專利名稱：油氣懸掛系統(tǒng)及工程車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種油氣懸掛系統(tǒng)及工程車輛。
背景技術(shù)：
油氣懸掛是以油液傳遞壓力、以惰性氣體(通常為氮?dú)?作為彈性介質(zhì)，以節(jié)流孔、單向閥等作為減振器元件的一種懸掛裝置，因其具有良好的減振性能、平順性和車輛行駛穩(wěn)定性，在很多輪式工程車輛上得到了廣泛應(yīng)用，如全地面起重機(jī)，礦用自卸車，導(dǎo)彈運(yùn)輸車等。目前，工程車輛用的油氣懸掛大部分均屬于被動(dòng)懸掛范疇，在車輛行駛過程中，其剛度和阻尼特性均無法進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié)，不能完全滿足復(fù)雜道路和行駛工況需求(如高速路行駛時(shí)，為提高車體穩(wěn)定性，則有必要適當(dāng)增加懸掛阻尼力；如越野行駛時(shí)，為提高輪胎抓地能力和舒適性，有必要適當(dāng)減小懸掛阻尼力)。而且，懸掛油缸的缸筒和活塞桿相對(duì)位置無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，因而無法實(shí)時(shí)精確控制車體姿態(tài)，惡劣路況下(如涵洞、溝壑)通過能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種油氣懸掛系統(tǒng)及工程車輛，以解決懸掛系統(tǒng)的剛度和阻尼特性無法進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié)所導(dǎo)致的不能完全滿足復(fù)雜道路和行駛工況需求的問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的—方面，本發(fā)明提供了一種油氣懸掛系統(tǒng)，包括懸掛油缸和蓄能器，其特征在于，所述懸掛油缸的無桿腔和有桿腔通過控制閥與所述蓄能器連通，在所述懸掛油缸的有桿腔和所述蓄能器之間的油路上設(shè)置有可調(diào)的阻尼裝置。進(jìn)一步的，還包括控制器和設(shè)置在所述懸掛油缸內(nèi)的位置傳感器，所述位置傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述懸掛油缸的`缸筒與活塞桿的相對(duì)位置并將所述檢測(cè)信號(hào)傳送到所述控制器。進(jìn)一步的，還包括用于控制所述懸掛油缸的無桿腔進(jìn)油或排油的升降控制閥。進(jìn)一步的，所述阻尼裝置為受控于所述控制器的比例閥或多級(jí)阻尼切換閥。進(jìn)一步的，所述多級(jí)阻尼切換閥包括至少兩個(gè)相互并聯(lián)的阻尼孔以及與所述阻尼孔中至少一個(gè)串聯(lián)的方向控制閥。進(jìn)一步的，所述懸掛油缸包括左懸掛油缸和右懸掛油缸，所述蓄能器包括左蓄能器和右蓄能器，所述阻尼裝置包括左阻尼裝置和右阻尼裝置，所述左蓄能器同時(shí)與所述左懸掛油缸的無桿腔以及右懸掛油缸的有桿腔連通，所述右蓄能器同時(shí)與所述右懸掛油缸的無桿腔以及左懸掛油缸的有桿腔連通，所述左阻尼裝置設(shè)置在所述左蓄能器和所述右懸掛油缸有桿腔之間的油路上，所述右阻尼裝置設(shè)置在所述右蓄能器和所述左懸掛油缸有桿腔之間的油路上。進(jìn)一步的，所述控制閥包括分別與所述左阻尼裝置、右阻尼裝置并聯(lián)的左單向閥、右單向閥，所述左單向閥的流通方向?yàn)橛伤鲇倚钅芷鲉蜗蛄魅胨鲎髴覓煊透椎挠袟U腔，所述右單向閥的流通方向?yàn)橛伤鲎笮钅芷鲉蜗蛄魅胨鲇覒覓煊透椎挠袟U腔，即該左單向閥的進(jìn)油口與右蓄能器連通，出油口與該左懸掛油缸的無桿腔連通，右單向閥的進(jìn)油口與左蓄能器21連通，出油口與右懸掛油缸的無桿腔連通。進(jìn)一步的，所述控制閥還包括設(shè)置在所述左蓄能器和所述左懸掛油缸無桿腔之間的油路上，以及所述右蓄能器和所述右懸掛油缸無桿腔之間的油路上的方向控制閥。進(jìn)一步的，所述位置傳感器包括連接在所述懸掛油缸的缸筒內(nèi)的探桿和安裝在所述懸掛油缸的活塞桿上的感應(yīng)元件，所述探桿與所述感應(yīng)元件套接并可相對(duì)運(yùn)動(dòng)以實(shí)時(shí)連續(xù)地檢測(cè)所述缸筒相對(duì)于所述活塞桿的位置。進(jìn)一步的，所述升降控制閥為受控于所述控制器的電磁換向閥。進(jìn)一步的，所述方向控制閥為受控于所述控制器的二位二通電磁閥。另一方面，本發(fā)明還提供了一種設(shè)置有如上所述的油氣懸掛系統(tǒng)的工程車輛。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)(I)本發(fā)明所述的油氣懸掛系統(tǒng)設(shè)置有可調(diào)的阻尼裝置，因此可以根據(jù)不同路況，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)阻尼力，優(yōu)化不同路況下的減震效果，更好的適應(yīng)不同路況需求。(2)本發(fā)明所述的油氣懸掛系統(tǒng)在懸掛油缸內(nèi)設(shè)置有內(nèi)置的位置傳感器，能夠通過控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控缸筒與活塞桿的相對(duì)位置，并能通過升降控制閥對(duì)懸掛油缸的無桿腔排油或進(jìn)油，以連續(xù)調(diào)節(jié)懸掛油缸的伸出長(zhǎng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車高連續(xù)可調(diào)，可精確控制車體姿態(tài)，大大提高了車輛在惡劣路況下的通過能力。(3)本發(fā)明所述的油氣懸掛系統(tǒng)為左右交互連接系統(tǒng)，即左蓄能器與右懸掛油缸的有桿腔連通，右蓄能器與左懸掛油缸的有桿腔連通，這種結(jié)構(gòu)使得左懸掛油缸在路況惡劣導(dǎo)致伸縮量較大時(shí)，左懸掛油缸無桿腔對(duì)左蓄能器壓力也加大，進(jìn)而使左蓄能器對(duì)右懸掛油缸的有桿腔壓力增大，使右懸掛油缸的伸縮量也變大，進(jìn)而使車輛重心降低、左右搖晃程度減輕，使車輛運(yùn)行更平穩(wěn)，右懸掛油缸工作原理亦是如此。(4)本發(fā)明所述的油氣懸掛系統(tǒng)的左懸掛油缸在壓縮行程中，無桿腔通過方向控制閥直接連通左蓄能器，因此充分發(fā)揮蓄能器吸收振動(dòng)的作用，右懸掛油缸工作原理亦是如此。(5)本發(fā)明所述的油氣懸掛系統(tǒng)的左懸掛油缸在復(fù)原行程中，左蓄能器通過方向控制閥直接給無桿腔補(bǔ)油，補(bǔ)油迅速充分，不會(huì)產(chǎn)生現(xiàn)有的因補(bǔ)油不充分所可能導(dǎo)致的輪胎抓地能力不足的問題；同時(shí)左懸掛油缸的有桿腔通過左阻尼裝置向右蓄能器排油，此時(shí)，左阻尼裝置起到釋放振動(dòng)能量的作用，右懸掛油缸工作原理亦是如此。(6)本發(fā)明所述的油氣懸掛系統(tǒng)在左蓄能器至左懸掛油缸的油路上以及右蓄能器至右懸掛油缸的油路上均設(shè)置有方向控制閥，該方向控制閥可用于切斷蓄能器與油缸無桿腔的連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)懸掛油缸的剛性閉鎖。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述的油氣懸掛系統(tǒng)的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一所述油氣懸掛系統(tǒng)的懸掛油缸的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例二所述的油氣懸掛系統(tǒng)的示意圖。附圖標(biāo)記說明11-左懸掛油缸，12-右懸掛油缸，13-缸筒，14-活塞桿，21-左蓄能器，22-右蓄能器，3-控制器，4-升降控制閥，5-位置傳感器，51-探桿，52-感應(yīng)元件，6-比例閥，71-左單向閥，72-右單向閥，8-方向控制閥方向控制閥，9-阻尼孔。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。實(shí)施例一圖1和圖2即為本實(shí)施例的相關(guān)附圖，如圖中所示，本實(shí)施例所述的油氣懸掛系統(tǒng)包括控制器3、升降控制閥4、懸掛油缸、蓄能器、兩個(gè)位置傳感器5、兩個(gè)方向控制閥8、左阻尼裝置、右阻尼裝置、左單向閥71和右單向閥72。其中，懸掛油缸包括左懸掛油缸11和右懸掛油缸12兩個(gè)，蓄能器包括左蓄能器21和右蓄能器22兩個(gè)，該方向控制閥8為受控于控制器3的常閉式二位二通電磁閥。該左阻尼裝置和右阻尼裝置為兩個(gè)受控于控制器3的電比例閥6。該升降控制閥4為受控于控制器3的電磁換向閥，該升降控制閥4用于控制左懸掛油缸11無桿腔和右懸掛油缸12無桿腔進(jìn)油和排油，以實(shí)現(xiàn)懸掛油缸的伸縮動(dòng)作。該位置傳感器5包括連接在懸掛油缸的缸筒13內(nèi)的探桿51和安裝在懸掛油缸的活塞桿14上的感應(yīng)元件52，探桿51與感應(yīng)元件52套接，該位置傳感器5可通過相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)連續(xù)地檢測(cè)缸筒13相對(duì)于活塞桿14的位置，再將檢測(cè)信號(hào)傳送到控制器3。該位置傳感器5的結(jié)構(gòu)和安裝位置如圖2中所示。該左蓄能器21同時(shí)與左懸掛油缸11的無桿腔以及右懸掛油缸12的有桿腔連通，右蓄能器22同時(shí)與右懸掛油缸12的無桿腔以及左懸掛油缸11的有桿腔連通。兩個(gè)電比例閥6分別連接在左蓄能器21至右懸掛油缸12有桿腔的油路上以及右蓄能器22至左懸掛油缸11有桿腔的油路上。該左單向閥71、右單向閥72分別與這兩個(gè)電比例閥6并聯(lián)，且該左單向閥71由左蓄能器21單向流入右懸掛油缸12的有桿腔，該右單向閥72由右蓄能器22單向流入左懸掛油缸11的有桿腔，即該左單向閥71的進(jìn)油口與右蓄能器22連通，出油口與左懸掛油缸11的無桿腔連通，該右單向閥72的進(jìn)油口與左蓄能器21連通，出油口與右懸掛油缸12的無桿腔連通。兩個(gè)方向控制閥8分別連接在左蓄能器21至左懸掛油缸11無桿腔的油路以及右蓄能器22至右懸掛油缸12無桿腔的油路上。上述的油氣懸掛系統(tǒng)的工作模式如下(I)公路行駛使兩個(gè)方向控制閥8得電，使左蓄能器21與左懸掛油缸11的無桿腔連通，有蓄能器與右懸掛油缸12的無桿腔連通，控制器3則通過調(diào)節(jié)兩個(gè)電比例閥6以實(shí)現(xiàn)對(duì)左懸掛油缸11及右懸掛油缸12有桿腔的回油進(jìn)行節(jié)流控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)阻尼力可調(diào)。(2)閉鎖使兩個(gè)方向控制閥8失電，則左懸掛油缸11和右懸掛油缸12的無桿腔均處于封閉狀態(tài)。(3)升降控制通過控制器3輸出控制信號(hào)給升降控制閥4、兩個(gè)方向控制閥8、兩個(gè)電比例閥6，使兩個(gè)方向控制閥8和兩個(gè)電比例閥6均打開，兩個(gè)位置傳感器5檢測(cè)懸掛油缸的伸出長(zhǎng)度并輸出檢測(cè)信號(hào)給控制器3，實(shí)現(xiàn)懸掛油缸長(zhǎng)度的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)控，此時(shí)，通過控制器3給左懸掛油缸11和右懸掛油缸12的無桿腔排油或充油，就可以精確控制懸掛油缸的伸出長(zhǎng)度，進(jìn)而對(duì)車體姿態(tài)進(jìn)行精確控制。實(shí)施例二圖3即為本實(shí)施例的相關(guān)附圖，如圖中所示，除阻尼裝置外，本實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的完全一致。本實(shí)施例中的左阻尼裝置和右阻尼裝置均為多級(jí)阻尼切換閥，該多級(jí)阻尼切換閥包括兩個(gè)相互并聯(lián)的阻尼孔9和一個(gè)方向控制閥8，這個(gè)方向控制閥8與其中一個(gè)阻尼孔9串聯(lián)。該方向控制閥8也為受控于控制器3的二位二通電磁閥，通過控制該方向控制閥8的通斷，使阻尼實(shí)現(xiàn)有級(jí)可調(diào)。作為本實(shí)施例的其他變通實(shí)施方式，該阻尼裝置可以為兩個(gè)以上相互并聯(lián)的阻尼孔9，該方向控制閥8也可以有多個(gè)，每個(gè)方向控制閥8分別對(duì)應(yīng)與一個(gè)阻尼孔9串聯(lián)。除了上述的油氣懸掛系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種設(shè)置有上述油氣懸掛系統(tǒng)的工程車輛，該工程車輛的其它各部分的結(jié)構(gòu)參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種油氣懸掛系統(tǒng),包括懸掛油缸和蓄能器，其特征在于，所述懸掛油缸的無桿腔和有桿腔通過控制閥與所述蓄能器連通，在所述懸掛油缸的有桿腔和所述蓄能器之間的油路上設(shè)置有可調(diào)的阻尼裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣懸掛系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器(3)和設(shè)置在所述懸掛油缸內(nèi)的位置傳感器(5)，所述位置傳感器(5)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述懸掛油缸的缸筒(13)與活塞桿(14)的相對(duì)位置并將所述檢測(cè)信號(hào)傳送到所述控制器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油氣懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述還包括用于控制所述懸掛油缸的無桿腔進(jìn)油或排油的升降控制閥(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的油氣懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述阻尼裝置為受控于所述控制器(3)的比例閥或多級(jí)阻尼切換閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油氣懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)阻尼切換閥包括至少兩個(gè)相互并聯(lián)的阻尼孔(9)以及與所述阻尼孔(9)中至少一個(gè)串聯(lián)的方向控制閥(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的油氣懸掛系統(tǒng),其特征在于，所述懸掛油缸包括左懸掛油缸(11)和右懸掛油缸(12)，所述蓄能器包括左蓄能器(21)和右蓄能器(22)，所述阻尼裝置包括左阻尼裝置和右阻尼裝置，所述左蓄能器(21)同時(shí)與所述左懸掛油缸(11)的無桿腔以及右懸掛油缸(12)的有桿腔連通，所述右蓄能器(22)同時(shí)與所述右懸掛油缸(12)的無桿腔以及左懸掛油缸(11)的有桿腔連通，所述左阻尼裝置設(shè)置在所述左蓄能器(21)至所述右懸掛油缸(12)有桿腔的油路上，所述右阻尼裝置設(shè)置在所述右蓄能器(22)至所述左懸掛油缸(11)有桿腔的油路上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油氣懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述控制閥包括分別與所述左阻尼裝置、右阻尼裝置并聯(lián)的左單向閥(71)、右單向閥(72)，所述左單向閥(71)的流通方向?yàn)橛伤鲇倚钅芷?22)單向流入所述左懸掛油缸(11)的有桿腔，所述右單向閥(72)的流通方向?yàn)橛伤鲎笮钅芷?21)單向流入所述右懸掛油缸(12)的有桿腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油氣懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述控制閥還包括設(shè)置在所述左蓄能器(21)至所述左懸掛油缸(11)無桿腔的油路上，以及所述右蓄能器(22)至所述右懸掛油缸(12)無桿腔的油路上的方向控制閥(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的油氣懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述位置傳感器(5)包括連接在所述懸掛油缸的缸筒(13)內(nèi)的探桿(51)和安裝在所述懸掛油缸的活塞桿(14)上的感應(yīng)元件(52)，所述探桿(51)與所述感應(yīng)元件(52)套接并可相對(duì)運(yùn)動(dòng)連續(xù)地。
10.一種工程車輛，其特征在于，所述工程車輛設(shè)置有如權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的油氣懸掛系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油氣懸掛系統(tǒng)及工程車輛，該油氣懸掛系統(tǒng)包括懸掛油缸和蓄能器，其特征在于，所述懸掛油缸的無桿腔和有桿腔通過控制閥與所述蓄能器連通，在所述懸掛油缸的有桿腔至所述蓄能器的油路上設(shè)置有可調(diào)的阻尼裝置。本發(fā)明所述的油氣懸掛系統(tǒng)設(shè)置有可調(diào)的阻尼裝置，因此可以根據(jù)不同路況，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)阻尼力，優(yōu)化不同路況下的減震效果，更好的適應(yīng)不同路況需求。
文檔編號(hào)B60G17/015GK103042893SQ20121058100
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者鄒興龍, 吳永闖, 余明 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司