CN102431411B - 辅助支撑装置、油气悬挂系统及多轴车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助支撑装置，用于辅助支撑多轴车辆，其包括支撑架、辅助支撑油缸、承载轮和辅助液压控制模组。支撑架安装于多轴车辆的车身上。辅助支撑油缸设于支撑架上。承载轮与辅助支撑油缸相连接。辅助液压控制模组与辅助支撑油缸相连接，使得辅助支撑油缸做油缸伸缩运动，以改变承载轮的地面接触状态，实现对多轴车辆的辅助支撑。承载轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离大于多轴车辆的车轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离。本发明还公开了油气悬挂系统及多轴车辆。本发明实施例可有效增加多轴车辆施工场地行驶时的侧方稳定性。

Description

辅助支撑装置、油气悬挂系统及多轴车辆

技术领域

本发明涉及一种辅助支撑装置，还涉及一种具有该辅助支持装置的油气悬挂系统以及一种具有该油气悬挂系统的多轴车辆。

背景技术

油气悬挂系统是以油液传递压力、用高压惰性气体(通常为氮气)作为弹性介质、集弹性元件和减振器功能于一体的新型被动悬挂系统。油气悬挂系统应用于工程车辆，具有良好的减震性能、平顺性和车辆行驶稳定性，并且能实现车身高度的可调性。

现有多轴车辆如起重机的全地面多轴底盘大都采用油气悬挂系统。图1显示了现有技术的一种油气悬挂系统100的液压原理示意图。该油气悬挂系统100用于四桥多轴车辆，其包括一桥左悬挂油缸101、一桥右悬挂油缸102、二桥左悬挂油缸103、二桥右悬挂油缸104、三桥左悬挂油缸105、三桥右悬挂油缸106、四桥左悬挂油缸107和四桥右悬挂油缸108。多轴车辆的整车轴荷分组共分成二个组：一、二桥为第一组，三、四桥为第二组。

由于受路面行驶强制标准的限制，起重机车辆宽度不能设计得太宽。而在施工场地行驶时，为了防止拆卸桁架臂的麻烦，多轴底盘上负载比公路行驶时大而且重心也高，因为施工场地行驶时桁架臂装上去后就不再拆下，只是将桁架臂折起来。由于安装桁架臂的起重机重心较高，施工场地行驶时起重机车辆侧方稳定性很难保证，较容易引起侧翻。如果在场地行驶时总是拆卸桁架臂，一方面会影响工作率，另一方面会影响全地面多轴底盘高通过性、快速行驶的优势。

综上所述，需要提供一种辅助支撑装置、油气悬挂系统及多轴车辆，以有效增加多轴车辆施工场地行驶时的侧方稳定性。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种辅助支撑装置、油气悬挂系统及多轴车辆，可有效增加多轴车辆施工场地行驶时的侧方稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种辅助支撑装置，用于辅助支撑多轴车辆，其包括支撑架、辅助支撑油缸、承载轮和辅助液压控制模组。支撑架安装于多轴车辆的车身上。辅助支撑油缸设于支撑架上。承载轮与辅助支撑油缸相连接。辅助液压控制模组与辅助支撑油缸相连接，使得辅助支撑油缸做油缸伸缩运动，以改变承载轮的地面接触状态，实现对多轴车辆的辅助支撑。承载轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离大于多轴车辆的车轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离；其中，多轴车辆的主液压控制模组与辅助液压控制模组相连接，主液压控制模组包括第一换向阀、第二换向阀和多个电磁阀；主液压控制模组通过控制第一换向阀、第二换向阀以及多个电磁阀的动作状态，使得辅助支撑装置相应工作于轴荷分组模式和独立伸缩模式。

其中，辅助液压控制模组通过液压工作油路与辅助支撑油缸相连接，辅助液压控制模组包括多个设于液压工作油路上的电磁阀。

其中，支撑架通过连接纵向插拔销机构、螺栓或连接杆可拆卸地安装于车身上。

其中，辅助支撑装置包括辅助伸展油缸，辅助伸展油缸与车身和支撑架相连接，且辅助伸展油缸与辅助液压控制模组相连接，用于实现支撑架沿车身横向方向的伸缩运动。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种油气悬挂系统，用于多轴车辆，其包括辅助支撑装置和主液压控制模组。辅助支撑装置包括：左支撑架和右支撑架、左辅助支撑油缸和右辅助支撑油缸以及左承载轮和右承载轮。左支撑架和右支撑架分别安装于多轴车辆的车身左侧和右侧。左辅助支撑油缸和右辅助支撑油缸分别具有有杆腔和无杆腔，且分别设于左支撑架和右支撑架上。左辅助支撑油缸与左承载轮相连接，右辅助支撑油缸与右承载轮相连接。主液压控制模组与左辅助支撑油缸和右辅助支撑油缸相连接，使得左、右辅助支撑油缸做油缸伸缩运动，以改变左、右承载轮的地面接触状态。左、右承载轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离分别大于多轴车辆的左、右车轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离；其中，主液压控制模组包括第一换向阀、第二换向阀和多个电磁阀，主液压控制模组通过控制第一换向阀、第二换向阀以及多个电磁阀的动作状态，使得辅助支撑装置相应工作于轴荷分组模式和独立伸缩模式。

其中，多个电磁阀包括第一电磁阀、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、第七电磁阀和第八电磁阀。第一换向阀为两位三通电磁阀。第二换向阀为三位四通电磁阀。第一电磁阀连接在右辅助支撑油缸的有杆腔和三桥右悬挂油缸的有杆腔之间。第二电磁阀连接在右辅助支撑油缸的无杆腔和三桥右悬挂油缸的无杆腔之间。第三电磁阀连接在右辅助支撑油缸的无杆腔和第二换向阀的第二工作油口之间。第四电磁阀连接在右辅助支撑油缸的有杆腔和第二换向阀的第一工作油口之间。第五电磁阀连接在左辅助支撑油缸的无杆腔和第二换向阀的第一工作油口之间。第六电磁阀连接在左辅助支撑油缸的有杆腔和第二换向阀的第二工作油口之间。第七电磁阀连接在左辅助支撑油缸的有杆腔和三桥左悬挂油缸的有杆腔之间。第八电磁阀连接在左辅助支撑油缸的无杆腔和三桥左悬挂油缸的无杆腔之间。

其中，独立伸缩模式包括左辅助支撑油缸伸和缩以及右辅助支撑油缸伸和缩的工作模式。在左辅助支撑油缸伸中，第一换向阀、第五电磁阀和第六电磁阀得电，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀不得电，第二换向阀切换使得其第一工作油口连接到压力油口，第二工作油口连接到回油口。在左辅助支撑油缸缩中，第一换向阀、第五电磁阀和第六电磁阀得电，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀不得电，第二换向阀切换使得其第一工作油口连接到回油口，第二工作油口连接到压力油口。在右辅助支撑油缸伸中，第一换向阀、第三电磁阀和第四电磁阀得电，第一电磁阀、第二电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀不得电，第二换向阀切换使得其第一工作油口连接到回油口，第二工作油口连接到压力油口。在右辅助支撑油缸缩中，第一换向阀、第三电磁阀和第四电磁阀得电，第一电磁阀、第二电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀不得电，第二换向阀切换使得其第一工作油口连接到压力油口，第二工作油口连接到回油口。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种多轴车辆，其包括上述的油气悬挂系统。

本发明的有益效果是：本发明的辅助支撑装置、油气悬挂系统及多轴车辆，由于承载轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离大于多轴车辆的车轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离，增强了多轴车辆的侧方稳定性，可有效避免多轴车辆施工场地行驶时侧翻事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是现有技术的一种油气悬挂系统的液压原理示意图；

图2是根据本发明辅助支撑装置的一个实施例的结构示意图；

图3是根据本发明油气悬挂系统的一个实施例的液压原理示意图；以及

图4是图3中符号W所标识区域的局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图2，其显示了根据本发明辅助支撑装置10的一个实施例的结构示意图。辅助支撑装置10包括左支撑架11和右支撑架12、左辅助支撑油缸13和右辅助支撑油缸14、左承载轮15和右承载轮16以及辅助液压控制模组（图未示）。

左支撑架11和右支撑架12分别安装于多轴车辆的车身1左侧和右侧，如图2所示，可以通过连接螺栓17将支撑架11、12可拆卸地安装于车身1上。在备选实施例中，连接螺栓17可以替换为连接杆或者采用液压控制的纵向插拔销机构。也可以在支撑架11、12或在车身1上设置辅助伸展油缸，将辅助伸展油缸与辅助液压控制模组相连接实现对辅助伸展油缸的液压控制，通过辅助伸展油缸的伸缩实现支撑架11、12沿车身1横向方向(符号L所标识方向)的伸缩运动。这样可以满足路面行驶强制标准对车身宽度的要求。

左辅助支撑油缸13和右辅助支撑油缸14分别具有有杆腔和无杆腔，且分别设于左支撑架11和右支撑架12上。左辅助支撑油缸13与左承载轮15相连接，右辅助支撑油缸14与右承载轮16相连接。辅助液压控制模组与辅助支撑油缸13、14相连接以实现对其的液压控制。

本实施例的辅助支撑装置10在工作过程中，通过辅助液压控制模组对辅助支撑油缸13、14的液压控制，使得辅助支撑油缸13、14做油缸伸缩运动，以根据需要改变承载轮15、16的地面接触状态，比如与地面接触或者离开地面。适当设置支撑架11、12沿L方向的宽度，使得承载轮15、16与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离大于多轴车辆的车轮与地面接触的点到多轴车辆的中心线距离，也即支撑架11、12沿L方向延伸出多轴车辆的车轮。本领域一般技术人员结合力学原理容易理解，由于增加辅助支撑点以及延长支撑力臂的原因，本实施例的辅助支撑装置10可以显著增强多轴车辆的侧方稳定性，同时辅助支撑装置10也可以承担多轴车辆的一定载荷，避免了其它各轴负荷过重。

本实施例中的辅助液压控制模组可以与多轴车辆的主液压控制模组相连接，也可以设置为单独的液压控制模组。下文将结合图3详细介绍辅助液压控制模组的工作过程，此处不详述。

图3是根据本发明油气悬挂系统200的一个实施例的液压原理示意图。本实施例的油气悬挂系统200为四桥油气悬挂系统，包括一桥、二桥、三桥、四桥、辅助支撑装置和主液压控制模组。辅助支撑装置的具体结构与图2类似，在此不重复介绍。一桥包括一桥左悬挂油缸201、一桥右悬挂油缸202。二桥包括二桥左悬挂油缸203、二桥右悬挂油缸204。三桥包括三桥左悬挂油缸205和三桥右悬挂油缸206。四桥包括四桥左悬挂油缸207和四桥右悬挂油缸208。

请一并参考图3和图4，图4是图3中符号W所标识区域的局部放大示意图。主液压控制模组包括主第一换向阀213、第二换向阀214、电磁阀221-228和231、232。第一换向阀213为两位三通电磁阀，包括压力油口E、第一工作油口F和第二工作油口G，其中压力油口E与压力油源P相连接。第二换向阀214为三位四通电磁阀，包括压力油口D、回油口C、第一工作油口A和第二工作油口B，其中，回油口C与油箱T相连接。

下面介绍电磁阀221-228在液压工作油路中的位置。电磁阀221连接在右辅助支撑油缸212的有杆腔和三桥右悬挂油缸206的有杆腔之间。电磁阀222连接在右辅助支撑油缸212的无杆腔和三桥右悬挂油缸206的无杆腔之间。电磁阀223连接在右辅助支撑油缸212的无杆腔和第二换向阀214的第二工作油口B之间。电磁阀224连接在右辅助支撑油缸212的有杆腔和第二换向阀214的第一工作油口A之间。电磁阀225连接在左辅助支撑油缸211的无杆腔和第二换向阀214的第一工作油口A之间。电磁阀226连接在左辅助支撑油缸211的有杆腔和第二换向阀214的第二工作油口B之间。电磁阀227连接在左辅助支撑油缸211的有杆腔和三桥左悬挂油缸205的有杆腔之间。电磁阀228连接在左辅助支撑油缸211的无杆腔和三桥左悬挂油缸205的无杆腔之间。需要补充说明的是，电磁阀221具体设于液压工作油路连接点J1和三桥右悬挂油缸206的有杆腔之间。电磁阀222具体设于液压工作油路连接点J2和三桥右悬挂油缸206的无杆腔之间。电磁阀227具体设于液压工作油路连接点J4和三桥左悬挂油缸205的有杆腔之间。电磁阀228具体设于液压工作油路连接点J3和三桥左悬挂油缸205的无杆腔之间。

电磁阀231、232在在液压工作油路中的位置如图3所示，本领域的技术人员结合现有技术很容易理解其连接原理，在此不进行详细描述。

本实施例的油气悬挂系统200可以至少实现两种不同工作模式：轴荷分组模式和独立伸缩模式。

在轴荷分组模式中，第一换向阀213的压力油口E与第一工作油口F液压连通。电磁阀221、电磁阀222、电磁阀227和电磁阀228得电，电磁阀223、电磁阀224、电磁阀225和电磁阀226不得电，整个多轴车辆的轴荷分成两组，一桥和二桥为第一组，三桥、四桥和辅助支撑装置为第二组。这里的“电磁阀得电”是指电磁阀控制其所在的液压工作油路为导通状态。在该模式中可以实现与现有技术类似的油气悬挂的各种模式，如：柔性支撑、刚性闭锁、轴荷平衡、整车升高、整车降低及整车调平等。在具体实例中，当电磁阀232得电时，使得左悬挂油缸207的有杆腔与右悬挂油缸208的无杆腔液压连通，同时左悬挂油缸207的无杆腔与右悬挂油缸208的有杆腔液压连通，可实现柔性支撑。当电磁阀231、232均不得电时，使得左悬挂油缸207与右悬挂油缸208不相连通，可实现刚性闭锁。当电磁阀231、232均得电时，使得左悬挂油缸207与右悬挂油缸208的有杆腔和无杆腔均相互液压连通，可实现轴荷平衡。

下面介绍油气悬挂系统200的独立伸缩工作模式。

独立伸缩模式包括左辅助支撑油缸211伸和缩以及右辅助支撑油缸212伸和缩的工作模式。在左辅助支撑油缸211伸中，第一换向阀213、电磁阀225和电磁阀226得电，电磁阀221-224以及227-228不得电，第二换向阀214切换使得其第一工作油口A连接到压力油口D，第二工作油口B连接到回油口C。在左辅助支撑油缸211缩中，第一换向阀213、电磁阀225和电磁阀226得电，电磁阀221-224以及227-228不得电，第二换向阀214切换使得其第一工作油口A连接到回油口C，第二工作油口B连接到压力油口D。在右辅助支撑油缸212伸中，第一换向阀213、电磁阀223和电磁阀224得电，电磁阀221-222以及225-228不得电，第二换向阀214切换使得其第一工作油口A连接到回油口C，第二工作油口B连接到压力油口D。在右辅助支撑油缸212缩中，第一换向阀213、电磁阀223和电磁阀224得电，电磁阀221-222以及225-228不得电，第二换向阀214切换使得其第一工作油口A连接到压力油口D，第二工作油口B连接到回油口C。这里所述的“第一换向阀213得电”是指压力油口E与第二工作油口G液压连通的状态。

在独立伸缩模式中辅助支撑油缸211、212的伸缩调节由手工单独操作来完成，独立于一桥悬挂油缸、二桥悬挂油缸、三桥悬挂油缸和四桥悬挂油缸的操作。当遇到有坑凹的地方可手工将辅助支撑油缸伸出，当遇到有凸出的地方可手工将辅助支撑油缸缩回，以保证车辆的水平防止侧翻。

本发明还提供一种多轴车辆，其采用上述的油气悬挂系统。

本发明的多轴车辆由于采用了辅助支撑装置，该辅助支撑装置可独立伸缩也可以与后三、四桥组合成一组实现各种油气悬挂模式，因此能够有效地避免多轴车辆在施工场地行驶时侧翻事故的发生。同时，辅助支撑装置也可以承担多轴车辆的一定载荷，避免了各轴负荷过重。

此外，上文提到的支撑轮可以为钢轮，也可以为其它合适的支撑轮比如轮胎。上文实施例是通过四桥车辆进行举例说明，需要指出的是，实务中可以根据需要将本发明的辅助支撑装置用于其他的多轴车辆，比如两轴、三轴、五轴和六轴车辆等。另外，辅助支撑装置也可以与多轴车辆的一桥、二桥作为一组进行液压控制，也可以设为单独的一桥独立控制。优选将辅助支撑装置设置于多轴车辆的纵身中间位置附近，以便有效分担载荷。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种辅助支撑装置，用于辅助支撑多轴车辆，其特征在于，所述辅助支撑装置包括：

支撑架，安装于所述多轴车辆的车身上；

辅助支撑油缸，设于所述支撑架上；

承载轮，与所述辅助支撑油缸相连接；

辅助液压控制模组，与所述辅助支撑油缸相连接，使得所述辅助支撑油缸做油缸伸缩运动，以改变所述承载轮的地面接触状态，实现对所述多轴车辆的辅助支撑；

其中，所述承载轮与地面接触的点到所述多轴车辆的中心线距离大于所述多轴车辆的车轮与地面接触的点到所述多轴车辆的中心线距离；

其中，所述多轴车辆的主液压控制模组与所述辅助液压控制模组相连接，所述主液压控制模组包括第一换向阀、第二换向阀和多个电磁阀；所述主液压控制模组通过控制所述第一换向阀、第二换向阀以及所述多个电磁阀的动作状态，使得所述辅助支撑装置相应工作于轴荷分组模式和独立伸缩模式。

2.根据权利要求1所述的辅助支撑装置，其特征在于，所述辅助液压控制模组通过液压工作油路与所述辅助支撑油缸相连接，所述辅助液压控制模组包括多个设于所述液压工作油路上的电磁阀。

3.根据权利要求1所述的辅助支撑装置，其特征在于，所述支撑架通过纵向插拔销机构、连接螺栓或连接杆可拆卸地安装于所述车身上。

4.根据权利要求1所述的辅助支撑装置，其特征在于，所述辅助支撑装置包括辅助伸展油缸，所述辅助伸展油缸与所述车身和所述支撑架相连接，且所述辅助伸展油缸与所述辅助液压控制模组相连接，用于实现所述支撑架沿所述车身横向方向的伸缩运动。

5.一种油气悬挂系统，用于多轴车辆，其特征在于，所述油气悬挂系统包括：

辅助支撑装置，所述辅助支撑装置包括：

左支撑架和右支撑架，分别安装于所述多轴车辆的车身左侧和右侧；

左辅助支撑油缸和右辅助支撑油缸，分别具有有杆腔和无杆腔，且分别设于所述左支撑架和所述右支撑架上；

左承载轮和右承载轮，所述左辅助支撑油缸与所述左承载轮相连接，所述右辅助支撑油缸与所述右承载轮相连接；

主液压控制模组，与所述左辅助支撑油缸和右辅助支撑油缸相连接，使得所述左辅助支撑油缸和所述右辅助支撑油缸做油缸伸缩运动，以改变所述左承载轮、所述右承载轮的地面接触状态；

其中，所述左承载轮、所述右承载轮与地面接触的点到所述多轴车辆的中心线距离分别大于所述多轴车辆的左车轮、右车轮与地面接触的点到所述多轴车辆的中心线距离；

其中，所述主液压控制模组包括第一换向阀、第二换向阀和多个电磁阀，所述主液压控制模组通过控制所述第一换向阀、第二换向阀以及所述多个电磁阀的动作状态，使得所述辅助支撑装置相应工作于轴荷分组模式和独立伸缩模式。

6.根据权利要求5所述的油气悬挂系统，其特征在于，

所述多个电磁阀包括第一电磁阀、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、第七电磁阀和第八电磁阀；

所述第一换向阀为两位三通电磁阀；

所述第二换向阀为三位四通电磁阀；

其中，所述第一电磁阀连接在所述右辅助支撑油缸的有杆腔和所述三桥右悬挂油缸的有杆腔之间；

所述第二电磁阀连接在所述右辅助支撑油缸的无杆腔和所述三桥右悬挂油缸的无杆腔之间；

所述第三电磁阀连接在所述右辅助支撑油缸的无杆腔和所述第二换向阀的第二工作油口之间；

所述第四电磁阀连接在所述右辅助支撑油缸的有杆腔和所述第二换向阀的第一工作油口之间；

所述第五电磁阀连接在所述左辅助支撑油缸的无杆腔和所述第二换向阀的第一工作油口之间；

所述第六电磁阀连接在所述左辅助支撑油缸的有杆腔和所述第二换向阀的第二工作油口之间；

所述第七电磁阀连接在所述左辅助支撑油缸的有杆腔和所述三桥左悬挂油缸的有杆腔之间；

所述第八电磁阀连接在所述左辅助支撑油缸的无杆腔和所述三桥左悬挂油缸的无杆腔之间。

7.根据权利要求6所述的油气悬挂系统，其特征在于，所述独立伸缩模式包括：

所述左辅助支撑油缸伸，其中，所述第一换向阀、所述第五电磁阀和所述第六电磁阀得电，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀不得电，所述第二换向阀切换使得其第一工作油口连接到压力油口，第二工作油口连接到回油口；

所述左辅助支撑油缸缩，其中，所述第一换向阀、所述第五电磁阀和所述第六电磁阀得电，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀不得电，所述第二换向阀切换使得其第一工作油口连接到回油口，第二工作油口连接到压力油口；

所述右辅助支撑油缸伸，其中，所述第一换向阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀得电，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第五电磁阀、所述第六电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀不得电，所述第二换向阀切换使得其第一工作油口连接到回油口，第二工作油口连接到压力油口；

所述右辅助支撑油缸缩，其中，所述第一换向阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀得电，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第五电磁阀、所述第六电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀不得电，所述第二换向阀切换使得其第一工作油口连接到压力油口，第二工作油口连接到回油口。

8.一种多轴车辆，其特征在于，包括根据权利要求5-7中任一项所述的油气悬挂系统。

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