專利名稱：一種礦用汽車油氣懸掛壓力平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦用汽車中油氣懸掛系統(tǒng)，具體地說是指油氣懸掛系統(tǒng)協(xié)同工作的礦 用汽車油氣懸掛壓力平衡裝置。
背景技術(shù)：
汽車的懸架、懸架質(zhì)量、非懸架質(zhì)量、路面和輪胎構(gòu)成了一個(gè)振動系統(tǒng)，該系統(tǒng)的 特性很大程度上決定了汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性，并進(jìn)一步影響到汽車的燃油經(jīng)濟(jì) 型和運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性，以及零部件的使用壽命等性能指標(biāo)。懸架系統(tǒng)的目的是控制由路面激勵(lì) 產(chǎn)生的振動向車身的傳遞。根據(jù)懸架在整車中的作用和整車性能的要求，懸架首先應(yīng)保證 整車有良好的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。油氣懸架技術(shù)始于二十世紀(jì)六十年代后期Karnopp發(fā)明的油氣減振器。七十年代 末，Moulton Development Ltd 的 A.E.Moulton 和 A.Best 在 1979 年進(jìn)行了油氣懸架的 工程應(yīng)用分析，并注冊了商標(biāo)“Hydragas”。油氣懸架是空氣懸架的一種特例，起彈性作用 的仍然是密封在工作氣室內(nèi)的惰性氣體(通常為氮?dú)?，用油液傳遞壓力，由于油氣懸架采 用鋼制氣室，因而與空氣懸架相比，可以有更高的工作壓力。礦用汽車是一種大型的非公路運(yùn)輸車輛，它主要運(yùn)行在露天礦山、水電工程、土建 工程等工地上。礦用汽車對乘坐舒適性的要求不如轎車對乘坐舒適性要求高，但工作環(huán)境 惡劣，對懸架系統(tǒng)的可靠性要求更高，并且要求結(jié)構(gòu)盡量簡單。如果使用主動或半主動懸架 系統(tǒng)，就會增加懸架系統(tǒng)的故障點(diǎn)，從而增加整個(gè)車輛系統(tǒng)的故障點(diǎn)，并且主動或半主動懸 架系統(tǒng)的造價(jià)昂貴，這樣就降低了整個(gè)車輛的性價(jià)比。因而目前大部分礦用自卸車使用的 都是被動油氣懸架系統(tǒng)。被動油氣懸掛有多種形式，按蓄能器形式，分為成單氣室、雙氣室、兩級氣壓式等； 按車橋各懸架缸是否相連可分為獨(dú)立式和連通式；按油氣是否分隔，分為油氣分隔式和油 氣不分隔式(或稱之油氣混合式)，而油氣分隔式又分為活塞隔離式和氣囊隔離式。單氣室 油液不分離油氣懸架結(jié)構(gòu)最為簡單，制作維修簡單，目前在礦用汽車上使用最為普遍，而且 大多數(shù)礦用汽車的前后左右四個(gè)懸掛各自獨(dú)立。采用各自獨(dú)立式懸掛時(shí)，當(dāng)一個(gè)車輪受到?jīng)_擊，車輪傳遞的沖擊載荷都由車輪上 的懸掛吸收，懸掛內(nèi)壓力會產(chǎn)生過高峰值，從而影響懸掛的使用壽命，同時(shí)也會引起車架等 結(jié)構(gòu)件的變形過大，影響車輛的使用壽命。將懸掛連通后，一個(gè)車輪所受沖擊會由連接在一 起的懸掛同時(shí)承擔(dān)，進(jìn)而可以解決前面所述問題。將獨(dú)立的油氣懸掛連通起來，可以獲得更 好的抗側(cè)傾剛度和抗俯仰剛度，提高礦用汽車的乘坐舒適性。與轎車接近1:1的軸荷比不同，礦用汽車軸荷變動很大。在空載時(shí)前后軸荷比為 1 :1，而在滿載的時(shí)候前后軸荷比為1:2，這種載荷的變化勢必導(dǎo)致前后油氣懸掛內(nèi)部壓力 的不相等。內(nèi)部壓力的不一樣使得前后油氣懸掛不能連通，對油氣懸掛的連通造成的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決礦用汽車油氣懸掛缸遇路面較大沖擊時(shí)內(nèi)部壓力峰值過高， 對車身沖擊較大的問題，且解決了前后油氣懸掛缸內(nèi)部壓力不同不能直接連通的問題，提 高油氣懸掛缸的使用壽命，獲得更好的抗側(cè)傾剛度和抗俯仰剛度，也改善了車身部件受到的 沖擊載荷，提高了可靠性，提高礦用汽車的乘坐舒適性的礦用汽車油氣懸掛壓力平衡裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種礦用汽車油氣懸掛壓力平衡裝置，該平衡裝置設(shè)置 在礦用汽車前后油氣懸掛缸之間，通過管路與油氣懸掛缸連接。所述平衡裝置包括連接懸 掛缸管路一、靜磁柵傳感器外殼一、活塞一、靜磁柵信號線一、連接懸掛缸管路二、靜磁柵傳 感器外殼二、活塞二和靜磁柵信號線二、連接懸掛缸管路三、靜磁柵傳感器外殼三、活塞三、 靜磁柵信號線三、連接懸掛缸管路四、靜磁柵傳感器外殼連接懸掛缸管路四、活塞四、靜磁 柵信號線四、彈簧一、彈簧二、彈簧三、彈簧四、彈簧五、彈簧六、彈簧七、彈簧八、管路五、閥 體和傳感器；其中，所述靜磁柵傳感器外殼一內(nèi)設(shè)置有所述活塞一，所述活塞一的兩端設(shè)置 彈簧一和彈簧二，所述靜磁柵傳感器外殼一一端與連接懸掛缸管路一通過管路一固定螺母 固定在一起，另一端與所述閥體通過固定螺母一固定在一起，所述彈簧二所在容腔與所述 閥體內(nèi)部容腔直接連接，所述彈簧一所在容腔由所述活塞一與所述閥體內(nèi)部容腔隔開；所 述靜磁柵傳感器外殼一上設(shè)有用于傳輸信息的靜磁柵信號線一；
所述靜磁柵傳感器外殼二設(shè)置有所述活塞二，所述活塞二的兩端設(shè)置彈簧三和彈簧 四，所述靜磁柵傳感器外殼二一端與連接懸掛缸管路二通過管路二固定螺母固定在一起， 另一端與所述閥體通過靜磁柵傳感器外殼固定螺母二固定在一起，所述彈簧四所在容腔與 所述閥體內(nèi)部容腔直接連接，所述彈簧三所在容腔由所述活塞二與所述閥體內(nèi)部容腔隔 開；所述靜磁柵傳感器外殼二上設(shè)有用于傳輸信息的靜磁柵信號線二 ；
所述靜磁柵傳感器外殼三設(shè)置有所述活塞三，所述活塞三的兩端設(shè)置彈簧五和彈簧 六，所述靜磁柵傳感器外殼三一端與連接懸掛缸管路三通過管路三固定螺母固定在一起， 另一端與所述閥體通過靜磁柵傳感器外殼固定螺母三固定在一起，所述彈簧六所在容腔與 所述閥體內(nèi)部容腔直接連接，所述彈簧五所在容腔由所述活塞三與所述閥體內(nèi)部容腔隔 開；所述靜磁柵傳感器外殼三上設(shè)有用于傳輸信息的靜磁柵信號線三；
所述靜磁柵傳感器外殼四設(shè)置有所述活塞四，所述活塞四的兩端設(shè)置彈簧七和彈簧 八，所述靜磁柵傳感器外殼四一端與連接懸掛缸管路四通過管路四固定螺母固定在一起， 另一端與所述閥體通過靜磁柵傳感器外殼固定螺母四固定在一起，所述彈簧八所在容腔與 所述閥體內(nèi)部容腔直接連接，所述彈簧七所在容腔由所述活塞四與所述閥體內(nèi)部容腔隔 開；所述靜磁柵傳感器外殼四上設(shè)有用于傳輸信息的靜磁柵信號線四。進(jìn)一步，所述閥體的上端設(shè)有測量閥體內(nèi)腔的油壓的壓力傳感器，所述壓力傳感 器與所述閥體的一端通過傳感器固定螺母固定在一起，另一端與管路五通過固定螺母固定 在一起。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、 本發(fā)明解決了一般礦用汽車前后油氣懸掛缸內(nèi)部壓力不同不能連接的問題，減小 了油氣懸掛受沖擊時(shí)內(nèi)部壓力峰值，提高油氣懸掛使用壽命。2、 本發(fā)明把礦用汽車四個(gè)油氣懸掛連通到一起，可以獲得更好的抗側(cè)傾剛度和 抗俯仰剛度，提高礦用汽車的乘坐舒適性。
4
3、 由于四個(gè)油氣懸掛連通，單輪遇到?jīng)_擊時(shí)由四個(gè)懸掛吸收，會減小車架等結(jié) 構(gòu)件變形，提高車輛使用壽命。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖局部放大圖。圖中
1、管路一|20、管路三
2、管路一固定螺母_21、管路三固定螺母_
3、靜磁柵傳感器外殼一22、靜磁柵傳感器外殼三
4、活塞一_23、活塞三_
5、靜磁柵信號線一_24、靜磁柵信號線三
6、彈簧一_25、彈簧五_
7、彈簧二_26、彈簧六_
8、固定螺母一_27、固定螺母三_
9、閥體_28、管路五固定螺母_
10、傳感器固定螺母_29、管路五_
11、傳感器_30、固定螺母四_
12、固定螺母二_31、彈簧七_(dá)
13、彈簧三_32、彈簧八_
14、彈簧四_33、靜磁柵信號線四
15、靜磁柵信號線二34、活塞四_
16、活塞二_35、靜磁柵傳感器外殼四
17、靜磁柵傳感器外殼二36、管路四固定螺母
18、管路二固定螺母_37、管路四_
19、管路二
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、所示，本發(fā)明一種礦用汽車油氣懸掛壓力平衡裝置，該平衡裝置設(shè)置 在礦用汽車前后油氣懸掛缸之間，通過管路與油氣懸掛缸連接。所述平衡裝置包括管路一 1、靜磁柵傳感器外殼一 3、活塞一 4、靜磁柵信號線一 5、管路二 7、靜磁柵傳感器外殼二 17、 活塞二 16、靜磁柵信號線二 15、管路三20、靜磁柵傳感器外殼三22、活塞三23、靜磁柵信號 線三24、管路四37、靜磁柵傳感器外殼四35、活塞四34、靜磁柵信號線四33、彈簧一 6、彈簧 二 7、彈簧三13、彈簧四14、彈簧五25、彈簧六26、彈簧七31、彈簧八32、管路五29、閥體9 和傳感器11 ；
其中，管路一1與靜磁柵傳感器外殼一3通過管路一固定螺母2固定在一起；靜磁柵傳 感器外殼一 3與閥體9通過固定螺母一 8固定在一起，靜磁柵信號線一 5設(shè)置在靜磁柵傳 感器外殼一 3上，活塞一 4置于靜磁柵傳感器外殼一 3，活塞一 4的兩端設(shè)置彈簧一和6彈 簧二 7，管路一 1中油液通過活塞一 4活塞桿上小孔進(jìn)入彈簧一 6所在容腔推動活塞一 4運(yùn) 動；靜磁柵傳感器外殼二 17與閥體9通過固定螺母二 12固定在一起；管路二 19與靜磁 柵傳感器外殼二 17通過管路二固定螺母18固定在一起，靜磁柵信號線二 15設(shè)置在靜磁柵 傳感器外殼二 17上，活塞二 16置于靜磁柵傳感器外殼二 17內(nèi)，活塞二 16的兩端設(shè)置彈簧 三13和彈簧四14，管路二 19中油液通過活塞二 16活塞桿上小孔進(jìn)入彈簧四14所在容腔 推動活塞二 16運(yùn)動；管路三20與靜磁柵傳感器外殼三22通過管路三固定螺母21固定在一起，靜磁柵信號線三24設(shè)置在靜磁柵傳感器外殼三22上，活塞三23置于靜磁柵傳感器 外殼三22內(nèi)，活塞三23的兩端設(shè)置彈簧五25和彈簧六26，管路三20中油液通過活塞三 23活塞桿上小孔進(jìn)入彈簧五25所在容腔推動活塞三23運(yùn)動；靜磁柵傳感器外殼四35與 閥體9通過固定螺母四30固定在一起，靜磁柵信號線四33設(shè)置在靜磁柵傳感器外殼四35 上，管路四37與靜磁柵傳感器外殼四35通過管路四固定螺母36固定在一起，活塞四34置 于靜磁柵傳感器外殼四35內(nèi)，活塞四34的兩端設(shè)置彈簧七31和彈簧八32，管路四37中油 液通過活塞四34活塞桿上小孔進(jìn)入彈簧八32所在容腔推動活塞四34運(yùn)動；彈簧二 7、彈 簧三13、彈簧六26、彈簧七31所在容腔與閥體9內(nèi)部容腔直接連接。彈簧一 6、彈簧四14、 彈簧五25、彈簧八32所在容腔由活塞一 4、活塞二 16、活塞三23、活塞四34與閥體9內(nèi)部 容腔隔開；傳感器11與閥體9通過傳感器固定螺母10固定在一起，管路五29與閥體9通 過管路五固定螺母28固定在一起。本發(fā)明的設(shè)計(jì)及使用原理
使用時(shí)管路一 1、管路四37分別連接前橋兩個(gè)懸掛缸，管路二 19、管路三20分別連接 后橋兩個(gè)懸掛缸，管路五29是連接外部油源的管路；彈簧一 6、彈簧二 7、彈簧三13、彈簧四 14、彈簧五25、彈簧六26、彈簧七31、彈簧八32的剛度系數(shù)分別為k” k2、k3、k4、k5、k6、k7、 k8。設(shè)置1^=1 8、1 2=1 7、1 3=1 6、1 4=1 5 ；活塞一 4、活塞二 16、活塞三23、活塞四34的面積分別為 A1, A2, A3、A4 ；剛度系數(shù)具體值和活塞面積值都取決于礦用汽車噸位以及懸掛系統(tǒng)的壓力及 行程設(shè)計(jì)參數(shù)。 假設(shè)閥體9內(nèi)腔油壓為Ρ。，管路一 1中油液壓力為P1,管路二 19中油液壓力為P2, 管路三20中油液壓力為P3,管路四37中油液壓力為Ρ4。車輛靜止、懸掛系統(tǒng)充氣、充油參 數(shù)正常時(shí)，兩個(gè)前油氣懸掛內(nèi)部壓力一樣，兩個(gè)后油氣懸掛內(nèi)部壓力一樣。故有P1= P4, P2= P3O在達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，設(shè)所述彈簧元件6、7、13、14、25、26、31、32的壓縮量分別為χ” X2>
Χβ Λ X^. Λ Xg > Xg Λ Χ·7、°
平衡關(guān)系表述為下列等式 P1XA1 + Ii1Xx1 = k2Xx2 + P0XA1 ；P2XA2 + k4Xx4 = k3Xx3 + P0XA2 ； P4XA4 + k8Xx8 = k7Xx7 + P0XA4 ；P3XA3 + k5Xx5 = k6Xx6 + P0XA3 ； 活塞元件4、16、23、34位移分別由靜磁柵信號線元件5、15、24、33輸出，可以通過管路 五29所連接外部油源調(diào)節(jié)閥體9內(nèi)腔油壓Ptl，使得活塞元件4、16、23、34達(dá)到設(shè)計(jì)設(shè)定位 置。當(dāng)一個(gè)車輪受到路面激勵(lì)時(shí)，假定為管路一 1所連接油氣懸掛，該懸掛被壓縮，內(nèi) 部油液壓力上升，即管路一 1中油液壓力P1上升。此時(shí)，P1X A1 + ki X X1 > k2 X X2 + P。X A1， 活塞一 4在管路側(cè)油液壓力高的情況下向閥體9方向移動，閥體9內(nèi)腔油液受壓縮，油壓升 高，推動活塞二 16、活塞三23、活塞四34向管路方向移動，達(dá)到下個(gè)受力平衡位置。管路一 1所連接油氣懸掛壓力分配到其他三個(gè)油氣懸掛，降低了壓力峰值。同時(shí)彈簧四14、彈簧五25、彈簧八32被壓縮，其所在腔油液流向各自連接懸掛缸， 使懸掛長度變長，減小這個(gè)三個(gè)懸掛簧上鉸接點(diǎn)與管路一 1所連接油氣懸掛簧上鉸接點(diǎn)相 對位移，即減少了車架等結(jié)構(gòu)件變形，提高車輛使用壽命。以上對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施 例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改 進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種礦用汽車油氣懸掛壓力平衡裝置，該平衡裝置設(shè)置在礦用汽車前后油氣懸掛 缸之間，通過管路與油氣懸掛缸連接，其特征在于，所述平衡裝置包括連接懸掛缸的管路 一(1)、靜磁柵傳感器外殼一(3)、活塞一(4)、靜磁柵信號線一(5)、管路二(19)、靜磁柵傳 感器外殼二(17)、活塞二(16)和靜磁柵信號線二(15)、管路三(20)、靜磁柵傳感器外殼 三(22)、活塞三(23)、靜磁柵信號線三(24)、管路四(37)、靜磁柵傳感器外殼四(33)、活塞 四(34)、靜磁柵信號線四(35)、彈簧一(6)、彈簧二(7)、彈簧三(13)、彈簧四(14)、彈簧五 (25)、彈簧六(26)、彈簧七(31)、彈簧八(32)、管路五(29)、閥體(9)和傳感器(11)；其中， 所述靜磁柵傳感器外殼一(3)內(nèi)設(shè)置有所述活塞一(4)，所述活塞一(4)的兩端設(shè)置彈簧一 (6 )和彈簧二( 7 )，所述靜磁柵傳感器外殼一(3 )的一端與連接懸掛缸管路一(1)通過管路 一固定螺母(2)固定在一起，另一端與所述閥體(9)通過固定螺母一(8)固定在一起，所述 彈簧二(7)所在容腔與所述閥體(9)的內(nèi)部容腔直接連接，所述彈簧一(6)所在容腔由所述 活塞一(4)與所述閥體(9)的內(nèi)部容腔隔開；所述靜磁柵傳感器外殼一(3)上設(shè)有用于傳輸 信息的靜磁柵信號線一(5);所述靜磁柵傳感器外殼二(17)內(nèi)設(shè)置有所述活塞二(16)，所述活塞二(16)的兩端設(shè) 置彈簧三(13)和彈簧四(14)，所述靜磁柵傳感器外殼二( 17)的一端與管路二( 19)通過管 路二固定螺母(18)固定在一起，另一端與所述閥體(9)通過固定螺母二(12)固定在一起， 所述彈簧四(14)所在容腔與所述閥體(9)的內(nèi)部容腔直接連接，所述彈簧三(7)所在容腔 由所述活塞二與所述閥體(9)的內(nèi)部容腔隔開；所述靜磁柵傳感器外殼二(17)上設(shè)有用于 傳輸信息的靜磁柵信號線二(15)；所述靜磁柵傳感器外殼三(22)內(nèi)設(shè)置有所述活塞三(23)，所述活塞三(23)的兩端設(shè) 置彈簧五(25)和彈簧六(26)，所述靜磁柵傳感器外殼三(22)的一端與管路三(20)通過管 路三固定螺母(21)固定在一起，另一端與所述閥體(9)通過固定螺母三(27)固定在一起， 所述彈簧六(26 )所在容腔與所述閥體(9 )內(nèi)部容腔直接連接，所述彈簧五(25 )所在容腔由 所述活塞三(23)與所述閥體(9)的內(nèi)部容腔隔開；所述靜磁柵傳感器外殼三(22)上設(shè)有用 于傳輸信息的靜磁柵信號線三(24)；所述靜磁柵傳感器外殼四(35)內(nèi)設(shè)置有所述活塞四(34)，所述活塞四(34)的兩端設(shè) 置彈簧七(31)和彈簧八(32)，所述靜磁柵傳感器外殼四(35)的一端與管路四(37)通過管 路四固定螺母(36)固定在一起，另一端與所述閥體(9)通過固定螺母四(30)固定在一起， 所述彈簧八(32)所在容腔與所述閥體(9)內(nèi)部容腔直接連接，所述彈簧七(31)所在容腔由 所述活塞四(34)與所述閥體(9)的內(nèi)部容腔隔開；所述靜磁柵傳感器外殼四(35)上設(shè)有用 于傳輸信息的靜磁柵信號線四(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用汽車油氣懸掛壓力平衡裝置，其特征在于，所述閥體(9) 的上端設(shè)有測量閥體內(nèi)腔的油壓的壓力傳感器(11)，所述壓力傳感器(11)與所述閥體(9) 的一端通過傳感器固定螺母(10)固定在一起，另一端與管路五(29)通過管路五固定螺母 (28)固定在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及礦用汽車中油氣懸掛系統(tǒng)，具體地說是指油氣懸掛系統(tǒng)協(xié)同工作的礦用汽車油氣懸掛壓力平衡裝置，該裝置包括由管路，靜磁柵傳感器，活塞，彈簧，固定螺母，靜磁柵信號線，閥體和傳感器組成。該平衡裝置可以根據(jù)車輛運(yùn)行的路面、工況、載荷類型等調(diào)節(jié)彈簧元件和閥體內(nèi)油壓，達(dá)到最佳平衡、緩沖的效果，減少了懸掛系統(tǒng)對車架等車身部件的沖擊，提高可靠性及平順性。
文檔編號B60G17/08GK102139613SQ20111003808
公開日2011年8月3日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者張文明, 楊玨, 楊耀東, 申焱華, 趙俊鋒, 金純 , 黃夏旭 申請人:北京科技大學(xué)