压缸43上腔A3、后右液压缸44上腔A4受到压缩，油腔体积减小，前左液压缸41上腔A1、前右液压缸42上腔A2、后左液压缸43下腔B3、后右液压缸44下腔B4受到拉伸，油腔体积增大，前左液压缸41的下腔油液通过前阻尼模块5中B1-Z1的阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后通过前阻尼模块5的Z1-A2单向阀51流入前右液压缸42上腔，同理，前右液压缸42的下腔油液通过前阻尼模块5中B2-Z2的阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后通过前阻尼模块5的Z2-A1单向阀51流入前左液压缸41上腔，后左液压缸43的上腔油液通过后阻尼模块6的A3-Z2阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后通过后阻尼模块6的Z2-B4单向阀51流入后右液压缸44下腔，后右液压缸44上腔油液通过后阻尼模块6的A4-Z1阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后通过后阻尼模块6的Z1-B3流入后左液压缸43下腔。由于液压缸油腔油液流出产生阻尼作用，将在各液压缸上产生一个阻碍点头振动的阻尼力，衰减点头振动。由于油液交换在左右两液压缸进行，蓄能器油液保持不变。
当车辆发生沉浮振动时，以车体1整体下沉运动为例，如图4所示，前左液压缸41、前右液压缸42、后左液压缸43、后右液压缸44产生压缩运动，前左液压缸41下腔B1、前右液压缸42下腔B2、后左液压缸43下腔B3、后右液压缸44下腔B4受到压缩，油腔体积减小，前左液压缸41上腔A1、前右液压缸42上腔A2、后左液压缸43上腔A3、后右液压缸44上腔A4受到拉伸，油腔体积增大，前左液压缸41下腔油液通过前阻尼模块5的B1-Z1阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后通过前阻尼模块5的Z1-A2单向阀51流入前右液压缸42上腔，同理，前右液压缸42下腔油液通过前阻尼模块5的B2-Z2阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后通过前阻尼模块5中Z2-A1单向阀51流入前左液压缸41上腔，后左液压缸43下腔油液通过后阻尼模块6的B3-Z1阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后通过后阻尼模块6的Z1-A4单向阀51流入后右液压缸44上腔，后右液压缸44下腔油液通过后阻尼模块6的B4-Z2阻尼孔52和调节阀53产生阻尼后通过后阻尼模块6的Z2-A3单向阀51流入后左液压缸43上腔。由于液压缸油腔油液流出产生阻尼作用，将在各液压缸上产生一个阻碍沉浮振动的阻尼力，衰减沉浮振动。由于油液交换在左右两液压缸进行，蓄能器油液保持不变。
阻尼力产生均在液压缸油液流出通过阻尼模块的阻尼孔52和调节阀53过程中，如图5所示，阻尼模块包含四个相同布置的阻尼调节单元可对应控制两个油缸中四个油腔的阻尼力，阻尼调节单元设置阻尼孔52用于调节油缸低速阻尼力，成梯度卸荷压力布置多个调节阀53可控制多个不同速度点的阻尼力，实现液压缸具有多段可调阻尼特性。设置单向阀51可对液压缸拉伸腔进行快速补油，避免液压缸内出现真空，造成液压缸换向时出现一段行程无阻尼力输出。
在两个液压互联油路Z1与Z2之间设置安全模块9，如图6所示，平衡阻尼孔94用于调节Z1油路和Z2油路静态压力平衡，防止因注油或系统油液泄漏导致Z1、Z2油路压力不同导致车体1偏斜，两个反向内部设置的溢流阀一91和溢流阀二92用于防止注油过程或系统运用过程Z1、Z2油路压力过大导致系统管路和部件损坏，同时可以防止系统油液外泄造成系统油液不足，爆破片96用于紧急保护系统因过压导致损坏，排气单向阀一93和排气单向阀二95用于系统注油时排出系统中空气。
液压缸设置油口A414和油口B415用于系统连接上油腔411与下油腔412，设置排气单向阀三416和排气单向阀四417用于系统注油时对液压缸上油腔411与下油腔412排气，集油腔用于收集来自下油腔412和通过上腔内部泄漏油通道过来的上油腔411泄漏油，防止外部泄漏污染环境。
系统注油排气如图7所示，采用注油与抽真空排气设备通过注油口MS3、MS4注油，通过各个液压缸排气单向阀三416和排气单向阀四417、安全模块9的排气单向阀一93和排气单向阀二95进行抽真空排气，可彻底排出液压互联系统内油液空气，提高系统刚度，改善系统阻尼性能。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，包括：
液压模块(4)，作为抗侧滚减振液压互联系统执行元件，包括安装在车体(1)上的前左液压缸(41)、前右液压缸(42)、后左液压缸(43)和后右液压缸(44)；
阻尼模块，用于产生阻尼力，衰减转向架与车体(1)之间的高低频运动，所述阻尼模块包括结构相同的前阻尼模块(5)和后阻尼模块(6)；
蓄能模块，作为车辆侧滚运动能量吸收和车辆恢复平衡能量提供的蓄能单元，包括蓄能器一(7)和蓄能器二(8)；
安全模块(9)，用于调节液压油路最大压力和系统紧急安全爆破；
所述液压油路包括Z1和Z2两条独立互联油路，所述互联油路Z1和互联油路Z2连接液压模块(4)、阻尼模块、蓄能模块和安全模块(9)。
2.根据权利要求1所述的一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，所述互联油路Z1为前左液压缸(41)下腔、前右液压缸(42)上腔、后左液压缸(43)下腔、后右液压缸(44)上腔、前阻尼模块(5)的阻尼单元B1-Z1-A2、后阻尼模块(6)的阻尼单元B3-Z1-A4、蓄能器一(7)连接形成；
所述互联油路Z2为前左液压缸(41)上腔、前右液压缸(42)下腔、后左液压缸(43)上腔、后右液压缸(44)下腔、前阻尼模块(5)的阻尼单元A1-Z2-B2、后阻尼模块(6)的阻尼单元A3-Z2-B4、蓄能器二(8)连接形成。
3.根据权利要求1所述的一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，所述液压模块(4)的液压缸均为结构相同的双作用双活塞杆液压缸。
4.根据权利要求3所述的一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，所述前左液压缸(41)包括缸体，所述缸体上安装有活塞杆(413)，所述缸体内设有作用面积相等的上油腔(411)和下油腔(412)，所述缸体上设置有与上油腔(411)相连通的油口A(414)和与下油腔(412)相连通的油口B(415)。
5.根据权利要求4所述的一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，所述缸体上安装有与上油腔(411)相连的排气单向阀三(416)，所述活塞杆(413)内设置有与下油腔(412)相连通的加工连通孔，所述活塞杆(413)上部设置有与加工连通孔相连的排气单向阀四(417)。
6.根据权利要求1所述的一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，所述前阻尼模块(5)包括四个相同功能的阻尼单元，每个阻尼单元对应互联油路Z1或互联油路Z2和连接液压缸的一个油腔，所述阻尼单元由阻尼孔(52)、调节阀(53)和反向设置的单向阀(51)并联组成。
7.根据权利要求6所述的一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，所述调节阀(53)按卸荷压力梯度设置有多个。
8.根据权利要求1所述的一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，所述安全模块(9)包括反向安装的溢流阀一(91)和溢流阀二(92)、用于连接互联油路Z1和互联油路Z2的平衡阻尼孔(94)以及用于紧急保护系统部件因高压损坏的爆破片(96)。
9.根据权利要求8所述的一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统，其特征在于，所述安全模块(9)还包括有用于系统进行注油排气的排气单向阀一(93)和排气单向阀二(95)。
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| CN202310402352.9A Active CN116409353B (zh) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | 一种车辆悬挂用抗侧滚减振液压互联系统 |
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672127A (ja) * | 1992-06-22 | 1994-03-15 | Yamaha Motor Co Ltd | ４輪車用懸架装置 |
| WO2013069469A1 (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | アイシン精機株式会社 | 車両のサスペンション装置 |
| CN103434364A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-12-11 | 常州万安汽车部件科技有限公司 | 用于四轮车辆的液压互联消扭悬架系统 |
| CN103587371A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-19 | 徐光中 | 一种车辆悬架单元以及互连悬架系统 |
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| CN217598271U (zh) * | 2021-12-30 | 2022-10-18 | 比亚迪股份有限公司 | 液压悬架系统及具有其的车辆 |
-
2023
- 2023-04-14 CN CN202310402352.9A patent/CN116409353B/zh active Active
Patent Citations (7)
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