CN112644237A - 一种车辆悬架*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆悬架***，包括左侧液压部、右侧液压部和双作用蓄能器，左侧液压部包括左侧蓄能器，右侧液压部包括右侧蓄能器，左侧蓄能器和右侧蓄能器通过油路与双作用蓄能器连通，双作用蓄能器的初始充气压力大于左侧蓄能器和右侧蓄能器的初始充气压力。本发明的一种车辆悬架***为独立密闭***，无外接油源、控制油路和控制***，结构简单，免维护，可靠性好，左侧液压部和右侧液压部之间设双作用蓄能器，能实现缓冲减震和空满载自适应，在空载状态下，双作用蓄能器关闭，左侧液压部和右侧液压部能承受不同的冲击压力，具有抗侧倾功能；在满载状态下，双作用蓄能器开启，左侧液压部和右侧液压部等压平衡，具有缓冲减震和载荷平衡功能。

Description

一种车辆悬架***
技术领域
本发明涉及车辆悬架技术领域，特别涉及一种车辆悬架***。
背景技术
悬架是指车身或车架和车轮或车桥之间的一个连接结构***，是车辆中的一个重要总成部分，关系到车辆的多种使用性能。悬架的作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减冲击力引起的振动，以保证车辆能平顺地行驶。当车辆行驶在路面上时因地面的变化而受到振动及冲击，这些冲击的力量其中一部分会由轮胎吸收，但绝大部分是依靠设于车架和车轴之间的悬架来吸收。
传统的悬架多采用弹簧悬架或者空气悬架，在国外，空气悬架在重型货车上的使用率超过80％，在高速客车和豪华城市客车上的使用率已达100％，部分轿车也安装了空气悬架。空气悬架的工作原理就是用空气压缩机形成压缩空气，并将压缩空气送到弹簧和减振器的空气室中，以此来改变车辆的高度，达到缓冲减振的目的。
但是，由于空气的可压缩性较强，在使用空气悬架时会出现响应速度慢、调节时间长的问题，同时，空气悬架升降后会随着载荷变化也产生变化，需要再次或多次升降调整。另外，空气悬架升降后存在弹性，尤其是空载或轻载时弹性更大，严重影响装卸货物的稳定性。因此，出现了油气弹簧悬架。
油气弹簧悬架中的油气弹簧缸以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，具有良好的缓冲能力和减振作用，还能够调节车架的高度，适用于重型车辆和大客车使用。油气弹簧缸中的气体通常是惰性气体，常选择氮气。
现有技术中的油气弹簧悬架，油气弹簧缸选用的是双作用油气弹簧缸，为了更好地控制双作用油气弹簧缸，往往将双作用油气弹簧缸的油路设计的很复杂，成本较高。同时，双作用油气弹簧缸的行程受到车架与车轴之间安装空间的限制，缓冲减振的效果差。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中悬架存在的结构复杂、缓冲减振效果差的问题。本发明提供了一种车辆悬架***，可在实现缓冲减震的同时实现空满载自适应，无需外接油源、控制油路和控制***，结构简单，便于安装和布设在车辆底部，不需要维护，成本少，可靠性好。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种车辆悬架***，包括：左侧液压部，包括左侧蓄能器和左侧油缸组件，所述左侧油缸组件通过油路与所述左侧蓄能器连通；右侧液压部，包括右侧蓄能器和右侧油缸组件，所述右侧油缸组件通过油路与所述右侧蓄能器连通；双作用蓄能器，具有第一油口和第二油口，其中，所述左侧蓄能器通过油路与所述双作用蓄能器的第一油口连通，所述右侧蓄能器通过油路与所述双作用蓄能器的第二油口连通，所述双作用蓄能器的初始充气压力大于所述左侧蓄能器的初始充气压力和所述右侧蓄能器的初始充气压力，所述左侧油缸组件和所述右侧油缸组件的两端分别与车架和车轴连接，在所述车架和所述车轴之间形成弹性支撑。
采用上述技术方案，通过在左侧液压部和右侧液压部之间设置双作用蓄能器，能够在实现缓冲减震的同时实现空满载自适应，双作用蓄能器在空载状态下使得左侧液压部和右侧液压部隔离，左侧液压部和右侧液压部能够单独实现缓冲减震，承受不同的冲击压力，具有较好的抗侧倾功能；在满载状态下，双作用蓄能器开启，能够同时吸收左侧液压部和右侧液压部传递的冲击压力，具有很好的缓冲减震的功能，同时，能够使得左侧液压部和右侧液压部等压平衡，实现车轮载荷平衡。另外，本发明提供的车辆悬架***不要油箱、油泵等液压部件，为独立的密闭***，无需外接油源，也不需要复杂的控制油路和控制***，结构简单，便于安装和布设在车辆底部，不需要维护，成本少，可靠性好。
可选地，所述左侧蓄能器的初始充气压力等于所述右侧蓄能器的初始充气压力。
可选地，所述左侧蓄能器的初始充气压力和所述右侧蓄能器的初始充气压力小于车辆空载时***承载压力，所述双作用蓄能器的初始充气压力大于车辆空载时***承载压力，小于车辆满载时***承载压力。
可选地，所述左侧油缸组件通过左一油路与所述左侧蓄能器连接，所述右侧油缸组件通过右一油路与所述右侧蓄能器连接。
可选地，所述左侧油缸组件包括左侧油缸，所述左侧油缸的无杆腔通过左一油路与所述左侧蓄能器连接，所述右侧油缸组件包括右侧油缸，所述右侧油缸的无杆腔通过右一油路与所述右侧蓄能器连接。
可选地，所述左侧油缸组件还包括左二油路，所述左二油路的两端分别与所述左侧油缸的无杆腔和有杆腔连通，所述右侧油缸组件还包括右二油路，所述右二油路的两端分别与所述右侧油缸的无杆腔和有杆腔连通。
可选地，所述左二油路和所述右二油路上均设有单向节流阀，所述单向节流阀上游的油液能够通过所述单向节流阀中的单向阀进入所述左侧油缸的有杆腔和所述右侧油缸的有杆腔，所述左侧油缸的有杆腔中的油液和所述右侧油缸的有杆腔中的油液能够通过所述单向节流阀中的节流阀从所述左二油路和所述右二油路流出。
可选地，所述双作用蓄能器包括缸筒，沿着所述缸筒的延伸方向，所述缸筒内设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞将所述缸筒内分为第一腔室、中部腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述左侧液压部连通，所述第二腔室与所述右侧液压部连通。
可选地，所述中部腔室内设有卡环，所述卡环用于限定所述第一活塞和所述第二活塞在所述缸筒内的移动范围。
附图说明
图1是本发明实施例一种车辆悬架***的整体结构布局示意图；
图2示出本发明实施例左侧液压部的结构及在左侧车轮受冲击时左侧液压部内油液的流向示意图；
图3示出本发明实施例在左侧车轮受冲击后左侧液压部内油液回流的流向示意图；
图4示出本发明实施例右侧液压部的结构及在右侧车轮受冲击时右侧液压部内油液的流向示意图；
图5示出本发明实施例在右侧车轮受冲击后右侧液压部内油液回流的流向示意图；
图6示出本发明实施例双作用蓄能器的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
传统的悬架多采用弹簧悬架或者空气悬架，由于空气的可压缩性较强，在使用空气悬架时会出现响应速度慢，调节时间长的问题。另外，现有技术中的油气弹簧悬架，油气弹簧缸选用的是双作用油气弹簧缸，双作用油气弹簧缸的控制油路复杂，不便于安装，且控制过程繁琐，成本较高。同时，双作用油气弹簧缸的行程受到车架与车轴之间安装空间的限制，缓冲减振的效果不理想。
图1是本发明实施例一种车辆悬架***的整体结构布局示意图，图6示出本发明实施例中双作用蓄能器的结构示意图，参见图1并结合图6所示，本发明的实施例提供了一种车辆悬架***1，该车辆悬架***1包括左侧液压部10、右侧液压部11和双作用蓄能器12，其中，左侧液压部10包括左侧蓄能器100和左侧油缸组件101，左侧油缸组件101通过油路与左侧蓄能器100连通，右侧液压部11包括右侧蓄能器110和右侧油缸组件111，右侧油缸组件111通过油路与右侧蓄能器110连通，双作用蓄能器12具有第一油口123和第二油口124。左侧蓄能器100通过油路与双作用蓄能器12的第一油口123连通，右侧蓄能器110通过油路与双作用蓄能器12的第二油口124连通，双作用蓄能器12的初始充气压力P双大于左侧蓄能器100的初始充气压力PO1和右侧蓄能器110的初始充气压力PO2，左侧油缸组件101和右侧油缸组件111的两端分别与车架13和车轴130连接，在车架13和车轴130之间形成弹性支撑。
也就是说，车辆悬架***1主要由左侧液压部10、右侧液压部11和双作用蓄能器12组成，左侧液压部10位于车轴130和车架13的左侧，右侧液压部11位于车轴130和车架13的右侧，左侧液压部10和右侧液压部11分别通过油路与双作用蓄能器12的两个油口123/124连接，双作用蓄能器12的初始充气压力P双大于左侧蓄能器100的初始充气压力PO1和右侧蓄能器110的初始充气压力PO2。
在车辆空载的情况下，当左侧液压部10和右侧液压部11达到初始充气压力且小于双作用蓄能器12的初始充气压力P双时，双作用蓄能器12尚未开启，使得左侧液压部10和右侧液压部11隔离开，形成两个并联的独立液压***，左侧液压部10能够吸收左侧车轮131产生的震动，右侧液压部11能够吸收右侧车轮132产生的震动，左侧液压部10和右侧液压部11独立工作，左侧液压部10和右侧液压部11能够承受不同的冲击压力，可以独立实现减震功能，使得车辆悬架***1具有较好的抗侧倾功能，确保车辆稳定可靠的运行，保证车辆行驶过程中的舒适性。
在车辆空载颠簸较大的情况下，当左侧液压部10的工作压力P左和右侧液压部11的工作压力P右中有一个达到双作用蓄能器12的初始充气压力P双时，双作用蓄能器12能够与工作压力高的一侧液压部共同实现缓冲减震的功能，确保车辆稳定可靠的运行。
在车辆满载的时候，当左侧液压部10的工作压力P左和右侧液压部11的工作压力P右均达到双作用蓄能器12的初始充气压力P双后，双作用蓄能器12开启。开启后的双作用蓄能器12能够同时吸收左侧液压部10传递的冲击压力和右侧液压部11传递的冲击压力，具有很好的缓冲减震的功能。同时，双作用蓄能器12开启后，中部腔室123内的气体被压缩，能够使得左侧液压部10和右侧液压部11等压平衡，进而实现车辆悬架***1左右两侧的车轮载荷平衡。
本发明提供的一种车辆悬架***，通过在左侧液压部和右侧液压部之间设置双作用蓄能器，能够在实现缓冲减震的同时实现空满载自适应，双作用蓄能器在空载状态下使得左侧液压部和右侧液压部隔离，左侧液压部和右侧液压部能够单独实现缓冲减震，承受不同的冲击压力，具有较好的抗侧倾功能；在满载状态下，双作用蓄能器开启，能够同时吸收左侧液压部和右侧液压部传递的冲击压力，具有很好的缓冲减震的功能，同时，能够使得左侧液压部和右侧液压部等压平衡，实现车轮载荷平衡。另外，本发明提供的车辆悬架***不要油箱、油泵等液压部件，为独立的密闭***，无需外接油源，也不需要复杂的控制油路和控制***，结构简单，便于安装和布设在车辆底部，不需要维护，成本少，可靠性好。
需要说明的是，在本发明中，双作用蓄能器的初始充气压力大于左侧蓄能器的初始充气压力和右侧蓄能器的初始充气压力，但对双作用蓄能器的初始充气压力、左侧蓄能器的初始充气压力和右侧蓄能器的初始充气压力的具体数值不做限定，可以根据实际需要进行选择。
具体的，参见图1-6所示，在本实施例中，双作用蓄能器12为高压蓄能器，左侧蓄能器100和右侧蓄能器110均低压蓄能器，双作用蓄能器12的初始充气压力P双在大于左侧蓄能器100和右侧蓄能器110的初始充气压力的情况下，同时也等于或者略小于左侧蓄能器100和右侧蓄能器110的最高工作压力。这样可以确保左侧蓄能器100和右侧蓄能器110达到最高工作压力后双作用蓄能器12能够开启，使得车辆悬架***1具有较大范围的缓冲减震能力，实现高、低压双级自适应调节的功能。
为了确保在车辆行驶过程中左侧液压部和右侧液压部能够具有相同的缓冲减震能力，在本实施例中，左侧蓄能器100的初始充气压力PO1等于右侧蓄能器110的初始充气压力PO2。也就是说，左侧蓄能器100和右侧蓄能器110的初始充气压力和初始体积均相同，两者能够承受相同的冲击压力，具有相同的缓冲减震能力。
进一步地，为了更好的实现车辆悬架***的空满载自适应功能，在本实施例中，左侧蓄能器100的初始充气压力PO1和所述右侧蓄能器110的初始充气压力PO2小于车辆空载时***承载压力，所述双作用蓄能器12的初始充气压力P双大于车辆空载时***承载压力P空，小于车辆满载时***承载压力P满，即P空<P双<P满。也就是说，在车辆空载状态下，左侧蓄能器100和右侧蓄能器110均处于开启状态，双作用蓄能器12处于关闭状态，双作用蓄能器12使得左侧蓄能器100和右侧蓄能器110隔开，左侧蓄能器100和右侧蓄能器110能够独立的实现缓冲减震。在车辆满载状态下，双作用蓄能器12、左侧蓄能器100和右侧蓄能器110均处于开启状态，在实现缓冲减震的情况下，能够使得左侧液压部10和右侧液压部11等压平衡，实现车轮131/132载荷平衡。
参见图1-6所示，在本实施例中，左侧油缸组件101通过左一油路102与左侧蓄能器100连接，所述右侧油缸组件111通过右一油路112与右侧蓄能器110连接。参见图1-6所示，在本实施例中，左侧油缸组件101包括左侧油缸103，左侧油缸103的无杆腔1030通过左一油路102与左侧蓄能器100连接，右侧油缸组件111包括右侧油缸113，右侧油缸113的无杆腔1130通过右一油路112与右侧蓄能器110连接。通过左一油路102使得左侧蓄能器100与左侧油缸103的无杆腔1030连接，通过右一油路112使得右侧蓄能器110与右侧油缸113的无杆腔1130连接，能够使得液压油在油缸的无杆腔和蓄能器之间更好的流动，实现更好的缓冲减震效果。
进一步地，参见图1-6所示，在本实施例中，左侧油缸组件101还包括左二油路104，左二油路104的两端分别与所述左侧油缸103的无杆腔1030和有杆腔1031连通，所述右侧油缸组件111还包括右二油路114，所述右二油路114的两端分别与所述右侧油缸113的无杆腔1130和有杆腔1131连通。在本实施例中，左侧油缸103和右侧油缸113均为双作用油缸，左侧油缸103的无杆腔1030和有杆腔1031通过左二油路104连通，右侧油缸113的无杆腔1130和有杆腔1131通过右二油路114连通，通过油路使得油缸的无杆腔和有杆腔连通，可以使得双作用油缸作为单作用油缸来使用，能够更平稳的实现缓冲减震的作用，保证车辆行驶过程中的舒适性。
为了更好的实现车辆悬架***的缓冲减震效果，参见图1-6所示，在本实施例中，左二油路104和右二油路114上均设有单向节流阀14，单向节流阀14上游的油液能够通过所述单向节流阀14中的单向阀140进入所述左侧油缸103的有杆腔1031和所述右侧油缸113的有杆腔1131，所述左侧油缸103的有杆腔1031中的油液和所述右侧油缸113的有杆腔1131中的油液能够通过所述单向节流阀14中的节流阀141从所述左二油路104和所述右二油路114流出。
也就是说，在车轮131/132受到压力冲击时，左侧油缸103的无杆腔1030或者右侧油缸113的无杆腔1130内的油压增大，进而使得左侧蓄能器100或者右侧蓄能器110内的压力增大，使得油液通过左二油路104或者右二油路114上的单向节流阀14中的单向阀140快速的流入左侧油缸103的有杆腔1031或者右侧油缸113的有杆腔1131，活塞杆1032/1132快速压缩油液，能够快速的实现缓冲减震的效果。
在冲击力被车辆悬架***1完全吸收后，左侧油缸103的有杆腔1031或者右侧油缸113的有杆腔1131内的油液会通过左二油路104或者右二油路114上的单向节流阀14中的节流阀141缓慢的流入左侧油缸103的无杆腔1030或者右侧油缸113的无杆腔1130，使得车辆缓慢的回复到平衡状态。油液在流入左侧油缸103的无杆腔1030或者右侧油缸113的无杆腔1130过程中，节流阀141具有阻尼作用，油液流动的较缓慢，回流过程比较平稳，具有良好的减震性能。
需要说明的是，本发明对双作用蓄能器的具体结构和类型不做限定，可以根据实际需要进行设置。
具体的，参见图1-6所述，在本实施例中，双作用蓄能器12包括缸筒120，沿着缸筒120的延伸方向，缸筒120内设有第一活塞121和第二活塞122，第一活塞121和所述第二活塞122将缸筒内分为第一腔室A、中部腔室C和第二腔室B，第一腔室A与左侧液压部10连通，第二腔室B与右侧液压部11连通。第一腔室A通过第一油口123与左侧液压部10连通，第二腔室B通过第二油口124与右侧液压部11连通。
为了限定第一活塞和第二活塞在缸筒内的移动，参见图1-6所述，在本实施例中，中部腔室C内设有卡环125，所述卡环125用于限定所述第一活塞121和所述第二活塞122在所述缸筒120内的移动范围。通过设置卡环125能够确保第一活塞121和第二活塞122在限定的位置内移动，确保双作用蓄能器12的使用性能，避免双作用蓄能器12出现危险情况。
如上，应用于本发明的技术方案，本发明提供的一种车辆悬架***，通过在左侧液压部和右侧液压部之间设置双作用蓄能器，能够在实现缓冲减震的同时实现空满载自适应，双作用蓄能器在空载状态下使得左侧液压部和右侧液压部隔离，左侧液压部和右侧液压部能够单独实现缓冲减震，承受不同的冲击压力，具有较好的抗侧倾功能；在满载状态下，双作用蓄能器开启，能够同时吸收左侧液压部和右侧液压部传递的冲击压力，具有很好的缓冲减震的功能，同时，能够使得左侧液压部和右侧液压部等压平衡，实现车轮载荷平衡。另外，本发明提供的车辆悬架***不要油箱、油泵等液压部件，为独立的密闭***，无需外接油源，也不需要复杂的控制油路和控制***，结构简单，便于安装和布设在车辆底部，不需要维护，成本少，可靠性好。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种车辆悬架***，其特征在于，包括：
左侧液压部，包括左侧蓄能器和左侧油缸组件，所述左侧油缸组件通过油路与所述左侧蓄能器连通；
右侧液压部，包括右侧蓄能器和右侧油缸组件，所述右侧油缸组件通过油路与所述右侧蓄能器连通；
双作用蓄能器，具有第一油口和第二油口，其中，
所述左侧蓄能器通过油路与所述双作用蓄能器的第一油口连通，所述右侧蓄能器通过油路与所述双作用蓄能器的第二油口连通，所述双作用蓄能器的初始充气压力大于所述左侧蓄能器的初始充气压力和所述右侧蓄能器的初始充气压力，
所述左侧油缸组件和所述右侧油缸组件的两端分别与车架和车轴连接，在所述车架和所述车轴之间形成弹性支撑。
2.如权利要求1所述的车辆悬架***，其特征在于，所述左侧蓄能器的初始充气压力等于所述右侧蓄能器的初始充气压力。
3.如权利要求1所述的车辆悬架***，其特征在于，所述左侧蓄能器的初始充气压力和所述右侧蓄能器的初始充气压力小于车辆空载时***承载压力，所述双作用蓄能器的初始充气压力大于车辆空载时***承载压力，小于车辆满载时***承载压力。
4.如权利要求1所述的车辆悬架***，其特征在于，所述左侧油缸组件通过左一油路与所述左侧蓄能器连接，所述右侧油缸组件通过右一油路与所述右侧蓄能器连接。
5.如权利要求4所述的车辆悬架***，其特征在于，所述左侧油缸组件包括左侧油缸，所述左侧油缸的无杆腔通过左一油路与所述左侧蓄能器连接，所述右侧油缸组件包括右侧油缸，所述右侧油缸的无杆腔通过右一油路与所述右侧蓄能器连接。
6.如权利要求5所述的车辆悬架***，其特征在于，所述左侧油缸组件还包括左二油路，所述左二油路的两端分别与所述左侧油缸的无杆腔和有杆腔连通，所述右侧油缸组件还包括右二油路，所述右二油路的两端分别与所述右侧油缸的无杆腔和有杆腔连通。
7.如权利要求6所述的车辆悬架***，其特征在于，所述左二油路和所述右二油路上均设有单向节流阀，所述单向节流阀上游的油液能够通过所述单向节流阀中的单向阀进入所述左侧油缸的有杆腔和所述右侧油缸的有杆腔，所述左侧油缸的有杆腔中的油液和所述右侧油缸的有杆腔中的油液能够通过所述单向节流阀中的节流阀从所述左二油路和所述右二油路流出。
8.如权利要求1所述的车辆悬架***，其特征在于，所述双作用蓄能器包括缸筒，沿着所述缸筒的延伸方向，所述缸筒内设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞将所述缸筒内分为第一腔室、中部腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述左侧液压部连通，所述第二腔室与所述右侧液压部连通。
9.如权利要求8所述的车辆悬架***，其特征在于，所述中部腔室内设有卡环，所述卡环用于限定所述第一活塞和所述第二活塞在所述缸筒内的移动范围。
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