CN102294945B

CN102294945B - 车辆空气悬架减震装置

Info

Publication number: CN102294945B
Application number: CN 201010210484
Authority: CN
Inventors: 罗小洪
Original assignee: Individual
Current assignee: Chongqing Kaiximan Technology Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: CN102294945A

Abstract

车辆空气悬架减震装置，由活塞悬架减震装置、增压承载活塞装置和供气装置三部分构成，活塞悬架减震装置由活塞杆、活塞和活塞缸组成，所述增压承载活塞装置包括增压活塞缸和增压活塞，所述供气装置包括进气管、出气管、气泵和储气缸，进气管和出气管均与所述气泵和储气缸相通，所述气泵与储气缸相通。在本发明中，空气悬架采用活塞结构，通过二级增压和承载活塞增压，并采用液气压力转换，使得空气悬架减震体积大幅缩小，升降幅度随意可控、工作稳定、只需较低的支撑起源压力即可获得较高的工作压力，实现了真正意义上的全空气悬架，使得空气悬架广泛推广安装成为现实，车辆行驶平稳性和舒适性可得到显著提高。而且本发明结构简单，成本较低。

Description

车辆空气悬架减震装置

技术领域

本发明属于车辆悬架，具体地说，涉及一种设有活塞缸的车辆空气悬架减震装置。

背景技术

车辆悬架减震装置的功能是减少路况不佳造成的振荡，同时减轻车子急转弯或急刹车时车身的摇晃。空气悬架式减震装置以其刚度低，且刚度呈非线性、可调节，空气悬架高度可调、质量轻、噪声低等优点。越来越广泛地应用在各种车辆上，特别是高级大客车和精密载货车上，同时，空气悬架在豪华越野汽车上的应用量也在迅速上升，部分轿车也逐渐开始安装空气悬架。在一些特种车辆，如对防震要求较高的仪表车、救护车、特种军用车及要求高度可调节的集装箱运输车等，空气悬架几乎为唯一选择。目前车辆空气悬架减震装置主要是以橡胶气囊弹簧为弹性元件，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的。但该种结构的车辆悬架减震装置存在的缺点是：

1、气囊弹簧尺寸大。由于气囊弹簧尺寸很大，在轿车、微型汽车上布置非常困难，尤其是在非独立悬架的布置上无法保证两侧的空气弹簧有较大的中心距，从而使悬架侧向角刚度较小，必须装置横向稳定器；气囊弹簧过大的尺寸在轿车和微型汽车上安装应用难度特别大，必须对车架进行全面对应设计，因此不利与广泛推广。

2、应用范围窄。空气悬架因为车辆提供的起源压力有限，一般(＜0.85MPa)，因此必须较大的气囊尺寸，加上气囊弹簧的承载能力限制，随着载重量的增加，气囊弹簧尺寸也会随之增加，所以一般情况很难在货车或超大型运输车辆上推广运用。

3、危险性大。气囊弹簧由橡胶材质决定，一旦被腐蚀老化或超压损坏，车辆将完全丧失减震性能出现危险。

4、结构复杂。气囊弹簧只能承受垂直载荷，必须设置相应的导向机构以承受横向力、纵向力及力矩，车辆平衡调节须要复杂的电子感应平衡系统进行处理，因而成本高。

5、升降幅度小。气囊弹簧因为本身材质结构的限制，在升降幅度上的调节不可能设计得很大，所以在车辆的升降调节设计上受到很大的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尺寸小、承压大、升降幅度大，而且工作稳定、结构简单、应用范围广的空气悬架减震装置。

本发明的技术方案如下：车辆空气悬架减震装置，其特征在于：由活塞悬架减震装置、增压承载活塞装置和供气装置三部分构成，所述活塞悬架减震装置包括活塞杆、活塞和活塞缸，所述活塞杆下端连接所述活塞，上端伸出所述活塞缸外，在所述活塞下方的活塞缸腔内设有导管，该导管伸出所述活塞缸外；所述增压承载活塞装置包括增压活塞缸和增压活塞，所述增压活塞缸由相通的大气缸和小气缸两部分构成，相应的，与大气缸配合的为大活塞，与小气缸配合的为小活塞，所述大活塞与小活塞之间由连接杆连接在一起，在所述大活塞上方的大气缸内设有进气管和出气管，在所述小活塞下方的小气缸内设有导管，该导管与所述活塞缸上的导管连通，所述小活塞与所述活塞之间的空腔内为液体；所述供气装置包括进气管、出气管、气泵和储气缸，所述进气管和出气管均与所述气泵和储气缸相通，所述气泵与储气缸相通。该装置为活塞结构，通过二级增压和承载活塞增压，并采用液气压力转换，使得空气悬架减震体积大幅缩小，升降幅度随意可控、工作稳定，而且只需较低的支撑起源压力即可获得较高的工作压力。

在所述空气悬架减震装置上设有高度限位感应器，在所述进气管和出气管上设有电磁阀。通过高度限位感应器来控制进气管和出气管上的电磁阀开关，从而调节活塞缸的气压，进而保证车架或车身的高度。

所述高度限位感应器包括同步板、感应杆、套筒、感应球头和弹簧，所述感应杆的上端通过同步板与所述活塞杆连接，下端伸入所述套筒内，在套筒的内壁横向设有凹槽，在该凹槽的底部安装所述弹簧，所述弹簧的前端连接所述感应球头，所述感应球头伸入所述套筒的腔内。该种高度限位感应器结构简单，功能稳定，很好地保证了车辆在不同压力下的车架或车身的高度。

在所述小活塞下方的小气缸空腔与所述导管之间设有阻尼阀。阻尼阀可以控制缓冲液体的流动速度，减少凹凸路面对车身的直接冲击和压缩气体的瞬间释放反弹，使车辆行驶更加平顺。

在所述大气缸和小气缸的连接处设有导向装置，所述导向装置为中心和四周均有孔的板状物，所述连接杆穿过所述导向装置的中心孔。导向装置可以保证连接杆的直线运动，多孔利于大小活塞间的气体自由流动，以保证活塞能自由运动，而实现增压和能量转换。

所述储气缸为中压缸和低压缸两缸套装结构，所述中压缸安装在低压缸内，所述低压缸与所述出气管和气泵进气口相通，所述中压缸与所述进气管和气泵出气口相通。两缸套装结构可以降低车辆起源压力，形成二级增压，这样即节省能量，又减小了中压储气缸所受的压力，延长了储气缸的使用寿命和使用安全。

在所述出气管和储气缸之间绕开电磁阀设有开关，以便对气缸和储气缸进行初期加压和气压调节维护。

在右轮套筒顶端连接右小同步板，在所述右小同步板另一端的下方连接右平衡活塞杆，所述右平衡活塞杆的下端连接右平衡活塞，所述右平衡活塞套装于右平衡活塞缸内，所述右平衡活塞缸下部设有右平衡导管并与右活塞缸缸腔相通，所述右平衡气管另一端伸入右调节活塞缸内，所述右调节活塞缸内有右调节活塞，所述右调节活塞通过调节活塞柱与左调节活塞缸内的左调节活塞相连，所述左调节活塞缸左端设有左平衡导管，所述左平衡导管与左平衡活塞缸相通，在所述左平衡活塞缸内设有左平衡活塞，在所述左平衡活塞的上方设有左平衡活塞杆，所述左平衡活塞杆的上端连接左小同步板，所述左小同步板与左轮套筒顶端连接。在所述右调节活塞缸和左调节活塞缸上设有定位板，在所述定位板上设有制动片，所述制动片与调节活塞柱同步器连接，所述调节活塞柱同步器与调节活塞柱固定连接，其另一端与同步电磁连接器连接，所述方向同步电磁连接器设置在方向杆上。本装置随方向杆同步转动，使得车辆转弯时外侧减震器升高，内侧减震器降低，从而使车辆转弯时达到离心平衡。

所述活塞杆的上端设有螺纹。以方便活塞杆与车架或车身的连接。

有益效果：在本发明中，空气悬架采用活塞结构，通过二级增压和承载活塞增压，并采用液气压力转换，使得空气悬架减震体积大幅缩小，升降幅度随意可控、工作稳定、只需较低的支撑起源压力即可获得较高的工作压力，实现了真正意义上的全空气悬架，使得空气悬架广泛推广安装成为现实，车辆行驶平稳性和舒适性可得到显著提高。而且本发明结构简单，成本较低。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为离心平衡调节装置机构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

车辆空气悬架减震装置，如图1所示，其特征在于：由活塞悬架减震装置、增压承载活塞装置和供气装置三部分构成，活塞悬架减震装置由活塞杆1、活塞2和活塞缸3组成，在活塞杆1的上端加工有螺纹，在活塞杆1下端连接活塞2，其上端伸出活塞缸3外，在活塞2下方的活塞缸3腔内设有导管19，该导管19伸出活塞缸3外。活塞杆1通过同步板13与感应杆14上端连接，感应杆14下端伸入套筒15内，在套筒15的内壁横向设有两个凹槽，在两凹槽的底部均安装弹簧17，弹簧17的前端均连接感应球头16，感应球头16伸入所述套筒15的腔内。增压承载活塞装置由增压活塞缸和增压活塞组成，增压活塞缸由相通的大气缸4和小气缸5两部分构成，相应的，与大气缸4配合的为大活塞6，与小气缸5配合的为小活塞7，大活塞6与小活塞7之间由连接杆8连接在一起，成为一体，实现同步运动。在大气缸4和小气缸5的连接处设有导向装置24，导向装置24为中心和四周均有孔的金属圆形板状物，连接杆8穿过所述导向装置24的中心孔。在大活塞6上方的大气缸4内设有进气管9和出气管10，在进气管9和出气管10上设有电磁阀12，在出气管10上还安装有开关23。在小活塞7下方的小气缸5内设有导管20，在小气缸5空腔与导管20之间设有阻尼阀18，该导管20与所述导管19通过软管连通。供气装置由进气管9、出气管10、气泵11、中压缸21和低压缸22组成，中压缸21安装在低压缸(22)内，低压缸22与出气管10和气泵11进气口相通，中压缸21与进气管9和气泵11出气口相通。

以上为车辆一右轮A上的空气悬架减震装置，与右轮A对应的左轮B，以及其它轮子上的活塞悬架减震装置和增压承载活塞装置结构相同，所有车轮都共用一个供气装置。

如图2所示，在右轮套筒15a顶端连接右小同步板37a，右小同步板37a上有孔，感应杆14从孔中穿过，在右小同步板37a另一端下方连接右平衡活塞杆25a，右平衡活塞杆25a的下端连接右平衡活塞26a，右平衡活塞26a套装在右平衡活塞缸27a内，右平衡活塞缸27下部接右平衡导管28a并与右活塞缸27a缸腔相通，右平衡气管28a另一端伸入右调节活塞缸29a腔内，右调节活塞缸29a内安装右调节活塞30a，右调节活塞30a通过调节活塞柱31与左调节活塞缸29b内的左调节活塞30b相连，左调节活塞缸29b左端连接左平衡导管28b，左平衡导管28b与左平衡活塞缸27b相通，在左平衡活塞缸27b内安装左平衡活塞26b，在左平衡活塞26b的上方连接左平衡活塞杆25b，左平衡活塞杆25b的上端连接左小同步板37b，左小同步板37b与左轮套筒15b顶端连接。在右调节活塞缸29a和左调节活塞缸29b上固有定位板32，在定位板32上套装制动片33，制动片33与调节活塞柱同步器34连接，调节活塞柱同步器34与调节活塞柱31固定连接，其另一端与同步电磁连接器35连接，同步电磁连接器35套装在方向同步杆36上。

当压力稳定时，感应杆14顶端处于上下两感应球头16之间，活塞杆1处于一定的位置，维持车身一定的高度。当悬架所受压力增大时，活塞杆1下移，通过同步板13带动感应杆14向下移动，感应杆14顶端触动下感应球头16，下感应球头16控制进气管9上的电磁阀12打开，高压气体便从中压缸21出来经进气管9进入大气缸4内，推动大活塞6，大活塞6通过连接杆8将压力传给小活塞7，实现了增压。小活塞7推动小气缸5腔内的液体，液体将压强传递给活塞2，活塞2上顶活塞杆1直到感应杆14脱离下感应球头16关闭电磁阀12使车身恢复原来的高度。当悬架所受压力减小时，活塞杆1上移，通过同步板13带动感应杆14向上移动，感应杆14顶端松开上感应球头16，上感应球头16控制出气管10上的电磁阀12打开，大气缸4内的相对高压气体部分进入低压缸22，大活塞6降压移动，从而带动小活塞7移动，活塞2下移，带动活塞杆1下移直到感应杆14脱离上感应球头16关闭电磁阀12使车身恢复原来的高度。

当车辆转弯时，司机转动方向盘，使得方向同步杆36水平运动，方向同步杆36带动调节活塞柱同步器34运动，调节活塞柱同步器34带动调节活塞柱31运动，调节活塞柱31使得左、右调节活塞(30b、30a)运动，左、右调节活塞(30b、30a)使得左、右平衡活塞(26b、26a)向上下相反反向移动，通过左、右平衡活塞杆(25b、25a)和、右小同步板(37b、37a)带动左、右套筒15上下移动，从而使得左右套筒15与左右感应杆14之间的相对位置发生变化，使得辆外侧减震器降低，内侧减震器升高，从而使车辆转弯时内外侧高度基本相等达，提高了乘客乘车的舒适性和车辆的行车安全。

Claims

1.车辆空气悬架减震装置，其特征在于：由活塞悬架减震装置、增压承载活塞装置和供气装置三部分构成，所述活塞悬架减震装置包括活塞杆（1）、活塞（2）和活塞缸（3），所述活塞杆（1）下端连接所述活塞（2），上端伸出所述活塞缸（3）外，在所述活塞（2）下方的活塞缸（3）腔内设有导管（19），该导管（19）伸出所述活塞缸（3）外；所述增压承载活塞装置包括增压活塞缸和增压活塞，所述增压活塞缸由相通的大气缸（4）和小气缸（5）两部分构成，在所述大气缸（4）和小气缸（5）的连接处设有导向装置（24），该导向装置为中心和四周均有孔的板状物，所述连接杆（8）穿过所述导向装置（24）的中心孔；相应的，与所述大气缸（4）配合的为大活塞（6），与小气缸（5）配合的为小活塞（7），所述大活塞（6）与小活塞（7）之间由连接杆（8）连接在一起，在所述大活塞（6）上方的大气缸（4）内设有进气管（9）和出气管（10），在所述小活塞（7）下方的小气缸（5）内设有导管（20），该导管（20）和所述导管（19）连通；所述供气装置包括进气管（9）、出气管（10）、气泵（11）和储气缸，所述进气管（9）和出气管（10）均与所述气泵（11）和储气缸相通，所述气泵（11）与储气缸相通，在所述进气管（9）和出气管（10）上设有电磁阀（12）；在所述空气悬架减震装置上还设有高度限位感应器，所述高度限位感应器包括同步板（13）、感应杆（14）、套筒（15）、感应球头（16）和弹簧（17），所述感应杆（14）的上端通过同步板（13）与所述活塞杆（1）连接，下端伸入所述套筒（15）内，在套筒（15）的内壁横向设有凹槽，在该凹槽的底部安装所述弹簧（17），所述弹簧（17）的前端连接所述感应球头（16），所述感应球头（16）伸入所述套筒（15）的腔内。

2.根据权利要求1所述的车辆空气悬架减震装置，其特征在于：所述小活塞（7）下方的小气缸（5）空腔与所述导管（20）之间设有阻尼阀（18）。

3.根据权利要求1所述的车辆空气悬架减震装置，其特征在于：所述储气缸为中压缸（21）和低压缸（22）两缸套装结构，所述中压缸（21）安装在低压缸（22）内，所述低压缸（22）与所述出气管（10）和气泵（11）进气口相通，所述中压缸（21）与所述进气管（9）和气泵（11）出气口相通。

4.根据权利要求1所述的车辆空气悬架减震装置，其特征在于：在所述出气管（10）上设有开关（23）。

5.根据权利要求1所述的车辆空气悬架减震装置，其特征在于：在右轮套管（15a）顶端连接右小同步板（37a），在所述右小同步板（37a）另一端的下方连接右平衡活塞杆（25a），所述右平衡活塞杆（25a）的下端连接右平衡活塞（26a），所述右平衡活塞（26a）套装于右平衡活塞缸（27a）内，所述右平衡活塞缸（27a）下部设有右平衡导管（28a）并与右活塞缸（27a）缸腔相通，所述右平衡导管（28a）另一端伸入右调节活塞缸（29a）内，所述右调节活塞缸（29a）内有右调节活塞（30a），所述右平衡活塞（30a）通过调节活塞柱（31）与左调节活塞缸（29b）内的左调节活塞（30b）相连，所述左调节活塞缸（29b）左端设有左平衡导管（28b），所述左平衡导管（28b）与左平衡活塞缸（27b）相通，在所述左平衡活塞缸（27b）内设有左平衡活塞（26b），在所述左平衡活塞（26b）的上方设有左平衡活塞杆（25b），所述左平衡活塞杆（25b）的上端连接左小同步板（37b），所述左小同步板（37b）与左轮套筒（15b）顶端连接；在所述右调节活塞缸（29a）和左调节活塞缸（29b）上设有定位板（32），在所述定位板（32）上设有制动片（33），所述制动片（33）与活塞柱同步器（34）连接，所述活塞柱同步器（34）与调节活塞柱（31）固定连接，其另一端与同步电磁连接器（35）连接，所述同步电磁连接器（35）设置在方向同步杆（36）上。

6. 根据权利要求1所述的车辆空气悬架减震装置，其特征在于：在所述活塞杆（1）的上端设有螺纹。