專利名稱：工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程車輛懸掛系統(tǒng)，特別是涉及一種適應(yīng)野外復(fù)雜地形作業(yè)的工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了能夠在野外復(fù)雜路況下獲得良好的通過性，工程車輛的懸掛系統(tǒng)是提高通過性和車輛穩(wěn)定性的重要部件。由于工程車輛通常功能系統(tǒng)眾多，留給懸掛系統(tǒng)的空間非常有限，而且車輛懸掛需要大行程的調(diào)節(jié)來滿足通過復(fù)雜的路況，現(xiàn)有的懸掛結(jié)構(gòu)都不能滿足這些需求。現(xiàn)有工程車輛的懸掛系統(tǒng)大多沒有或者用通用汽車底盤本身的懸掛系統(tǒng)，而通用汽車底盤的懸掛系統(tǒng)大多是傳統(tǒng)的避震器和減震彈簧組成的被動(dòng)懸掛系統(tǒng)，這就導(dǎo)致在某些需要對應(yīng)野外復(fù)雜路況的工程車輛不能夠滿足足夠的通過性和高的越障能力，以及對路面的適應(yīng)性和工作穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，提高工程車輛懸掛的特殊需求性能，本發(fā)明提供一種補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，擁有較大的縱向行程，路面適應(yīng)性能好，越障能力強(qiáng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，包括補(bǔ)償液壓缸、懸掛液壓缸、液壓控制閥和恒壓液壓油源。所述主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的懸掛臂的一端連接輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其另一端連接橫向位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償滑塊，補(bǔ)償滑塊與補(bǔ)償液壓缸相連接，補(bǔ)償液壓缸與固定在車體上的鉸鏈連接。懸掛臂的中部連接懸掛液壓缸，懸掛液壓缸與固定在車體上的鉸鏈連接。所述補(bǔ)償液壓缸和懸掛液壓缸通過管路與液壓控制閥塊相連接，液壓控制閥塊通過管路與恒壓液壓油源相連接。安裝在懸掛油缸的壓力傳感器1、安裝在懸掛臂的傾角傳感器、安裝在補(bǔ)償油缸的壓力傳感器II及位移傳感器通過電路與控制器連接，控制器通過電路與液壓控制閥塊相連接。所述橫向補(bǔ)償機(jī)構(gòu)由補(bǔ)償滑塊和補(bǔ)償導(dǎo)軌組成，橫向補(bǔ)償機(jī)構(gòu)固定在車體上。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在工程車輛上占用的空間小，獲得的離地間隙調(diào)節(jié)范圍大，并使車輛底盤離地間隙的調(diào)節(jié)變得簡單易行?？梢愿鶕?jù)實(shí)際工程車輛工作要求調(diào)整到相應(yīng)的位置，使得工程車輛在野外復(fù)雜路面工作時(shí)具有更好的穩(wěn)定性。采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其體積功率比小，響應(yīng)頻率高，控制精度高。采用兩個(gè)液壓缸進(jìn)行協(xié)同控制在低速時(shí)，通過性能高；高速時(shí)，減震效果好；車輛作業(yè)時(shí)，穩(wěn)定性高。提高了工程車輛野外通過能力和作業(yè)能力。


圖1是工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的組成 圖3是工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)框 圖4是工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的車輪端運(yùn)動(dòng)范圍示意 圖5是工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的配合車輛運(yùn)行的示意圖。在上述附圖中，1.補(bǔ)償液壓缸，2.補(bǔ)償滑塊，3.補(bǔ)償滑軌，4.懸掛臂，5.懸掛油缸，
6.輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，7.壓力傳感器I，8.恒壓油源，9.液壓控制閥塊，10.控制器，11.橫向位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，12.壓力傳感器II，13.位移傳感器，14.傾角傳感器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例圖1、2是本發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例，這種工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，包括補(bǔ)償液壓缸1、懸掛液壓缸5、液壓控制閥9和恒壓液壓油源8。工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的懸掛臂4的一端連接輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6，其另一端連接橫向位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11的補(bǔ)償滑塊2，補(bǔ)償滑塊2與補(bǔ)償液壓缸I相連接，補(bǔ)償液壓缸I與固定在車體上的鉸鏈連接。懸掛臂4中部連接懸掛液壓缸5，懸掛液壓缸5與固定在車體上的鉸鏈連接。補(bǔ)償液壓缸I和懸掛液壓缸5通過管道與液壓控制閥塊9相連接，液壓控制閥塊9通過管道與恒壓液壓油源8相連接。安裝于懸掛油缸5的壓力傳感器I 7、安裝于懸掛臂4的傾角傳感器14和安裝于補(bǔ)償油缸I的壓力傳感器II 12及位移傳感器13與控制器10連接，控制器10通過電路與液壓控制閥塊9相連接。所述橫向補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11由補(bǔ)償滑塊2和補(bǔ)償導(dǎo)軌3組成，橫向補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11的補(bǔ)償滑軌3固定在車體上。懸掛臂4可圍繞補(bǔ)償滑塊2轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)補(bǔ)償滑塊2可以沿著補(bǔ)償導(dǎo)軌3平移，組成了一個(gè)兩自由度的平面機(jī)構(gòu)。補(bǔ)償滑塊2由補(bǔ)償液壓缸I提供沿補(bǔ)償滑軌3平移的動(dòng)力，懸掛油缸5為懸掛臂4提供繞補(bǔ)償滑塊2轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力(見圖1)。在兩個(gè)液壓缸協(xié)同控制的情況下，與懸掛臂4另一端連接的輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6就可以有如圖4 (假設(shè)懸臂長度為Im)的一個(gè)工作范圍。其中，圖4中的y軸是車輛事先設(shè)計(jì)的車輪軸位置的縱向軌跡線，X軸是補(bǔ)償滑塊的位移線，網(wǎng)狀區(qū)域是車輪軸理論可達(dá)的位置。結(jié)合圖5說明懸掛的相應(yīng)工作狀態(tài)當(dāng)車輛需要調(diào)整底盤高度時(shí)，要求車輪軸沿著圖4中y軸運(yùn)動(dòng)，此時(shí)車輛的輪胎支反力與重心的力臂不會(huì)改變，維持了車輛原本設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。根據(jù)計(jì)算，可以得到車輛輪胎軸沿y軸移動(dòng)的距離S與懸臂傾角4以及補(bǔ)償滑塊位移X之間的函數(shù)關(guān)系-.S = P(Xj),通過控制兩個(gè)液壓缸的行程，來控制車輪軸按照y軸移動(dòng)。當(dāng)全車懸掛配合動(dòng)作時(shí)，如圖5，可以單個(gè)調(diào)整每個(gè)懸掛到不同的高度，以此來維持車輛重心的穩(wěn)定性。本發(fā)明理論上可達(dá)到圖4中網(wǎng)狀區(qū)域任意一點(diǎn)，當(dāng)工程車輛工作時(shí)需要調(diào)整輪胎支反力與重心力臂大小來增加車輛穩(wěn)定性時(shí)，可以通過計(jì)算來確定X H的值，以此來達(dá)到輪軸應(yīng)該達(dá)到的位置。在車倆低速運(yùn)行時(shí)，遇到比較難通過的凹凸地形，可以通過控制各個(gè)輪軸的位置以提升車輛底盤高度或者某種動(dòng)作來提高車輛通過性。該發(fā)明的優(yōu)勢在于，在橫向上和縱向都有很大的位移量，同時(shí)只占用很小的空間，可以在野外工作的工程車輛上得到應(yīng)用。其控制系統(tǒng)框圖如圖3所示，主要分為位置控制和力控制兩部分。位置控制主要應(yīng)用于調(diào)整車輛底盤高度和輪胎軸位置。在位置控制中，輸入期望輪胎軸的位置參數(shù)，通過已有的算法來得到滑塊位移和懸臂傾角的期望值，然后通過閥控液壓缸位置控制系統(tǒng)控制兩個(gè)液壓缸達(dá)到預(yù)期的位置，以此來控制輪胎軸的位置。力控制主要用于車輛行駛時(shí)減震功能的實(shí)現(xiàn)。在此處避震的要求在于維持輪胎支反力恒定，這樣可以通過計(jì)算知道每個(gè)液壓缸無桿腔的壓力應(yīng)恒定的值，通過液壓滑閥對節(jié)流口大小的控制，可以對液壓缸進(jìn)行沖液和放液，以此來控制液壓缸內(nèi)的壓力恒定，在一定范圍內(nèi)達(dá)到車輛減震避震的效果，提高車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，包括補(bǔ)償液壓缸(I)、懸掛液壓缸(5)、液壓控制閥塊(9)和恒壓液壓油源(8)，其特征是懸掛臂(4)的一端連接輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(6)，其另一端連接橫向位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(11)的補(bǔ)償滑塊(2)，補(bǔ)償滑塊(2)與補(bǔ)償液壓缸(I)相連接，補(bǔ)償液壓缸(I)與固定在車體上的鉸鏈連接，懸掛臂(4 )中部連接懸掛液壓缸(5),懸掛液壓缸(5)與固定在車體上的鉸鏈連接；所述補(bǔ)償液壓缸(I)和懸掛液壓缸(5)通過管路與液壓控制閥塊(9)相連接，液壓控制閥塊(9)通過管路與恒壓液壓油源(8)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，其特征是安裝在懸掛油缸(5)的壓力傳感器I (7)、安裝在懸掛臂(4)的傾角傳感器(14)、安裝在補(bǔ)償油缸(I)的壓力傳感器II (12)及位移傳感器(13)與控制器(10)通過電路相連接，控制器(10)與液壓控制閥塊(9)通過電路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，其特征是所述橫向補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(11)由補(bǔ)償滑塊(2)和補(bǔ)償導(dǎo)軌(3)組成，補(bǔ)償滑軌(3)固定在車體上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種工程車輛補(bǔ)償式單縱臂液壓主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，其懸掛臂(4)的一端連接輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(6)，其另一端連接橫向位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(11)的補(bǔ)償滑塊(2)，補(bǔ)償滑塊(2)與補(bǔ)償液壓缸(1)相連接，補(bǔ)償液壓缸(1)與車體鉸鏈連接，懸掛臂(4)中部連接懸掛液壓缸(5)，懸掛液壓缸(5)與車體鉸鏈連接。所述補(bǔ)償液壓缸(1)和懸掛液壓缸(5)通過管道與液壓控制閥塊(9)相連接，液壓控制閥塊(9)通過管道與恒壓液壓油源(8)相連接。本發(fā)明由兩個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)一個(gè)懸臂，控制器根據(jù)地面狀況或者人為輸入?yún)?shù)實(shí)時(shí)控制兩個(gè)液壓缸，使得懸掛輪軸按照指定的要求運(yùn)動(dòng)。具有占用空間小、底盤離地間隙調(diào)節(jié)量大等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B60G17/00GK103009953SQ201210561340
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者高英杰, 寧博, 宋渭濱, 高雪濤 申請人:徐州燕大傳動(dòng)與控制技術(shù)有限公司