悬架阀、油气悬架控制系统及工程车辆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种悬架阀、油气悬架控制系统及工程车辆，油气悬架控制系统用于对油气悬架进行控制，油气悬架包括在车桥两侧对称布置的两个悬架油缸和两个蓄能器，油气悬架控制系统包括在车桥两侧对称布置的两个悬架阀，蓄能器的液体腔通过本侧的悬架阀分别与本侧的悬架油缸的无杆腔和对侧的悬架油缸的有杆腔流体相连，在油气悬架处于刚性状态下悬架阀封闭本侧的蓄能器的液体腔与对侧的悬架油缸的有杆腔之间的流体通路。本发明的油气悬架处于刚性状态时，由悬架阀封闭蓄能器的液体腔与悬架油缸的有杆腔之间的流体通路，消除了现有的油气悬架中因蓄能器压力不足或某一车桥过重而造成车桥逐步下降的趋势，阻止车桥下降，提高了整机的安全性。
【专利说明】悬架阀、油气悬架控制系统及工程车辆
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种悬架阀、油气悬架控制系统及工程车辆。【背景技术】
[0002]悬架是汽车的车架(包括承载式车身)与车桥(也称车轴)之间的一切传力连接装置的总称，将路面对车辆轮胎的所有力处理后传递给车架，缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的振动，以保证汽车能平顺的行驶。
[0003]油气悬架是指以油液传递压力、用惰性气体(通常为氮气)作为弹性介质的一种悬架，弹性元件采用蓄能器，减振元件则为悬架油缸内部的节流孔、单向阀等。采用油气悬架的全地面起重机可以解决汽车起重机行驶通过性较低，不适应复杂的地域环境等问题，使车辆能够适应更加复杂恶劣的地面；油气悬架具有变刚度特性，可以提高车辆行驶平顺性和安全性。
[0004]如图1所示，为现有的油气悬架控制系统中油气悬架的结构示意图。在图1中，油气悬架主要由两个悬架油缸a2和四根导向推力杆al组成，悬架油缸a2左右对称并与铅垂面成一夹角倾斜布置在车轮与车架之间，其上下两端采用铰接方式分别连接在车架与车轴(转向桥为车轴主销)上，只能承受轴向力，主要起承受垂直载荷与侧倾稳定作用。四根导向推力杆al分上下两层错开布置，一般上层两根推力杆al与车辆纵向中心存在一个水平夹角，下层两根推力杆al与车辆纵向中心平行，四根推力杆al两端亦采用铰接方式进行连接，主要起承受车辆牵引力与制动力及车轮定位的作用。
[0005]在左右两个悬架油缸a2的一端还分别与左右两个蓄能器a3和悬架阀a4连接，具体连接形式参见图2所示的液压原理示意图。在图2中，油气悬架可通过悬架阀a4的操作来实现油气悬架的刚性状态和弹性状态的切换，以及油气悬架的升降功能。
[0006]当气源控制系统不提供压力信号时，悬架阀a4中的气动阀Yl和Y2均处于左工作位，相应油路为截止状态，悬架油缸a2的大腔与蓄能器a3的连接断开，此时悬架处于刚性状态；当气源控制系统提供压力信号时，气动阀Yl和Y2均处于右工作位，一侧悬架油缸a2的大、小油腔分别与另一侧悬架油缸a2的小、大油腔互相沟通，且与相应的蓄能器a3相连，悬架油缸a2可自由伸缩并压缩蓄能器a3内的氮气，起到缓冲和吸收振动能量的作用，此时整个悬架机构处于弹性状态。当液压泵a5处于工作状态，气源控制系统提供压力信号，气动阀Yl和Y2均处于右工作位。当悬架阀a4中的电磁阀Y3、Y4得电，则悬架油缸a2由于大小腔压力差而伸出，此时车架升高；当悬架阀a4中的电磁阀Y5、Y6得电，则悬架油缸a2在车架重力的作用下缩回，此时车架降低。
[0007]现有的油气悬架装置存在几个缺点:
[0008]1、上车作业时车桥容易往下掉:由于起重机作业时，需要垂直油缸支撑地面，此时底盘提升，车桥离地，悬架油缸的离地靠蓄能器保压来实现，如果蓄能器压力不足或某个车桥比较重，这个悬挂油缸会往下掉，车桥也会跟着有下降的趋势，影响整机的安全性。
[0009]2、蓄能器维修或更换不方便:由于蓄能器直接连接悬架油缸小腔，蓄能器易残存压力，维修或更换蓄能器需要泄掉压力才可以，非专业人士容易误操作，发生危险。
[0010]3、整车降时对悬挂阀冲击大:特别是带上车时，整机较重，悬架下降操作对电磁换向阀冲击大，影响悬架阀寿命。
[0011]4、拖车时比较危险:底盘发动机或电气出现故障,车辆无法依靠自身的动力行驶时，需要专门的拖车来拉，此时，悬架油缸中位工作，底盘重心有一定的高度，拖车有一定的风险。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提出一种悬架阀、油气悬架控制系统及工程车辆，能够避免因蓄能器压力不足或车桥重量较大而造成悬挂油缸下掉的问题，阻止车桥下降，提升整机的安全性。
[0013]为实现上述目的，本发明提供了一种油气悬架控制系统，用于对油气悬架进行控制，所述油气悬架包括在车桥两侧对称布置的两个悬架油缸和两个蓄能器，所述油气悬架控制系统包括在车桥两侧对称布置的两个悬架阀，其中，所述蓄能器的液体腔通过本侧的悬架阀分别与本侧的悬架油缸的无杆腔和对侧的悬架油缸的有杆腔流体相连，在所述油气悬架处于刚性状态下所述悬架阀封闭本侧的蓄能器的液体腔与对侧的悬架油缸的有杆腔之间的流体通路。
[0014]进一步的，所述悬架阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔与对侧的悬架油缸的有杆腔之间的流体通路实现开闭控制，所述第二电磁阀对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔与本侧的悬架油缸的无杆腔之间的流体通路实现开闭控制。
[0015]进一步的，所述悬架阀还包括第一溢流阀，实现对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔的溢流保护。
[0016]进一步的，所述悬架阀还包括第一球阀，能够手动释放所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔的压力。
[0017]进一步的，所述油气悬架控制系统还包括设置在进油油路和回油油路中的升降控制阀，实现对每个车桥所对应的两个悬架油缸的伸缩控制。
[0018]进一步的，所述升降控制阀包括第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，所述第三电磁阀和第五电磁阀分别对进油油路与每个车桥所对应的两个悬架油缸的有杆腔之间的流体通道实现开闭控制，所述第四电磁阀和第六电磁阀分别对回油油路与每个车桥所对应的两个悬架油缸的无杆腔之间的流体通道实现开闭控制。
[0019]进一步的，所述升降控制阀还包括第二溢流阀和第三溢流阀，所述第二溢流阀和第三溢流阀分别设置在每个车桥所对应的两个悬架油缸的无杆腔各自与所述第四电磁阀和第六电磁阀之间的流体通道上。
[0020]进一步的，所述升降控制阀还包括第二球阀和第三球阀，能够手动释放每个车桥所对应的两个悬架油缸的无杆腔的压力。
[0021]为实现上述目的，本发明还提供了一种工程车辆，包括车架、至少两个车桥以及每个车桥所对应的油气悬架，其中，还包括前述的油气悬架控制系统。
[0022]为实现上述目的，本发明还提供了悬架阀，其中包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔与对侧的悬架油缸的有杆腔之间的流体通路实现开闭控制，所述第二电磁阀对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔与本侧的悬架油缸的无杆腔之间的流体通路实现开闭控制。
[0023]进一步的，所述悬架阀还包括第一溢流阀，实现对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔的溢流保护。
[0024]进一步的，所述悬架阀还包括第一球阀，能够手动释放所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔的压力。
[0025]基于上述技术方案，本发明的油气悬架中的蓄能器需要通过悬架阀与悬架油缸的油腔进行连通，在油气悬架处于刚性状态下，悬架阀封闭蓄能器的液体腔与悬架油缸的有杆腔之间的流体通路，使蓄能器与悬架油缸之间不直接相连，而被悬架阀隔离，从而消除了现有的油气悬架中因蓄能器压力不足或某一车桥过重而造成车桥逐步下降的趋势，阻止车桥下降，提高了整机的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0027]图1为现有的油气悬架控制系统中油气悬架的结构示意图。
[0028]图2为现有的油气悬架控制系统的液压原理示意图。
[0029]图3为本发明油气悬架控制系统的一实施例的液压原理不意图。
[0030]图4为本发明油气悬架控制系统的另一实施例的液压原理不意图。
【具体实施方式】
[0031]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0032]如图3所示，为本发明油气悬架控制系统的一实施例的液压原理示意图。在本实施例中，油气悬架控制系统用于对油气悬架进行控制，油气悬架包括在车桥两侧对称布置的两个悬架油缸3、4和两个蓄能器4、5，具体形态可参考图1所示的油气悬架。油气悬架控制系统包括在车桥两侧对称布置的两个悬架阀6、7。蓄能器4的液体腔通过本侧的悬架阀6分别与本侧的悬架油缸2的无杆腔和对侧的悬架油缸3的有杆腔流体相连，蓄能器5的液体腔通过本侧的悬架阀7分别与本侧的悬架油缸3的无杆腔和对侧的悬架油缸2的有杆腔流体相连。在油气悬架处于刚性状态时，悬架阀6、7分别封闭本侧的蓄能器4、5的液体腔与对侧的悬架油缸3、2的有杆腔之间的流体通路。
[0033]在本实施例的油气悬架控制系统中，可以由液压泵I为两个悬架油缸2、3提供动力，利用蓄能器4、5为车辆行驶过程中提供减振作用，悬架阀6、7则用来与其它组成部分配合来实现油气悬架的各种工作模式。在悬架阀6、7开启本侧的蓄能器4、5的液体腔与对侧的悬架油缸3、2的有杆腔之间的流体通路时，悬架油缸2的无杆腔与悬架油缸3的有杆腔互相沟通，且与本侧的蓄能器4的液体腔相通，而悬架油缸2的有杆腔与悬架油缸3的无杆腔互相沟通，且与对侧的蓄能器5的液体腔相通。这样，悬架油缸2、3可自由伸缩并压缩蓄能器4、5内的氮气，起到缓冲和吸收振动能量的作用，整个悬架机构既处于弹性状态。而当悬架阀6、7封闭本侧的蓄能器4、5的液体腔与对侧的悬架油缸3、2的有杆腔之间的流体通路时，悬架油缸2、3的有杆腔和无杆腔均处于封死状态，此时油气悬架处于刚性状态，刚性状态为非行驶状态。
[0034]与现有的油气悬架控制系统的悬架阀的实现功能不同，本实施例中的悬架阀能够在刚性状态下起到封闭悬架油缸的有杆腔的作用，而非由蓄能器来对悬架油缸的有杆腔保压来实现，因此就避免了因蓄能器压力不足或某个车桥比较重而导致的悬挂油缸下掉，车桥也会跟着有下降的问题，因此提高了整机的安全性。
[0035]悬架阀可以由多个电磁阀组成，例如图3中所示的悬架阀结构，悬架阀6包括第一电磁阀Yl和第二电磁阀Y2，第一电磁阀Yl对悬架阀6本侧的蓄能器4的液体腔与对侧的悬架油缸3的有杆腔之间的流体通路实现开闭控制，第二电磁阀Y2对悬架阀6本侧的蓄能器4的液体腔与本侧的悬架油缸2的无杆腔之间的流体通路实现开闭控制。而悬架阀7包括第一电磁阀Y5和第二电磁阀Y6,第一电磁阀Y5对悬架阀7本侧的蓄能器5的液体腔与对侧的悬架油缸2的有杆腔之间的流体通路实现开闭控制，第二电磁阀Y6对悬架阀7本侧的蓄能器5的液体腔与本侧的悬架油缸3的无杆腔之间的流体通路实现开闭控制。
[0036]对于悬架阀结构来说，悬架阀6、7还可以进一步包括第一溢流阀Y3、Y7，实现对悬架阀6、7本侧的蓄能器4、5的液体腔的溢流保护，避免蓄能器4、5的液体腔压力过大。除此之外，还可以在悬架阀6、7中进一步增加第一球阀Υ4、Υ8，利用第一球阀Υ4、Υ8能够使操作人员手动释放悬架阀6、7本侧的蓄能器4、5的液体腔的压力。正常使用时第一球阀关闭状态，而当操作人员需要对蓄能器维护或更换时，操作人员可以直接拧开球阀，使蓄能器液体腔的液压油全部流回油箱，使得蓄能器内液体压力能快速释放掉，可以放心取下蓄能器。
[0037]本发明的油气悬架控制系统除了能够进行油气悬架的刚性状态与弹性状态的切换，还可以进一步实现油气悬架的升降功能。如图4所示，为本发明油气悬架控制系统的另一实施例的液压原理示意图。与上一实施例相比，本实施例在油气悬架控制系统的进油油路和回油油路中进一步设置了升降控制阀9，实现对每个车桥所对应的两个悬架油缸的伸缩控制。
[0038]在工程车辆中可以由一个升降控制阀对多个车桥对应的油气悬架进行升降控制，升降控制阀9可以具体包括第三电磁阀Υ9、第四电磁阀Υ12、第五电磁阀Υ13和第六电磁阀Υ16，第三电磁阀Υ9和第五电磁阀Υ13分别对进油油路与每个车桥所对应的两个悬架油缸的有杆腔之间的流体通道实现开闭控制，第四电磁阀Υ12和第六电磁阀16分别对回油油路与每个车桥所对应的两个悬架油缸的无杆腔之间的流体通道实现开闭控制。
[0039]以图4中的悬架油缸2的升降控制功能为例，当液压泵I处于工作状态，电气控制系统提供电气信号，使悬架阀6中的第一电磁阀Υ1、第二电磁阀Υ2、第一溢流阀Υ3和第一球阀Υ4均处于非弹簧工作位。当第三电磁阀Υ9、第五电磁阀Υ13得电时，则悬架油缸2由于大小腔压力 差而伸出，此时车架升高；而当第四电磁阀Υ12、第六电磁阀Υ16得电时，则悬架油缸2在车架重力的作用下缩回，此时车架降低。
[0040]由于工程车辆通常整机重量很重，在极端情况下轴荷超过12吨，因此还要考虑保护电磁换向阀组免受过度的冲击，因此可以进一步在升降控制阀9中增加设有一定压力的第二溢流阀YlO和第三溢流阀Υ14，第二溢流阀YlO和第三溢流阀Υ14分别设置在每个车桥所对应的两个悬架油缸2、3的无杆腔各自与第四电磁阀Υ12和第六电磁阀Υ16之间的流体通道上。当电磁阀￥1、￥2、￥3、￥4、￥12、￥16得电，油液从悬架油缸2、3内部流向第二溢流阀YlO和第三溢流阀Y14，其设定的溢流压力相当于对车辆增加一种托力，超过溢流设定压力车架才能下降，实现缓解压力冲击作用。
[0041]升降控制阀9还可以进一步包括第二球阀YlI和第三球阀Y15，能够手动释放每个车桥所对应的两个悬架油缸2、3的无杆腔的压力。当工程车辆底盘电气或底盘发动机出现故障，要将工程车辆拖至维修点时，可以利用第二球阀Yll和第三球阀Y15将悬架油缸2、3的无杆腔内的压力油液泄放回油箱8，从而实现车架的手动降低，有利于重心下移，增加拖车时的安全性。
[0042]本发明的上述各油气悬架控制系统实施例适用于各类工程车辆，工程车辆包括车架、至少两个车桥以及每个车桥所对应的油气悬架，还包括前面所述的油气悬架控制系统。通过本发明的悬架阀在油气悬架处于刚性状态下，封闭蓄能器的液体腔与悬架油缸的有杆腔之间的流体通路，消除了现有的油气悬架中因蓄能器压力不足或某一车桥过重而造成车桥逐步下降的趋势，阻止车桥下降，提高了整机的安全性。
[0043]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种油气悬架控制系统，用于对油气悬架进行控制，所述油气悬架包括在车桥两侧对称布置的两个悬架油缸和两个蓄能器，所述油气悬架控制系统包括在车桥两侧对称布置的两个悬架阀，其特征在于，所述蓄能器的液体腔通过本侧的悬架阀分别与本侧的悬架油缸的无杆腔和对侧的悬架油缸的有杆腔流体相连，在所述油气悬架处于刚性状态下所述悬架阀封闭本侧的蓄能器的液体腔与对侧的悬架油缸的有杆腔之间的流体通路。
2.根据权利要求1所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述悬架阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔与对侧的悬架油缸的有杆腔之间的流体通路实现开闭控制，所述第二电磁阀对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔与本侧的悬架油缸的无杆腔之间的流体通路实现开闭控制。
3.根据权利要求2所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述悬架阀还包括第一溢流阀，实现对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔的溢流保护。
4.根据权利要求3所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述悬架阀还包括第一球阀，能够手动释放所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔的压力。
5.根据权利要求1?4任一所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述油气悬架控制系统还包括设置在进油油路和回油油路中的升降控制阀，实现对每个车桥所对应的两个悬架油缸的伸缩控制。
6.根据权利要求5所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述升降控制阀包括第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，所述第三电磁阀和第五电磁阀分别对进油油路与每个车桥所对应的两个悬架油缸的有杆腔之间的流体通道实现开闭控制，所述第四电磁阀和第六电磁阀分别对回油油路与每个车桥所对应的两个悬架油缸的无杆腔之间的流体通道实现开闭控制。
7.根据权利要求6所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述升降控制阀还包括第二溢流阀和第三溢流阀，所述第二溢流阀和第三溢流阀分别设置在每个车桥所对应的两个悬架油缸的无杆腔各自与所述第四电磁阀和第六电磁阀之间的流体通道上。
8.根据权利要求7所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述升降控制阀还包括第二球阀和第三球阀，能够手动释放每个车桥所对应的两个悬架油缸的无杆腔的压力。
9.一种工程车辆，包括车架、至少两个车桥以及每个车桥所对应的油气悬架，其特征在于，还包括权利要求1?8任一所述的油气悬架控制系统。
10.一种悬架阀，其特征在于，包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔与对侧的悬架油缸的有杆腔之间的流体通路实现开闭控制，所述第二电磁阀对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔与本侧的悬架油缸的无杆腔之间的流体通路实现开闭控制。
11.根据权利要求10所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述悬架阀还包括第一溢流阀，实现对所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔的溢流保护。
12.根据权利要求11所述的油气悬架控制系统，其特征在于，所述悬架阀还包括第一球阀，能够手动释放所述悬架阀本侧的蓄能器的液体腔的压力。
【文档编号】B60G17/015GK103879257SQ201410151307
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】宋建军, 李丽, 王修通, 马云旺 申请人:徐州重型机械有限公司