一种卡车前悬架空气弹簧减振器及防侧倾减振系统

1.本发明涉及减振器技术领域，具体涉及一种卡车前悬架空气弹簧减振器及防侧倾减振系统。


背景技术：

2.现有的一些空气弹簧减振器在使用时存在一些问题，其在工作过程中的进气与排气需另外在悬置上加装一个控制气阀，结构复杂，安装较为繁琐且易损坏；主流的空气悬架通过气泵的充放来实现减振器的作用，控制系统复杂，耗能多，且不适用于重载的情况；可靠性差，维修成本高，多用于豪华轿车，不适用复杂路况。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种卡车前悬架空气弹簧减振器及防侧倾减振系统，通过变阻尼，变刚度来帮助卡车应对较为复杂的路况，应对较大的冲击，通过将两个减振器经阀体连接，实现防止卡车侧倾。
4.为实现上述目的，本发明一方面保护了一种卡车前悬架空气弹簧减振器，包括空气弹簧、阻尼器、蓄能器、阀、上吊耳、下吊耳，所述阻尼器包括端盖、活塞杆、工作活塞、浮动活塞、阻尼筒；所述空气弹簧包括顶盖、囊皮、腰环、空气弹簧底座；所述端盖封住所述阻尼筒的上口，所述活塞杆一部分位于所述阻尼筒内，另一部分穿过所述端盖，位于所述端盖上方，所述工作活塞位于所述阻尼筒内并与所述活塞杆的下端固定连接，所述浮动活塞位于所述阻尼筒内、所述工作活塞的下方；所述空气弹簧底座与所述阻尼筒的上部螺纹连接，所述囊皮底口固定在所述空气弹簧底座上，上口通过顶盖封住，所述囊皮的下部由所述腰环包裹；所述顶盖上部与所述上吊耳固定连接，所述活塞杆上端穿过所述顶盖与所述上吊耳固定连接；所述下吊耳与所述阻尼筒的底部螺纹连接，所述阀固定在所述阻尼筒下部一侧，所述蓄能器底部与所述下吊耳螺纹连接，所述蓄能器通过管道经所述阀与所述空气弹簧内部相连通。
5.进一步地，所述阻尼筒包括限位圈、通孔a、通孔b、通孔c，所述浮动活塞位于所述工作活塞与所述限位圈之间，所述通孔a位于所述阻尼筒6一侧、所述限位圈的底部，所述通孔b、所述通过c位于所述阻尼筒6的另一侧、所述限位圈的底部，所述通孔b位于所述通孔c的下部；所述浮动活塞的上腔体填充油液，下腔填充气体。
6.进一步地，所述工作活塞包括止动环a、锥形弹簧a、挡片a、止动环b、锥形弹簧b、挡片b、限位环、活塞主体、止动环c、锥形弹簧c、挡片c、止动环d、锥形弹簧d、挡片d、耐磨环，其中所述活塞主体一侧卡在所述活塞杆的轴肩上，所述限位环通过螺纹连接在活塞杆3上，将活塞主体另一侧固定住，活塞主体外侧环绕有所述耐磨环；所述活塞主体内部开有流道b、流道a、流道c、流道d；所述止动环a与所述活塞杆上3螺纹连接，所述止动环a下侧抵住所述锥形弹簧a的上端，所述锥形弹簧a的下端与所述挡片a焊接固定，堵住所述流道a的上端口；所述止动环b与所述活塞杆螺纹连接，所述止动环b下侧抵住所述锥形弹簧b的上端，所述锥
形弹簧b的下端与所述挡片b焊接固定，堵住流所述流道b的上端口；止动环c与所述活塞杆螺纹连接，所述止动环c上侧抵住所述锥形弹簧c的下端，所述锥形弹簧c的上端与所述挡片c焊接固定，堵住所述流道c的下端口；所述止动环d与所述活塞杆螺纹连接，所述止动环d上侧抵住所述锥形弹簧d的下端，所述锥形弹簧d的上端与所述挡片d焊接固定，堵住所述流道d的下端口。
7.进一步地，所述阀包括阀体、弹簧a、上阀芯、下阀芯、阀盖、护罩、调节杆、弹簧座、弹簧b、接口f，其中，所述上阀芯在左右两个相同的所述弹簧a的作用下处于通道的中间位置，此时竖直通道处于打开状态，所述上阀芯左侧为所述通孔a，连接所在减振器的下腔，右侧为接口f；所述下阀芯在所述弹簧b的作用下处于通道左侧，此时竖直通道处于闭合状态。所述阀盖通过螺钉固定在所述阀体上，所述调节杆通过螺纹连接在所述阀盖上，所述调节杆的一端与所述弹簧座连接，另一端与所述护罩连接，通过拧动调节杆可以改变所述弹簧座的位置，从而改变所述弹簧b的刚度，继而改变所述下阀芯的开启压力。
8.进一步地，所述囊皮上口通过上压环固定在所述顶盖上；所述囊皮下口通过下压环固定在所述空气弹簧底座上。
9.进一步地，所述减振器还包括接口a、接口b、接口c、接口d、接口e、连接管a、连接管b、管道固定件，所述接口a位于所述阻尼筒6的筒体上，所述接口b位于所述下吊耳上，与所述蓄能器下口相通，所述接口c位于所述阀体的底部，所述连接管a连接所述接口b和接口c，所述接口d位于所述阀体的上部，所述接口e位于所述空气弹簧底座上，与所述囊皮内部相通，所述连接管b两端连接所述接口d和接口e，所述管道固定件用来固定所述连接管a和所述连接管b。
10.另一方面，本发明还保护了一种防侧倾减振系统，包括两个相同配置的减振器，其中一个减振器的接口a通过软管连接到另一个减振器的阀的接口f上；另一个减振器上的接口a连接到减振器上的阀的接口f上。
11.本发明的有益效果是：(1)通过在减振器上设置空气弹簧与蓄能器，可以实现改变空气弹簧刚度的功能；(2)通过工作活塞的设计及与浮动活塞的配合，可以实现改变阻尼的功能；(3)通过将两个减振器连接起来，可以实现防止卡车侧倾；(4)上述功能的实现可以使卡车在运行时更为稳定、安全。
附图说明
12.图1是减振器的结构示意图；
13.图2是工作活塞的分解图；
14.图3是工作活塞安装在活塞杆上的示意图；
15.图4是活塞主体的结构示意图；
16.图5是活塞主体各个流道的结构示意图；
17.图6是阻尼筒的示意图；
18.图7是阀的结构示意图；
19.图8是防侧倾减振系统的示意图；
20.图中，1-上吊耳，2-端盖，3-活塞杆，4-工作活塞，401-止动环a，402-锥形弹簧a，403-挡片a，404-止动环b，405-锥形弹簧b，406-挡片b，407-限位环，408-活塞主体，409-止
动环c，410-锥形弹簧c，411-挡片c，412-止动环d，413-锥形弹簧d，414-挡片d，415-耐磨环，5-浮动活塞，6-阻尼筒，601-限位圈，602-通孔a，603-通孔b，604-通孔c，7-蓄能器，8-接口a，9-下吊耳，10-接口b，11-连接管a，12-接口c，13-阀，1301-阀体，1302-弹簧a，1303-上阀芯，1304-下阀芯，1305-阀盖，1306-护罩，1307-调节杆，1308-弹簧座，1309-弹簧b，1310-接口f，14-接口d，15-管道固定件，16-腰环，17-空气弹簧底座，18-下压环，19-连接管b，20-空气弹簧囊皮，21接口e，22-上压环，23-顶盖；
具体实施方式
21.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
22.如图1所示，一种卡车前悬架空气弹簧减振器，包括空气弹簧、阻尼器、蓄能器7、阀、上吊耳1、下吊耳9，阻尼器包括端盖2、活塞杆3、工作活塞4、浮动活塞5、阻尼筒6。空气弹簧包括顶盖23、囊皮20、腰环16、空气弹簧底座17。端盖2封住阻尼筒6的上口，活塞杆3一部分位于阻尼筒6内，另一部分穿过端盖2，位于端盖2上方，工作活塞4位于阻尼筒6内并与活塞杆3的下端固定连接，浮动活塞5位于阻尼筒6内、工作活塞4的下方。空气弹簧底座17与阻尼筒6的上部螺纹连接，囊皮20底口固定在空气弹簧底座17上，上口通过顶盖23封住，囊皮20的下部由腰环16包裹，上部则会随着减振器的作用膨胀压缩。顶盖23上部与上吊耳1固定连接，活塞杆3上端穿过顶盖23与上吊耳1固定连接。下吊耳9与阻尼筒6的底部螺纹连接，阀13固定在阻尼筒6下部一侧，蓄能器7底部与下吊耳9螺纹连接，蓄能器7通过管道经阀13与空气弹簧内部相连通。
23.如图6所示，阻尼筒6包括限位圈601、通孔a602、通孔b603、通孔c604，浮动活塞5位于工作活塞4与限位圈601之间，通孔a602位于阻尼筒6一侧、限位圈601的底部，通孔b603、通过c604位于阻尼筒6的另一侧、限位圈601的底部，通孔b603位于通孔c604的下部。浮动活塞5的上腔体填充油液，下腔填充气体。
24.如图2、图3所示，工作活塞4包括止动环a401、锥形弹簧a402、挡片a403、止动环b404、锥形弹簧b405、挡片b406、限位环407、活塞主体408、止动环c409、锥形弹簧c410、挡片c411、止动环d412、锥形弹簧d413、挡片d414、耐磨环415，其中活塞主体408一侧卡在活塞杆3的轴肩上，限位环407通过螺纹连接在活塞杆3上，将活塞主体408另一侧固定住，活塞主体408外侧环绕有耐磨环415。图4是活塞主体的结构示意图。如图5的(a)和(b)所示，其中图5(b)是图5(a)的a-a向剖视图，活塞主体408内部开有流道b416、流道a417、流道c418、流道d419。止动环a401与活塞杆上3螺纹连接，止动环a401下侧抵住锥形弹簧a402的上端，锥形弹簧a402的下端与挡片a403焊接固定，堵住流道a417的上端口。止动环b404与活塞杆3螺纹连接，止动环b404下侧抵住锥形弹簧b405的上端，锥形弹簧b405的下端与挡片b406焊接固定，堵住流流道b416的上端口。止动环c409与活塞杆3螺纹连接，止动环c409上侧抵住锥形弹簧c410的下端，锥形弹簧c410的上端与挡片c411焊接固定，堵住流道c418的下端口。止动环d412与活塞杆3螺纹连接，止动环d412上侧抵住锥形弹簧d413的下端，锥形弹簧d413的上端与挡片d414焊接固定，堵住流道d419的下端口。
25.如图7所示，阀13包括阀体1301、弹簧a1302、上阀芯1303、下阀芯1304、阀盖1305、护罩1306、调节杆1307、弹簧座1308、弹簧b1309、接口f1310，其中，上阀芯1303在左右两个相同的弹簧a1302的作用下处于通道的中间位置，此时竖直通道处于打开状态，上阀芯1303
左侧为通孔a602，连接所在减振器的下腔，右侧为接口f1310。下阀芯1304在弹簧b1309的作用下处于通道左侧，此时竖直通道处于闭合状态。阀盖1305通过螺钉固定在阀体1301上，调节杆1307通过螺纹连接在阀盖1305上，调节杆1307的一端与弹簧座1308连接，另一端与护罩1306连接，通过拧动调节杆1307可以改变弹簧座1308的位置，从而改变弹簧b1309的刚度，继而改变下阀芯1304的开启压力。
26.如图1所示，囊皮20上口通过上压环22固定在顶盖23上。囊皮20下口通过下压环18固定在空气弹簧底座17上。
27.如图1所示，减振器还包括接口a8、接口b10、接口c12、接口d14、接口e21、连接管a11、连接管b19、管道固定件15，接口a8位于阻尼筒6的筒体上，接口b10位于下吊耳9上，与蓄能器7下口相通，接口c12位于阀体1301的底部，连接管a11连接接口b10和接口c12，接口d14位于阀体1301的上部，接口e21位于空气弹簧底座17上，与囊皮20内部相通，连接管b19两端连接接口d14和接口e21，管道固定件15用来固定连接管a11和连接管b19。
28.在上述结构中，蓄能器7通过螺纹连接固定在下吊耳9上，下吊耳9与蓄能器7接口处设有通孔，其下方对应的接口b10通过软管与阀体1301下方的接口c12相连接。空气弹簧底座17内部设有通孔，通孔上端连接空气弹簧内部，下方对应的接口e21通过软管与阀体1301上方的接口d14连接。如此，蓄能器7、阀13、空气弹簧之间形成一条回路，使得空气弹簧中的气体能够与蓄能器7中的气体相连通。正常情况下，空气弹簧内的压力与蓄能器7的压力相等，阀13中上阀芯1303在左右两个相同的弹簧a的作用下处于通道的中间位置，上阀芯1303处于打开状态，下阀芯1304在弹簧b的作用下处于通道左侧，下阀芯1304处于闭合状态，此时竖直通道整体处于闭合状态，空气弹簧与蓄能器7之间不相通。当卡车遇到较大的冲击时，空气弹簧压缩，上腔油液压力较大，浮动活塞5向下运动，导致下腔气体压力较大，下腔气体压力大于弹簧b1309的压力时，下阀芯1304在气体压力的作用下向右运动，下阀芯1304开口处到达竖直通道中央，下阀开启。在上阀芯1303开启的前提下，竖直通道整体处于打开状态。此时空气弹簧受到挤压，空气弹簧内的气体压力大于蓄能器的压力，空气弹簧内的气体就被泄放到蓄能器中，空气弹簧可压缩量增大，能够承受更大的冲击。实现空气弹簧刚度的变化。
29.当卡车遇到冲击时，空气弹簧压缩，活塞向下运动，活塞下方油液的压力大于锥形弹簧a402的压力，油液将挡片a403顶起，油液从活塞下方通过流道a417流入活塞上方。当卡车遇到更大的冲击时，活塞下方油液的压力大于锥形弹簧a402与锥形弹簧b405的压力之和时，油液将挡片a403与挡片b406同时顶起，油液从活塞下方通过流道a417与侧边的流道b416同时流入活塞上方。当卡车遇到冲击后回弹时，空气弹簧拉伸，活塞向上运动，活塞上方油液的压力大于锥形弹簧c410的压力，油液将挡片c411顶起，油液从活塞上方通过流道c418流入活塞下方。当卡车遇到更大的冲击后回弹时，活塞上方油液的压力大于锥形弹簧c410与锥形弹簧d413的压力之和时，油液将挡片c411与挡片d414同时顶起，油液从活塞上方通过流道c418与侧边的流道d419同时流入活塞下方。由此可以实现变阻尼的功能。
30.但是，当卡车一侧空气弹簧压缩量过大，而另一侧压缩量较小时，一侧车身较低，另一侧车身较高，例如急速过弯时，此时容易发生侧翻的情况。为避免这类情况发生，在减振器上设有上阀芯1303——防侧倾阀。
31.如图8所示，本发明还公开了一种防侧倾减振系统，包括两个相同配置的减振器，
其中一个减振器的接口a8通过软管连接到另一个减振器的阀的接口f1310上。另一个减振器上的接口a8连接到减振器上的阀的接口f1310上。当一侧减振器中空气弹簧压缩量过大，其下腔气体的压力远大于另一侧减振器中下腔气体的压力时，上阀芯1303便会向左或者向右运动，从而使得竖直通道关闭，空气弹簧无法得到更大的压缩量，防止侧倾。回弹时，蓄能器7内气体压力大于空气弹簧内气体压力，气体从蓄能器7通过阀13流向空气弹簧，空气弹簧拉伸，工作活塞4上移，油液压力减小，浮动活塞5上移，下腔内气体压力减小，压力小于弹簧b1309压力时，下阀芯1304左移，竖直通道关闭，减振器恢复正常。由此可以实现防侧倾的功能。
32.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下可以作出的各种变化，都处于本发明权利要求的保护范围之内。