[发明专利]基于油气悬架的准零刚度的悬架系统

说明书

本发明公开了一种基于油气悬架的准零刚度的悬架系统，该悬架系统包含三个油缸和两个蓄能器。三个油缸的一端连接车桥另一端连接车架，其中一个是垂直油缸，另两个是水平油缸相对于垂直油缸对称布置。一个蓄能器通过电磁阀和管路与垂直油缸的大腔连通，另一蓄能器同样通过电磁阀和管路与两个水平油缸的大腔都连通。垂直油缸和水平油缸分别有独立的液压控制系统，这两个液压控制系统共用一个液压泵。该悬架系统具有充油、放油和刚性与弹性转换功能，并可以通过合理匹配两蓄能器的参数实现在平衡位置附近的准零刚度特性。本系统是一种被动油气悬架系统，成本低，安全系数高。

技术领域

本发明涉及一种悬架系统，尤其是涉及一种新型可实现准零刚度的油气悬架系统。

背景技术

随着车辆技术发展，油气悬架系统由于其非线性特性得到广泛的应用。悬架的刚度越小其减振效果越明显，但悬架行程较大。但目前油气悬架在车辆平衡位置刚度较大，影响其减振性能。

发明内容

本发明专利的目的是为了解决车辆在复杂工况下行驶平顺性差的问题，提供了一种成本相对低廉、安装方便的新型油气悬架系统。本发明设计一种悬架使其在平衡位置的刚度近似为零，其它位置刚度与位移成非线性的油气悬架系统。

本发明包括车架、车桥、安装支架、垂直油缸、水平油缸、液压管路、第一阻尼孔、第二阻尼孔、第一蓄能器、第二蓄能器，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第一溢流阀、第二溢流阀、第三溢流阀、油箱、液压泵、滤清器和截止阀，每个车桥包含两套悬架系统，左右侧各有一套悬架系统，垂直油缸垂向放置，垂直油缸承受车架垂向载荷，垂直油缸一端通过安装支架与车桥铰接，垂直油缸另一端通过安装支架与车架铰接；两个水平油缸相对于垂直油缸对称布置，每个水平油缸均通过两个安装支架分别与车桥和车架铰接；当车辆在平衡位置时，两个水平油缸水平放置，不承受垂向载荷；第一蓄能器通过液压管路经过第一电磁阀与垂直油缸的大腔连通；第二蓄能器通过液压管路经过第六电磁阀分别与两个水平油缸的大腔连通。第一电磁阀和第六电磁阀的作用可使悬架处于弹性和刚性状态。为保护第一蓄能器和第二蓄能器，在第一蓄能器与油箱之间安装第一溢流阀，在第二蓄能器与油箱之间安装第三溢流阀。油箱依次通过滤清器、截止阀与液压泵进口连通，以便对悬架系统进行充油。液压泵的出口与油箱之间安装有第二溢流阀，以保护液压泵不受损坏。悬架系统通过第一阻尼孔、第二电磁阀、第二阻尼孔、第五电磁阀实现对悬架系统的放油，第一阻尼孔和第二阻尼孔控制悬架系统液压油的放油速度。

垂直油缸、两个水平油缸的小腔均和大气连通。垂直油缸、两个水平油缸的小腔也可通过油管和各自油缸大腔连通。垂直油缸的缸杆可与车桥铰接，垂直油缸的缸筒也可与车架铰接；水平油缸的缸杆可与车桥铰接，水平油缸的缸筒也可与车架铰接。

所述悬架系统是指基于油气悬架的准零刚度的悬架系统。

本发明专利的优点是：

1、本发明可通过协调改变两蓄能的体积、预充气压力来改变悬架系统的刚度。悬架系统在平衡位置的刚度可调整为正刚度、零刚度和负刚度。只要第一蓄能器和第二蓄能器参数设计合理，即可保证悬架在平衡位置的刚度为准零刚度，从而提高车辆行驶的平顺性。

2、此油气悬架仍为非线性悬架，悬架的刚度和位移的关系仍为非线性关系。可充分发挥油气悬架的减振性能。

3、此悬架系统的两水平油缸对称布置，两水平油缸水平方向对车桥的作用力可相互抵消，提高了车桥的安全系数。

4、此油气悬架系统为被动油气悬架系统，安装方便，设计和制造成本相对于主动悬架、半主动悬架低。

5、悬架系统可实现刚性和弹性转换，具备充、放油功能，并具有系统压力过载保护功能。

6、垂直油缸和水平油缸对应独立液压控制系统。这两套控制系统共用一个液压泵，节省制造成本。

附图说明