货车悬架变刚度辅助装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了货车悬架变刚度辅助装置及控制方法，辅助空气弹簧的充气装置直接加装在现有的空气制动系统中，不需要单独设置供气管路，悬架改造成本低，辅助进气阀打开，则辅助空气弹簧的上表面与车架底部接触并紧贴，此时悬架的刚度由钢板弹簧和辅助空气弹簧并联构成，悬架整体刚度较大；与辅助空气弹簧连接的泄压阀打开放气，刚度减小，提高货车的乘坐舒适性和滤振性。

Auxiliary device and control method of variable stiffness for freight car suspension

The invention discloses a variable stiffness auxiliary device and a control method of the suspension of freight cars. The inflation device of the auxiliary air spring is directly installed in the existing air braking system, and does not need to set the air supply pipeline independently. The cost of the suspension modification is low, and the auxiliary air inlet valve is opened, so the upper surface of the auxiliary air spring contacts with the bottom of the frame and is close to each other. At this time, the stiffness of the suspension is composed of leaf spring and auxiliary air The air spring is composed of parallel connection, and the overall stiffness of the suspension is large; the pressure relief valve connected with the auxiliary air spring opens to deflate, and the stiffness is reduced, so as to improve the ride comfort and vibration filtering of the truck.

【技术实现步骤摘要】
货车悬架变刚度辅助装置及控制方法
本专利技术涉及汽车安全领域，尤其是涉及货车悬架变刚度辅助装置及控制方法。
技术介绍
货车悬架是无人驾驶货车的重要组成部分，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证货车能平顺地行驶。传统货车的悬架多采用钢板弹簧悬架，其结构简单，造价低且耐用，因此广泛应用，但是其刚度难以调整，且不能很好的适应货车空重车的变化，为此还需要设计主簧副簧式弹簧，或增加感载比例阀等辅助器件调节空重车的车高和悬架刚度，使得悬架系统较为复杂，且即使增加了上述装置，钢板弹簧仍存在舒适性差、滤振性差等问题；目前新型货车的悬架已经不是简单的钢板弹簧悬架，而是采用空气悬挂系统，与传统钢制汽车悬挂系统相比较，空气悬挂具有很多优势，最重要的一点就是弹簧的弹性系数也就是弹簧的软硬能根据需要自动调节。货车的空车重车变化较大，空气弹簧利用其内部气压调节从而调整货车车身高度，可以保证货车在不同车重情况下的车身高度一致，乘客乘坐舒适且车辆操控性能优良，并能极大改善乘客的乘坐舒适性，因此目前新造的中大型货车均已使用空气弹簧系统。但是现有的很多货车由于出厂日期较早，其悬架仍为钢板弹簧，如果直接替换为空气弹簧，则改装费用昂贵，且需要替换的结构复杂，现有的空气弹簧装置的供气系统是独立设置的，因此货车上实际需要安装两套供气系统，另一套用于空气制动，这也会导致货车上的零配件数量多，成本高。
技术实现思路
本专利技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。货车悬架变刚度辅助装置，辅助装置安装在货车底盘上，货车底盘上安装有车架，货车底盘的前部、后部分别设置一个车桥，车桥两端设置车轮，前部车桥为转向桥，后部车桥为驱动桥，车桥与车身之间设置钢板弹簧、减振器；钢板弹簧的内侧、车桥上设置辅助空气弹簧，辅助空气弹簧的底座通过螺栓安装在车桥的壳体上，辅助空气弹簧的上表面与车身底部接触但不连接，辅助空气弹簧内的气压较低时其上表面与车身底部之间留有间隙，辅助空气弹簧内的气压较高时其上表面与车身底部之间接触；辅助空气弹簧的出气口通过一个泄压阀与大气连通；辅助空气弹簧的进气口依次连接辅助进气管、气动电磁阀的出口，气动电磁阀的入口与辅助储气室的出口连接、辅助储气室还设置有两个入口和一个泄压口，泄压口通过一个泄压阀与大气连通，两个入口各连接一个单向阀的出口，单向阀的入口与一个二位三通式电磁阀的一个出口连接，两个三通阀的入口各自分别与前继动阀、后继动阀的排气口连接，三通阀的另一个出口与大气连接；前继动阀的出气口与货车前桥的两个鼓膜式制动分室连接，鼓膜式制动分室的推杆推动鼓式制动器的制动蹄，形成制动力；后继动阀的出气口与货车后桥的两个鼓膜式制动分室连接，鼓膜式制动分室的推杆推动鼓式制动器的制动蹄，形成制动力；前继动阀、后继动阀各自的进气口分别与前储气室、后储气室各自的一个出气口连接；前继动阀、后继动阀各自的的控制气室入口分别与主控制阀的两个出气口连通，主控制阀上设置的两个进气口分别与前储气室、后储气室各自的一个出气口连通，主控制阀的阀体活塞杆通过杠杆与制动踏板连接；前储气室、后储气室的入口分别依次通过干燥器、空气滤清器与气泵的出口连接；气动电磁阀、二位三通式电磁阀、辅助空气弹簧中的泄压阀各自的手动控制开关分别通过拉线与设置在驾驶室内的手动开关或旋钮或手柄或拉杆连通。优选的，货车的车架底部的车轮挡泥板上或车架底部相应位置通过螺栓或卡扣方式连接距离传感器；距离传感器检测车轮与车架之间的垂向距离；辅助储气室与气动电磁阀之间设置空气流量传感器，气动电磁阀的出口与辅助空气弹簧的进气口之间设置压力传感器；所述的距离传感器、空气流量传感器、压力传感器的信号线分别与控制器的信号输入端连接，气动电磁阀、二位三通式电磁阀的控制信号线分别与控制器的信号输出端连接；两个泄压阀的控制线分别与控制器的信号输出端连接；距离传感器、空气流量传感器、压力传感器、气动电磁阀、泄压阀、二位三通式电磁阀、控制器各自的电源线分别直接或通过电源适配器与蓄电池连接，蓄电池为12V或24V锂离子蓄电池，或为货车发动机启动蓄电池。优选的，所述距离传感器为ARS410毫米波雷达，其工作频率为77GHz，有效感应距离为170米；所述的空气流量传感器为dn15涡街流量计或MF5706气体流量计数器；所述的压力传感器为MIK-P300扩散硅压力变送或AS-131扩散硅压力变送器；所述控制器为AT89C51单片机或AT89C52单片机或其他单片机；所述气动电磁阀为正泰N2V025-08二位二通DC24V电磁阀或其他型号二位二通电磁阀；所述二位三通式电磁阀为德力西3V21008二位三通电磁阀或klqd公司的VX33-15-08DC12V二位三通电磁阀；所述泄压阀为AR2002-02型泄压阀或IR2000-02BG气动高精密减压阀。优选的，所述的前继动阀、后继动阀东风公司的平衡增压继动阀或东风公司的140型继动阀，所述的主控制阀为解放J6手控阀或为一汽解放奥威刹车总泵；所述的鼓膜式制动分室为瑞立公司的刹车分泵弹簧制动气室总成或东风140制动刹车分泵。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：需要提高刚度时，使用辅助空气弹簧与钢板弹簧并联使用，需要减小悬架刚度时，对辅助空气弹簧放气即可，且辅助空气弹簧的充气管路和放气管路单独设置，辅助储气室的压缩空气来自货车已有的空气制动管路，可以直接在现有的货车空气制动系统上进行增加改造，改造费用低，成本低，且对气泵的压缩空气利用率高，经济性好。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是案例一中辅助装置气动管路与货车制动气动管路连接示意图；图2是案例二中辅助装置气动管路与货车制动气动管路连接示意图；图3是主控制阀工作原理示意图；图4是前继动阀开启状态工作示意图；图5是前继动阀关闭装置工作示意图；图6是货车悬架连接示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～6中所示的货车悬架变刚度辅助装置，辅助装置安装在货车底盘上，货车底盘上安装有车架1，货车底盘的前部、后部分别设置一个车桥2，车桥2两端设置车轮3，前部车桥2为转向桥，后部车桥2为驱动桥，车桥3与车身之间设置钢板弹簧4、减振器5；钢板弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.货车悬架变刚度辅助装置，辅助装置安装在货车底盘上，货车底盘上方安装有车架(1)，货车底盘的前部、后部分别设置一个车桥(2)，车桥(2)两端设置车轮(3)，前部车桥(2)为转向桥，后部车桥(2)为驱动桥，车桥(2)与车身之间设置钢板弹簧(4)、减振器(5)；/n其特征在于：钢板弹簧(4)的内侧、车桥(2)上设置辅助空气弹簧(12)，辅助空气弹簧(12)的底座通过螺栓安装在车桥(2)的壳体上，辅助空气弹簧(2)的上表面与车身底部接触但不连接，辅助空气弹簧(2)内的气压较低时其上表面与车身底部之间留有间隙，辅助空气弹簧(2)内的气压较高时其上表面与车身底部之间接触；辅助空气弹簧(12)的出气口通过一个泄压阀(16)与大气连通；/n辅助空气弹簧(12)的进气口依次连接辅助进气管、气动电磁阀(13)的出口，气动电磁阀(13)的入口与辅助储气室(15)的出口连接、辅助储气室(15)还设置有两个入口和一个泄压口，泄压口通过一个泄压阀(16)与大气连通，两个入口各连接一个单向阀(14)的出口，单向阀(14)的入口与一个二位三通式电磁阀(17)的一个出口连接，两个三通阀(17)的入口各自分别与前继动阀(18)、后继动阀(19)的排气口连接，三通阀(17)的另一个出口与大气连接；前继动阀(18)的出气口与货车前桥的两个鼓膜式制动分室(20)连接，鼓膜式制动分室(20)的推杆推动鼓式制动器的制动蹄，形成制动力；后继动阀(19)的出气口与货车后桥的两个鼓膜式制动分室(20)连接，鼓膜式制动分室(20)的推杆推动鼓式制动器的制动蹄，形成制动力；前继动阀(18)、后继动阀(19)各自的进气口分别与前储气室(23)、后储气室(24)各自的一个出气口连接；前继动阀(18)、后继动阀(19)各自的控制气室入口分别与主控制阀(21)的两个出气口连通，主控制阀(21)上设置的两个进气口分别与前储气室(23)、后储气室(24)各自的一个出气口连通，主控制阀(21)的阀体活塞杆通过杠杆与制动踏板(22)连接；前储气室(23)、后储气室(24)的入口分别依次通过干燥器(25)、空气滤清器(26)与气泵(8)的出口连接；/n气动电磁阀(13)、二位三通式电磁阀(17)、与辅助空气弹簧(12)连接的泄压阀(16)各自的手动控制开关分别通过拉线与设置在驾驶室内的手动开关或旋钮或手柄或拉杆连通。/n...

【技术特征摘要】
1.货车悬架变刚度辅助装置，辅助装置安装在货车底盘上，货车底盘上方安装有车架(1)，货车底盘的前部、后部分别设置一个车桥(2)，车桥(2)两端设置车轮(3)，前部车桥(2)为转向桥，后部车桥(2)为驱动桥，车桥(2)与车身之间设置钢板弹簧(4)、减振器(5)；
其特征在于：钢板弹簧(4)的内侧、车桥(2)上设置辅助空气弹簧(12)，辅助空气弹簧(12)的底座通过螺栓安装在车桥(2)的壳体上，辅助空气弹簧(2)的上表面与车身底部接触但不连接，辅助空气弹簧(2)内的气压较低时其上表面与车身底部之间留有间隙，辅助空气弹簧(2)内的气压较高时其上表面与车身底部之间接触；辅助空气弹簧(12)的出气口通过一个泄压阀(16)与大气连通；
辅助空气弹簧(12)的进气口依次连接辅助进气管、气动电磁阀(13)的出口，气动电磁阀(13)的入口与辅助储气室(15)的出口连接、辅助储气室(15)还设置有两个入口和一个泄压口，泄压口通过一个泄压阀(16)与大气连通，两个入口各连接一个单向阀(14)的出口，单向阀(14)的入口与一个二位三通式电磁阀(17)的一个出口连接，两个三通阀(17)的入口各自分别与前继动阀(18)、后继动阀(19)的排气口连接，三通阀(17)的另一个出口与大气连接；前继动阀(18)的出气口与货车前桥的两个鼓膜式制动分室(20)连接，鼓膜式制动分室(20)的推杆推动鼓式制动器的制动蹄，形成制动力；后继动阀(19)的出气口与货车后桥的两个鼓膜式制动分室(20)连接，鼓膜式制动分室(20)的推杆推动鼓式制动器的制动蹄，形成制动力；前继动阀(18)、后继动阀(19)各自的进气口分别与前储气室(23)、后储气室(24)各自的一个出气口连接；前继动阀(18)、后继动阀(19)各自的控制气室入口分别与主控制阀(21)的两个出气口连通，主控制阀(21)上设置的两个进气口分别与前储气室(23)、后储气室(24)各自的一个出气口连通，主控制阀(21)的阀体活塞杆通过杠杆与制动踏板(22)连接；前储气室(23)、后储气室(24)的入口分别依次通过干燥器(25)、空气滤清器(26)与气泵(8)的出口连接；
气动电磁阀(13)、二位三通式电磁阀(17)、与辅助空气弹簧(12)连接的泄压阀(16)各自的手动控制开关分别通过拉线与设置在驾驶室内的手动开关或旋钮或手柄或拉杆连通。


2.根据权利要求1所述的货车悬架变刚度辅助装置，其特征在于：货车的车架底部的车轮挡泥板上或车架底部相应位置通过螺栓或卡扣方式安装距离传感器(9)；距离传感器(9)检测车轮(3)与车架(1)之间的垂向距离；辅助储气室(15)与气动电磁阀(13)之间设置空气流量传感器(10)，气动电磁阀(13)的出口与辅助空气弹簧(12)的进气口之间设置压力传感器(11)；
所述的距离传感器(9)、空气流量传感器(10)、压力传感器(11)的信号线分别与控制器(30)的信号输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子龙，杨勋，王意东，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51