本發(fā)明涉及自卸車領(lǐng)域，具體涉及一種自卸車連通式油氣懸架充油充氣方法。

背景技術(shù)：

銅、鐵和煤炭等礦產(chǎn)資源是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須的基礎(chǔ)材料和能源礦產(chǎn)，其開采、運(yùn)輸工作與礦產(chǎn)資源的高效開發(fā)利用息息相關(guān)。傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采取離合器、變速器、傳動(dòng)軸及主減速器與差速器等機(jī)構(gòu)。隨著礦山規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)礦用自卸車的噸位、性能和數(shù)量等方面都提出了更高的要求，傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)自卸車已不能滿足實(shí)際需要。由于礦用自卸車需要很大的驅(qū)動(dòng)力，使得傳動(dòng)結(jié)構(gòu)非常笨重、體積龐大。

隨著國內(nèi)外大型露天礦山規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電動(dòng)輪自卸車在年開采量100萬噸級(jí)以上大型露天礦山的運(yùn)輸設(shè)備中起著舉足輕重的作用。目前大型電動(dòng)輪自卸車作為大型露天礦山的主要運(yùn)輸工具，承擔(dān)著世界上40％的煤、90％的鐵礦的開采運(yùn)輸量。除此之外，電動(dòng)輪自卸車在大型水利工程建設(shè)行業(yè)中也有著廣闊的市場(chǎng)前景。

油氣懸架在現(xiàn)代大型工程機(jī)械、特種車輛及工程車輛中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)于保證車輛的減震性能和操縱穩(wěn)定性起著關(guān)鍵性的作用。目前，在對(duì)自卸車的懸掛系統(tǒng)充油充氣時(shí)，因?yàn)椴荒鼙ＷC合適的充油充氣量并不能排除油氣懸架中對(duì)懸架系統(tǒng)有害的空氣，所以無法保證車輛的性能要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以便于自卸車油氣懸架檢測(cè)和工藝操作、保證油氣懸系統(tǒng)減震性能的自卸車連通式油氣懸架充油充氣方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括以下步驟：

A、抬高并支撐自卸車車架：

(1)、將自卸車車架用車架支撐工裝工具抬高并支撐到第一制定高度，該第一制定高度應(yīng)保證自卸車車輪總成能將懸架缸的活塞桿完全拉出并保證自卸車車輪能脫離地面；

B、對(duì)懸架缸進(jìn)行拉伸并充油：

(1)、將懸架缸上端的充氣管路連接接口打開；

(2)、將自卸車車輪總成的高度降低，使自卸車車輪總成在重力的作用下將懸架缸的活塞桿全部拉出至最低點(diǎn)，此時(shí)懸架缸的活塞桿桿頭與懸架缸缸筒底部的距離記為L(zhǎng)₁，即懸架缸的活塞桿的伸出長(zhǎng)度，然后通過車輪支撐工裝工具將自卸車車輪總成墊起；

(3)、將懸架缸下端的充油接口與充油裝置連接，充油裝置對(duì)懸架缸進(jìn)行充油，使懸架缸內(nèi)的空氣通過充氣管路連接接口排出，當(dāng)充氣管路連接接口處冒出油液，表示油液已經(jīng)充滿懸架缸，即懸架缸內(nèi)的空氣已經(jīng)排盡，然后停止充油工作；

C、對(duì)懸架缸進(jìn)行排油：

(1)、保持自卸車車架高度不變并將自卸車車輪總成抬起，自卸車車輪總成使懸架缸的活塞桿往上運(yùn)動(dòng)，從而使懸架缸內(nèi)的油液從懸架缸上端的充氣管路連接接口流出；

(2)、計(jì)算懸架缸的活塞桿初始充油后的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₂和計(jì)算在自卸車空載的狀況下懸架缸充氣后的活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₃；

(3)、當(dāng)懸架缸的活塞桿桿頭與懸架缸缸筒底部的距離為L(zhǎng)₂時(shí)，停止對(duì)自卸車車輪總成的抬起操作；

D、排出管路中的空氣并連接管路：

(1)、將管路中間的充氣閥與充氣裝置連接，打開充氣裝置并保持一定的壓力值，使充氣裝置的稀有氣體通過管路并將管路中的空氣排出；

(2)、將管路的接口與各個(gè)懸架缸上端的充氣管路連接接口連接；

E、撤離支撐工裝工具并對(duì)懸架缸進(jìn)行充氣：

(1)、用充氣裝置對(duì)懸架缸先預(yù)充一定量的氣體；

(2)、在自卸車空載的狀況下，將車輪支撐工裝工具撤離，使自卸車車輪總成與水平地面接觸；

(3)、將車架支撐工裝工具撤離，懸架缸在自卸車的簧上重量的作用下被壓縮；

(4)、加大充氣裝置的充氣壓力，直至懸架缸的活塞桿桿頭與懸架缸缸筒底部的距離為L(zhǎng)₃時(shí)停止充氣；

F、將自卸車在水平路面運(yùn)行一段時(shí)間并對(duì)懸架缸內(nèi)的充氣長(zhǎng)度進(jìn)行再次測(cè)量，根據(jù)測(cè)量的數(shù)值來進(jìn)行補(bǔ)充或排出一定量氣體的操作。

在對(duì)懸架缸充油充氣的時(shí)候，為了工藝的簡(jiǎn)便性，將各個(gè)懸架缸所需的充油量換算為懸架缸初始充油后活塞桿的伸出長(zhǎng)度，并將自卸車空載的狀況下懸架缸的充氣量換算為懸架缸充氣后活塞桿的伸出長(zhǎng)度，懸架缸的活塞桿伸長(zhǎng)尺寸L₁、L₂、L₃的控制相較于油氣懸架的充油量和充氣量的控制更為簡(jiǎn)便，便于自卸車懸架系統(tǒng)的檢測(cè)和工藝操作。在懸架缸的動(dòng)態(tài)壓縮與拉伸狀態(tài)下，懸架缸內(nèi)的油液溫度會(huì)升高，懸架缸內(nèi)如果存在空氣，空氣所含的氧氣極易使液壓油變質(zhì)，影響懸架缸的減震性能，所以必須將懸架缸的空氣排出，通過上述方法可以在充油和充氣過程中既保證充油量和充氣量，又可以保證空氣的排出，從而保證懸架缸的減震性能。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟C的(2)具體包括以下步驟：

a)、計(jì)算懸架缸初始設(shè)計(jì)下的充油充氣量，根據(jù)自卸車總體設(shè)計(jì)需要，初步設(shè)計(jì)單個(gè)懸架缸在自卸車空載和自卸車滿載時(shí)的長(zhǎng)度，由此得到單個(gè)懸架缸由空載狀態(tài)變?yōu)闈M載狀態(tài)時(shí)的靜行程變化量X，

懸架缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)狀態(tài)方程為：

P₀V^r₀＝P₁V^r₁； (a)

懸架缸由空載狀態(tài)變?yōu)闈M載狀態(tài)時(shí)氣體體積變化量：

V₀-V₁＝(A₁-A₂)X； (b)

在(a)、(b)式中，V₀、V₁分別為懸架缸空載和滿載狀態(tài)時(shí)單個(gè)懸架缸內(nèi)的氣體體積，P₀、P₁分別為懸架缸空載和滿載狀態(tài)時(shí)懸架缸內(nèi)的氣體壓力，A₁為懸架缸活塞的面積，A₂為懸架缸環(huán)形腔面積，r為氣體多變指數(shù)；

b)、根據(jù)空載時(shí)懸架缸的狀態(tài)計(jì)算得出該狀態(tài)下懸架缸腔內(nèi)總體積，用懸架缸腔內(nèi)總體積減去懸架缸空載時(shí)懸架缸內(nèi)的氣體體積V₀，得到懸架缸初始設(shè)計(jì)下的充油體積V₂；

c)、計(jì)算單個(gè)懸架缸在初始設(shè)計(jì)的充油和充氣狀態(tài)下準(zhǔn)靜態(tài)的剛度和阻尼特性：

在(c)、(d)式中，V₀、V₁分別為懸架缸空載和滿載狀態(tài)時(shí)單個(gè)懸架缸內(nèi)的氣體體積，P₀、P₁分別為懸架缸空載和滿載狀態(tài)時(shí)懸架缸內(nèi)的氣體壓力，A₁為懸架缸活塞的面積，A₂為懸架缸環(huán)形腔面積，r為氣體多變指數(shù)，K(L_M)、C(L_M)分別表示單個(gè)懸架缸的剛度和阻尼，m表示單個(gè)懸架缸對(duì)應(yīng)的簧載質(zhì)量，L_M表示懸架缸的活塞桿相對(duì)空載平衡位置時(shí)的相對(duì)位移，即相對(duì)空載平衡位置的壓縮量或者伸長(zhǎng)量；

d)、在自卸車整車動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算模型中輸入各個(gè)懸架缸的剛度和阻尼特性數(shù)據(jù)，對(duì)自卸車的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行仿真計(jì)算并分析懸掛系統(tǒng)是否滿足自卸車的動(dòng)力學(xué)性能要求；

e)、根據(jù)自卸車的動(dòng)力學(xué)性能要求，調(diào)整懸架缸初始設(shè)計(jì)下的充油體積以及懸架缸空載和滿載狀態(tài)時(shí)單個(gè)懸架缸內(nèi)的氣體體積參數(shù)，重新計(jì)算懸架缸的剛度和阻尼，并輸入到自卸車整車動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算模型中重新計(jì)算自卸車的動(dòng)力學(xué)性能，直至滿足設(shè)計(jì)需求；

f)、最終確定懸架缸的空載狀態(tài)時(shí)內(nèi)單個(gè)懸架缸內(nèi)的氣體體積以及懸架缸的充油體積，并將充油體積和充氣體積轉(zhuǎn)換為懸架缸分別充油和充氣后的活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₂、L₃，其中，懸架缸活塞桿初始充油后的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₂可根據(jù)懸架缸結(jié)構(gòu)特征將充油體積V₂進(jìn)行換算得到，即懸架缸一定充油量對(duì)應(yīng)懸架缸的活塞桿一定的伸長(zhǎng)量，根據(jù)懸架缸充油后活塞桿被擠壓伸出缸體的體積等于充油體積可以換算得到，自卸車空載的狀況下懸架缸充氣后的活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₃由懸架缸的充氣量進(jìn)行換算得到，即自卸車空載的狀況下懸架缸充氣后的活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₃根據(jù)懸架缸充氣后活塞桿被擠壓伸出缸體的體積等于充氣體積可以換算得到。

綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以便于自卸車油氣懸架系統(tǒng)的檢測(cè)和工藝操作，排盡對(duì)油氣懸架系統(tǒng)不利的空氣并保證油氣懸架的充油量和充氣量，保證油氣懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的懸架缸、管路與自卸車車架的連接結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的懸架缸的活塞桿被完全拉出的狀態(tài)示意圖。

圖3為本發(fā)明的懸架缸的活塞桿達(dá)到初始充油后的伸長(zhǎng)狀態(tài)的示意圖。

圖4為本發(fā)明的懸架缸的活塞桿在自卸車空載的狀況下伸長(zhǎng)狀態(tài)的示意圖。

具體實(shí)施方式

由圖1至圖4所示，本發(fā)明包括以下步驟：

A、抬高并支撐自卸車車架1：

(1)、將自卸車車架1用車架支撐工裝工具抬高并支撐到第一制定高度，該第一制定高度應(yīng)保證自卸車車輪總成能將懸架缸的活塞桿3完全拉出并保證自卸車車輪能脫離地面；

B、對(duì)懸架缸2進(jìn)行拉伸并充油：

(1)、將懸架缸2上端的充氣管路連接接口3打開；

(2)、將自卸車車輪總成的高度降低，使自卸車車輪總成在重力的作用下將懸架缸的活塞桿3全部拉出至最低點(diǎn)，此時(shí)懸架缸的活塞桿3桿頭與懸架缸2缸筒底部的距離記為L(zhǎng)₁，然后通過車輪支撐工裝工具將自卸車車輪總成墊起；

(3)、將懸架缸2下端的充油接口4與充油裝置連接，充油裝置對(duì)懸架缸2進(jìn)行充油，使懸架缸2內(nèi)的空氣通過充氣管路連接接口3排出，當(dāng)充氣管路連接接口3處冒出油液，表示油液已經(jīng)充滿懸架缸2，即懸架缸2內(nèi)的空氣已經(jīng)排盡，然后停止充油工作；

C、對(duì)懸架缸2進(jìn)行排油：

(1)、保持自卸車車架1高度不變并將自卸車車輪總成抬起，自卸車車輪總成使懸架缸的活塞桿3往上運(yùn)動(dòng)，從而使懸架缸2內(nèi)的油液從懸架缸2上端的充氣管路連接接口3流出；

(2)、計(jì)算懸架缸的活塞桿3初始充油后的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₂和計(jì)算在自卸車空載的狀況下懸架缸2充氣后的活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₃：

a)、計(jì)算懸架缸2初始設(shè)計(jì)下的充油充氣量，根據(jù)自卸車總體設(shè)計(jì)需要，初步設(shè)計(jì)單個(gè)懸架缸2在自卸車空載和自卸車滿載時(shí)的長(zhǎng)度，由此得到單個(gè)懸架缸2由空載狀態(tài)變?yōu)闈M載狀態(tài)時(shí)的靜行程變化量X，

懸架缸2內(nèi)氣體的熱力學(xué)狀態(tài)方程為：

P₀V^r₀＝P₁V^r₁； (a)

懸架缸2由空載狀態(tài)變?yōu)闈M載狀態(tài)時(shí)氣體體積變化量：

V₀-V₁＝(A₁-A₂)X； (b)

在(a)、(b)式中，V₀、V₁分別為懸架缸2空載和滿載狀態(tài)時(shí)單個(gè)懸架缸2內(nèi)的氣體體積，P₀、P₁分別為懸架缸2空載和滿載狀態(tài)時(shí)懸架缸2內(nèi)的氣體壓力，A₁為懸架缸2活塞的面積，A₂為懸架缸2環(huán)形腔面積，r為氣體多變指數(shù)；

b)、根據(jù)空載時(shí)懸架缸2的狀態(tài)計(jì)算得出該狀態(tài)下懸架缸2腔內(nèi)總體積，用懸架缸2腔內(nèi)總體積減去懸架缸2空載時(shí)懸架缸2內(nèi)的氣體體積V₀，得到懸架缸2初始設(shè)計(jì)下的充油體積V₂；

c)、計(jì)算單個(gè)懸架缸2在初始設(shè)計(jì)的充油和充氣狀態(tài)下的準(zhǔn)靜態(tài)剛度和阻尼特性：

在(c)、(d)式中，V₀、V₁分別為懸架缸2空載和滿載狀態(tài)時(shí)單個(gè)懸架缸2內(nèi)的氣體體積，P₀、P₁分別為懸架缸2空載和滿載狀態(tài)時(shí)懸架缸2內(nèi)的氣體壓力，A₁為懸架缸2活塞的面積，A₂為懸架缸2環(huán)形腔面積，r為氣體多變指數(shù)，K(L_M)、C(L_M)分別表示單個(gè)懸架缸2的剛度和阻尼，m表示單個(gè)懸架缸2對(duì)應(yīng)的簧載質(zhì)量，L_M表示懸架缸的活塞桿3相對(duì)空載平衡位置時(shí)的相對(duì)位移，即相對(duì)空載平衡位置的壓縮量或者伸長(zhǎng)量；

d)、在自卸車動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算模型中輸入單個(gè)懸架缸2的剛度和阻尼，對(duì)自卸車的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行仿真計(jì)算并分析懸掛系統(tǒng)是否滿足自卸車的動(dòng)力學(xué)性能要求，在自卸車動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算模型中需根據(jù)自卸車的實(shí)際情況建立連通式油氣懸架系統(tǒng)，自卸車動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算模型可采用常用的多體動(dòng)力學(xué)軟件Simpack或者Adams等軟件建立；

e)、根據(jù)自卸車的動(dòng)力學(xué)性能要求，調(diào)整懸架缸2初始設(shè)計(jì)下的充油體積以及懸架缸2空載和滿載狀態(tài)時(shí)單個(gè)懸架缸2內(nèi)的氣體體積參數(shù)，重新計(jì)算懸架缸2的剛度和阻尼，并輸入到自卸車動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算模型中重新計(jì)算自卸車的動(dòng)力學(xué)性能，直至滿足設(shè)計(jì)需求；

f)、最終確定懸架缸2的空載狀態(tài)時(shí)內(nèi)單個(gè)懸架缸2內(nèi)的氣體體積以及懸架缸2的充油體積。并將充油體積和充氣體積轉(zhuǎn)換為懸架缸2分別充油和充氣后的活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₂、L₃。其中，懸架缸活塞桿3初始充油后的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₂可根據(jù)懸架缸2結(jié)構(gòu)特征將充油體積V₂進(jìn)行換算得到，即懸架缸2一定充油量對(duì)應(yīng)懸架缸2的活塞桿3一定的伸長(zhǎng)量，根據(jù)懸架缸2充油后活塞桿3被擠壓伸出缸體的體積等于充油體積可以換算得到；自卸車空載的狀況下懸架缸2充氣后的活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₃由懸架缸的充氣量進(jìn)行換算得到，即自卸車空載的狀況下懸架缸2充氣后的活塞桿伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L₃根據(jù)懸架缸2充氣后活塞桿被擠壓伸出缸體的體積等于充氣體積可以換算得到；

(3)、當(dāng)懸架缸的活塞桿3桿頭與懸架缸2缸筒底部的距離為L(zhǎng)₂時(shí)，停止對(duì)自卸車車輪總成的抬起操作；

D、排出管路中的空氣并連接管路：

(1)、將管路中間的充氣閥與充氣裝置連接，打開充氣裝置并保持一定的壓力值，使充氣裝置的稀有氣體通過管路并將管路中的空氣排出；

(2)、將管路的接口與懸架缸2上端的充氣管路連接接口3連接；

E、撤離支撐工裝工具并對(duì)懸架缸2進(jìn)行充氣：

(1)、用充氣裝置對(duì)懸架缸2先預(yù)充一定量的氣體；在正式充氣與撤離車輪支撐工裝工具與撤離車架支撐工裝工具前應(yīng)充一定量氣體，否則，撤離車架支撐工裝工具后的自卸車車體重量將把懸架缸2壓縮，以致缸內(nèi)液壓油充滿管路，而充氣后油液回流至各懸架缸2，但回流至串聯(lián)管路上各懸架缸2的油量將不可控，無法保證各懸架缸2液油的回流量一致，導(dǎo)致充氣時(shí)無法控制同一串聯(lián)回路上各車輪總成的懸架缸的活塞桿3充氣后的伸長(zhǎng)量。因此，在正式充氣前，先預(yù)充一定量的氣體，使同一管路上串聯(lián)的油懸架缸2同時(shí)伸出一定長(zhǎng)度即可，同時(shí)，自卸車車架1會(huì)有抬高現(xiàn)象。此時(shí)，一定壓力的氣體已充滿管路并將油液隔離。

(2)、在自卸車空載的狀況下，將車輪支撐工裝工具撤離，使自卸車車輪總成與水平地面接觸；

(3)、將車架支撐工裝工具撤離，懸架缸2在自卸車的簧上重量的作用下被壓縮；

(4)、加大充氣裝置的充氣壓力，直至懸架缸的活塞桿3桿頭與懸架缸2缸筒底部的距離為L(zhǎng)₃時(shí)停止充氣；

F、將自卸車在水平路面運(yùn)行一段時(shí)間并對(duì)懸架缸2內(nèi)的充氣長(zhǎng)度進(jìn)行再次測(cè)量，根據(jù)測(cè)量的數(shù)值來進(jìn)行補(bǔ)充或排出一定量氣體的操作。這樣可以消除懸架缸2內(nèi)摩擦或者卡滯帶來的影響。

在對(duì)懸架缸充油充氣的時(shí)候，為了工藝的簡(jiǎn)便性，將各個(gè)懸架缸所需的充油量換算為懸架缸初始充油后活塞桿的伸出長(zhǎng)度，并將自卸車空載的狀況下懸架缸的充氣量換算為懸架缸充氣后活塞桿的伸出長(zhǎng)度，懸架缸的活塞桿伸長(zhǎng)尺寸L₁、L₂、L₃的控制相較于油氣懸架的充油量和充氣量的控制更為簡(jiǎn)便，便于自卸車懸架系統(tǒng)的檢測(cè)和工藝操作。在懸架缸的動(dòng)態(tài)壓縮與拉伸狀態(tài)下，懸架缸內(nèi)的油液溫度會(huì)升高，懸架缸內(nèi)如果存在空氣，空氣所含的氧氣極易使液壓油變質(zhì)，影響懸架缸的減震性能，所以必須將懸架缸的空氣排出，通過上述方法可以在充油和充氣過程中既保證充油量和充氣量，又可以保證空氣的排出，從而保證懸架缸的減震性能。