五軸自卸車油氣懸架液壓控制系統的製作方法

2023-10-09 22:50:44 2

本實用新型涉及一種五軸自卸車油氣懸架液壓控制系統，屬於自卸車設備領域。

背景技術：

目前公路運輸車輛和100噸以下的非公路運輸車輛，其懸架系統以鋼板彈簧式為主。而工程上使用自卸車的比例比較大，為了減輕整車重量，使車輛具有更好的平順性，提高車輛運行和卸貨的安全性能等，目前開發了以油氣懸架為核心技術的五軸自卸車。

與傳統的鋼板彈簧式的懸架相比，油氣懸架系統具有以下優勢：

1)非線性剛度。傳統的懸架因彈性元件的剛度大多為線性的而使其剛度基本保持不變，而在油氣懸架中，彈性元件的剛度具有非線性、漸增(減)的特點，這就可以實現車輛在平坦路面上行駛平順，在劣質路面上因懸架吸收較多的衝擊能量而使其保持一定的行駛速度。

2)車身高度自由調節。通過懸架缸的同時或單獨調節，車架高度可上下升降、前後升降或左右升降，這對改善車輛的通過性能和行駛性能十分重要。

3)改善車輛運動性能。通過懸架縱橫交錯的不同連接，可以改善車輛的某些運動性能(如側傾運動、俯仰運動)，解決車輛啟動和剎車時的點頭現象等。通過多軸油缸的並聯，可以使車輛對路面具有很好的適應性，提高了車輛的平順性和駕駛的舒適度。

4)單位儲能比大。這一特點對重型車輛特別有利，可以有效地減輕懸架質量和結構尺寸。

5)水平調整。在橫坡路面卸貨時，有可能導致翻車。油氣懸架車型可以通過調整兩側懸掛缸的油量實現調平功能，能夠使車輛在更為惡劣的卸料場地進行作業。

但是現有的油氣懸架相對於傳統懸架，油氣懸架的開發對各個元件的性能匹配的要求比較高，產品的投入比較大；並且對於每一種車型都要做承載、減震方面的設計計算和大量的試驗工作，所以目前來說該技術應用正處於高端技術向商用市場的應用過渡期，正逐漸的應用到商用車輛產品上。

技術實現要素：

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種五軸自卸車油氣懸架液壓控制系統，有效改善自卸車的平順性，提高車輛的使用壽命，且液壓元件布置合理，節省空間。

為了實現上述目的，本實用新型採用的一種五軸自卸車油氣懸架液壓控制系統，包括用於承載車輪的懸架基臺、用於提供動力的齒輪油泵、液壓油箱、及與液壓油箱連接的油路；

還包括分別布置在懸架基臺上的貨箱/懸架切換閥、貨箱舉升閥、前懸架閥、後懸架閥、齒輪油泵、三橋升降閥、多個油缸、及設置在油路上的管路濾清器和進油濾清器；

所述液壓油箱通過油路與進油濾清器連接，所述進油濾清器與貨箱/懸架切換閥連接，所述貨箱/懸架切換閥用於控制切換貨箱舉升系統與懸架系統；

當貨箱/懸架切換閥切換至貨箱舉升系統時，所述液壓油箱內的液壓油經進油濾清器供至貨箱舉升閥上的進/回油口，控制貨箱舉升閥置於貨箱舉升/下降位置，進而液壓油進入貨箱舉升油缸，實現貨箱舉升/下降；

當貨箱/懸架切換閥切換至懸架系統時，液壓油箱內的液壓油經管路濾清器分別供至前懸架閥、後懸架閥和三橋升降閥的進油口，通過控制前懸架閥、後懸架閥和三橋升降閥相應動作，實現各懸架油缸的壓縮或拉伸；

所述油缸包括一橋懸架油缸、二橋懸架油缸、三橋懸架油缸、四橋懸架油缸和五橋懸架油缸。

作為改進，該自卸車上的一橋、二橋和三橋，其左、右各均設為一組油缸，每組油缸的上、下腔並聯；

所述一橋、二橋和三橋的左、右兩組油缸互連，且一組的有杆腔與另一組的無杆腔聯通。

作為進一步改進，該自卸車上的四橋、五橋的單側油缸為一組；且單側有杆腔與另一側無杆腔聯通。

作為改進，所述三橋上設有用於驅動三橋升降的液壓油缸和三橋升降閥、用於監測三橋位置的氣壓和行程傳感器、及用於控制三橋鎖止的油缸鎖止閥；

當三橋升降閥控制提升三橋時，氣控閥處於常閉狀態，使三橋與一橋、二橋斷開連接，通過氣控開關和電信號邏輯通斷來同時控制電磁閥的通斷，實現三橋的提升。

作為改進，所述前懸架閥包括進油單向閥一、進油單向閥二、進油控制電磁閥一、進油控制電磁閥二、回油控制電磁閥一、回油控制電磁閥二，及控制左右側油缸互聯的電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三和電磁閥四；

當一橋、二橋、三橋、四橋和五橋的單側或兩側油缸伸長時，齒輪油泵的液壓油頂開進油單向閥一、進油單向閥二，進油控制電磁閥一、進油控制電磁閥二處於導通狀態，給懸架油缸的無杆腔供油；

當油缸回油狀態時，回油控制電磁閥一、回油控制電磁閥二處於導通狀態，油液經T口回到液壓油箱；

當車輛需要車架調平或油缸回中位時，電磁閥二、電磁閥三處於斷開狀態，斷開左右側油缸的連接，同時電磁閥一、電磁閥四處於導通狀態，使單側油缸上下腔聯通，實現差動連接。

作為改進，所述懸架基臺上還設有阻尼閥、蓄能器，所述阻尼閥包括設置在三橋懸架油缸一側的前橋阻尼閥、設置在後懸架閥一側的後橋阻尼閥；

所述蓄能器包括設置在前橋阻尼閥一側的前橋蓄能器、及設置在後橋阻尼閥一側的後橋蓄能器。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1)採用油氣懸架可以提高大噸位車輛的承載能力和運輸速度，能實現多拉快跑的目的；

2)由於油缸的單位儲能量大，與傳統鋼板彈簧相比，可以大大降低非簧載質量，減輕車輛自重；

3)合理的匹配油氣懸架中阻尼閥和蓄能器的減震參數，能很好地提高駕駛員的駕駛舒適性，減少衝擊載荷對車輛零部件的損壞，保護零部件；

4)卸貨時的調平功能，可以提高車輛橫坡卸貨的安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構布置示意圖；

圖2為本實用新型的液壓控制原理示意圖；

圖3為本實用新型中三橋的液壓控制原理示意圖；

圖4為本實用新型中調整貨箱狀態的液壓控制原理示意圖；

6、前橋阻尼閥，7、後橋阻尼閥，8、後橋蓄能器，12、前橋蓄能器，19、貨箱舉升油缸，

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面通過附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。但是應該理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型的範圍。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術術語和科學術語與屬於本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同，本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本實用新型。

如圖1、圖2所示，一種五軸自卸車油氣懸架液壓控制系統，包括用於承載車輪的懸架基臺、用於提供動力的齒輪油泵16、液壓油箱1、及與液壓油箱1連接的油路；

還包括分別布置在懸架基臺上的貨箱/懸架切換閥2、貨箱舉升閥18、前懸架閥4、後懸架閥10、齒輪油泵16、三橋升降閥5、多個油缸、及設置在油路上的管路濾清器3和進油濾清器14；

所述液壓油箱1通過油路與進油濾清器14連接，所述進油濾清器14與貨箱/懸架切換閥 2連接，所述貨箱/懸架切換閥2用於控制切換貨箱舉升系統20與懸架系統21；

當貨箱/懸架切換閥2切換至貨箱舉升系統20時，所述液壓油箱1內的液壓油經進油濾清器14供至貨箱舉升閥18上的進/回油口，控制貨箱舉升閥18置於貨箱舉升/下降位置，進而液壓油進入貨箱舉升油缸19，實現貨箱舉升/下降；

當貨箱/懸架切換閥2切換至懸架系統21時，液壓油箱1內的液壓油經管路濾清器3分別供至前懸架閥4、後懸架閥10和三橋升降閥5的進油口，通過控制前懸架閥4、後懸架閥 10和三橋升降閥5相應動作，實現各懸架油缸的壓縮或拉伸；

所述油缸包括一橋懸架油缸17、二橋懸架油缸15、三橋懸架油缸13、四橋懸架油缸11 和五橋懸架油缸9。

作為實施例的改進，該自卸車上的一橋22、二橋23和三橋24，左、右各均設為一組油缸，每組油缸的上、下腔並聯，實現平衡懸架功能；

所述一橋22、二橋23和三橋24的左、右兩組油缸互連，且一組的有杆腔與另一組的無杆腔聯通，實現橫向穩定杆作用。

作為實施例的改進，該自卸車上的四橋25、五橋26的單側油缸為一組，實現後橋平衡懸架功能；且單側有杆腔與另一側無杆腔聯通，實現橫向穩定杆作用。

作為實施例的改進，所述三橋24上設有用於驅動三橋24升降的液壓油缸和三橋升降閥 5、用於監測三橋24位置的氣壓和行程傳感器、及用於控制三橋24鎖止的油缸鎖止閥；

如圖3所示的三橋控制閥原理圖，當三橋升降閥5控制提升/下降三橋24時，通過駕駛室操縱開關至高位；氣控閥控制口Y102.1、Y102.2和Y102.3處於常閉狀態，使三橋24與一橋22、二橋23斷開連接，氣控開關11.2的控制口Y202得氣並給電信號使15YA得電，推動換向閥10.2至平行位，油液打開雙向液壓鎖9.2，使油缸壓縮，實現三橋24的提升；當放下三橋時，氣控開關11.4的控制口Y204得氣並給電信號使17YA得電，推動換向閥10.2至交叉位，油液打開雙向液壓鎖9.2，使油缸伸長，實現降三橋24。

作為實施例的改進，如圖4所示，所述前懸架閥4包括進油單向閥一27、進油單向閥二 28、進油控制電磁閥一29、進油控制電磁閥二30、回油控制電磁閥一31、回油控制電磁閥二32，及控制左右側油缸互聯的電磁閥一33、電磁閥二34、電磁閥三35和電磁閥四36；

當一橋22、二橋23、三橋24、四橋25和五橋26的單側或兩側油缸伸長時，齒輪油泵 16的液壓油頂開進油單向閥一27、進油單向閥二28，進油控制電磁閥一29、進油控制電磁閥二30處於導通狀態，給懸架油缸的無杆腔供油；

當油缸回油狀態時，回油控制電磁閥一31、回油控制電磁閥二32處於導通狀態，油液經T口回到液壓油箱1；

當車輛需要車架調平或油缸回中位時，電磁閥二34、電磁閥三35處於斷開狀態，斷開左右側油缸的連接，同時電磁閥一33、電磁閥四36處於導通狀態，使單側油缸上下腔聯通，實現差動連接。由於在設計過程中的優化，前懸架閥和後懸架閥採用相同的結構和原理。

作為實施例的改進，所述懸架基臺上還設有阻尼閥、蓄能器，所述阻尼閥包括設置在三橋懸架油缸13一側的前橋阻尼閥6、設置在後懸架閥10一側的後橋阻尼閥7；

所述蓄能器包括設置在前橋阻尼閥6一側的前橋蓄能器12、及設置在後橋阻尼閥7一側的後橋蓄能器8。懸架油缸起到支撐簧載的作用；蓄能器起到彈簧的作用；阻尼閥起到減震器的作用。

如附圖2、附圖3和附圖4所示，齒輪油泵16將液壓油送至貨箱/懸架切換閥2的進油口P，經切換閥選擇後將液壓油經P1供至貨箱舉升閥18的進油口；經P2供至前懸架閥4和後懸架閥10的進油口P；回油時，經前懸架閥4和後懸架閥10的回油口P將液壓油經貨箱/ 懸架切換閥2的T口返回液壓油箱1；貨箱舉升油缸19的油經貨箱舉升閥18的P口和貨箱/ 懸架切換閥2的回油口返回液壓油箱1。

經前懸架閥4的B11、B12的接口分別與前2橋的左右兩側油缸的有杆腔連通，並通過三橋升降閥5的B1、B2接口與三橋油缸的有杆腔連通，分別形成前橋油缸有杆腔的左右分組油缸的並聯；同樣前懸架閥4的B21、B22的接口分別與前2橋的左右兩側油缸的無杆腔連通，並通過三橋升降閥5的A1、A2接口與三橋油缸的無杆腔連通，分別形成前橋油缸無杆腔的左右分組油缸的並聯。

與前懸架閥4一樣，後懸架閥10的B11、B12的接口分別與四橋25、五橋26的左右兩側油缸的有杆腔連通，分別形成前橋油缸有杆腔的左右分組油缸的並聯；B21、B22的接口分別與四橋25、五橋26的左右兩側油缸的無杆腔連通，分別形成前橋油缸無杆腔的左右分組油缸的並聯。

本實用新型具有以下優點：1)採用油氣懸架可以提高大噸位車輛的承載能力和運輸速度，能實現多拉快跑的目的；2)由於油缸的單位儲能量大，與傳統鋼板彈簧相比，可以大大降低非簧載質量，減輕車輛自重；3)合理的匹配油氣懸架中阻尼閥和蓄能器的減震參數，能很好地提高駕駛員的駕駛舒適性，減少衝擊載荷對車輛零部件的損壞，保護零部件；4)卸貨時的調平功能，可以提高車輛橫坡卸貨的安全性。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。