本实用新型涉及复合式空气弹簧悬架系统及车辆。
背景技术：
复合式空气弹簧悬架系统是在板簧悬架基础上集成空气弹簧，以板簧和横向推力杆作为导向机构，以板簧和空气弹簧作为缓冲减振机构，既有板簧悬架成本低、空间小的优点，也有空气弹簧舒适度高的优点。授权公告号为cn106394151b、授权公告日为2019.01.01的中国专利公开了一种复合式空气弹簧悬架装置，包括车架总成、后轴总成以及导向机构和缓冲减振机构，导向机构包括钢板弹簧和横向撑杆，横向撑杆一端铰接在车架上，另一端铰接在空气弹簧支座上，传递横向力。在车架相对于车桥上下运动时，车架会在横向撑杆的导向作用下做圆弧运动，即车架相对于车桥上下运动的同时，还会相对于车桥在左右方向上有较大的运动量，稳定性较差，容易导致车辆跑偏，同时该悬架系统侧倾的刚度低，车辆侧倾较大。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种复合式空气弹簧悬架系统，用于解决目前的复合式空气弹簧悬架系统由于车架相对车桥横向运动量较大造成的侧倾刚度低且稳定性差的问题；另外，本实用新型的目的还在于提供一种使用上述复合式空气弹簧悬架系统的车辆，用于解决目前的采用复合式空气弹簧悬架系统的车辆容易跑偏且侧倾较大的问题。
本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统采用如下技术方案：
复合式空气弹簧悬架系统，包括：
车桥；
板簧，与车桥固定，板簧一端为与车架铰接的车架铰接端，另一端为空气弹簧端；
空气弹簧，包括气囊、气囊底座和气囊盖板，气囊底座固定在空气弹簧端，气囊盖板用于与车架连接使空气弹簧处于空气弹簧端与车架之间；
复合式空气弹簧悬架系统还包括：
瓦特连杆机构，设置在左右布置的两所述板簧之间，包括摇臂、第一横向导杆、第二横向导杆；
摇臂，用于铰接在车架上；
第一横向导杆的一端和第二横向导杆的一端分别与摇臂两端铰接，第一横向导杆的另一端铰接在左侧板簧的空气弹簧端，第二横向导杆的另一端铰接在右侧板簧的空气弹簧端。
本实用新型的有益效果：本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统通过瓦特连杆机构连接车架与板簧，瓦特连杆机构的摇臂铰接在车架上，两个横向导杆分别与两侧的板簧铰接，在车架与车桥上下相对运动时，瓦特连杆机构的摇臂上下运动轨迹近似直线，限制了车架与车桥的横向运动量，提高了悬架系统的稳定性，降低车辆跑偏风险。在摇臂摆动过程中，通过两个横向导杆可以拉动或者推动板簧横向变形，增大了悬架系统的侧倾刚度，解决了目前的复合式空气弹簧悬架系统由于车架相对车桥横向运动量较大造成的刚度低且稳定性差的问题。
进一步的，板簧的空气弹簧端固定有托架，所述第一横向导杆和第二横向导杆铰接在对应空气弹簧端的托架上。
有益效果：通过托架方便横向导杆的安装。
进一步的，所述气囊底座固定在所在空气弹簧端的托架上。
有益效果：气囊底座和横向导杆均固定在托架上，集成安装结构，结构紧凑。
进一步的，第一横向导杆和第二横向导杆处于摇臂的同一侧。
有益效果：两个横向导杆处于摇臂的同一侧减小瓦特连杆机构的占用空间，使悬架系统结构更紧凑。
本实用新型车辆的技术方案：
车辆包括车架和复合式空气弹簧悬架系统，复合式空气弹簧悬架系统包括：
车桥；
板簧，与车桥固定，板簧一端为与车架铰接的车架铰接端，另一端为空气弹簧端；
空气弹簧，包括气囊、气囊底座和气囊盖板，气囊底座固定在空气弹簧端，气囊盖板用于与车架连接使空气弹簧处于空气弹簧端与车架之间；
复合式空气弹簧悬架系统还包括：
瓦特连杆机构，设置在左右布置的两所述板簧之间，包括摇臂、第一横向导杆、第二横向导杆，
摇臂，铰接在车架上；
第一横向导杆的一端和第二横向导杆的一端分别与摇臂两端铰接，第一横向导杆的另一端铰接在左侧板簧的空气弹簧端，第二横向导杆的另一端铰接在右侧板簧的空气弹簧端。
本实用新型的有益效果：本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统通过瓦特连杆机构连接车架与板簧，瓦特连杆机构的摇臂铰接在车架上，两个横向导杆分别与两侧的板簧铰接，在车架与车桥上下相对运动时，瓦特连杆机构的摇臂上下运动轨迹近似直线，限制了车架与车桥的横向运动量，提高了悬架系统的稳定性，降低车辆跑偏风险。在摇臂摆动过程中，通过两个横向导杆可以拉动或者推动板簧横向变形，增大了悬架系统的侧倾刚度，解决目前的采用复合式空气弹簧悬架系统的车辆容易跑偏且侧倾较大的问题。
进一步的，板簧的空气弹簧端固定有托架，所述第一横向导杆和第二横向导杆铰接在对应空气弹簧端的托架上。
有益效果：通过托架方便横向导杆的安装。
进一步的，所述气囊底座固定在所在空气弹簧端的托架上。
有益效果：气囊底座和横向导杆均固定在托架上，集成安装结构，结构紧凑。
进一步的，第一横向导杆和第二横向导杆处于摇臂的同一侧。
有益效果：两个横向导杆处于摇臂的同一侧减小瓦特连杆机构的占用空间，使悬架系统结构更紧凑。
进一步的，车架包括中部下凹的摇臂安装横梁，所述摇臂铰接在摇臂安装横梁的下凹部分上。
有益效果：摇臂安装梁中部下凹，整体强度高。
进一步的，所述第一横向导杆和第二横向导杆处于摇臂的同一侧，摇臂安装横梁处于摇臂背向第一横向导杆的一侧。
有益效果：减小瓦特连杆机构的占用空间，使悬架系统结构更紧凑。
附图说明
图1是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1中空气弹簧悬架系统与车架的装配结构示意图；
图4是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1中瓦特连杆机构与车架的装配结构示意图；
图5是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1中瓦特连杆机构的结构示意图；
图6是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1中悬架系统安装瓦特连杆之前的结构示意图；
图7是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1中空气弹簧与托架的装配结构示意图；
图8是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1中托架的结构示意图；
图9是图8的仰视图；
图10是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1中托架的轴测图；
图11是本实用新型复合式空气弹簧悬架系统具体实施例1中瓦特连杆机构的远离示意图（虚线表示摇臂中点的轨迹）；
图中：1-板簧；11-车架铰接端；12-空气弹簧端；13-上板体；14-下板体；2-车架；21-摇臂安装横梁；3-板簧支座；4-托架；41-前竖板；42-托板；43-后竖板；44-板簧固定孔；45-气囊底座固定孔；46-导向杆铰接孔；5-空气弹簧；51-气囊；52-气囊底座；53-气囊盖板；61-u型螺栓；62-垫板；71-摇臂；72-第一横向导杆；73-第二横向导杆；74-铰接轴；75-第二横向导杆铰接轴；81-固定螺栓；82-固定螺栓。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统的具体实施例1：
如图1至图5所示，复合式空气弹簧悬架系统包括车桥（图中未示出）和板簧1，板簧1设置两个，两个板簧1左右布置，板簧1的前端为车架铰接端11，车架2上固定有板簧支座3，车架铰接端11铰接在板簧支座3上，板簧1的后端为空气弹簧端12，空气弹簧端12固定有托架4，托架4上固定有空气弹簧5。板簧1通过u型螺栓61和垫板62固定在车桥上，本实施例中板簧1处于垫板62上侧且处于车桥下侧，板簧1与车桥的固定位置靠近空气弹簧5端12远离车架铰接端11。
空气弹簧5包括气囊51、气囊底座52和气囊盖板53，气囊底座52固定在托架4上，气囊盖板53固定在车架2上，空气弹簧5处于空气弹簧端12与车架2之间。
如图6至图10所示，托架4上设有前后布置的两个板簧固定孔44，托架4通过穿过板簧固定孔44的固定螺栓81固定在板簧1的空气弹簧端12，本实施例中，托架44为开口向下的u形板形成，包括前竖板41、后竖板43和顶部的托板42，前竖板41、后竖板43前后布置，板簧固定孔44设置在托板42上。
板簧1包括上下堆叠的上板体13和下板体14，上板体13后端向后延伸且悬伸在下板体14的后侧，托架4固定在上板体13的后端，托板42处于上板体13后端上侧并通过固定螺栓81固定，前竖板41左右方向的长度小于后竖板43，且前竖板41在左右方向的位置避开上板体13，后竖板43与上板体13后端面定位挡止，便于托架4的安装。气囊底座52通过固定螺栓82固定在托架的托板42上，托板42上设有气囊底座固定孔45，气囊底座固定孔45处于板簧固定孔44的内侧，以避免相互干涉。固定螺栓82穿过气囊底座固定孔45固定气囊底座52。
为了保证车架2与车桥的稳定性，提高悬架的刚度，复合式空气弹簧悬架系统还包括瓦特连杆机构，瓦特连杆机构为现有技术中成熟的三连杆机构。如图所示，瓦特连杆机构设置在两个板簧1之间。瓦特连杆机构包括摇臂71、第一横向导杆72和第二横向导杆73，其中摇臂71处于第一横向导杆72和第二横向导杆73之间，第一横向导杆72设置在左侧，第二横向导杆73设置在右侧，摇臂71铰接在车架2上。如图1和图2所示，摇臂71的中部通过前后延伸的铰接轴74铰接在车架2上，两端分别与第一横向导杆72和第二横向导杆73铰接。摇臂71与车架2铰接处的铰接轴74线前后水平延伸。
为了方便安装，减小瓦特连杆的占用空间，本实施例中，车架2包括架体和固定在架体上的摇臂安装横梁21，摇臂安装横梁21为中部下凹的v形梁，摇臂71铰接在摇臂安装横梁21的最低位置处。摇臂71处于摇臂安装横梁21的前侧，两个横向导杆均处于摇臂71的前侧，也就是说，摇臂安装横梁21处于摇臂背向第一横向导杆72的一侧。由于摇臂安装横梁21和两个横向导杆分别处于摇臂71的两侧，使瓦特连杆机构和车架2更紧凑。
如图2和图3所示，两个横向导杆均铰接在对应托架4的后侧，第一横向导杆72与左侧的托架4铰接，第二横向导杆73与右侧的托架4铰接，空气弹簧5安装在对应托架4的上侧。第一横导向杆72和第二横导向杆73分别铰接在对应托架4的后竖板43后侧，铰接轴穿过对应托架4的两个竖板，托架4的两个竖板上均设有供铰接轴穿过的导向杆铰接孔46，导向杆铰接孔46、板簧固定孔44、气囊底座固定孔45在左右方向上间隔，以避免相互干涉，便于安装。
本实施例中，为了缓冲铰接轴与轴孔之间的冲击，在各铰接轴与轴孔之间均设置橡胶衬套，橡胶衬套同时也起到润滑作用。
本实用新型的悬架系统采用瓦特连杆机构作为导向机构，能够使两个部件的相对运动尽可能在一条直线上，如图11所示，摇臂71中点相对于托架4的运动轨迹近似一条直线，即车架2相对于车桥上下运动时，左右偏移量很小，车架2运动轨迹基本上在竖直线上，降低车辆跑偏的风险。车身逆时针侧倾运动时，中间的摇臂71逆时针旋转，推动两端的托架4向外运动，即使衬套、板簧1在横向上变形，悬架系统侧倾刚度增大。同理，在车身顺时针侧倾运动时，会拉动两端的托架4向内运动，同样将车身相对于车桥的侧倾运动转化为衬套、钢板弹簧的横向变形，减小车辆车的侧倾程度，降低车辆跑偏风险。
在车辆运行时，本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统在瓦特连杆机构的作用下，车架2上下运动时与两侧的板簧1在横向上相互作用，使车身相对于车桥的运动轨迹基本上在竖直线上，改善车辆跑偏性能，将车厢相对于车桥的侧倾运动转化为衬套和板簧1的横向变形，增大了悬架系统的刚度，提高悬架系统的稳定性，降低车辆跑偏风险。
本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统的具体实施例2，本实施例中的复合式空气弹簧悬架系统结构与上述具体实施例1的区别仅在于：空气弹簧直接固定在板簧上。本实施例中不设置托架。
本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统的具体实施例3，本实施例中的复合式空气弹簧悬架系统结构与上述具体实施例1的区别仅在于：本实施例中，两个横向导杆连接在托架上，气囊底座固定在板簧上。
本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统的具体实施例4，本实施例中的复合式空气弹簧悬架系统结构与上述具体实施例1的区别仅在于：本实施例中，两个横向导杆设置在摇臂相背的两侧。
本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统的具体实施例5，本实施例中的复合式空气弹簧悬架系统结构与上述具体实施例1的区别仅在于：车架上向下延伸固定杆，摇臂铰接在固定杆上。其他实施例中，摇臂安装横梁也可以是水平延伸的横梁。
本实用新型的复合式空气弹簧悬架系统的具体实施例6，本实施例中的复合式空气弹簧悬架系统结构与上述具体实施例1的区别仅在于：托架由固定在板簧上左右延伸的方管构成。
本实用新型的车辆的具体实施例，车辆包括车架和复合式空气弹簧悬架系统，复合式空气弹簧悬架系统的结构和车架的结构与上述任意一实施例中的所述的结构相同，具体不再赘述。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。