一种刚度阻尼可调的同轴连通式油气悬架的制作方法

1.本实用新型涉及车辆用悬架机构技术领域，具体为一种刚度阻尼可调的同轴连通式油气悬架。


背景技术：

2.众所周知，悬架是车辆的重要组成部分，是车身与车轮之间的传力连接装置。油气悬架将液压与气压传动和机械悬架技术相融合，既具有传统的被动悬架性能，又具有(半)主动悬架结构特征的综合性能。油气悬架能够充分发挥气体的弹性作用，有效缓冲外界冲击并快速衰减振动，在车辆平顺性与减振等性能方面显著优于传统悬架，目前在油气悬架技术研究方面主要集中在原理介绍、应用分析、计算机仿真分析上，目前还没有形成一套简单易行、切实可靠的方法和理论去指导油气悬架的设计，还处于对国外样机类比、参考设计、试验修改的阶段。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种刚度阻尼可调的同轴连通式油气悬架，本实用新型通用性好，能够在多种类型车辆，并且当车辆载重不同或通过不同路况时，可以调节油气悬架的刚度和阻尼来改善车辆的平顺性和稳定性，可以使车身姿态更加平衡，提高驾驶安全系数。
4.本实用新型采用的技术方案是：一种刚度阻尼可调的同轴连通式油气悬架，包括两个同轴设置的油气弹簧缸，其中一个油气弹簧缸中无杆腔连通的管路经过球阀后分为三路，其中第一支路与另外一个油气弹簧缸的有杆腔连接，第二支路依次连接单向节流阀和低压蓄能器，第三支路通过单向阀以及第一电磁换向阀连接在位于单向节流阀和低压蓄能器之间的第二支路上，所述第二支路，位于单向节流阀和低压蓄能器之间还设有压力传感器。
5.作为优选方案，所述第二支路的末端还依次连接有第二电磁换向阀和高压蓄能器。
6.作为优选方案，所述第一电磁换向阀为二位二通电磁换向阀。
7.作为优选方案，所述第二电磁换向阀为二位二通电磁换向阀。
8.作为优选方案，所述的单向节流阀为可调式单向节流阀。
9.本实用新型的有益效果是：
10.本方案，通过对油气悬架的组成单元进行优化，具体为：包括两个同轴设置的油气弹簧缸，其中一个油气弹簧缸中无杆腔连通的管路经过球阀后分为三路，其中第一支路与另外一个油气弹簧缸的有杆腔连接，第二支路依次连接单向节流阀、压力传感器和低压蓄能器，第三支路通过单向阀以及第一电磁换向阀（连接在位于单向节流阀和低压蓄能器之间的第二支路上；上述结构的油气悬架具有如下优点：
11.其一、该油气悬架具有非线性刚度，且刚度可以根据车辆行驶条件调节，这就可以
实现车辆在平坦路面上行驶平顺，在劣质路面上因悬架吸收较多的冲击能量而使其保持一定的行驶速度；
12.其二、该油气悬架具有非线性阻尼，且阻尼可以根据行驶条件调节，可以迅速抑制车架的振动，改善油气悬架的减振性；
13.其三、通过球阀可以切断液压缸与蓄能器及其它液压元件的连接油路，利用油液压缩性较小的特点，可使油气悬架处于刚性状态，这种条件下车辆可承受较大载荷并能缓慢移动；其次，用球阀切断液压缸与其它液压元件的连接油路，维修方便；
14.其五、对于特种车辆来说，该油气悬架单位储能大，有效减轻了悬架质量和结构尺寸。
附图说明
15.图1是本实用新型的油气悬架的结构示意图；
16.图2是油气悬架受到阶跃信号后车身的位移仿真图；
17.图3是时域内c级路面不平度信号图；
18.图4是油气悬架受到不平路面激励的位移变化图；
19.图5是油气悬架受到不平路面激励的速度变化图。
20.附图标记：1、簧下质量，2、油气弹簧缸，3、簧上质量，4、球阀，5、单向阀，6、第一电磁换向阀，7、压力传感器，8、低压蓄能器，9、高压蓄能器，10、第二电磁换向阀，11、单向节流阀。
具体实施方式
21.下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益的结合到其它实施方式中。
22.需要说明的是：除非另做定义，本文所使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样
ꢀ“
一个
ꢀ”
、“一”或者“该”等类似词语也不表述数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，但并不排除其他具有相同功能的元件或者物件。
23.下面结合附图具体描述本方案详细的结构组成：
24.如图1所示，一种刚度阻尼可调的同轴连通式油气悬架，该油气悬架设有两个同轴设置的油气弹簧缸2，其中一个油气弹簧缸2中无杆腔连通的管路经过球阀4后分为三路，其中第一支路与另外一个油气弹簧缸2的有杆腔连接，第二支路依次连接单向节流阀11和低压蓄能器8，第三支路通过单向阀5以及第一电磁换向阀6连接在位于单向节流阀11和低压蓄能器8之间的第二支路上，所述第二支路，位于单向节流阀11和低压蓄能器8之间还设有压力传感器7，通过第一电磁换向阀6控制单向阀5是否与第二支路上的蓄能器连通；另外一个油气弹簧缸的设置方式参照上述内容。
25.本实施例中，所述第二支路的末端还依次连接有第二电磁换向阀10和高压蓄能器9，通过第二电磁换向阀10控制高压蓄能器9是否接入上述系统。
26.本实施例中，所述第一电磁换向阀6可以采用二位二通电磁换向阀。
27.本实施例中，所述第二电磁换向阀10可以采用二位二通电磁换向阀。
28.本实施例中，所述的单向节流阀11为可调式单向节流阀。
29.如图1所示，m1为车辆的簧上质量3，其主要包括车身、引擎等悬架支撑的车体零部件质量总和。m2为簧下质量2，指承载悬架及其载荷的所有零部件的质量总和，包括轮毂、轮胎等。附图中低压蓄能器8与高压蓄能器9的初始充气压力由车辆空载与满载的簧上质量确定，当车辆在路面行驶时，轮胎受到路面不平的影响，油气弹簧缸2压缩，油液从无杆腔压出，一部分流入另一侧的油气弹簧缸的有杆腔内，另一部分经过单向节流阀11流入低压蓄能器8，低压蓄能器8气体受到压缩从而起到弹性作用，压缩行程调节单向节流阀11的开口大小可以调节压缩行程的阻尼大小。附图中单向阀5与单向节流阀11中的单向阀压力损失不同，当第一电磁换向阀6打开时，回程阻尼力小，第一电磁换向阀关闭时，回程阻尼力较大，可以根据不同路况调节回程阻尼力，通过控制第一电磁换向阀6的开关，实现对油气悬架复原行程阻尼“软”“硬”状态的切换，控制悬架振动性能。车辆受到载荷大小通过压力传感器7观测，
30.此外，当车辆载荷较大时，第二电磁换向阀10打开，高压蓄能器9接入系统，油气悬架的刚度变大。此外，当车辆装有货物时，一侧的油气弹簧缸受到压缩，一股油液进入另一侧油气弹簧缸的有杆腔，使另一侧油气弹簧缸也受到压缩，从而使车身姿态更加平衡。
31.如图2所示，为油气悬架受到阶跃信号后车身的位移仿真图，从该图中，我们可以看出，横轴代表时间，纵轴代表车身位移，悬架受到信号激励后，在极短的时间内衰减了振动，起到了良好的减振效果；
32.图3为时域内c级路面不平度信号图，从该图中，我们可以看出，给予的激励信号变化较大，符合路面实际；
33.图4为油气悬架受到不平路面激励的位移变化图，从该图中，我们可以看出，在受到更加符合实际的信号激励后，悬架位移波动范围小，依然有良好的减振性能；
34.图5为油气悬架受到不平路面激励的速度变化图，从该图中，我们可以看出，车身上下振动的速度在很小的范围内波动，说明车辆的平顺性和乘坐舒适性较好。
35.应当指出，虽然通过上述实施方式对本实用新型进行了描述，然而本实用新型还可以有其他的多种实施方式。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本实用新型所附权利要求及其等效物所保护的范围内。