本申請要求2014年6月24日提交的系列號為No.62/016,157的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體涉及用于重載車輛的空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)領(lǐng)域，該重載車輛為例如牽引車-拖車或半拖車以及實用性卡車，其在操作期間緩沖行駛并穩(wěn)定車輛。更具體地，本發(fā)明涉及用于重載車輛的空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)的與高度控制閥結(jié)合使用的氣動控制系統(tǒng)，其包括空氣鎖定/保持功能，該功能在某些操作(例如實用性卡車的懸臂支架展開/縮回操作或者拖車放置到軌道平板上的操作)期間保持空氣彈簧內(nèi)的空氣的體積，否則這些操作通常將使得空氣彈簧完全延伸和/或排空。

背景技術(shù)：

重載車輛，例如牽引車-拖車或半拖車、救火車/消防車和實用性車輛，例如觀光車、吊車和類似物，可以包括空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用空氣彈簧緩沖車輛的行駛。這些空氣彈簧的氣動控制是空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)的重要特征。

重載車輛利用空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)來降低損壞的可能性并延長卡車以及卡車的各部件(例如卡車的液壓部件、電氣部件和制造車身)的使用壽命。更具體地，空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)為車輛提供較為平滑的行駛，由此減小在操作期間施加到車輛的液壓部件、電氣部件和制造車身的振動，降低各部件損壞的可能性并延長部件的使用壽命。

更具體地，重要的是，緩沖車輛行駛，優(yōu)化車軸/懸架系統(tǒng)性能和壽命，以試圖在車輛框架和行駛表面之間保持一致的預(yù)定距離。該預(yù)定距離在本領(lǐng)域中被稱為車輛的設(shè)計行駛高度。必須考慮車輛的操作條件，以形成車輛的設(shè)計行駛高度。也就是，當(dāng)重載車輛執(zhí)行某些操作時，例如進(jìn)行困難轉(zhuǎn)向或在粗糙地形上行駛，這樣的操作施加在車軸/懸架系統(tǒng)上的力使得車軸/懸架系統(tǒng)在系統(tǒng)支撐的車輛框架下方進(jìn)行鉸接運動或樞轉(zhuǎn)和/或撓曲。通常，車軸/懸架系統(tǒng)被設(shè)計成關(guān)于標(biāo)稱預(yù)定位置出現(xiàn)鉸接運動或樞轉(zhuǎn)和/或撓曲的預(yù)期范圍，并且該標(biāo)稱位置被設(shè)定為車輛的設(shè)計行駛高度。

當(dāng)重載車輛(例如半拖車的拖車)加載時，空氣彈簧進(jìn)行調(diào)節(jié)以確保車輛在行駛時處于設(shè)計懸掛高度。車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧的氣動控制或調(diào)節(jié)通常通過高度控制閥或調(diào)平閥自動地完成，該高度控制閥或調(diào)平閥與空氣源和空氣彈簧流體連通。當(dāng)重載車輛裝載有貨物并且車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧被壓縮而使得車輛框架低于設(shè)計懸掛高度或者更加接近行駛表面時，壓縮空氣被供應(yīng)到空氣彈簧，由此使空氣彈簧充氣/延伸，繼而使得車軸/懸架系統(tǒng)將車輛框架升高到設(shè)計懸掛高度。相反地，當(dāng)車輛卸載并且車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧延伸而使得車輛框架高于設(shè)計懸掛高度或者進(jìn)一步遠(yuǎn)離行駛表面時，空氣從空氣彈簧排出以降低空氣彈簧的內(nèi)部壓力，由此使空氣彈簧放氣/壓縮，直到車軸/懸架系統(tǒng)將車輛框架下降到設(shè)計懸掛高度。如上所述，空氣彈簧的調(diào)節(jié)(包括空氣流進(jìn)入空氣彈簧的調(diào)節(jié)以及空氣從空氣彈簧排出的調(diào)節(jié))受本領(lǐng)域中稱為高度控制閥的機(jī)械地操作的閥控制。對高度控制閥的調(diào)節(jié)以及對控制高度控制閥的啟用的連接裝置的調(diào)節(jié)使得能夠在車輛行駛之前獲得設(shè)計懸掛高度。

當(dāng)車輛行駛且駕駛員執(zhí)行使得車軸/懸架系統(tǒng)在壓縮空氣彈簧的位置和使空氣彈簧延伸的位置之間進(jìn)行鉸接運動的操作時，高度控制閥自動地用來保持設(shè)計懸掛高度。也就是，當(dāng)空氣彈簧壓縮時，高度控制閥將空氣從車輛空氣貯存器或空氣罐供應(yīng)到空氣彈簧。反之，當(dāng)空氣彈簧處于延伸位置時，高度控制閥將空氣從空氣彈簧排出到大氣。通過高度控制閥供應(yīng)到空氣彈簧或從空氣彈簧排出的空氣的量取決于懸架梁的鉸接運動的持續(xù)時間和高度控制閥在給定位置處的流量。

某些操作情形可能使得車輛的車軸/懸架系統(tǒng)變得完全延伸，導(dǎo)致空氣彈簧通過高度控制閥完全排空和/或放氣。兩種這樣的情形在工業(yè)上是普遍已知的。當(dāng)具有空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)的牽引車-拖車的拖車被起重機(jī)提升到平板軌道車上時出現(xiàn)第一種情形。當(dāng)出現(xiàn)這種情形時，拖車的車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧隨著拖車被提升離開地面并且輪胎與行駛路面失去接觸而變得完全延伸。當(dāng)具有懸臂支架(例如具有伸縮吊桿的觀光車)和具有空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)的實用性卡車在車輛操作期間展開懸臂支架以穩(wěn)定車輛的基部而防止翻覆時出現(xiàn)第二種普遍已知的情形。在懸臂支架操作期間，懸臂支架使實用性卡車升高，直到輪胎與行駛路面脫離，由此使得車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧完全延伸。在這兩種情形下，當(dāng)空氣彈簧變得延伸時，高度控制閥自動地將空氣從空氣彈簧排出，以試圖使車軸/懸架系統(tǒng)返回到設(shè)計懸掛高度。然而，因為空氣彈簧由于外力(即懸臂支架或起重機(jī)將拖車提升離開地面)而延伸，所以空氣彈簧通過高度控制閥進(jìn)行排出不會使車輛返回到設(shè)計懸掛高度，而是可能在空氣彈簧的空氣囊或柔性構(gòu)件中產(chǎn)生真空，由此使空氣囊向內(nèi)塌縮到其自身上。當(dāng)發(fā)生這種情形時并且當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)通過懸臂支架或起重機(jī)下降回到地面上時，空氣彈簧的空氣囊可能變得壓緊或捕集在內(nèi)部緩沖器和空氣彈簧的上止板之間，由此可能導(dǎo)致空氣彈簧的空氣囊損壞。當(dāng)空氣壓力被重新引導(dǎo)到空氣彈簧中時，空氣彈簧的空氣囊可以保持壓緊，使得當(dāng)車輛遇到顛簸時，囊可以從其壓緊狀態(tài)猛烈地彈出，可能導(dǎo)致空氣囊或空氣彈簧活塞損壞。此外，一旦空氣彈簧在一次提升操作期間已經(jīng)變得完全排空，那么對于氣動控制系統(tǒng)而言要花費較長時間使空氣彈簧重新充氣以使車輛返回到設(shè)計懸掛高度。

此外，其它操作情形可能導(dǎo)致車輛的前后運動增大或者導(dǎo)致?？壳耙?dock walk)。例如，當(dāng)施加制動器且懸架行進(jìn)以上跳(jounce)和回彈(rebound)時，典型的后梁空氣懸架產(chǎn)生?？壳耙?。更具體地，?？壳耙葡薅樵谥苿悠鞅绘i定的情況下，在懸架行程期間，通過輪胎相對于地面的旋轉(zhuǎn)而引起的底盤的前后運動。與?？壳耙葡嚓P(guān)的上跳/回彈行程可以由機(jī)械系統(tǒng)引起，例如懸臂支架操作，或者可以由空氣控制系統(tǒng)引起，例如傾泄閥或過度充氣閥。?？壳耙瓶梢栽诮Y(jié)構(gòu)部件上引起高的應(yīng)力。

因此，本領(lǐng)域中需要一種氣動控制系統(tǒng)，其通過在懸臂支架操作、拖車放置到平板軌道車上和/或空氣彈簧變得完全延伸和/或排空的其它情形期間限制從空氣彈簧排出的空氣或流體的量，而使得空氣囊或空氣彈簧的其它部件損壞的可能性最小化。另外，本領(lǐng)域中需要一種氣動控制系統(tǒng)，其在懸臂支架縮回操作期間使車輛的前后運動最小化。

本發(fā)明的氣動控制系統(tǒng)通過提供一種氣動控制系統(tǒng)解決與現(xiàn)有技術(shù)氣動控制系統(tǒng)相關(guān)的問題，在懸臂支架操作、拖車放置到平板軌道車上、或者車輛的車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧在操作期間和另外在懸臂支架縮回操作期間完全延伸和/或排空的其它情形期間，該氣動控制系統(tǒng)鎖定和/或保持空氣彈簧內(nèi)的空氣體積。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的包括提供一種用于重載車輛的氣動控制系統(tǒng)，在懸臂支架操作、拖車放置到平板軌道車上、或者車輛的車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧完全延伸和/或排空的其它情形期間，該氣動控制系統(tǒng)保持空氣彈簧內(nèi)的空氣體積。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于重載車輛的氣動控制系統(tǒng)，其在懸臂支架縮回操作期間使車輛的前后運動最小化。

這些目的和優(yōu)點是通過本發(fā)明的用于重載車輛的氣動控制系統(tǒng)獲得的，其包括：a)空氣供應(yīng)裝置；b)高度控制閥，所述高度控制閥與所述空氣供應(yīng)裝置和至少一個空氣彈簧流體連通；c)空氣鎖定閥，所述空氣鎖定閥與所述高度控制閥和所述至少一個空氣彈簧流體連通，所述空氣鎖定閥與空腔體流體連通，所述空氣鎖定閥具有“空氣鎖定關(guān)”位置和“空氣鎖定開”位置；d)由此，當(dāng)所述空氣鎖定閥處于所述“空氣鎖定關(guān)”位置時，在所述高度控制閥、所述空氣鎖定閥和所述至少一個空氣彈簧之間形成流體流動，當(dāng)所述空氣鎖定閥處于所述“空氣鎖定開”位置時，在所述至少一個空氣彈簧、所述空氣鎖定閥和所述空腔體之間形成流體流動，并且防止所述高度控制閥、空氣鎖定閥和所述至少一個空氣彈簧之間的流體流動。

附圖說明

本發(fā)明的優(yōu)選實施例，申請人已經(jīng)想到的應(yīng)用該原理的最佳模式的展示，在以下的說明書中陳述，在附圖中示出，并且在所附權(quán)利要求中具體地且清楚地指出和陳述。

圖1為用于重載卡車的車軸/懸架系統(tǒng)的各部分的分解透視圖，其結(jié)合有現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)，該圖示出了高度控制閥安裝在車輛框架上并且操作地連接到車軸/懸架系統(tǒng)；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的與重載車輛的一對車軸/懸架系統(tǒng)結(jié)合使用的用于空氣彈簧的氣動控制系統(tǒng)的示意圖，示出了車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧和車軸的相對位置；

圖3為與圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)氣動控制系統(tǒng)結(jié)合使用的高度控制閥的放大正視圖，示出了由虛線表示的交替閥控制臂位置；

圖4A為圖1所示的卡車車軸/懸架系統(tǒng)在車輛從車軸/懸架系統(tǒng)回彈位置降低到車軸/懸架系統(tǒng)上跳位置的懸臂支架縮回期間的分解正視示意圖，示出了所得到的利用現(xiàn)有技術(shù)氣動控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)的?？壳耙片F(xiàn)象；

圖4B為圖4A所示的卡車車軸/懸架系統(tǒng)的分解正視示意圖，示出了卡車車軸/懸架系統(tǒng)在懸臂支架縮回操作期間的各個位置，包括車軸/懸架系統(tǒng)回彈位置、車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計懸掛高度位置和車軸/懸架系統(tǒng)上跳位置；

圖5A為本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)的示意圖，示出了空氣鎖定閥處于“空氣鎖定關(guān)”位置；

圖5B為圖5A所示的空氣鎖定閥的示意圖，示出了空氣鎖定閥處于“空氣鎖定開”位置；

圖6為結(jié)合有本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)的卡車車軸/懸架系統(tǒng)的分解正視示意圖，示出了在車輛從車軸/懸架系統(tǒng)回彈位置降低到車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計懸掛高度位置的懸臂支架縮回期間的卡車車軸/懸架系統(tǒng)，并且示出了減小的?？壳耙?；

圖7A為本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)的示意圖，示出了空腔體結(jié)合在高度控制閥中，并且示出了空氣鎖定閥處于“空氣鎖定關(guān)”位置：

圖7B為圖7A所示的空氣鎖定閥的示意圖，示出了空氣鎖定閥處于“空氣鎖定開”位置；

圖8為結(jié)合有本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)的卡車車軸/懸架系統(tǒng)的分解正視示意圖，示出了在車輛從車軸/懸架系統(tǒng)回彈位置降低到車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計懸掛高度位置的懸臂支架縮回期間的卡車車軸/懸架系統(tǒng)，并且示出了減小的?？壳耙疲?/p>

圖9為本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)的示意圖，示出了空氣鎖定閥處于“空氣鎖定關(guān)”位置并且結(jié)合有空氣傾泄特征；

圖9A為圖9所示的本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)的示意圖，示出了空氣鎖定閥處于“空氣鎖定開”位置；

圖9B為圖9所示的本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)的示意圖，示出了空氣鎖定閥處于“傾泄”位置；以及

圖10為結(jié)合有本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)的卡車車軸/懸架系統(tǒng)的分解正視示意圖，示出了在車輛從車軸/懸架回彈位置降低到車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計懸掛高度位置的懸臂支架縮回期間的卡車車軸/懸架系統(tǒng)，并且示出了減小的停靠前移。

在整個附圖中，類似的附圖標(biāo)號涉及類似的部分。

具體實施方式

為了更好地理解采用本發(fā)明的具有空氣鎖定/保持功能的氣動控制系統(tǒng)的環(huán)境，圖1中示出了結(jié)合有現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35的后臂空氣懸掛式卡車車軸/懸架系統(tǒng)10，其將在以下詳細(xì)描述。

圖1示出了與車輛相關(guān)聯(lián)地使用的部件，該車輛為例如重載卡車和類似物(未示出)。車輛包括縱向延伸的框架軌道12，框架軌道定位在車輛的相對兩側(cè)上并且具有優(yōu)選C形的構(gòu)造。車輛還包括驅(qū)動軸(未示出)，驅(qū)動軸容納在與框架軌道12成橫向地延伸的殼體33內(nèi)。在驅(qū)動軸的每個端部上安裝有車輪端部32。車輪車輪31(僅僅示出了單對)安裝在相應(yīng)的車輪端部32上，并且由車輛發(fā)動機(jī)(未示出)驅(qū)動。

卡車車軸/懸架系統(tǒng)10將驅(qū)動軸殼體33連接到定位在車輛的相對兩側(cè)上的框架軌道12。應(yīng)當(dāng)理解，相對于卡車車軸/懸架系統(tǒng)10，定位在車輛的一側(cè)上的大部分分部件與定位在車輛的另一側(cè)上的部件對應(yīng)地類似。因此，在本說明書中，當(dāng)參考具體車軸/懸架系統(tǒng)部件時，應(yīng)當(dāng)理解，類似的部件存在于車輛的相對側(cè)上，除非另外明顯不同。

卡車車軸/懸架系統(tǒng)10包括多個部件，包括一對框架吊架16，各個框架吊架在車輛的相對兩側(cè)上安裝到相應(yīng)的框架軌道12。卡車車軸/懸架系統(tǒng)10還包括縱向延伸的主梁18，每個梁在前端部20處經(jīng)由襯套22可樞轉(zhuǎn)地連接到其相應(yīng)的框架吊架16。在梁18的后端部26處，每個梁借助于橫桿-梁連接部97連接到側(cè)向延伸的橫桿98。如圖所示，單個橫桿用于利用卡車車軸/懸架系統(tǒng)10的每個車軸。因此，橫桿98沿側(cè)向橫跨車輛延伸，以與定位在車輛的相對兩側(cè)上的梁18的后端部連接。

每個梁18包括形成在梁的大致中心部分中的車軸樞轉(zhuǎn)孔(未示出)，該車軸樞轉(zhuǎn)孔允許車軸夾持組件36將驅(qū)動軸殼體33連接到每個梁18，以用于梁的樞轉(zhuǎn)運動。一對縱向控制構(gòu)件58中的每一個控制構(gòu)件都在聯(lián)結(jié)部62處樞轉(zhuǎn)地連接到其在前端部60處的相應(yīng)吊架16。每個縱向控制構(gòu)件58的后端部64在其相應(yīng)的聯(lián)結(jié)部66(僅僅示出了一個)處連接到車軸夾持組件36?？ㄜ囓囕S/懸架系統(tǒng)10還包括震動緩沖器30，震動緩沖器在其上端部處連接到上部震動托架96并且在其下端部處連接到車軸夾持組件36，上部震動托架安裝到框架軌道12。卡車車軸/懸架系統(tǒng)10還包括空氣彈簧24，空氣彈簧在其相應(yīng)的頂端部處連接到空氣彈簧安裝托架95，空氣彈簧安裝托架繼而安裝到框架軌道12?？諝鈴椈?4包括空氣囊27或柔性構(gòu)件或類似物(在本領(lǐng)域中通常稱為波紋管)以及空氣彈簧活塞28?？諝鈴椈?4以本領(lǐng)域中已知的方式定位在橫桿98上，例如通過座置在常規(guī)的合適的空氣彈簧安裝墊(未示出)上，該安裝墊繼而安裝在橫桿上。

現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35的包括高度控制閥34的部分示出為安裝在框架12上。高度控制閥34經(jīng)由控制臂48、連接件50、緊固件52、安裝托架54和緊固件56可樞轉(zhuǎn)地連接到梁18。

額外參考圖2，現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35在圖2中示意性地示出并且將在下文中詳細(xì)地進(jìn)行描述，該氣動控制系統(tǒng)采用高度控制閥34，例如圖1和3中所示的高度控制閥。

現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35包括經(jīng)由空氣貯存器配合件40與高度控制閥34流體連通的空氣貯存器導(dǎo)管38，并且向高度控制閥提供來自諸如空氣罐的空氣貯存器(未示出)的壓縮空氣，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的?？諝鈴椈蓪?dǎo)管42經(jīng)由空氣彈簧配合件44(圖3)與高度控制閥34流體連通并且分支到每個空氣彈簧24，由此使得高度控制閥能夠根據(jù)某些操作條件引導(dǎo)或允許壓縮空氣流到空氣彈簧以及從空氣彈簧流動，如以下將要描述的。排放導(dǎo)管46與高度控制閥34流體連通并且從該高度控制閥延伸，使得高度控制閥能夠?qū)嚎s空氣排放到大氣，也如以下將要詳細(xì)描述的。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域中已知的和使用的額外的氣動和/或電子部件(未示出)，例如電子控制器、閥、通氣孔和氣動管線，可以與導(dǎo)管38、42、46和/或高度控制閥34結(jié)合使用。

現(xiàn)在參考圖1和3，高度控制閥34優(yōu)選地為包括控制臂48的三通閥，其中臂的位置控制高度控制閥的操作。更具體地，當(dāng)控制臂48處于水平或中立位置A時，高度控制閥34關(guān)閉并且不將壓縮空氣經(jīng)由空氣彈簧導(dǎo)管42從空氣貯存器導(dǎo)管38(圖2)引導(dǎo)到空氣彈簧24，也不經(jīng)由排放導(dǎo)管46將空氣從空氣彈簧排放到大氣。當(dāng)控制臂48處于填充位置B時，高度控制閥34將壓縮空氣從空氣貯存器導(dǎo)管38引導(dǎo)到空氣彈簧導(dǎo)管42(圖2)并由此引導(dǎo)到空氣彈簧24，由此使空氣彈簧充氣。當(dāng)控制臂48處于排放位置C時，高度控制閥34將空氣經(jīng)由空氣彈簧導(dǎo)管42從空氣彈簧24排出，并且將排出的空氣傳遞到排放導(dǎo)管46(圖2)并由此傳遞到大氣。

通過控制閥連接件50提供控制臂48的自動致動，并由此提供高度控制閥34的操作的啟用，如圖1所示。更具體地，控制閥連接件50在其上端部處經(jīng)由緊固件52或本領(lǐng)域中已知的其它裝置可樞轉(zhuǎn)地連接到控制臂48，并且還在其下端部處經(jīng)由梁安裝托架54和緊固件56可樞轉(zhuǎn)地連接到梁18。

在車輛操作期間，當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)10鉸接運動到空氣彈簧壓縮或上跳位置時，車輛框架12和梁18之間的距離減小，從而壓縮空氣彈簧24。因為高度控制閥34連接到框架12，所以高度控制閥具有與框架大致相同的高度。為了保持設(shè)計懸掛高度，當(dāng)車輛框架12和梁18之間的距離減小時，控制閥連接件50使控制臂48從中立位置A向上運動到填充位置B，如圖3所示，由此啟用高度控制閥34并使得高度控制閥將壓縮空氣經(jīng)由空氣彈簧導(dǎo)管42從空氣貯存器導(dǎo)管38引導(dǎo)到空氣彈簧24，由此使空氣彈簧24充氣，繼而使梁18返回到設(shè)計懸掛高度。

相反地，當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)10鉸接運動到空氣彈簧延伸或回彈位置時，車輛框架12和梁18之間的距離增大，由此使空氣彈簧24延伸。為了保持設(shè)計懸掛高度，當(dāng)車輛框架12和梁18之間的距離增大時，控制閥連接件50使控制臂48從中立位置A向下運動到排放位置C，如圖3所示，由此啟用高度控制閥34并使得高度控制閥將壓縮空氣經(jīng)由排放導(dǎo)管46從空氣彈簧24排出，繼而使梁18返回到設(shè)計懸掛高度。

如上所述，當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)在車輛操作期間鉸接運動時，現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35保持車軸/懸架系統(tǒng)10的設(shè)計懸掛高度。對于大多數(shù)操作而言，現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35有效地操作，并且保持設(shè)計懸掛高度。然而，在某些懸臂支架操作和/或?qū)⑼宪囂嵘杰壍榔桨迳弦约捌渌愃撇僮髦校F(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35在空氣彈簧延伸時使空氣彈簧24完全排空，可能導(dǎo)致空氣彈簧的柔性構(gòu)件損壞。更具體地，在某些懸臂支架操作或者將拖車放置到軌道平板上期間，控制臂48運動到排放位置中，引起高度控制閥34將空氣經(jīng)由空氣彈簧導(dǎo)管42從空氣彈簧24排出。流體從空氣彈簧24排出可能潛在地導(dǎo)致空氣彈簧損壞。更具體地，車輪31與行駛路面脫離，由此使得車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧24完全延伸。在這兩種情形下，當(dāng)空氣彈簧24變得延伸時，高度控制閥34自動地將流體從空氣彈簧排出，以試圖使車軸/懸架系統(tǒng)返回到設(shè)計懸掛高度。

然而，因為空氣彈簧24由于外力(即懸臂支架或起重機(jī)將拖車提升離開地面)而延伸，所以空氣彈簧通過高度控制閥34進(jìn)行排出不會使車輛返回到設(shè)計懸掛高度，而是可能在空氣彈簧24的空氣囊27或柔性構(gòu)件中產(chǎn)生真空，由此使空氣囊向內(nèi)塌縮到其自身上。當(dāng)發(fā)生這種情形時并且當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)10通過懸臂支架或起重機(jī)下降回到地面上時，空氣彈簧24的空氣囊27可能變得壓緊或捕集在內(nèi)部緩沖器(未示出)和空氣彈簧的上止板(未示出)之間，由此可能導(dǎo)致空氣彈簧的空氣囊損壞。當(dāng)空氣壓力被重新引導(dǎo)到空氣彈簧24中時，空氣彈簧的空氣囊27可以保持壓緊，使得當(dāng)車輛遇到顛簸時，空氣囊可以從其壓緊狀態(tài)猛烈地彈出，可能導(dǎo)致空氣囊或空氣彈簧活塞28損壞。此外，一旦空氣彈簧24由于這樣的提升操作而已經(jīng)變得完全排空，那么對于氣動控制系統(tǒng)35而言要花費較長時間使其重新充氣以使空氣彈簧返回到設(shè)計懸掛高度。

另外，在懸臂支架縮回操作期間，可能出現(xiàn)不期望的前后運動，如圖4A-4B所示。更具體地，當(dāng)車輛(未示出)在制動器(未示出)啟用的情況下降低時，車輛車軸/懸架系統(tǒng)10的高度改變，如圖4A-4B所示。更具體地，在懸臂支架縮回操作期間，車輛通過懸臂支架從空氣彈簧24已經(jīng)變得延伸的車軸/懸架系統(tǒng)回彈位置X降低到空氣彈簧24已經(jīng)變得被壓縮的車軸/懸架系統(tǒng)上跳位置Z，并且在空氣彈簧通過高度控制閥34重新充氣時最終到達(dá)車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計懸掛高度位置Y。懸臂支架縮回操作可能潛在地沖擊各個部件，如以下更詳細(xì)地描述的。

由于縱向控制構(gòu)件58相對于吊架16的固定長度以及車軸夾持組件36(圖1)相對于車軸殼體33的固定特性，而使得車軸殼體角度θ或小齒輪角度隨著車輛通過懸臂支架(未示出)降低而改變。車軸殼體角度θ是大致相對于延伸穿過車軸殼體33的中心的豎直線V和車軸殼體的后壁測量的。車軸殼體角度θ根據(jù)懸臂支架操作期間車軸/懸架系統(tǒng)的位置而呈現(xiàn)三種臨界狀態(tài)，包括回彈角度θ_R、上跳角度θ_J和設(shè)計懸掛高度角度θ_D。在懸臂支架縮回期間，當(dāng)車輪31接觸地面G時，車輛的重量使得車軸/懸架系統(tǒng)10從回彈位置X運動到上跳位置Z。更具體地，當(dāng)車輪31與地面G接觸時，縱向控制構(gòu)件58和夾持組件36相對于吊架16向上樞轉(zhuǎn)?？v向控制構(gòu)件58和夾持組件的向上樞轉(zhuǎn)繼而使得車軸殼體角度θ改變，繼而使得車輪沿著地面沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。更具體地，車軸殼體角度θ從回彈角度θ_R改變到上跳角度θ_J，使得車輪31在車軸殼體角度改變時沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。因此，車輛從車軸/懸架系統(tǒng)回彈軌道位置R到車軸/懸架系統(tǒng)上跳軌道位置J向前移動距離T_F或最大?？壳耙凭嚯x。在懸臂支架各部件從地面縮回時，車輛的向前運動可能潛在地引起懸臂支架各部件的應(yīng)力和損壞。

當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)10到達(dá)上跳位置Z時，高度控制閥34將空氣引導(dǎo)到車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧24，以便使車軸/懸架系統(tǒng)返回到設(shè)計懸掛高度Y。更具體地，由于制動器的繼續(xù)啟用、縱向控制構(gòu)件58的固定長度和車軸夾持組件36的固定特性，而使得縱向控制構(gòu)件和車軸夾持組件在空氣彈簧24被充氣時相對于吊架16向下樞轉(zhuǎn)。縱向控制構(gòu)件58和車軸夾持組件36的向下樞轉(zhuǎn)使得車軸殼體角度θ從上跳角度θ_J改變到設(shè)計懸掛高度角度θ_D，繼而使得車輪31沿著地面沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。因此，車輛從車軸/懸架上跳軌道位置J到車軸/懸架設(shè)計懸掛高度軌道位置D移動距離T_A。當(dāng)懸架支架各部件從地面縮回時，車輛的向后運動可能潛在地導(dǎo)致懸臂支架各部件產(chǎn)生應(yīng)力和損壞。

可以看到，由車軸/懸架系統(tǒng)10從回彈位置X到上跳位置Z的運動所引起的車輛的向前運動以及由車軸/懸架系統(tǒng)從上跳位置Z到設(shè)計懸掛高度位置Y的運動所引起的車輛的后續(xù)向后運動，在懸臂支架縮回操作期間可能潛在地導(dǎo)致懸臂支架各部件產(chǎn)生應(yīng)力和損壞。

本發(fā)明優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)克服了這些問題，并且以下將詳細(xì)描述該氣動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5A和5B，具有空氣鎖定/保持功能的第一優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)用附圖標(biāo)記135示意性地示出，并且將在下文中詳細(xì)描述。第一優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)135包括空氣供應(yīng)裝置139，例如空氣罐。空氣供應(yīng)裝置139經(jīng)由導(dǎo)管138與高度控制閥134流體連通。高度控制閥134經(jīng)由排放導(dǎo)管146與大氣流體連通。高度控制閥134還經(jīng)由導(dǎo)管142與空氣彈簧124流體連通。空氣鎖定閥150沿著導(dǎo)管142設(shè)置在高度控制閥134和空氣彈簧124之間。空氣鎖定閥150是雙位置三通閥，包括第一通道152和交替通道153?？諝怄i定閥150還經(jīng)由導(dǎo)管151與空腔體136流體連通。當(dāng)空氣鎖定閥150處于其標(biāo)準(zhǔn)“空氣鎖定關(guān)”位置時，如圖5A所示，空氣或流體能夠從高度控制閥134，穿過導(dǎo)管142，穿過空氣鎖定閥150的第一空氣通道152，穿過導(dǎo)管142，流到空氣彈簧124中。作為另外一種選擇，當(dāng)空氣鎖定閥150處于“空氣鎖定開”位置時，如圖5B所示，流體能夠從空氣彈簧124，穿過導(dǎo)管142，穿過鎖定閥150的交替空氣通道153，穿過導(dǎo)管151，流到空腔體136中?？諝怄i定閥150經(jīng)由車輛操作者手動發(fā)起的電信號被致動或通電而進(jìn)入“空氣鎖定開”位置。本發(fā)明還能夠想到用于致動空氣鎖定閥150的額外裝置，例如在致動另一個過程(例如PTO(動力輸出))的同時致動空氣鎖定閥的自動裝置。

轉(zhuǎn)到圖6，示出了結(jié)合有高度控制閥134(圖5A-5B)的車軸/懸架系統(tǒng)110的各部分的示意圖。車軸/懸架系統(tǒng)110與上述車軸/懸架系統(tǒng)10大致相同。然而，為了清楚和簡明起見，以下將僅僅描述車軸/懸架系統(tǒng)110的某些部分。車軸/懸架系統(tǒng)110包括一對懸架組件111(僅僅示出了駕駛員側(cè)組件的部分)。為了清楚和簡明起見，將僅僅描述駕駛員側(cè)的懸架組件111，可以理解，大致相同的路緣側(cè)的懸架組件位于車輛的另一側(cè)上。更具體地，懸架組件111包括縱向控制構(gòu)件158，縱向控制構(gòu)件在聯(lián)結(jié)部162處可樞轉(zhuǎn)地連接到在縱向控制構(gòu)件的前端部160處的吊架116?？v向控制構(gòu)件158的后端部164在聯(lián)結(jié)部166處可樞轉(zhuǎn)地連接到車軸殼體133?？v向控制構(gòu)件158從吊架116到車軸殼體133延伸固定的長度。為了完整起見，吊架116剛性地連接到框架軌道112。

現(xiàn)在已經(jīng)描述了本發(fā)明的第一實施例的氣動控制系統(tǒng)135以及其所結(jié)合的車軸/懸架系統(tǒng)110的結(jié)構(gòu)，以下將詳細(xì)描述氣動控制系統(tǒng)在懸臂支架操作期間的操作。

在懸臂支架操作和其它類似操作(例如將拖車提升到軌道平板上，這通常使空氣彈簧124完全延伸)期間，空氣鎖定閥150由車輛操作者啟動到“空氣鎖定開”位置，如圖5B所示。當(dāng)空氣鎖定閥150處于“空氣鎖定開”位置時，空氣鎖定閥的交替通道153經(jīng)由導(dǎo)管142和151將空氣彈簧124流體地連接到空腔體136。這樣，空氣彈簧124的流體體積被鎖定和/或保持，從而當(dāng)高度控制閥134處于位置C(圖3)且車軸/懸架系統(tǒng)110的空氣彈簧124完全延伸時防止空氣囊127可能的損壞，并且高度控制閥134試圖將空氣從空氣彈簧排出以使車軸/懸架系統(tǒng)110返回到設(shè)計懸掛高度。通過在引起空氣彈簧的這種延伸的操作期間保持空氣彈簧124中的流體而不是像現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35那樣排出空氣，防止了在空氣彈簧的空氣囊127中形成真空，繼而防止空氣囊塌縮到其自身上。因此，當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)110在懸臂支架或起重機(jī)的操作之后下降回到地面上時，空氣囊127將不會變得被壓緊或捕集，從而可以防止空氣彈簧124損壞。此外，由于在空氣彈簧中存在保持的空氣，所以空氣彈簧124的重新充氣是不必要的。

更具體地，在懸臂支架操作或使空氣彈簧124完全延伸的其它操作完成之后，重載車輛下降，直到懸臂支架完全脫離并且車軸/懸架系統(tǒng)110的車輪131再次接觸地面。因為空氣彈簧124中的空氣體積已經(jīng)由第一實施例的氣動控制系統(tǒng)135保持，所以一旦車輛回到地面上，車軸/懸架系統(tǒng)110就由于空腔體136和空氣彈簧124之間鎖定的空氣體積而保持相對靠近車輛設(shè)計懸掛高度。車輛的操作者現(xiàn)在停止空氣鎖定閥150的啟用并且其返回到正常操作位置，“空氣鎖定關(guān)”位置，如圖5A所示。當(dāng)空氣鎖定閥150處于“空氣鎖定關(guān)”位置時，空氣鎖定閥的通道152經(jīng)由導(dǎo)管142將空氣彈簧124流體地連接到高度控制閥134。在這個位置中，本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)135恢復(fù)與上述現(xiàn)有技術(shù)氣動控制系統(tǒng)35類似的操作。因為在懸臂支架操作期間空氣彈簧124中的空氣體積得到保持，所以空氣彈簧僅僅需要最少的重新充氣以使重載車輛返回到設(shè)計懸掛高度?？諝鈴椈?24中空氣體積的保持還減小了?？壳耙?，如以下將詳細(xì)描述的。

如上所述，在懸臂支架展開/縮回操作期間，空氣鎖定閥150由車輛操作者啟用至“空氣鎖定開”位置，如圖5B所示。當(dāng)車輛由懸臂支架(未示出)升高/降低時，車軸殼體角度θ₁或小齒輪角度由于縱向控制構(gòu)件158相對于吊架116的固定距離以及車軸夾持組件(未示出)的固定特性而改變。車軸殼體角度θ₁是大致相對于延伸穿過車軸殼體133的中心的豎直線V和車軸殼體的后壁測量的。車軸殼體角度θ₁根據(jù)車軸/懸架系統(tǒng)的位置而呈現(xiàn)兩種臨界狀態(tài)，回彈角度θ_R1和設(shè)計懸掛高度角度θ_D1。當(dāng)車輛通過懸臂支架降低時，車輪131接觸地面G。車輛(未示出)的重量使得車軸/懸架系統(tǒng)110從回彈位置X運動到設(shè)計懸掛高度位置。更具體地，當(dāng)車輪131與地面G接觸時，縱向控制構(gòu)件158和車軸夾持組件相對于吊架116向上樞轉(zhuǎn)，縱向控制構(gòu)件和車軸夾持組件的向上樞轉(zhuǎn)繼而使得車軸殼體角度θ₁改變，繼而使得車輪沿著地面沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。更具體地，車軸殼體角度θ₁從回彈角度θ_R1改變到設(shè)計懸掛高度角度θ_D1，繼而在車軸殼體角度改變時使得車輪133旋轉(zhuǎn)。因此，車輛從車軸/懸架回彈軌道位置R₁到車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計懸掛高度軌道位置D₁移動距離T_F1。車軸/懸架系統(tǒng)上跳位置Z(圖4A和4B)的消除是當(dāng)空氣鎖定閥150處于“空氣鎖定開”位置(圖5B)時通過空氣彈簧和空腔體136之間的流體連通而保持空氣彈簧124內(nèi)的空氣體積所獲得的結(jié)果。另外，距離Τ_F1比現(xiàn)有技術(shù)的T_F(圖4A-4B)小大約50％。車輛在懸臂支架縮回操作期間的前后運動的最小化大致使得懸臂支架各部件的可能應(yīng)力和損壞最小化，并且為懸臂支架各部件提供大致較長的使用壽命。

轉(zhuǎn)到圖7A和7B，具有空氣鎖定/保持功能的第二優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)用附圖標(biāo)記235示意性地示出，并且將在下文詳細(xì)地描述。第二優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)235包括空氣供應(yīng)裝置239，例如空氣罐?？諝夤?yīng)裝置239經(jīng)由導(dǎo)管238與高度控制閥234流體連通，該高度控制閥包括一體的空腔體236。高度控制閥234還經(jīng)由排放導(dǎo)管246與大氣流體連通。高度控制閥234還經(jīng)由導(dǎo)管242與空氣彈簧224流體連通?？諝怄i定閥250沿著導(dǎo)管242設(shè)置在高度控制閥234和空氣彈簧224之間?？諝怄i定閥250是雙位置三通閥，包括第一通道252和交替通道253?？諝怄i定閥250還經(jīng)由導(dǎo)管251與一體地形成在高度控制閥234中的空腔體236流體連通。當(dāng)空氣鎖定閥250處于其標(biāo)準(zhǔn)“空氣鎖'定關(guān)”位置時，如圖7A所示，流體能夠從高度控制閥234，穿過導(dǎo)管242，穿過空氣鎖定閥250的第一空氣通道252，穿過導(dǎo)管242，流到空氣彈簧224中。當(dāng)空氣鎖定閥250由車輛的操作者啟用到“空氣鎖定開”位置時，如圖7B所示，流體能夠從空氣彈簧224，穿過導(dǎo)管242，穿過鎖定閥250的交替空氣通道253，穿過導(dǎo)管251，流入到一體地形成在高度控制閥234中的空腔體236中。空氣鎖定閥250經(jīng)由車輛操作者手動發(fā)起的電信號被啟用或通電而進(jìn)入“空氣鎖定開”位置。本發(fā)明還能夠想到用于致動空氣鎖定閥250的額外裝置，例如在致動另一個過程(例如PTO(動力輸出))的同時致動空氣鎖定閥的自動裝置。

轉(zhuǎn)到圖8，示出了結(jié)合有高度控制閥234(圖7A-7B)的車軸/懸架系統(tǒng)210的各部分的示意圖。車軸/懸架系統(tǒng)210與上述車軸/懸架系統(tǒng)10大致相同。然而，為了清楚和簡明起見，以下將僅僅描述車軸/懸架系統(tǒng)210的某些部分。車軸/懸架系統(tǒng)210包括一對懸架組件211(僅僅示出了駕駛員側(cè)組件的部分)。為了清楚和簡明起見，將僅僅描述駕駛員側(cè)的懸架組件211，可以理解，大致相同的路緣側(cè)的懸架組件位于車輛的另一側(cè)上。更具體地，懸架組件211包括縱向控制構(gòu)件258，縱向控制構(gòu)件在聯(lián)結(jié)部262處可樞轉(zhuǎn)地連接到在縱向控制構(gòu)件的前端部260處的吊架216?？v向控制構(gòu)件258的后端部264在聯(lián)結(jié)部266處可樞轉(zhuǎn)地連接到車軸殼體233?？v向控制構(gòu)件258從吊架216到車軸殼體233延伸固定的長度。為了完整起見，吊架216剛性地連接到框架軌道212。

現(xiàn)在已經(jīng)描述了本發(fā)明的第二實施例的氣動控制系統(tǒng)235以及其所結(jié)合的車軸/懸架系統(tǒng)210的結(jié)構(gòu)，以下將詳細(xì)描述氣動控制系統(tǒng)在懸臂支架操作期間的操作。

在懸臂支架操作和其它類似操作(例如將拖車提升到軌道平板上，這通常使空氣彈簧224完全延伸)期間，空氣鎖定閥250由車輛操作者啟動到“空氣鎖定開”位置，如圖7B所示。當(dāng)空氣鎖定閥250處于“空氣鎖定開”位置時，空氣鎖定閥的交替通道253經(jīng)由導(dǎo)管242和251將空氣彈簧224流體地連接到空腔體236。這樣，空氣彈簧224的空氣體積被鎖定和/或保持，從而當(dāng)高度控制閥234處于位置C(圖3)且車軸/懸架系統(tǒng)210的空氣彈簧224完全延伸時防止至少一個空氣囊227可能的損壞，并且高度控制閥234試圖將空氣從空氣彈簧排出以使車軸/懸架系統(tǒng)210返回到設(shè)計懸掛高度。通過在引起空氣彈簧的這種延伸的操作期間保持空氣彈簧224中的流體而不是像現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35那樣排出空氣，防止了在空氣彈簧的空氣囊227中形成真空，繼而防止空氣囊塌縮到其自身上。因此，當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)210在懸臂支架或起重機(jī)的操作之后下降回到地面上時，空氣囊227將不會變得被壓緊或捕集，從而可以防止空氣彈簧224損壞。此外，由于在空氣彈簧中存在保持的空氣，所以空氣彈簧224的重新充氣是不必要的。

更具體地，在懸臂支架操作或使空氣彈簧224完全延伸的其它操作完成之后，重載車輛下降，直到懸臂支架完全脫離并且車軸/懸架系統(tǒng)210的車輪230再次接觸地面。因為空氣彈簧224中的空氣體積已經(jīng)由第二實施例的氣動控制系統(tǒng)235的空氣鎖定閥250保持，所以一旦車輛回到地面上，車軸/懸架系統(tǒng)210就由于空腔體236和空氣彈簧224之間鎖定的空氣體積而保持相對靠近車輛設(shè)計懸掛高度。車輛的操作者停止空氣鎖定閥250的啟用并且其返回到“空氣鎖定關(guān)”位置，如圖7A所示。當(dāng)空氣鎖定閥250處于“空氣鎖定關(guān)”位置時，空氣鎖定閥的通道252經(jīng)由導(dǎo)管242將空氣彈簧224流體地連接到高度控制閥234。在這個位置中，本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)235恢復(fù)與上述現(xiàn)有技術(shù)氣動控制系統(tǒng)35類似的操作。因為在懸臂支架操作期間空氣彈簧224中的空氣體積得到保持，所以空氣彈簧僅僅需要最少的重新充氣以使重載車輛返回到設(shè)計懸掛高度?？諝鈴椈?24中空氣體積的保持還減小了?？壳耙疲缫韵聦⒃敿?xì)描述的。

如上所述，在懸臂支架展開/縮回操作期間，空氣鎖定閥250由車輛操作者啟用至“空氣鎖定開”位置，如圖7B所示。

當(dāng)車輛由懸臂支架(未示出)升高/降低時，車軸殼體角度θ₂或小齒輪角度由于縱向控制構(gòu)件258相對于吊架216的固定距離以及車軸夾持組件(未示出)的固定特性而改變。車軸殼體角度θ₂是大致相對于延伸穿過車軸殼體233的中心的豎直線V₂和車軸殼體的后壁測量的。車軸殼體角度θ₂根據(jù)車軸/懸架系統(tǒng)的位置而呈現(xiàn)兩種臨界狀態(tài)，回彈角度θ_R2和設(shè)計懸掛高度角度θ_D2，隨著車輛通過懸臂支架(未示出)降低而改變。當(dāng)車輛通過懸臂支架降低時，車輪231接觸地面G。車輛的重量使得車軸/懸架系統(tǒng)210從回彈位置X₂運動到設(shè)計懸掛位置Y₂。更具體地，當(dāng)車輪231與地面G接觸時，縱向控制構(gòu)件258和車軸夾持組件相對于吊架216向上樞轉(zhuǎn)，縱向控制構(gòu)件的向上樞轉(zhuǎn)繼而使得車軸殼體角度θ₂改變，繼而使得車輪沿著地面沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。更具體地，車軸殼體角度θ₂從回彈角度θ_R2改變到設(shè)計懸掛高度角度θ_D1，繼而在車軸殼體角度改變時使得車輪233旋轉(zhuǎn)。因此，車輛從車軸/懸架系統(tǒng)回彈軌道位置R₂到車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計懸掛高度軌道位置D₂移動距離T_F2。車軸/懸架系統(tǒng)上跳位置Z(圖4A和4B)的消除是當(dāng)空氣鎖定閥250處于“空氣鎖定開”位置(圖7B)時通過空氣彈簧和空腔體236之間的流體連通而保持空氣彈簧224內(nèi)的空氣體積所獲得的結(jié)果。另外，從R₂到D₂測量的距離T_F2比現(xiàn)有技術(shù)的T_F(圖4A-4B)小大約50％。車輛在懸臂支架縮回操作期間的前后運動的最小化大致使得懸臂支架各部件的可能應(yīng)力和損壞最小化，并且為懸臂支架各部件提供大致較長的使用壽命。

轉(zhuǎn)到圖9，具有空氣鎖定/保持功能和傾泄特征的第三優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)用附圖標(biāo)記335示意性地示出，并且將在下文詳細(xì)地描述。第三優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)335包括空氣供應(yīng)裝置339，例如空氣罐?？諝夤?yīng)裝置339經(jīng)由導(dǎo)管338與高度控制閥334流體連通，該高度控制閥包括一體的空腔體336。高度控制閥334還經(jīng)由排放導(dǎo)管346與大氣流體連通。高度控制閥334還經(jīng)由導(dǎo)管342與空氣彈簧324流體連通?？諝怄i定閥350沿著導(dǎo)管342設(shè)置在高度控制閥334和空氣彈簧324之間?？諝怄i定閥350是三位置四通閥，包括第一通道352、交替通道353和傾泄通道354?？諝怄i定閥350還經(jīng)由導(dǎo)管351與一體地形成在高度控制閥334中的空腔體336流體連通?？諝怄i定閥350還經(jīng)由傾泄導(dǎo)管355與大氣流體連通。當(dāng)空氣鎖定閥350處于其標(biāo)準(zhǔn)“空氣鎖定關(guān)”操作狀態(tài)時，如圖9所示，空氣或流體能夠從高度控制閥334，穿過導(dǎo)管342，穿過空氣鎖定閥350的第一空氣通道352，穿過導(dǎo)管342，流入到空氣彈簧324中。當(dāng)空氣鎖定閥350處于“空氣鎖定開”位置時，如圖9A所示，流體能夠從空氣彈簧324，穿過導(dǎo)管342，穿過鎖定閥350的交替空氣通道353，穿過導(dǎo)管351，流入到一體地形成在高度控制閥334中的空腔體336中。當(dāng)空氣鎖定閥350處于“傾泄”位置時，如圖9B所示，流體能夠從空氣彈簧324，穿過導(dǎo)管342，穿過傾泄通道354，穿過傾泄導(dǎo)管355，流到大氣?？諝怄i定閥350經(jīng)由車輛操作者手動發(fā)起的電信號被致動或通電而進(jìn)入“空氣鎖定開”位置和“傾泄”位置。本發(fā)明還能夠想到用于致動空氣鎖定閥350的額外裝置，例如在致動另一個過程(例如PTO(動力輸出))的同時致動空氣鎖定閥的自動裝置。

轉(zhuǎn)到圖10，示出了結(jié)合有高度控制閥334(圖9、9A和9B)的車軸/懸架系統(tǒng)310的各部分的示意圖。車軸/懸架系統(tǒng)310與上述車軸/懸架系統(tǒng)10大致相同。然而，為了清楚和簡明起見，以下將僅僅描述車軸/懸架系統(tǒng)310的某些部分。車軸/懸架系統(tǒng)310包括一對懸架組件311(僅僅示出了駕駛員側(cè)組件的部分)。為了清楚和簡明起見，將僅僅描述駕駛員側(cè)的懸架組件311，可以理解，大致相同的路緣側(cè)的懸架組件位于車輛的另一側(cè)上。更具體地，示出了懸架組件311包括縱向控制構(gòu)件358縱向控制構(gòu)件在聯(lián)結(jié)部362處可樞轉(zhuǎn)地連接到在前端部360處的吊架316。縱向控制構(gòu)件358的后端部364在聯(lián)結(jié)部366處可樞轉(zhuǎn)地連接到車軸殼體333。縱向控制構(gòu)件358從吊架316到車軸殼體333延伸固定的長度。為了完整起見，吊架316剛性地連接到框架軌道312。

現(xiàn)在已經(jīng)描述了本發(fā)明的第三實施例的氣動控制系統(tǒng)335以及其所結(jié)合的車軸/懸架系統(tǒng)310的結(jié)構(gòu)，以下將詳細(xì)描述氣動控制系統(tǒng)在懸臂支架操作期間的操作。

在懸臂支架操作和使空氣彈簧324完全延伸的其它類似操作期間，空氣鎖定閥350由車輛操作者啟用或通電而進(jìn)入“空氣鎖定開”位置，如圖9A所示。當(dāng)空氣鎖定閥350處于“空氣鎖定開”位置時，空氣鎖定閥的交替通道353經(jīng)由導(dǎo)管342和351將空氣彈簧324流體地連接到空腔體336。這樣，空氣彈簧324的空氣體積被鎖定和/或保持，從而當(dāng)高度控制閥334處于位置C(圖3)且車軸/懸架系統(tǒng)310的空氣彈簧324完全延伸時防止至少一個空氣囊327可能的損壞，并且高度控制閥334試圖將空氣從空氣彈簧排出以使車軸/懸架系統(tǒng)310返回到設(shè)計懸掛高度。通過在引起空氣彈簧的這種延伸的操作期間保持空氣彈簧324中的流體而不是像現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)35那樣排出空氣，防止了在空氣彈簧的空氣囊327中形成真空，繼而防止空氣囊塌縮到其自身上。因此，當(dāng)車軸/懸架系統(tǒng)310在懸臂支架或起重機(jī)的操作之后下降回到地面上時，空氣囊327將不會變得被壓緊或捕集，從而可以防止空氣彈簧324損壞。此外，由于在空氣彈簧中存在保持的空氣，所以空氣彈簧324的重新充氣是不必要的。

更具體地，在懸臂支架操作或使空氣彈簧324完全延伸的其它操作完成之后，重載車輛下降，直到懸臂支架完全脫離并且車軸/懸架系統(tǒng)310的車輪331再次接觸地面。因為空氣彈簧324中的空氣體積已經(jīng)由第三實施例的氣動控制系統(tǒng)335保持，所以一旦車輛回到地面上，車軸/懸架系統(tǒng)310就由于空腔體336和空氣彈簧324之間鎖定的空氣體積而保持相對靠近車輛設(shè)計懸掛高度。車輛的操作者現(xiàn)在停用空氣鎖定閥350，以使其返回到“空氣鎖定關(guān)”位置，如圖9所示。當(dāng)空氣鎖定閥350處于“空氣鎖定關(guān)”位置時，空氣鎖定閥的通道352經(jīng)由導(dǎo)管342將空氣彈簧324流體地連接到高度控制閥334。在這個位置中，本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)335恢復(fù)與上述現(xiàn)有技術(shù)氣動控制系統(tǒng)35類似的操作。因為在懸臂支架操作期間空氣彈簧324中的空氣體積得到保持，所以空氣彈簧僅僅需要最少的重新充氣以使重載車輛返回到設(shè)計懸掛高度。

此外，本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)335的空氣鎖定閥350包括傾泄特征。當(dāng)車輛的操作者在操作期間期望將空氣或流體從空氣彈簧324排出時，操作者啟用或通電空氣鎖定閥350以進(jìn)入圖9B所示的“傾泄”位置，并且在空氣彈簧324、穿過導(dǎo)管342、穿過傾泄通道354、穿過傾泄導(dǎo)管355而到大氣之間允許流體連通，由此使空氣彈簧放氣。當(dāng)需要對車輛的懸架部件和/或氣動系統(tǒng)執(zhí)行修復(fù)時，“傾泄”特征可能是期望的。空氣被傾泄或排出，以獲得更好的車輛穩(wěn)定性，尤其是對于不平的表面而言。

如上所述，在懸臂支架展開/縮回操作期間，空氣鎖定閥350由車輛操作者啟用至“空氣鎖定開”位置，如圖9A所示。

當(dāng)車輛由懸臂支架(未示出)升高/降低時，車軸殼體角度θ₃或小齒輪角度由于縱向控制構(gòu)件358相對于吊架316的固定距離以及車軸夾持組件(未示出)的固定特性而改變。車軸殼體角度θ₃是大致相對于延伸穿過車軸殼體333的中心的豎直線V₃和車軸殼體的后壁測量的。車軸殼體角度θ₃根據(jù)車軸/懸架系統(tǒng)的位置而呈現(xiàn)兩種臨界狀態(tài)，回彈角度θ_R3和設(shè)計懸掛高度角度θ_D3。當(dāng)車輛通過懸臂支架降低時，車輪331接觸地面G。車輛(未示出)的重量使得車軸/懸架系統(tǒng)310從回彈位置X₃運動到設(shè)計懸掛高度位置Y₃。更具體地，當(dāng)車輪331與地面G接觸時，縱向控制構(gòu)件358和車軸夾持組件相對于吊架316向上樞轉(zhuǎn)，縱向控制構(gòu)件的向上樞轉(zhuǎn)繼而使得車軸殼體角度θ₃改變，繼而使得車輪沿著地面沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。更具體地，車軸殼體角度θ₃從回彈角度θ_R3改變到設(shè)計懸掛高度角度θ_D3，繼而在車軸殼體角度改變時使得車輪331旋轉(zhuǎn)。因此，車輛從車軸/懸架系統(tǒng)回彈軌道位置R₃到車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計懸掛高度軌道位置D₃移動距離T_F3。車軸/懸架系統(tǒng)上跳位置Z(圖4A和4B)的消除是當(dāng)空氣鎖定閥350處于“空氣鎖定開”位置(圖9A)時通過空氣彈簧和空腔體336之間的流體連通而保持空氣彈簧324內(nèi)的空氣體積所獲得的結(jié)果。另外，從R₃到D₃測量的距離T_F3比現(xiàn)有技術(shù)的T_F(圖4A-4B)小大約50％。車輛在懸臂支架縮回操作期間的前后運動的最小化大致使得懸臂支架各部件的可能應(yīng)力和損壞最小化，并且為懸臂支架各部件提供大致較長的使用壽命。

當(dāng)空氣彈簧在諸如使用懸臂支架或?qū)⑼宪囂嵘杰壍榔桨迳系那樾纹陂g變得延伸時，通過允許車輛操作者啟用空氣鎖定閥150、250、350以保持空氣彈簧內(nèi)的空氣體積，使用本發(fā)明優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)135、235、335將空氣彈簧124、224、324的空氣囊127、227、327的損壞最小化。因此，空氣彈簧124、224、324內(nèi)的空氣體積得到保持，以防止空氣彈簧的空氣囊127、227、327壓緊或捕集。此外，因為空氣彈簧124、224、324內(nèi)的空氣體積在懸臂支架操作或其它類似這樣的操作期間得到保持，所以空氣彈簧僅僅需要最少的重新充氣以使重載車輛返回到設(shè)計懸掛高度。此外，維持空氣彈簧124、224、324內(nèi)的空氣體積使得懸臂支架縮回操作期間的前后運動最小化，從而使得懸臂支架各部件的可能應(yīng)力和損壞最小化，并且為懸臂支架各部件提供大致較長的使用壽命。

可以想到，在不改變本發(fā)明的整體概念或操作的情況下，本發(fā)明優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)135、235、335可以包括各個部件的可供選擇的布置形式。還可以想到，在不改變本發(fā)明的整體概念或操作的情況下，與上述信號不同的其它類型的信號，例如手動啟用、PTO和主體控制器，可以用來啟用空氣鎖定閥150、250、350。還可以想到，在不改變本發(fā)明的整體概念或操作的情況下，本發(fā)明優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)135、235、335可以用于不同類型的空氣懸掛式車軸/懸架系統(tǒng)或不同類型的車輛。還可以想到，在不改變本發(fā)明的整體概念或操作的情況下，可以采用其它類型的縱向控制構(gòu)件，例如扭矩桿和類似物。還可以想到，在不改變本發(fā)明的整體概念或操作的情況下，具有類似操作的其它類型的閥可以用于優(yōu)選實施例的氣動控制系統(tǒng)135、235、335。

因此，本發(fā)明的用于重載車輛的氣動控制系統(tǒng)被簡化，提供了有效的、安全的、廉價的且高效的結(jié)構(gòu)和方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)所有列舉的目標(biāo)，以消除現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制系統(tǒng)所遇到的困難，并且解決本領(lǐng)域中的問題且獲得新的結(jié)果。

在前述說明中，某些術(shù)語已經(jīng)簡潔、清楚和可理解地使用；但是對其沒有施加超過現(xiàn)有技術(shù)的要求的非必要限制，原因是這些術(shù)語用于說明性的目的并且具有寬泛的意義。

此外，發(fā)明的說明和圖示是借助于實例，本發(fā)明的范圍并不限于所示和所述的確切細(xì)節(jié)。

現(xiàn)在已經(jīng)說明了本發(fā)明的特征、公開和原理，使用和安裝用于重載車輛的氣動控制系統(tǒng)的方式，構(gòu)造、布置和方法步驟的特性，以及所獲得的優(yōu)點、新的和有用的結(jié)果；所附的權(quán)利要求中描述了新的和有用的結(jié)構(gòu)、裝置、元件、布置、方法、部件和組合。