CN220809057U - 一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统和车辆，其包括主阀块和油气缸总成，所述油气缸总成的油缸包括有杆腔和无杆腔，所述有杆腔和所述无杆腔连通，所述主阀块通过第一管路与所述有杆腔连通，所述主阀块通过第二管路与所述无杆腔连通，所述第一管路上串联有拉伸液控换向阀，所述第二管路上并联设置有压缩液控换向阀和蓄能器。本实用新型能够实现在电磁静默状态下油气缸拉伸、压缩两个方向上的刚性闭锁。

Description

一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及油气悬架液压系统技术领域，特别涉及一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统和车辆。

背景技术

目前成熟应用的油气悬架液压系统液压泵采用取力器取力，通过对电磁阀组的控制实现底盘调高、调平、油气缸压缩方向上的刚性闭锁，通过对油气缸阻尼参数、蓄能器氮气参数的设定实现车辆行驶过程中的减振功能，使车辆有很好的平顺性。

中国专利CN115891548A的说明书中公开了一种液控拉伸闭锁油气悬架系统，上述系统包括主阀块、缸旁阀块、油气弹簧总成、液控阀；主阀块通过管路与缸旁阀块相连，缸旁阀块通过管路分别与油气弹簧总成的有杆腔和无杆腔相连，其中，缸旁阀块与有杆腔之间的管路上连接有液控阀，缸旁阀块和有杆腔分别与液控阀的输入端和输出端相连。其中，所述主阀块通过四路油管连接到四个缸旁阀块，所述各个缸旁阀块通过管路分别连接到各个油气弹簧总成的有杆腔和无杆腔，其中每个油气弹簧与对应的液控阀集成设计与布置。该技术方案虽然可以通过电磁阀控制通断，保证车辆行驶过程中不发生高压油泄漏，但是其只有一个液控阀，液控蓄能器通过管路液控阀的控制端相连，液控蓄能器通过四路油路连接到四个液控阀；正常行驶工况下，所述液控蓄能器内无压力，无法推动液控阀状态切换，车辆确保车辆处于正常行驶状态；拉伸闭锁工况下，先开启建压油路上的手动球阀，通过液压油向液控蓄能器内注油建压，压力满足条件后关闭手动球阀，使液控蓄能器内压力将液控阀的状态切换，隔离油气弹簧有杆腔Q2与无杆腔Q1之间的液压油流动，实现拉伸闭锁，并通过处于关闭状态的手动球阀和手动球阀，将拉伸闭锁状态保持；从拉伸闭锁工况切换为正常行驶工况时，仅需要打开卸荷油路上的手动球阀，使液控蓄能器内液压油回流，从而使液控阀的状态切换回双向导通状态。该技术方案存在的缺陷是：油气悬架液压系统的电磁阀控制方法无法实现以下功能，即在某特殊工况要求在电磁静默状态下在油气缸拉伸、压缩两个方向上刚性闭锁且能长时间保持，在正常行驶时解除闭锁状态且可靠地保持解锁状态。

实用新型内容

本申请实施例提供一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统和车辆，其能够实现在电磁静默状态下油气缸拉伸、压缩两个方向上的刚性闭锁。

本申请实施例提供了一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，包括主阀块和油气缸总成，所述油气缸总成的油缸包括有杆腔和无杆腔，所述有杆腔和所述无杆腔连通，所述主阀块通过第一管路与所述有杆腔连通，所述主阀块通过第二管路与所述无杆腔连通，所述第一管路上串联有拉伸液控换向阀，所述第二管路上并联设置有压缩液控换向阀和第一蓄能器。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述压缩液控换向阀和所述第一蓄能器之间的管路上串联有阻尼阀。

在本实用新型的一种优选实施方案中，还包括高压球阀和蓄能器组，所述蓄能器组的进油端通过进油管路与所述主阀块连通，所述蓄能器组的出油端通过出油管路与所述拉伸液控换向阀的控制端和所述压缩液控换向阀的控制端连通；所述进油管路上串联设置有所述高压球阀。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述蓄能器组包括第二单向阀和第二蓄能器，所述第二单向阀和所述第二蓄能器之间通过管路连通，所述第二单向阀的截止端通过进油管路与进油高压球阀连通，所述第二单向阀的导通端通过泄油管路与卸油油高压球阀连通。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述泄油管路上并联有蓄能器组压力传感器。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述主阀块由一个高压过滤器、一个溢流阀、一个测压接头、一个电磁卸荷阀、一个主阀块压力传感器、两个电磁换向阀和四个电磁开关阀组成。

在本实用新型的一种优选实施方案中，当电磁卸荷阀不得电时，电磁卸荷阀左位工作，系统处于卸荷状态；当电磁卸荷阀得电时，电磁卸荷阀右位工作，系统处于建压状态；

当电磁换向阀不得电时，电磁换向阀右位工作，系统压力连接回油T口，系统处于卸荷状态；当电磁换向阀得电时，电磁换向阀左位工作，系统压力连接压力油P口，系统处于供油状态；

当电磁开关阀不得电时，电磁开关阀左位工作处于断开状态；当电磁开关阀得电时，电磁开关阀阀右位工作处于接通状态。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述主阀块通过管路与电动液压泵连通，所述电动液压泵通过管路与液压油箱连通。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述主阀块和所述电动液压泵之间的管路上串联有第一单向阀。

本实用新型还公开了一种车辆，其包括具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本实用新型不仅结构简单紧凑，有效地解决了现有油气悬架液压系统在电磁静默特殊工况下无法实现油气缸拉伸、压缩两个方向上的刚性闭锁及快速解锁的问题；

本实用新型通过在常规可调节车辆姿态的油气悬架液压系统基础上，通过在油气缸上集成两个液控换向阀，增加一个通过高压球阀控制的蓄能器阀组，实现在电磁静默状态下油气缸拉伸、压缩两个方向上的刚性闭锁，同时动力源由取力器驱动的液压泵改为电动液压泵；

进一步的，本实用新型通过在压缩液控换向阀和蓄能器之间的管路上串联有阻尼阀，该阻尼阀可以通过节流孔提供阻尼力，当油气悬架液压系统处于减振工作状态时，油缸拉伸或压缩，油液通过节流孔产生阻尼力，并在单向阀的作用下让油缸压缩时的阻尼力小于拉伸时的阻尼力，以提高乘坐舒适性；

进一步的，本实用新型的蓄能器组包括单向阀和蓄能器，单向阀的存在能够有效地防止回流；

进一步的，本实用新型的主阀块由一个高压过滤器、一个溢流阀、一个测压接头、一个电磁卸荷阀、一个压力传感器、两个电磁换向阀和四个电磁开关阀组成，该技术方案相对于CN115891548A公开的技术方案有效地省略了单向阀(8DT、9DT、10DT、11DT)，在能够实现相同功能的前提下有效地降低了主阀块的制造成本；

进一步的，本实用新型的通过管路与电动液压泵连通，电动液压泵通过管路与液压油箱连通，主阀块与电动液压泵之间的管路上串联有单向阀，该技术方案通过系统的动力源由取力器驱动的液压泵改为电动液压泵具有稳定性高好、更易驱动控制的优点；

进一步的，本实用新型提出了一种装配有调高、调平、减振功能且集成压缩、拉伸闭锁功能的油气悬架液压系统的车辆，使车辆的液压系统的底盘在电磁静默条件下能实现拉伸、压缩两个方向上的闭锁且长时间保持闭锁状态，正常行驶状态能快速解锁且可靠地保持解锁状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例的一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统的示意图；

图2为本申请实施例的一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统的示意图；

图中：1-液压油箱，2-电动液压泵，3-第一单向阀，4-主阀块，5-高压过滤器，6-溢流阀，7-测压接头，8-电磁卸荷阀，9.1-主阀块压力传感器，9.2-蓄能器组压力传感器，10.1-前桥电磁换向阀，10.2-后桥电磁换向阀，11.1-左前电磁开关阀，11.2-右前电磁开关阀，11.3-左后电磁开关阀，11.4-右后电磁开关阀，12.1-左前油气缸总成，12.2-右前油气缸总成，12.3-左后油气缸总成，12.4-右后油气缸总成，13.1-左前油缸，13.2-右前油缸，13.3-左后油缸，13.4-右后油缸，14.1-左前拉伸液控换向阀，14.2-右前拉伸液控换向阀，14.3-左后拉伸液控换向阀，14.4-右后拉伸液控换向阀，15.1-左前压缩液控换向阀，15.2-右前压缩液控换向阀，15.3-左后压缩液控换向阀，15.4-右后压缩液控换向阀，16.1-左前阻尼阀，16.2-右前阻尼阀，16.3-左后阻尼阀，16.4-右后阻尼阀，17.1-左前蓄能器，17.2-右前蓄能器，17.3-左后蓄能器，17.4-右后蓄能器，18.1-进油高压球阀，18.2-泄油高压球阀，19-蓄能器组，20-第二单向阀，21-第二蓄能器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请实施例提供了一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，包括主阀块4和油气缸总成12，油气缸总成12的油缸13包括有杆腔和无杆腔，有杆腔和无杆腔连通，主阀块4通过第一管路与有杆腔连通，主阀块4通过第二管路与无杆腔连通，第一管路上串联有拉伸液控换向阀14，第二管路上并联设置有压缩液控换向阀15和第一蓄能器17。

优选地，压缩液控换向阀15和第一蓄能器17之间的管路上串联有阻尼阀16。

优选地，还包括高压球阀18和蓄能器组19，蓄能器组19的进油端通过进油管路与主阀块4连通，蓄能器组19的出油端通过出油管路与拉伸液控换向阀14的控制端和压缩液控换向阀15的控制端连通；进油管路上串联设置有高压球阀18。

优选地，蓄能器组19包括第二单向阀20和第二蓄能器21，第二单向阀20和第二蓄能器21之间通过管路连通，第二单向阀20的截止端通过进油管路与进油高压球阀18.1连通，第二单向阀20的导通端通过泄油管路与卸油高压球阀18.2连通。

优选地，泄油管路上并联有蓄能器组压力传感器9.2。

优选地，主阀块4由一个高压过滤器5、一个溢流阀6、一个测压接头7、一个电磁卸荷阀8、一个主阀块压力传感器9.1、两个电磁换向阀10和四个电磁开关阀11组成。需要指出，本实用新型的主阀块4相对于CN115891548A公开的技术方案有效地省略了单向阀(8DT、9DT、10DT、11DT)，在能够实现相同功能的前提下有效地降低了主阀块的制造成本。

优选地，当电磁卸荷阀8不得电时，电磁卸荷阀8左位工作，系统处于卸荷状态；当电磁卸荷阀8得电时，电磁卸荷阀8右位工作，系统处于建压状态；

当电磁换向阀10不得电时，电磁换向阀10右位工作，系统压力连接回油T口，系统处于卸荷状态；当电磁换向阀10得电时，电磁换向阀10左位工作，系统压力连接压力油P口，系统处于供油状态；

当电磁开关阀11不得电时，电磁开关阀11左位工作处于断开状态；当电磁开关阀11得电时，电磁开关阀11阀右位工作处于接通状态。

优选地，主阀块4通过管路与电动液压泵2连通，电动液压泵2通过管路与液压油箱1连通。

优选地，主阀块4和电动液压泵2之间的管路上串联有第一单向阀3。

本实用新型还公开了一种车辆，其包括具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统。

下面结合附图对本实用新型做出进一步的改进：

如图2所示，本实用新型一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统包括液压油箱1、电动液压泵2、第一单向阀3、主阀块4、油气缸总成12（包含左前油气缸总成12.1、右前油气缸总成12.2、左后油气缸总成12.3、右后油气缸总成12.4）、高压球阀18（包含进油高压球阀18.1、泄油高压球阀18.2）及蓄能器组19。电动液压泵2由现有油气悬架液压系统的取力器驱动的液压泵优化而来。主阀块4由高压过滤器5、溢流阀6、测压接头7、电磁卸荷阀8、主阀块压力传感器9.1、电磁换向阀10（包含前桥电磁换向阀10.1、后桥电磁换向阀10.2）及电磁开关阀11（包含左前电磁开关阀11.1、右前电磁开关阀11.2、左后电磁开关阀11.3、右后电磁开关阀11.4）组成，通过对电磁卸荷阀8、电磁换向阀10及电磁开关阀11的控制，实现油气悬架的调高、调平功能。油气缸总成12由油缸13、拉伸液控换向阀14、压缩液控换向阀15、阻尼阀16及第一蓄能器17组成，油缸13支撑载荷及执行调高、调平动作，第一蓄能器17内的氮气为悬架提供弹性刚度，阻尼阀16提供阻尼以衰减振动，液控换向阀（拉伸液控换向阀14、压缩液控换向阀15）在蓄能器组19的液压控制下实现油缸13在拉伸方向上的闭锁及解锁，压缩液控换向阀15在蓄能器组19的液压控制下实现油缸13在压缩方向上的闭锁。蓄能器组19由蓄能器组压力传感器9.2、第二单向阀20及第二蓄能器21组成，蓄能器组压力传感器9.2检测并输出第二蓄能器21的压力值，第二单向阀20配合进油高压球阀18.1执行蓄能器组19的进油控制，第二蓄能器21提供液控换向阀（拉伸液控换向阀14、压缩液控换向阀15）动作需要的控制压力。进油高压球阀18.1执行蓄能器组19的进油控制，泄油高压球阀18.2执行蓄能器组19的泄油控制。

油气悬架液压系统有3种工作状态：

1、行驶时，电动液压泵2、电磁卸荷阀8、电磁换向阀10、电磁开关阀11及压缩液控换向阀15都不得电，油气缸总成12中的液压油被电磁开关阀11锁住，油缸13与第一蓄能器17连通，处于减振工作状态，压缩/拉伸闭锁处于解锁状态。

2、悬架需要调整高度或调平时，整车处于停车状态，通过控制电动液压泵2、电磁卸荷阀8、电磁换向阀10及电磁开关阀11实现悬架调高或调平功能，处于调高、调平工作状态，压缩/拉伸闭锁处于解锁状态。

3、悬架需要双向闭锁时，整车停止，打开进油高压球阀18.1，关闭泄油高压球阀18.2，使电动液压泵2、电磁卸荷阀8得电，给第二蓄能器21充油，当蓄能器组压力传感器9.2输出的压力信号达到目标后，电动液压泵2、电磁卸荷阀8失电，停止给第二蓄能器21充油，关闭进油高压球阀18.1，整车断电，处于电磁静默状态；需要双向闭锁状态解除时，打开泄油高压球阀18.2即可解除双向闭锁状态。

优选地，液压油箱1集成吸油过滤、可视液位计、液位传感器、油温传感器、呼吸器及吸油球阀；电动液压泵2集成24V直流电机、齿轮泵、继电器、电线及航插件，具备IP68防水能力；第一单向阀3防止系统压力冲击电动液压泵。

优选地，主阀块4中，高压过滤器5用以保持系统的清洁度；溢流阀6用以限定系统额定压力；测压接头7用以点检及故障排查；电磁卸荷阀8在电磁线圈不得电时左位工作，处于卸荷状态，当系统需要压力时，电磁线圈得电，该阀右位工作，处于建压状态；主阀块压力传感器9.1用于采集并输出压力信号；电磁换向阀10.1负责前桥油气缸的供油，电磁换向阀10.2负责后桥油气缸的供油，当不得电时，该阀右位工作，系统压力连接回油T口，处于卸荷状态，当得电时，该阀左位工作，系统压力连接压力油P口，处于供油状态；左前电磁开关阀11.1、右前电磁开关阀11.2、左后电磁开关阀11.3、右后电磁开关阀11.4分别负责左前、右前、左后、右后油气缸油路的通断，当不得电时，该阀左位工作，处于断开状态，当得电时，该阀右位工作，处于接通状态；通过对电磁卸荷阀8、电磁换向阀10及电磁开关阀11的控制，可实现单个油气缸、单桥油气缸、整车油气缸的升降，进而实现油气悬架的调高、调平功能。

优选地，油气缸总成12中，油缸13负责承载及执行升降动作；阻尼阀16通过节流孔提供阻尼力，当油气悬架液压系统处于减振工作状态时，油缸13拉伸或压缩，油液通过节流孔产生阻尼力，并在单向阀的作用下让油缸压缩时的阻尼力小于拉伸时的阻尼力，以提高乘坐舒适性；在油气悬架液压系统处于减振工作状态（蓄能器组19处于泄压状态）时，液控换向阀（拉伸液控换向阀14、压缩液控换向阀15）在油缸13无杆腔油压的作用下上位工作，压缩液控换向阀15在第一蓄能器17的油压作用下下位工作，油缸13的有杆腔与无杆腔连通且与第一蓄能器17连通，当需要双向闭锁时，在蓄能器组19的液控压力下，液控换向阀（拉伸液控换向阀14、压缩液控换向阀15）下位工作，压缩液控换向阀15上位工作，油缸13有杆腔、无杆腔内的液压油都被锁住，液控换向阀（拉伸液控换向阀14、压缩液控换向阀15）的外泄油口接系统的回油T口；第一蓄能器17内充有干燥氮气，以提供减振所需的弹簧刚度。

优选地，蓄能器组19中，蓄能器组压力传感器9.2采集并输出第二蓄能器21的压力信号；第二单向阀20用来防止主阀块4中电动液压泵2、电磁卸荷阀8失电时第二蓄能器21内的液压油返回系统，并与进油高压球阀18.1、泄油高压球阀18.2一起保证蓄能器组19中的压力长时间不下降；第二蓄能器21内充干燥氮气以储存双向闭锁所需的液控能量。

本实用新型在常规可调节车辆姿态的油气悬架液压系统基础上，通过在油气缸上集成两个液控换向阀，增加一个通过高压球阀（进油高压球阀18.1、泄油高压球阀18.2）控制的蓄能器阀组19，实现在电磁静默状态下油气缸拉伸、压缩两个方向上的刚性闭锁，同时动力源由取力器驱动的液压泵改为电动液压泵。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，包括主阀块（4）和油气缸总成（12），所述油气缸总成（12）的油缸（13）包括有杆腔和无杆腔，其特征在于：所述有杆腔和所述无杆腔连通，所述主阀块（4）通过第一管路与所述有杆腔连通，所述主阀块（4）通过第二管路与所述无杆腔连通，所述第一管路上串联有拉伸液控换向阀（14），所述第二管路上并联设置有压缩液控换向阀（15）和第一蓄能器（17）。

2.根据权利要求1所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，其特征在于：所述压缩液控换向阀（15）和所述第一蓄能器（17）之间的管路上串联有阻尼阀（16）。

3.根据权利要求1所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，其特征在于：还包括高压球阀（18）和蓄能器组（19），所述蓄能器组（19）的进油端通过进油管路与所述主阀块（4）连通，所述蓄能器组（19）的出油端通过出油管路与所述拉伸液控换向阀（14）的控制端和所述压缩液控换向阀（15）的控制端连通；所述进油管路上串联设置有所述高压球阀（18）。

4.根据权利要求3所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，其特征在于：所述蓄能器组（19）包括第二单向阀（20）和第二蓄能器（21），所述第二单向阀（20）和所述第二蓄能器（21）之间通过管路连通，所述第二单向阀（20）的截止端通过进油管路与进油高压球阀（18.1）连通，所述第二单向阀（20）的导通端通过泄油管路与卸油油高压球阀（18.2）连通。

5.根据权利要求4所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，其特征在于：所述泄油管路上并联有蓄能器组压力传感器（9.2）。

6.根据权利要求1所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，其特征在于：所述主阀块（4）由一个高压过滤器（5）、一个溢流阀（6）、一个测压接头（7）、一个电磁卸荷阀（8）、一个主阀块压力传感器（9.1）、两个电磁换向阀（10）和四个电磁开关阀（11）组成。

7.根据权利要求6所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，其特征在于：当电磁卸荷阀（8）不得电时，电磁卸荷阀（8）左位工作，系统处于卸荷状态；当电磁卸荷阀（8）得电时，电磁卸荷阀（8）右位工作，系统处于建压状态；

当电磁换向阀（10）不得电时，电磁换向阀（10）右位工作，系统压力连接回油T口，系统处于卸荷状态；当电磁换向阀（10）得电时，电磁换向阀（10）左位工作，系统压力连接压力油P口，系统处于供油状态；

当电磁开关阀（11）不得电时，电磁开关阀（11）左位工作处于断开状态；当电磁开关阀（11）得电时，电磁开关阀（11）阀右位工作处于接通状态。

8.根据权利要求1所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，其特征在于：所述主阀块（4）通过管路与电动液压泵（2）连通，所述电动液压泵（2）通过管路与液压油箱（1）连通。

9.根据权利要求8所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统，其特征在于：所述主阀块（4）和所述电动液压泵（2）之间的管路上串联有第一单向阀（3）。

10.一种车辆，其特征在于：其包括如权利要求1-9任意一项所述的具备双向闭锁功能的油气悬架液压系统。