CN117565609A - 一种8×8重型高机动车的油气悬架系统设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种8×8重型高机动车的油气悬架系统设计方法，解决了整车偏载情况下左右悬架高度不一致的问题。系统采用“双横臂独立悬架+油气弹簧”的结构型式，双横臂为不等长结构，横臂外端连接轮边减速器；一、二桥采用相同的悬架模块即前悬架模块，三、四桥采用相同的悬架模块即后悬架模块，油气悬架系统包括前悬架模块、液压油箱、后悬架模块、角度传感器、油缸、管路、主阀和齿轮泵。系统将整车油气弹簧分成六组，对同桥左右侧油气弹簧的主油腔和环形腔进行交叉互联，形成高稳定性互联式平衡悬挂。本发明可以满足8×8重型卡车高机动越野性能要求，偏载使用工况下抗侧倾能力的要求，以及升降车姿的功能使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车悬架系统，具体涉及一种8×8重型高机动车的油气悬架系统设计方法。
背景技术
目前重型卡车悬架系统多数采用螺旋弹簧及空气弹簧作为弹性元件，螺旋弹簧只能承受垂直载荷，无减振功能，需另外加装减振器，尤其在颠簸路面下，舒适性比较差，螺旋弹簧长度不可调，复杂路况的适应性差，无法按需调节车身高度及车姿，空气弹簧悬架系统同样需要加装减振器实现减振，并且还需要加装V型推力杆、直推力杆、纵臂等导向机构件来满足整车侧倾刚度的要求，布置复杂，需要的装配空间较大，并且弹簧可调上下行程有限，有少数重型卡车悬架系统采用油气悬挂系统，油气悬挂系统无需另外安装减振器，它是通过充入蓄能器中的氮气及阻尼阀组发挥减振作用，同时可以通过对油缸充放油液，实现油缸伸长缩短动作，从而实现整车升降功能，然而以往油气悬架系统都采用左右油缸非交叉互联原理实现整车升降功能，此种方案无法满足车辆偏载情况的使用，同时整车平顺性、运动稳定性无法保证，车辆行驶过程中，在载荷的冲击下，会出现载荷较大一侧悬架高度低，载荷较小一侧悬架高度高的情况；驻车状态下通过齿轮泵和阀供油使悬架升高，载荷小的一侧先升起，载荷大的一侧后升起。
发明内容
本发明油气悬挂的油缸采用左右交叉互联原理，解决了整车偏载情况下左右悬架高度不一致的问题。
本发明是由以下技术方案实现的：
一种8×8重型高机动车的油气悬架系统设计方法，系统采用“双横臂独立悬架+油气弹簧”的结构型式，双横臂为不等长结构，横臂外端连接轮边减速器；一、二桥采用相同的悬架模块即前悬架模块，三、四桥采用相同的悬架模块即后悬架模块，油气悬架系统包括前悬架模块、液压油箱、后悬架模块、角度传感器、油缸、管路、主阀和齿轮泵；
前悬架模块包括前悬架下控制臂、前悬架控制臂支架、前悬架上控制臂和前蓄能器，前悬架上控制臂和前悬架下控制臂的一端用销轴连接到前悬架控制臂支架上，另一端通过球铰连接到轮边上，油缸下端通过销轴连接到前悬架下控制臂上，上端通过销轴连接到前悬架控制臂支架上，油缸随前悬架下控制臂上下跳动而伸缩运动，前蓄能器中充有高压氮气，油缸中的油液通过油管作用到前蓄能器上；
后悬架模块包括后蓄能器、后悬架控制臂支架、后悬架上控制臂和后悬架下控制臂，后悬架上控制臂和后悬架下控制臂一端用销轴连接到后悬架控制臂支架上，另一端通过球铰连接到轮边上，油缸下端通过销轴连接到后悬架下控制臂上，上端通过销轴连接到后悬架控制臂支架上，油缸随后悬架下控制臂上下跳动而伸缩运动，后蓄能器中充有高压氮气，油缸中的油液通过油管作用到后蓄能器上；
系统所有电磁阀组均采用插装式电磁阀以减小布置空间；系统将整车油气弹簧分成六组，一桥单侧油气弹簧为一组，二桥单侧油气弹簧为一组，三、四桥单侧油气弹簧为一组，三、四桥单侧油气弹簧腔室之间通过管路连通，另外对同桥左右侧油气弹簧的主油腔和环形腔进行交叉互联，形成高稳定性互联式平衡悬挂；通过液压系统、电控单元和传感测试装置实现升降和调高等姿态调节的具体动作，同时使用系统中串联的调速阀即主阀来调节悬挂充放油的流量，保证车辆在一个方向上的运动基本同步；动力源采用取力驱动的方式，合理匹配扭矩、功率和排量等参数能够满足任务指标的调节时间要求。
本发明可以满足8×8重型卡车高机动越野性能要求，偏载使用工况下抗侧倾能力的要求，以及升降车姿的功能使用需求。
附图说明
图1是本发明油气悬架系统布置图；
图2是本发明前悬架模块示意图；
图3是本发明后悬架模块示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明的悬架系统采用“双横臂独立悬架+油气弹簧”的结构型式，双横臂为不等长结构，横臂外端连接轮边减速器；一、二桥采用相同的悬架模块即前悬架模块1，三、四桥采用相同的悬架模块即后悬架模块3，此油气悬架系统包括前悬架模块1、液压油箱2、后悬架模块3、角度传感器4、油缸5、管路6、主阀7、齿轮泵8组成，总布置如图1所示。
前悬架上控制臂1-03和前悬架下控制臂1-01一端用销轴连接到前悬架控制臂支架1-02上，另一端通过球铰连接到轮边上，油缸5下端通过销轴连接到前悬架下控制臂1-01上，上端通过销轴连接到前悬架控制臂支架1-03上，油缸5随前悬架下控制臂1-01上下跳动而伸缩运动，前蓄能器1-04中充有高压氮气，油缸5中的油液通过油管作用到前蓄能器1-04上，前蓄能器1-04起到减振作用。布置图如图2所示。
后悬架上控制臂3-03和后悬架下控制臂3-04一端用销轴连接到后悬架控制臂支架3-02上，另一端通过球铰连接到轮边上，油缸5下端通过销轴连接到后悬架下控制臂3-04上，上端通过销轴连接到后悬架控制臂支架3-02上，油缸5随后悬架下控制臂3-04上下跳动而伸缩运动，后蓄能器3-01中充有高压氮气，油缸5中的油液通过油管作用到后蓄能器3-01上，后蓄能器3-01起到减振作用。布置图如图3所示。
本发明油气悬架液压系统所有电磁阀组均采用插装式电磁阀以减小布置空间；系统将整车油气弹簧分成六组，一桥单侧油气弹簧为一组，二桥单侧油气弹簧为一组，三、四桥单侧油气弹簧为一组。三、四桥单侧油气弹簧腔室之间通过管路连通，另外对同桥左右侧油气弹簧的主油腔和环形腔进行交叉互联，形成高稳定性互联式平衡悬挂，可成倍提升侧倾刚度，在不附加横向稳定杆的情况下仍旧具有优越的操稳性能；通过液压系统、电控单元和传感测试装置实现升降和调高等姿态调节的具体动作，同时使用系统中串联的调速阀即主阀7来调节悬挂充放油的流量，保证车辆在一个方向上的运动基本同步；动力源采用取力驱动的方式，合理匹配扭矩、功率和排量等参数能够满足任务指标的调节时间要求。
本发明方法设计的油气悬架系统，可实现8x8重型卡车的高承载及高机动越野性能，通过性高，具有升降车姿功能；油气悬架油缸左右交叉互联，加强侧倾刚度，改变整车偏载状态的适应性。
Claims (1)
1.一种8×8重型高机动车的油气悬架系统设计方法，其特征是：系统采用“双横臂独立悬架+油气弹簧”的结构型式，双横臂为不等长结构，横臂外端连接轮边减速器；一、二桥采用相同的悬架模块即前悬架模块(1)，三、四桥采用相同的悬架模块即后悬架模块(3)，油气悬架系统包括前悬架模块(1)、液压油箱(2)、后悬架模块(3)、角度传感器(4)、油缸(5)、管路(6)、主阀(7)和齿轮泵(8)；
前悬架模块(1)包括前悬架下控制臂(1-01)、前悬架控制臂支架(1-02)和、前悬架上控制臂(1-03)和前蓄能器(1-04)，前悬架上控制臂(1-03)和前悬架下控制臂(1-01)的一端用销轴连接到前悬架控制臂支架(1-02)上，另一端通过球铰连接到轮边上，油缸(5)下端通过销轴连接到前悬架下控制臂(1-01)上，上端通过销轴连接到前悬架控制臂支架(1-03)上，油缸(5)随前悬架下控制臂(1-01)上下跳动而伸缩运动，前蓄能器(1-04)中充有高压氮气，油缸(5)中的油液通过油管作用到前蓄能器(1-04)上；
后悬架模块(3)包括后蓄能器(3-01)、后悬架控制臂支架(3-02)、后悬架上控制臂(3-03)和后悬架下控制臂(3-04)，后悬架上控制臂(3-03)和后悬架下控制臂(3-04)一端用销轴连接到后悬架控制臂支架(3-02)上，另一端通过球铰连接到轮边上，油缸(5)下端通过销轴连接到后悬架下控制臂(3-04)上，上端通过销轴连接到后悬架控制臂支架(3-02)上，油缸(5)随后悬架下控制臂(3-04)上下跳动而伸缩运动，后蓄能器(3-01)中充有高压氮气，油缸(5)中的油液通过油管作用到后蓄能器(3-01)上；
系统所有电磁阀组均采用插装式电磁阀以减小布置空间；系统将整车油气弹簧分成六组，一桥单侧油气弹簧为一组，二桥单侧油气弹簧为一组，三、四桥单侧油气弹簧为一组，三、四桥单侧油气弹簧腔室之间通过管路连通，另外对同桥左右侧油气弹簧的主油腔和环形腔进行交叉互联，形成高稳定性互联式平衡悬挂；通过液压系统、电控单元和传感测试装置实现升降和调高等姿态调节的具体动作，同时使用系统中串联的调速阀即主阀(7)来调节悬挂充放油的流量，保证车辆在一个方向上的运动基本同步；动力源采用取力驱动的方式，合理匹配扭矩、功率和排量等参数能够满足任务指标的调节时间要求。
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