空气悬挂系统及车桥总成的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，具体涉及一种空气悬挂系统及车桥总成。


背景技术：

2.为提高行驶舒适性以及适应多种复杂的路况，空气悬挂已经逐渐的在商用车辆上普及，其一般包括主梁、支架、空气弹簧、以及车轴，支架固定在车辆的车架上，主梁的一端通过枢轴可转动的连接在支架上，空气弹簧安装在主梁的另一端上方和车辆的车架之间，车轴横穿在主梁上，在车辆行驶过程中，通过空气弹簧的伸展和收缩对车架起到缓冲的作用，因此，空气弹簧是决定空气悬挂性能的核心部件，如此，为空气悬挂配置较大尺寸的空气弹簧，通常需要在满足悬挂各项性能的前提下，使主梁上用于安装空气弹簧的一端与车架之间的距离足够大，现有的做法是通常是在主梁上位于车轴以及空气弹簧之间的部分设置折弯构造，折弯后的主梁在车轴远离支架的一侧形成一个高度相对较低的安装面，空气弹簧被连接在该安装面和车架之间，此种结构虽然能够在通过折弯降低安装面的高度，为空气弹簧提供给一个较大的安装空间，但在主梁上设置折弯构造，使主梁的延伸长度增大，导致主梁的重量增大，不利于车辆轻量化的设计要求，同时，设置折弯构造，通常需要采用实心结构的主梁，进一步增大空气悬挂整体的重量。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的一是提出一种空气悬挂系统，其能够为空气弹簧提供一个较大的安装空间，同时车辆满足轻量化的要求。
4.本实用新型的目的二是提出一种车桥总成。
5.为实现上述目的一，本实用新型采用如下技术方案：
6.空气悬挂系统，包括主梁、支架、空气弹簧、以及车轴；
7.支架固定连接在车架上；
8.主梁包括第一端以及与第一端相对的第二端，主梁的第一端枢接在支架上；主梁由两个对置的壳体组成，壳体包括腹板、由腹板顶部弯折而成的上翼缘、由腹板底部弯折而成的下翼缘，两壳体的上翼缘拼焊形成主梁的顶壁、两壳体的下翼缘拼焊形成主梁的底壁；腹板上设置有连接部，两腹板上的连接部正对设置，车轴横穿两腹板的连接部；
9.顶壁位于连接部上边缘的部分形成一过渡段，该过渡段呈中间部下凹的弧形，且过渡段的切线与水平面之间的夹角由靠近第一端的位置向着靠近第二端的位置逐渐减小，主梁顶壁的高度由第一端向着过渡段的方向逐渐降低；
10.主梁的顶壁上位于过渡段和第二端之间的位置形成一安装面，空气弹簧安装在安装面和车架之间。
11.主梁的顶壁包括与过渡段衔接的过渡部、衔接于过渡部远离过渡段的一端并延伸至第二端的支撑部，过渡部的宽度由与过渡段衔接的一端向着与支撑部衔接的一端逐渐增大，支撑部的上表面形成安装面。
12.主梁顶壁的宽度由第一端向着过渡部与支撑部衔接的位置逐渐增大。
13.安装面的高度在由第二端向着靠近第一端的方向逐渐增大，且安装面与水平面之间的夹角为0.8~6.3
°
。
14.连接部上设置有供车轴穿过的通孔。
15.车轴的外部套设有一轴座，轴座置于两腹板之间，且轴座的两端分别穿接在两连接部的通孔内，轴座的外周缘与通孔的边缘焊接固定。
16.主梁的底壁位于第一端和连接部之间的部分形成一个中间部分向上凸起部的弧形构造，该弧形构造的下方形成一避让凹位。
17.该空气悬挂系统还包括鼓式制动组件，该鼓式制动组件包括安装在车轴端部并位于主梁外侧制动鼓、固定在车轴上的第一制动底板、位于制动鼓内的两个对置的制动蹄、固定在制动蹄外侧的摩擦片、凸轮轴、调整臂以及第二制动气室，两制动蹄的一端均枢接在第一制动底板上、另一端均形成一自由端，凸轮轴的延伸方向与车轴延伸方向一致，其一端置于两制动蹄的自由端之间并在转动时顶推两制动蹄的自由端，凸轮轴的另一端连接在调整臂的一端，第二制动气室连接在调整臂的另一端以驱动调整臂摆动。
18.主梁的底壁上设置有一通槽，调整臂位于主梁内部且其另一端由通槽穿出至主梁外部，第二制动气室通过一连接座安装在主梁的底壁上并位于避让凹位内，凸轮轴的另一端穿过主梁上靠外侧的壳体的腹板伸入到主梁内部以与调整臂的一端连接。
19.该空气悬挂系统还包括盘式制动组件，该盘式制动组件包括安装在车轴端部并位于主梁外侧的轮毂、固定在轮毂上的制动盘、固定在车轴上的第二制动底板、安装在制动底板上并与制动盘匹配的制动卡钳、以及连接在制动卡钳上以驱动制动卡钳的第二制动气室，该第二制动气室位于避让凹位内。
20.支架包括两个侧板以及连接于两侧板远离主梁一侧之间的端板，两侧板靠近主梁一侧之间的部分形成一开口，两侧板之间安装有一枢轴，主梁的第一端由开口伸入到两侧板之间并枢接在枢轴上。
21.侧板包括竖直延伸段、以及由竖直延伸段顶部弯折的倾斜段，两侧板的倾斜段之间的间距由下至上逐渐减小，倾斜段的顶部以及端板的顶部形成与车架焊接的焊接部，枢轴安装在两侧板的竖直延伸段之间。
22.支架和主梁之间还连接有一减震器，减震器的两端分别铰接在支架和主梁上。
23.为实现上述目的二，本实用新型采用如下技术方案：
24.车桥总成，包括上述的空气悬挂系统。
25.本实用新型的有益效果在于：
26.本实用新型的主梁采用两个由板件构成的壳体拼接而成，主梁形成一个内空的构造，使主梁重量相对较轻，满足车辆的轻量化要求，同时，在主梁的顶壁上靠近与车轴连接的位置处形成一个高度渐变且呈弧形的过渡段，该弧形的过渡段不仅能够使安装面的高度相对较低，同时增大了主梁与车轴连接处的强度，并且主梁顶壁的高度由主梁与支架连接的第一端向着过渡段逐渐降低，进一步增大了安装面与支架之间的高度差，继而使安装面与车架的间距增大，为空气弹簧提供了一个较大的安装空间，继而能够安装更大尺寸的空气弹簧以提升悬挂的性能。
附图说明
27.图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；
28.图2为图1的a向视图；
29.图3为图1中主梁与车轴的安装示意图；
30.图4为图1中主梁的结构示意图；
31.图5为图4的b向视图；
32.图6为本实用新型另一种实施例的结构示意图；
33.图7为本实用新型主梁与支架的安装示意图；
34.图8为图7中支架的结构示意图。
具体实施方式
35.下面，结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步描述：
36.如图1、2、3、4、5所示，为本实用新型的一种空气悬挂系统，其包括主梁20、支架40、空气弹簧50、车轴30；支架40固定在挂车的车架100上，主梁20为一异形结构，其包括第一端201、以及与第一端201相对的第二端202，主梁20的第一端201枢接在支架40上，空气弹簧50连接在主梁20的第二端202和车架100之间，主梁20由两个对置的壳体21组成，两壳体21沿主梁20的长度方向对称设置，壳体21可以是由板材通过冲压工艺制成，其具体包括腹板211、由腹板211顶部弯折而成的上翼缘212、以及由腹板211的底部弯折而成的下翼缘213，两壳体21在相对配置后，其二者的上翼缘212对接，在两上翼缘212对接的位置施焊，沿主梁20的长度方向将两上翼缘212焊接在一起，同时，两壳体21的下翼缘213对接，在两下翼缘213对接的位置施焊，沿主梁20的长度方向将两下翼缘213焊接在一起，如此，两壳体21的上翼缘212在焊接后形成主梁20的顶壁、两壳体21的下翼缘213在焊接后形成主梁20的底壁，两壳体21的腹板211分别形成主梁20的侧壁，如主梁20形成一个由板材构成的中空结构，在腹板211上设置有连接部214，该连接部214大致设置在腹板211延伸方向的中间位置处，两腹板211上的连接部214正对设置，车轴30横穿两连接部214以将车轴30连接在主梁20上。在主梁20的顶壁位于连接部214上边缘的部分形成一个过渡段216，过渡段216呈中间部下凹的弧形，并且，过渡段216的切线与水平面之间的夹角由靠近第一端201的位置向着靠近第二端202的位置逐渐减小，具体的，过渡段216的中a点处的切线l1与水平面之间的夹角大于过渡段216的b点处的切线l2与水平面之间的夹角，过渡段以一个中间下凹的弧形轨迹延伸，并且过渡段上由a点到b点的高度逐渐减小，同时，主梁20顶壁的高度由第一端201向着过渡段216的方向逐渐降低，如此，使主梁20第一端201与支架40连接的位置，与主梁20与车轴30连接的位置之间形成一个高度差，由于是主梁20顶壁设置为由第一端201向着过渡段216逐渐向下倾斜，使上述的高度差具有相对较大的数值。此外，在主梁20的顶壁上位于过渡段216和第二端202之间的位置形成一安装面，该安装面用于匹配空气弹簧50底部连接座的安装，以使得空气弹簧50能够被安装在安装面和车架100之间。
37.本实用新型中，主梁20采用两个由板件构成的壳体21拼接而成，主梁20形成一个内空的构造，使主梁20重量相对较轻，满足车辆的轻量化要求，同时，在主梁20的顶壁上靠近与车轴30连接的位置处形成一个高度渐变且呈弧形的过渡段216，该弧形的过渡段216不仅能够使安装面的高度相对较低，同时增大了主梁20与车轴30连接处的强度，并且主梁20
顶壁的高度由主梁20与支架40连接的第一端201向着过渡段216逐渐降低，进一步增大了安装面与支架40之间的高度差，继而使安装面与车架100的间距增大，为空气弹簧50提供了一个较大的安装空间，继而能够安装更大尺寸的空气弹簧以提升悬挂的性能。
38.在优选实施例中，主梁20的顶壁包括与过渡段216衔接的过渡部217、以及支撑部218，过渡部217衔接于过渡段216上高度较低的一端，支撑部218由过渡部217远离过渡段216的一端延伸至主梁20的第二端202，过渡部217的宽度由有与过渡段216衔接的一端向着与支撑部218衔接的一端逐渐增大，支撑部218的上表面形成上述的安装面，由主梁20的上方看，过渡部217的宽度由靠近第一端201的位置向着靠近第二端202的位置逐渐增大，即主梁20的顶壁宽度在过渡部217处形成一个逐渐变宽的构造，如此，主梁20的顶壁在支撑部218处的宽度相比于其他位置的宽度较大，继而使支撑部218上形成的安装面具有相对较大的宽度，宽度较大的支撑面能够更好的适用于尺寸较大的空气弹簧50，同时在安装面上也能够设置多组用于固定空气弹簧50的连接孔位，以便于适配多种不同型号空气弹簧的安装。同时，由于顶壁宽度的变化，使得主梁20的腹板211在对应过渡段216与过渡部217衔接处的位置形成一个弯折部2111，通过弯折部2111使腹板211的横向刚度得到加强，进一步提高了主梁20的强度，此外，支撑部218的宽度在主梁20的延伸方向上是等距设置的，因此，腹板211在对应过渡部217与支撑部218衔接的位置处也形成一个折弯部2111，以提高主梁20的强度。此外，可以是将主梁20的顶壁的宽度由第一端201向着过渡部217与支撑部218衔接的位置设置为逐渐增大，即从上方看，主梁20的顶壁成椎状构造，使支撑部218能够满足较大尺寸空气弹簧50安装的前提下，主梁20的第一端201具有相对较小的宽度，继而使主梁20的第一端201能够与支架40较好的配合，同时有利于减轻主梁20的重量。
39.本实用新型中，可以是将上述的过渡部217和支撑部218的上表面看做是安装面，也可以是仅将上述支撑部218的上表面作为安装面，总之支撑部218的上表面与过渡部217的上表面是平齐的，安装面的高度在由第二端202向着靠近第一端201的方向上逐渐增大，并且安装面与水平面之间的夹角α被设置为0.8~6.3
°
，这样一来，空气弹簧50的底面形成一个向下倾斜的状态，在车辆行驶过程中，空气悬挂震动，使安装面在较多的时间内处于水平状态或大致处于水平状态，确保空气弹簧50的轴向弹性应力与主梁20上的安装面处于垂直状态或大致处于垂直状态，如此，减小空气弹簧50受到的侧向应力，提高空气弹簧50的使用寿命。在优选实施例中，可以将安装面与水平面之间的夹角α设置为3.2
°
。当然，在其他的实施例中，也可以是将上述的安装面设置为水平状态，即上述过渡段216上与过渡部217衔接的位置处的切线与水平面之间的夹角大小为0。
40.在另一个优选实施例中，本实用新型在腹板211的连接部214上开设通孔215，车轴30横穿两个腹板211上的通孔215以与主梁20连接。此外，在车轴30的外部还套设有一轴座23，轴座23置于两腹板211之间，并且轴座211的两端分别穿接在两个腹板211的通孔215中，轴座211的外周缘与通孔215配合的位置与通孔215的边缘焊接固定，通过轴座215沿横向将两腹板211连接在一起，提高了主梁20的强度，同时又能够方便主梁20与车轴30进行组装。
41.参见图1、2、3、4所示，本实用新型的空气悬挂系统还包括鼓式制动组件，鼓式制动组件包括制动鼓61、第一制动底板31、两个制动蹄62、摩擦片63、凸轮轴64、调整臂65、第二制动气室66，制动鼓61通过轴承安装在车轴30的端部并位于主梁20的外侧，第一制动底板31固定在车轴30上，两个制动蹄62均位于制动鼓61内并且相对设置，制动蹄62的一端枢接
在第一制动底板31上，另一端形成一自由端，两制动蹄61的自由端相对，摩擦片63安装在制动蹄62的外侧，凸轮轴64的延伸方向与车轴30的延伸方向一致，凸轮轴64一端呈s形的凸轮置于两个制动蹄62的自由端之间，凸轮轴64的另一端连接于调整臂65的一端，第二制动气室66连接在调整臂65的另一端，在制动时，可通过第二制动气室66推动调整臂65的另一端摆动，从而使调整臂65带动凸轮轴64转动，在凸轮轴64转动时，其上的s形凸轮能够抵顶两制动蹄62的自由端，使两制动蹄62向着外侧摆动，从而使制动蹄62外侧的摩擦片63与制动鼓61的内表面接触，从而产生制动力。主梁20的底壁上位于第一端201和连接部214之间的部分形成一个中间部分向上凸起的弧形构造，从而使主梁20下方位于该弧形构造的下部的位置形成一个避让凹位，在主梁20的底壁上固定有一连接座67，第二制动气室66被安装在连接座67上并位于避让凹位内；在主梁20的底壁上开设有一通槽，具体的，可以是在每一个壳体21的下翼缘213上开设一个凹位2131，在两壳体21的下翼缘213对接后，两壳体21下翼缘213上的凹位2131组成上述的通槽，上述的调整臂65的主体部分被置于主梁20的内部空间中，调整臂65的一端在主梁20的内部空间中与凸轮轴64的另一端连接，调整臂65的另一端由上述的通槽穿出至主梁20的底壁下方后，与第二制动气室66的推杆连接，凸轮轴64的s形凸轮置于两制动蹄62的自由端之间，并且凸轮轴64的另一端沿车轴30的轴向向着车轴30长度方向的中部延伸，在凸轮轴64延伸至主梁20处时，凸轮轴 64穿过主梁20上靠外侧的壳体21的腹板211后，伸入到主梁20的内部空间以与调整臂65的一端连接。本实用新型的主梁20由于是采用两个壳体拼接形成的中空构造，使得调整臂65能够被置于主梁20内部，并且在主梁20底壁下方的避让凹位能够用于容纳第二制动气室66，如此，凸轮轴64无需如现有技术一样，穿过或跨过主梁20，减小了凸轮轴64的长度，同时第二制动气室66置于主梁20下方的避让凹位，这样一来，凸轮轴64、调整臂65、第二制动气室66以及连接座67不会占用车轴30上两个空气悬挂系统之间的空间，便于车辆其他部件的布局。
42.本实用新型的空气悬挂系统不仅适于安装上述的鼓式制动组件，同样还适于安装盘式制动组件，具体的，如图6所示，本实用新型的空气悬挂系统还包括盘式制动组件，该盘式制动组件包括轮毂71、制动盘72、第二制动底板32、制动卡钳73以及第二制动气室74，轮毂通过轴承安装在车轴30的端部并且位于主梁20的外侧，制动盘72固定连接在轮毂71上，第二制动底板32固定在车轴30上，制动卡钳73安装在第二制动底板32上并且与制动盘72匹配，第二制动气室74连接在制动卡钳73上，通过该第二制动气室74可驱动制动卡钳73，使制动卡钳73夹紧制动盘72以产生制动力，第二气室74位于避让凹位24内，即主梁20底壁下方的避让凹位24为第二制动气室74提供安装空间，即可将第二制动气室74置于主梁20的下方，避免第二制动气室74在车轴30的轴向占用太多的空间，便于车辆上其他部件的布局。
43.参见图7、8所示，本实用新型的支架40包括两个侧板41、以及端板42，支架40采用板材通过折弯、冲压工艺制成，两个侧板41分别位于支架40的两侧，端板42连接于两侧板41远离主梁20的一侧之间，两侧板42靠近主梁20一侧之间的部分形成一开口43，该开口43的宽度略大于主梁20第一端201的宽度，以使主梁20的第一端201能够由开口43嵌入到两侧板41之间，在两侧板41之间安装有一枢轴402，主梁20的第一端在由开口43伸入到两侧板41之间后，枢接在枢轴402上，由此，将主梁20的第一端与支架40枢接在一起。支架40的侧板41包括竖直延伸段411以及倾斜段412，倾斜段412由竖直延伸段411的顶部弯折而成，两侧板41的倾斜段412之间的距离由下至上逐渐缩小，使支架40形成一个上部窄、下部宽的构造，倾
斜段412的顶部以及端板42的顶部形成一焊接部401，该焊接部401对接于车架的大梁下表面并与车架大梁焊接，上述的枢轴402倍设置在两侧板41的竖直延伸段411之间，由于是将侧板41上部的一部分设置为倾斜段412，使支架40顶部的宽度相对较小，从而使焊接部401的宽度能够适配车架大梁的宽度，可直接将支架40焊接在车架的大梁上，无需在支架40与车架之间设置连接部件，同时开口43位于两竖直延伸段411之间的部分具有相对较大的宽度，能够使主梁20第一端201嵌入，使主梁21的第一端201具有足够的宽度，确保主梁21第一端201的强度能够满足要求。
44.如图1所示，在支架40和主梁20之间还连接有一减震器60，该减震器60的一端铰接在支架40上、另一端铰接在主梁20上，在车辆行驶过程中，减震器60用于对主梁20的摆动起到缓冲的作用。
45.本实用新型的车轴总成包括上述的空气悬挂系统，车轴总成的其他结构与现有技术相同，在这里不做详细描述。
46.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。