[发明专利]悬挂油缸以及起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种悬挂油缸以及设置该悬挂油缸的起重机。

背景技术

悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的所有传力连接装置以及相连接的元件的总称，悬架主要的功能是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动(或理解为震动)，以保证汽车的行驶平顺性。悬架主要由弹性元件、减振器、导向机构和横向稳定杆等组成。悬架有独立悬架和非独立悬架之分。车桥是通过悬架与车架(或承载式车身)相连，两端安装车轮的装置。车架的功用主要是支承连接汽车的各零部件，承受来自车内外的各种载荷。

全地面起重机为兼有汽车起重机和越野起重机特点的高性能起重机，其具有行驶速度快，多桥驱动，全轮转向，爬坡能力强，适应复杂路况行驶等功能。全地面起重机一般使用油气悬架系统。油气悬架系统是以油液传递压力、用惰性气体(通常为N2)作为弹性介质的悬架系统，它由蓄能器(相当于弹簧)和具有减振减振器功能的悬挂油缸组成，将传统悬架系统的弹簧元件和减振减振器功能集于一体。与传统悬挂相比，油气悬挂具有良好的非线性刚度特性和非线性阻尼特性，能够最大限度满足车辆的平顺性要求。全地面起重机底盘悬架一般分为两种，一种是非独立悬架，一种是独立悬架。非独立悬架的特点是两侧车轮安装在整体式车桥上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮。独立悬架的特点是两侧车轮安装于断开式车桥上，两侧车轮分别独立地与车架(或车身)弹性连接，当一侧车轮受冲击时，其运动不直接影响到另一侧车轮。

如图1所示的非独立悬架，它的特点是两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥12通过悬架与车架13或车身相连。如果行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整体式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。

如图2所示独立悬架相对于如图1所示非独立悬架的区别在于：车桥不是整体的，而是由两个半桥即左半桥22与右半桥24组成。它的特点是：车桥是断开的，每一侧车轮单独地通过悬架与车架23(或车身)相连，每一侧车轮可以独立跳动。

如图2所示独立悬架与非独立悬架相比，独立悬架优点在于：

1、能使发动机放低安装，有利于降低车辆的重心，使结构紧凑；

2、独立悬架允许前轮有较大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善；

3、独立悬挂非簧载，质量小，可提高车轮的附着性；

4、独立悬架能增大车辆离地间隙，提高车辆的越野通过能力。当然，独立悬架也存在着结构复杂，制造成本高、保养维修困难等缺陷。

如图3和图4所示，双节叉臂独立悬挂系统由两个半桥组成，每个半桥有两个上拉杆35和两个下拉杆36、传动轴38组成。两个半桥之间是差速器37，转向拉杆39与车桥34连接。此悬挂系统使用普通的悬挂油缸，该油缸既可在非独立悬挂系统上使用，也可在独立悬挂系统中使用，油缸一般由缸筒、活塞杆等组成，结构形式简单，两端均采用铰接的形式。由于上拉杆35、下拉杆36对于悬挂系统起到导向定位的作用，油缸采用铰接的形式，可避免油缸起导向定位作用，使得油缸受力状况较好。双节叉臂独立悬挂系统既有上拉杆结构，又有下拉杆结构，整个系统空间较为紧凑，结构较为复杂。有些独立悬挂系统无上拉杆结构，仅有下拉杆结构，则油缸需起到一定的导向定位作用，可使悬挂系统更加稳定、可靠减振。

如图5所示为传统悬挂油缸结构中，油缸大腔9通过中心油管43与蓄能器连接，小腔46与可通过阻尼孔47、单向阀48及储油腔45与蓄能器连接。活塞杆41与外层保护壳42固定。活塞杆41上端与车架相应结构铰接，缸筒43与车架相应结构铰接。阻尼孔的作用是车架相对于车桥拉伸时，产生较大的阻尼力，可起到减振的作用。车架与车桥相对压缩时，储油腔油液可同时通过阻尼孔47与单向阀48迅速进入小腔，此时活塞杆41相对缸筒运动时42受到较小的阻尼力，通过大腔9油液并压缩相连蓄能器中的气体，此时油缸主要起弹性作用，相当于传统悬架的弹簧。

本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术中，悬挂油缸使用于非独立悬架系统与双节叉臂独立悬挂系统中具有受力情况较好等优点，但存在以下缺点：

1、油缸两端均采用铰接的方式，不能实现导向定位功能。对于油缸需起到导向定位的独立悬挂系统来说，一般不能够使用该结构形式的油缸。

2、独立悬架两桥分开，单侧冲击要比非独立悬架要大，因此对油缸的减振(减振也可以理解为减震)、缓冲效果提出了更好的要求。该油缸仅通过阻尼孔产生的阻尼效应实现减振作用，减振形式较为单一。