油气悬挂机构制造技术

一种适用于工程机械行驶减震作业锁定的油气悬挂机构，由导向杆系、弹性元件、阻尼元件和控制元件组成，其水平Ｕ形架前端与车架连接，后部与悬挂油缸连接，在Ｕ形架的一侧固接有一竖杆，竖杆通过与其连接的横拉杆连接在车架上，悬挂油缸的缸尾端分别与车架相连接，各连接处均为球面副连接结构。优点是：行驶时悬挂机构开启，导向杆系即可自动随路面的高低变化而运动，使得行驶平稳；当作业时悬挂机构锁定，车辆即能发挥其最大牵引力。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于机动车辆的减震装置，尤其是一种适用于工程机械高速行驶时起减震作用、作业时又能将其锁定的油气悬挂机构。众所周知，汽车上均设置有减震装置，最常见的是在车桥与车架之间安装弹簧钢板作为减震装置。而工程机械的车重一般都比汽车大，通常在十几吨到几十吨重，当它们慢速行驶时路面高低不平而引起的振动对司机的驾驶操作影响不算很大，所以目前工程机械的大多数产品都仅依靠驾驶室与车架之间的弹性减震装置或司机座的减震装置来消除路面振动对司机的影响，没有使用减震悬挂机构。随着社会的发展，工程机械的行驶速度越来越受到关注。为了提高工程机械快速机动能力，加快转移速度，新型的工程机械都提高了行驶速度，但对工程机械而言，当时速超过40km/h，尤其达到50-55km/h时，若不采取适当的减震措施，路面高低不平而引起的颠簸将使司机很难进行平稳的驾驶操作。而对于车重十几吨的工程机械，若采用弹簧钢板作为行驶时的减震装置，无疑该装置的结构尺寸将设计得十分庞大，这在总体尺寸布置上又是难以实现的。其次，弹簧钢板承受上下颠簸还可以，但不宜承受横向载荷。由于受作业场地的限制，工程机械往往设计为铰接车架转向，以便尽量减小转弯半径。但急剧的小半径转弯，又会产生很大的横向载荷，这将使弹簧钢板减震装置容易损坏。再则，对于轮式推土机、装载机等工程机械来讲，往往需要边行走边作业，因此又需要在作业时将悬挂减震机构锁定，以便机械能发挥最大的牵引力或掘起力。如果采用弹簧钢板作为减震装置，再对其设计锁定结构，这又将是十分困难的。本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足之处而设计的一种既能满足工程机械在高速行驶时起到减震作用，而在作业时又能将其锁定的油气悬挂机构。本技术的目的是通过以下方案来实现的本油气悬挂机构包括水平设置的U形架、横拉杆、分别连接在U形架后开口端的两个悬挂油缸和分别与两个悬挂油缸相连通的蓄能器、减震阀，及设置在管路间的换向阀；其中，U形架前端中心与车架连接，其两侧中部分别与车桥垂直相交且紧固联接，在U形架的任意一侧固接有一竖杆，竖杆上端通过与其相连接的横拉杆连接在车架上；所述两悬挂油缸的缸尾端分别与车架相连接，两悬挂油缸分别通过换向阀和减震阀连通蓄能器，两悬挂油缸之间通过管路和设置在管路间的换向阀相连通，且在该连通管路上设有一截止阀，上述各连接处均为球面副连接结构。本技术中所述的悬挂油缸和蓄能器中的弹性介质分别为高压油液和高压惰性气体，其原理是以弹性介质的相互流动消耗路面振动能量，使得车辆在行驶减震平稳运行；减震阀由节流阀和单向阀组合而成，且安装方向为油只能从悬挂油缸通过单向阀流向蓄能器，目的是防止悬挂油缸在活塞杆迅速缩回时被蹩坏；换向阀可为电磁换向阀，也可为手动换向阀；球面副均采用向心关节轴承；在车架与水平U形架之间设置有弹性限位元件，以避免杆件与车架之间的刚性接触。由于本技术的导向杆系是由横拉杆、竖杆、U形架、车桥和悬挂油缸组成的空间连杆机构，当路面高低不平产生垂直方向载荷或因车辆转弯产生横向载荷时，该空间连杆机构可在设计规定的范围内运动，整个机构各杆件都会产生相应运动。由于各杆件是做空间运动，所以各杆件连接均采用球面副连接(均为向心关节轴承)。悬挂油缸既是导向杆系的组成部分又是弹性元件的组成部分，它与蓄能器组成弹性元件，吸收和消耗路面对工程机械产生的振动能量。当车桥左右、上下运动或摆动时，悬挂油缸相应伸出或回缩，蓄能器相应释放油液使气腔里气压下降或被充入油液而使气腔里气压增加。连通悬挂油缸和蓄能器的液压管路中安装有阻尼元件即减震器，它由节流阀和单向阀组合而成，可使得车辆的振动很快衰减趋向平稳；单向阀的安装方向使得油只能从悬挂油缸流向蓄能器，当油液压力升高而顶开单向阀时，油液流过单向阀而消耗能量，节流阀的作用是使油液流速减慢，并使振动能量转化为油温升高的热量。在该液压管路中还安装有控制元件即换向阀和截止阀，可由司机根据行驶或作业的需要来控制悬挂机构开启或锁定。悬挂机构开启状态下车架与车桥之间呈弹性连接，车辆行驶时可起到减震效果，悬挂机构锁定状态下工程机械作业可发挥最大牵引力和掘起力。由于工程机械行走系统有双桥或多桥结构，而油气悬挂机构导向杆系至少在安装在一根桥与车架之间，也可安装在各桥与车架之间。同一台工程机械若在二根以上的桥与车架之间安装油气悬挂机构，则它们的导向杆系的杆件数、杆件形状、杆件连接位置、悬挂油缸的安装位置尺寸、油缸规格和弹性元件的蓄能器容量等参数也应作相应的调整。本技术与现有技术相比所具备的优点在于由于采用悬挂油缸和蓄能器作为减震机构，当行驶时悬挂机构开启，导向杆系即可自动随路面的高低变化而运动，吸收振动能量，使得行驶平稳；当作业时悬挂机构锁定，车辆即能发挥其最大牵引力。另外，本技术还具有机构设计合理，操作控制简便易行，减震、锁定性能良好的优点。附图的图面说明如下附图说明图1为本技术原理示意图。图2为图1的K向结构视图。图3为图1的L向结构视图。本技术以下结合实施例(附图)对其工作原理及其结构做出进一步详细描述如图1、图2、图3所示本油气悬挂机构由车桥(12)、车轮(11)、水平U形架(1)、横拉杆(2)、悬挂油缸(4)、减震阀(6)、二位四通电磁换向阀(7)(9)(10)和截止阀(8)组成。车桥(12)与水平U形架(1)垂直相交紧固连接，这是悬挂机构导向杆系的主动构件。横拉杆(2)与水平U形架(1)上面的竖杆(3)通过向心关节轴承连接，它和悬挂油缸(4)都是悬挂机构导向杆系的从动构件。当车桥(12)和车轮(11)作为悬挂机构的导向杆系中的主动构件受到地面高低不平的垂直反力或转弯时的横向力作用而运动时，由于导向杆系空间连杆机构，因此整个机构各杆件都会产生相应的空间运动。水平U形架(1)与车架在A点通过关节轴承连接，水平U形架(1)上面的竖杆(3)又与横拉杆(2)在B点通过关节轴承连接，因此水平U形架(1)受横拉杆(2)的制约，既能与横拉杆(2)、悬挂油缸(4)一起绕AC连线做转动，又能仅与悬挂油缸(4)一起绕AB连线转动。由此可见，本技术虽然只有一个主动杆件，却有两个转动自由度。所以本技术的空间连杆机构的运动是不确定的，是随着路面条件的变化而随机变化的。水平U形架(1)在做空间运动时，D点和E点跟随一起运动，使得悬挂油缸(4)GE和FD的长度相应变化，即悬挂油缸的活塞杆伸出或回缩。由于悬挂油缸(4)与车架在F点和G点通过关节轴承连接，因此上述D点和E点的运动和GE和FD长度变化过程中也就是悬挂油缸(4)绕车架的F点和G点做前后或左右摆动。当悬挂油缸(4)活塞杆伸出时，蓄能器(5)里的油在气腔高压氮气的推动下，通过减震阀(6)和电磁换向阀(7)(10)流进油缸，当受到地面反力的作用，活塞杆回缩时，油缸里的油通过电磁换向阀(7)(10)和减震阀(6)流向蓄能器(5)的油腔，并使得气腔容积变小而气压增加，其间当油缸里的油压大于减震阀(6)中的单向阀的开启压力时，油液还可以从单向阀流向蓄能器(5)，这样悬挂油缸(4)不会在长度变短过程中被蹩坏，从而保证了导向杆系的正常动作。在上述悬挂油缸长度变化中可能是同时伸长或同时缩短，也可能是一侧伸长另一侧缩短。整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气悬挂机构，其特征在于：它包括水平设置的Ｕ形架（１）、横拉杆（２）、分别连接在Ｕ形架（１）后开口端的两个悬挂油缸（４）和分别与两个悬挂油缸（４）相连通的蓄能器（５）、减震阀（６），及设置在管路间的换向阀（７）、（９）、（１０）；其中，Ｕ形架（１）前端中心与车架连接，其两侧中部分别与车桥（１２）垂直相交且紧固联接，在Ｕ形架（１）的任意一侧固接有一竖杆（３），竖杆（３）上端通过与其相连接的横拉杆（２）连接在车架上；所述两悬挂油缸（４）的缸尾端分别与车架相连接，两悬挂油缸（４）分别通过换向阀（７）、（１０）和减震阀（６）连通蓄能器（５），两悬挂油缸（４）之间通过管路和设置在管路间的换向阀（９）相连通，且在该连通管路上设有一截止阀（８），上述各连接点处均为球面副连接结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐晓瑞，刘斌，杜明才，武春玲，张爱武，沈锐华，罗红原，谢飞，
申请(专利权)人：郑州郑工机械集团有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]