一种油气液压悬挂系统的制作方法

本发明属于液压悬挂技术领域，具体涉及一种油气液压悬挂系统。

背景技术：

油气液压悬挂系统不仅具有良好的非线性阻尼特性，而且具有结构简单、性能可靠等特点。因此，目前该系统被应用于载重车辆、工程车辆以及军用车辆中作为悬挂系统使用。

结合图1所示，目前最常见的油气液压悬挂系统中主要包括液压缸11、蓄能器12、流量阀13、控制换向阀14、补油换向阀15、泄油换向阀16和液压泵17。采用该油气液压悬挂系统的车辆在行驶之前，需要根据设计和路况要求，预先对液压缸11和蓄能器12之间的流量阀13进行阀口开度调整和固定，以控制蓄能器12与液压缸11之间的阻尼大小，实现车辆行驶过程中对液压缸11产生的压力波动进行有效的吸收和补偿，达到减震和平稳车辆的目的。当车辆处于停车状态时，则通过关闭控制换向阀14，并控制相应补油换向阀15和泄油换向阀16的启闭动作，借助液压泵17对每一个液压缸11的伸出位置进行单独调整，从而使油气液压悬挂系统中的各个液压缸11恢复至同一水平状态，完成对悬挂系统的调平操作。

然而，在对上述现有油气液压悬挂系统的实际使用过程中，发现存在以下问题：1、由于液压缸与蓄能器之间的阻尼大小是在车辆行驶前调整并固定好的，因此在车辆行驶过程中，无法根据路面和车辆载重的变化情况，实时调整蓄能器对液压缸产生的压力波动进行吸收和补偿，从而导致整个悬挂系统减震效果的下降；2、由于每个液压缸都是通过独立的油路与油箱或液压泵进行连接，所以在直接通过液压缸对车架进行调平的过程中，如果是直接将车架调整至最高位置或最低位置，即液压缸伸出至最大位置或回收至最大位置，调整操作较为方便，但是如果是将车架高度调整至最高和最低之间的某一高度并且保证车架水平，则需要反复对多个液压缸的动作位置进行调整和比对，大大增加调整作业量，导致调平效率的降低。

技术实现要素：

为了解决现有油气液压悬挂系统存在的减震效果差、调平效率低的问题，本发明提出了一种油气液压悬挂系统。该油气液压悬挂系统，包括液压泵、油箱、液压缸、蓄能器、电磁换向阀、同步缸、补油控制阀和泄油控制阀；其中，所述电磁换向阀位于所述液压缸的油口和所述蓄能器的油口之间；所述同步缸的多个出油口分别与多个所述液压缸的油口一一对应连通，所述同步缸的多个进油口相互连通，并且连通后分别通过所述补油控制阀与所述液压泵的出油口连通以及通过所述泄油控制阀与所述油箱连通。

优选的，每一个所述液压缸的油口位置还设有一个独立油路；所述独立油路的一端与所述液压缸的油口连通，另一端分别通过高压阀和回油阀与所述液压泵的出油口和所述油箱连通，并且在每一个所述独立油路上设有一个开关阀，控制该独立油路的通断。

优选的，每一个所述蓄能器的油口位置还设有一个泄压油路；所述泄压油路的一端与所述蓄能器的油口连通，另一端与所述油箱连通，并且在每一个所述泄压油路上设有一个截止阀，控制该泄压油路的通断。

优选的，该油气液压悬挂系统还包括控制单元和检测单元，所述检测单元与所述控制单元连接，所述控制单元与所述电磁换向阀连接；其中，所述检测单元用于检测各个所述液压缸的动作情况，并将检测结果传输至所述控制单元；所述控制单元根据检测结果反映的所述液压缸之间的动作差异控制相应的所述电磁换向阀进行动作，调整对应所述液压缸和所述蓄能器之间的阻尼大小。

进一步优选的，所述检测单元包括压力传感器；所述压力传感器位于所述液压缸的油口位置，用于检测所述液压缸中的油液压力大小。

进一步优选的，所述检测单元包括倾角传感器；所述倾角传感器与车架连接，用于检测所述车架的倾角变化。

进一步优选的，所述倾角传感器选用两轴倾角传感器。

进一步优选的，所述控制单元包括动态控制模块和静态控制模块，分别用于车辆行驶过程的动态调整控制和车辆停车状态的静态调整控制。

优选的，所述补油控制阀和所述泄油控制阀均采用电磁控制阀。

与现有的油气液压悬挂系统相比较，采用本发明的油气液压悬挂系统，具有以下有益效果：

1、在本发明中，通过在液压缸和蓄能器之间设置电磁换向阀，省去了现有技术中对流量阀的设置以及预先对液压缸和蓄能器之间阻尼大小的调整固定操作，而是利用电磁换向阀在车辆行驶过程中根据路况和车载的变化对液压缸和蓄能器之间的阻尼大小进行动态实时调整改变，从而大大提高车辆行驶过程中蓄能器对液压缸所产生压力波动的吸收和补偿效果，进而保证了整个油气液压悬挂系统的平稳性，提高了对车辆的减震效果。

2、在本发明中，通过设置同步缸，并且借助同步缸进行所有液压缸与液压泵的补油连接以及所有液压缸与油箱的泄油连接。此时，利用同步缸中各个油腔内油液的同容量输出和同容量输入的特点，在车辆停止状态下，对车架进行任意高度调平操作时，可以保证所有液压缸进行相同移动量的动作，从而提高对车辆进行静态调整过程中所有液压缸的动作一致性，进而提高对车架的调平效果和效率。

3、在本发明中，通过在液压缸油口设置压力传感器以及在车架上安装倾角传感器，这样可以根据压力传感器和倾角传感器检测到的相关信号，直接对电磁换向阀的动作进而远程自动化控制，进而可以快速改变蓄能器与液压缸之间的阻尼大小，从而提高对整个油气液压悬挂系统动态调整的响应速度，进一步提高对行驶过程中车辆的减震效果。

附图说明

图1为现有技术中油气液压悬挂系统的液压系统图；

图2为本实施例中油气液压悬挂系统的液压系统图；

图3为本实施例中液压缸与车轮和车架连接的局部结构示意图；

图4为本实施例中控制单元与检测单元的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明中的技术方案进行详细介绍。

结合图2和图3所示，本实施例的油气液压悬挂系统，包括液压泵21、油箱22、四个液压缸23、四个蓄能器24、四个电磁换向阀25、一个同步缸26、一个补油控制阀27和一个泄油控制阀28。其中，四个液压缸23的活塞杆端部分别与四个车轮31连接，四个液压缸23的缸体部分则同时与车架32连接。

每一个电磁换向阀25位于相对应的液压缸23的油口和蓄能器24的油口之间。此时，通过调整对应电磁换向阀的阀口开度大小，就可以实现对相应液压缸和蓄能器之间阻尼大小的调整改变。

同步缸26中设有四个进油口和四个出油口，其中，四个出油口分别与四个液压缸23的油口一一对应连通，四个进油口则相互连通之后分为两路，一路通过补油控制阀27与液压泵21的出油口连通，另一路通过泄油控制阀28与油箱22连通。

优选的，在本实施例中，补油控制阀27和泄油控制阀28均采用电磁控制阀，例如电磁两位两通换向阀。这样，就可以对补油控制阀27和泄油控制阀28进行远程电气控制，实现自动化控制，提高控制效率。

在车辆的行驶过程中，利用对四个电磁换向阀25的远程独立控制，就可以根据路况的变化对每一个液压缸23和对应蓄能器24之间的阀口开度进行单独的快速实时调整，即根据不同液压缸23产生的压力波动，可以实时调整对应液压缸23和对应蓄能器24之间的阻尼大小，从而提高蓄能器24对压力波动进行吸收和补偿的响应速度，提高蓄能器24对液压缸23动作幅度的稳定效果，进而提高四个液压缸23对整个车架32的减震稳定效果。

在车辆处于停车状态时，开启补油控制阀27并且关闭泄油控制阀28，液压泵21输出的高压油液则通过补油控制阀27分别进入同步缸26的四个油腔中，进而推动同步缸26的活塞杆进行移动，此时同步缸26中的四个出油口则同步输出相同容积的油液至四个液压缸23中，实现对四个液压缸23的同步、同量输油操作，从而控制四个液压缸23进行同步伸出动作。反之，开启泄油控制阀28并且关闭补油控制阀27，同步缸26的四个进油口通过泄油控制阀28同时与油箱22连通，四个液压缸23的油口则同时通过同步缸26与油箱22间接连通，此时四个液压缸23同时输出油液至同步缸26中，推动同步缸26的活塞杆进行反向移动，使同步缸26的四个进油口输出相同的油液至油箱22中，实现四个液压缸23的同步泄油操作，从而完成对四个液压缸23的同步回收动作控制。

其中，在液压缸23的回收过程中，即便四个液压缸23的输出油液速度不同，即当四个液压缸23所承受的外界压力不同而回收速度不同时，但由于每个液压缸23与同步缸26中连通的油腔容积始终保持一致，这样最终四个液压缸23在自身重力或车架的压力作用下也会最终达到相同的回收动作距离，从而保证四个液压缸23动作的一致性。

优选的，在本实施例的每一个液压缸23的油口位置，还设有一个独立油路41。其中，独立油路41的一端与液压缸23的油口连通，另一端分别通过高压阀51和回油阀52与液压泵21的出油口和油箱22连通，并且在每一个独立油路41上设有一个开关阀42，控制该独立油路的通断。

此时，通过独立油路41可以对单个液压缸23的活塞杆位置进行单独调整，例如在完成单个液压缸的拆装更换后，就可以借助对应的独立油路41对该液压缸23的活塞杆位置进行位置调整，使其与其他液压缸23的位置状态保持一致，从而保证后续同步缸26对四个液压缸23进行动作控制的一致性和统一性。

优选的，在本实施例的每一个蓄能器24的油口位置还设有一个泄压油路43。其中，泄压油路43的一端与蓄能器24的油口连通，另一端与油箱22连通，并且在每一个泄压油路43上设有一个截止阀44，控制该泄压油路的通断。此时，通过泄压油路43可以对蓄能器24的蓄能压力进行释放调整，从而平衡四个蓄能器24之间的蓄能压力，提高对液压缸24减震效果，提高整个车架的平稳性。

此外，结合图4所示，本实施例的油气液压悬挂系统，还包括控制单元6和检测单元7，并且检测单元7与控制单元6连接，控制单元6与各个电磁换向阀25连接。此时，检测单元7用于检测各个液压缸23的动作情况，并将检测结果传输至控制单元6中，控制单元6则根据四个液压缸23之间的动作差异，对相应的电磁换向阀25进行动作控制，调整相应液压缸23和蓄能器24之间的阻尼大小，从而实现蓄能器24对液压缸23产生压力波动的自动吸收和补偿操作，进而对相应的液压缸进行精准调整控制，提高整个悬挂系统的减震稳定效果。

优选的，结合图2和图4所示，检测单元7中包括四个压力传感器71，并且四个压力传感器71分别位于四个液压缸23的油口位置，用于实施检测液压缸23承受的压力变化。这样，控制单元6就可以根据不同液压缸23承受的压力不同，控制对应电磁换向阀25动作，调整阻尼大小变化，平衡蓄能器24对液压缸23承受压力的调整。

优选的，结合图3和图4所示，检测单元7中包括倾角传感器72，并且倾角传感器72与车架32连接，用于检测车架32的倾角变化。其中，在本实施例中，倾角传感器72选用两轴倾角传感器。这样，利用倾角传感器可以直接检测获得车架的倾斜情况，进而根据液压缸的分布位置，可以快速判断不同液压缸之间的伸缩状态关系，进而通过电磁换向阀控制相应蓄能器对相应液压缸进行油液的吸收和补充，调整液压缸之间的伸缩状态关系。

此外，在本实施例中，补油控制阀27、泄油控制阀28、截止阀44、高压阀51和回油阀52均采用电磁控制阀，例如电磁两位两通换向阀，同时结合图4所示，控制单元6采用plc控制系统，并且内部划分为动态控制模块61和静态控制模块62。其中，动态控制模块61主要与电磁换向阀25控制连接，用于对车辆行驶过程中液压缸23的动作进行实时控制调整；静态控制模块62则主要与补油控制阀27、泄油控制阀28、截止阀44、高压阀51和回油阀52进行控制连接，用于对停车状态的车架进行调平操作控制，即对四个液压缸23进行静态调平操作。此时，通过检测单元和控制单元就可以实现对整个油气液压悬挂系统的电气化自动控制，提高对悬挂系统调整的精度和响应速度，进而保证对车辆的减震效果和调平效率。