懸架系統(tǒng)

獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機專利目的

《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》解決的技術(shù)問題在于提供一種獨立懸架系統(tǒng)，通過結(jié)構(gòu)改進完全規(guī)避懸掛油缸可能存在的破壞性影響，從而能夠可靠地實現(xiàn)左右側(cè)車輪的相互獨立運動，充分利用路面的附著條件，大大提高整機的操控穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》還提供一種具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機。

獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機技術(shù)方案

《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》提供的獨立懸架系統(tǒng)，包括：兩個懸掛油缸，分別設(shè)置在兩側(cè)車輪的輪邊與車架之間；轉(zhuǎn)向機構(gòu)，用于在轉(zhuǎn)向助力油缸的驅(qū)動下帶動兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)向；還包括與兩側(cè)車輪對應(yīng)設(shè)置的兩個擺桿，每個所述擺桿的一側(cè)端部通過一球鉸鏈與相應(yīng)側(cè)車輪的輪邊鉸接，其另一側(cè)端部通過兩個球鉸鏈沿前后方向與固定于車架下方的固定構(gòu)件分別鉸接。

優(yōu)選地，還包括兩個蓄能器，其中，第一蓄能器的油口與左側(cè)所述懸掛油缸的無桿腔和右側(cè)所述懸掛油缸的有桿腔連通，第二蓄能器的油口與右側(cè)所述懸掛油缸的無桿腔和左側(cè)所述懸掛油缸的有桿腔連通。

優(yōu)選地，所述懸掛油缸包括相適配的活塞和缸筒；還包括：內(nèi)層保護殼，套裝于所述缸筒的外側(cè)，所述內(nèi)層保護殼的一端與所述活塞的活塞桿伸出端固定連接，另一端具有徑向外伸的內(nèi)側(cè)限位部；和外層保護殼，套裝于所述內(nèi)層保護殼的外側(cè)，所述外層保護殼的一端與所述缸筒的底部固定連接，另一端具有徑向內(nèi)伸的外側(cè)限位部，所述外側(cè)限位部與所述內(nèi)層保護殼的外壁之間滑動配合；且所述懸掛油缸位于最大工作行程時，所述內(nèi)側(cè)限位部與所述外側(cè)限位部軸向相抵。

優(yōu)選地，所述活塞桿的伸出端與法蘭端蓋之間設(shè)置有緩沖彈性襯墊。

優(yōu)選地，所述彈性襯墊呈球面狀，所述法蘭端蓋具有與所述彈性襯墊外表面相適配的內(nèi)凹弧面，所述活塞桿的伸出端具有與所述彈性襯墊內(nèi)表面相適配的外凸弧面，且自所述外凸弧面軸向延伸形成依次穿過所述彈性襯墊和法蘭端蓋的插裝部，所述插裝部的端部固定設(shè)置有蓋板，所述蓋板與所述法蘭端蓋之間弧面配合。

優(yōu)選地，所述活塞桿的端部具有一剛性連接件，與所述彈性襯墊內(nèi)表面相適配的所述外凸弧面和所述插裝部形成于所述剛性連接件上，所述蓋板和所述剛性連接件由螺栓固定于所述活塞桿的端部。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括與兩側(cè)車輪對應(yīng)設(shè)置的：兩個轉(zhuǎn)向搖臂，每個所述轉(zhuǎn)向搖臂的一端分別與相應(yīng)側(cè)車輪的輪邊固定連接；兩個轉(zhuǎn)向節(jié)臂，每個所述轉(zhuǎn)向節(jié)臂與固定于所述車架下平面的轉(zhuǎn)向銷軸樞接，且一端分別用于與轉(zhuǎn)向助力油缸鉸接；兩個轉(zhuǎn)向梯形拉桿，每個所述轉(zhuǎn)向梯形拉桿鉸接于相應(yīng)側(cè)所述轉(zhuǎn)向搖臂的另一端和所述轉(zhuǎn)向節(jié)臂的另一端之間；和一轉(zhuǎn)向拉桿，鉸接于所述兩個轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間，以便兩側(cè)同步轉(zhuǎn)向；且所述轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形拉桿和轉(zhuǎn)向拉桿均位于所述固定構(gòu)件的前側(cè)或者后側(cè)。

優(yōu)選地，每個所述轉(zhuǎn)向節(jié)臂通過內(nèi)嵌軸承與相應(yīng)側(cè)的所述轉(zhuǎn)向銷軸樞接。

優(yōu)選地，所述固定構(gòu)件具體為減速器，其上表面與所述車架的底面固定連接；與兩側(cè)車輪對應(yīng)設(shè)置的兩個萬向傳動軸，分別鉸接于所述減速器的輸出端與相應(yīng)側(cè)車輪的輪邊減速器之間。

優(yōu)選地，所述擺桿為“V”字型擺桿，所述“V”字型擺桿的桿分離兩端部均鉸接于所述減速器的外殼。

《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》提供的起重機，包括輪式底盤，所述底盤的各軸兩側(cè)車輪均通過懸架系統(tǒng)與車架連接；各軸兩側(cè)車輪分別采用如前所述的獨立懸架系統(tǒng)。

《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》提供的獨立懸架系統(tǒng)設(shè)置有兩個擺桿，分別與兩側(cè)車輪對應(yīng)設(shè)置。具體地，該擺桿的一側(cè)端部通過一球鉸鏈與相應(yīng)側(cè)車輪的輪邊鉸接，其另一側(cè)端部通過兩個球鉸鏈沿前后方向與固定于主減速器下方的固定構(gòu)件分別鉸接。該擺桿本身可實現(xiàn)繞汽車前進方向及垂直地面方向的一定旋轉(zhuǎn)，由此實現(xiàn)了裝在輪邊上的輪胎定位，保證起重機在行駛過程中輪胎的運動符合設(shè)計要求。

如此設(shè)置，兩個擺桿可以起到定位輪胎并承受來自路面的支反力的雙重作用，能夠確保車輪上下跳動時保證輪距保持一致，同時，在懸掛油缸上下伸縮過程中僅承受地面支反力，受力狀態(tài)得到有效改善，提高了懸架橫向剛度。一方面，懸掛油缸活塞桿與缸筒之間可完全規(guī)避徑向力作用而導(dǎo)致的嚴(yán)重磨損，同時，將整車的輪距可靠地控制在允許的范圍之內(nèi)，可有效減小輪胎受到側(cè)向力的作用，減小輪胎磨損量；充分利用路面的附著條件，提高兩側(cè)輪胎的接地性能，從而在提高懸架系統(tǒng)可靠性及整機運行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，能夠降低整機的運行維護成本。另一方面，《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》提供的獨立懸架系統(tǒng)具有非懸掛質(zhì)量小的特點，懸架所受到并傳遞給車身的沖擊載荷小，左右側(cè)車輪的跳動沒有直接的相互影響，可大大減小車身的傾斜和振動等現(xiàn)象；此外，正是由于整車的輪距可靠地控制在允許的范圍之內(nèi)，相應(yīng)變化量由輪胎的彈性變形即可補償，不會引起車輪沿路面的側(cè)滑，從而保證了整車行駛穩(wěn)定性，具有較好的客戶體驗。

在《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》的優(yōu)選方案中，對于懸掛油缸的控制原理進行了優(yōu)化，其第一蓄能器的油口與左側(cè)懸掛油缸的無桿腔和右側(cè)懸掛油缸的有桿腔連通，第二蓄能器的油口與右側(cè)懸掛油缸的無桿腔和所述懸掛油缸的有桿腔連通。如此設(shè)置，當(dāng)一側(cè)車輪受到?jīng)_擊時，該側(cè)懸掛油缸無桿腔被壓縮，液壓油進入同側(cè)蓄能器，蓄能器液壓油壓力增加，同時向另外一側(cè)懸掛油缸有桿腔補充液壓油，致使該側(cè)無桿腔被壓縮，無桿腔液壓油進入另外一側(cè)蓄能器，蓄能器液壓油壓力也隨之增加；為保持平衡，該側(cè)蓄能器現(xiàn)時向受到?jīng)_擊一側(cè)懸掛油缸有桿腔補充液壓油，兩側(cè)懸掛油缸貫通作用，使車輪受到?jīng)_擊形成的振動迅速衰減，無需通過復(fù)雜結(jié)構(gòu)的懸掛油缸實現(xiàn)該衰減。此外，受沖擊側(cè)的液壓油液進入對面懸掛油缸的有桿腔，可提高整機側(cè)傾剛度，減小整機的側(cè)傾角度，尤其轉(zhuǎn)彎過程中該作用表現(xiàn)更為明顯。

在《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》的另一優(yōu)選方案中，對于懸掛油缸的具體結(jié)構(gòu)作了進一步優(yōu)化。除相適配的活塞和缸筒外，該懸掛油缸還包括：內(nèi)層保護殼，套裝于所述缸筒的內(nèi)側(cè)、活塞桿外側(cè)，該內(nèi)層保護殼的一端與活塞的活塞桿伸出端固定連接，另一端具有向外伸的內(nèi)側(cè)限位部；外層保護殼，套裝于內(nèi)層保護殼的外側(cè)，該外層保護殼的一端與缸筒的底部固定連接，另一端具有向內(nèi)伸的外側(cè)限位部；具體地，外側(cè)限位部與內(nèi)層保護殼的外壁之間滑動配合實現(xiàn)懸掛油缸的導(dǎo)向作用，同時活塞桿與缸筒之間配合實現(xiàn)懸掛油缸的油路的進出，從而實現(xiàn)懸掛系統(tǒng)的功能；且懸掛油缸位于最大工作行程時，該內(nèi)側(cè)限位部與外側(cè)限位部軸向相抵。由此，可進一步提升該懸掛油缸的工作性能穩(wěn)定性。

《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》的又一優(yōu)選方案針對驅(qū)動橋的應(yīng)用作出進一步優(yōu)化，其減速器直接與車架下表面固定連接，整機最小離地間隙得以有效增加，明顯提升了整車通過性；尤其當(dāng)懸掛油缸伸長時，減速器可與車架同步升高，整機通過性得到明顯提升。同時，減小整機傳動系統(tǒng)的布置的空間夾角，實現(xiàn)整車上下跳動過程中傳動軸夾角的最小變化，提升傳動系統(tǒng)的可靠性。此外，連接左右側(cè)輪邊、實現(xiàn)左右側(cè)輪胎同步轉(zhuǎn)角關(guān)系的梯形拉桿采用斷開式結(jié)構(gòu)，即兩個轉(zhuǎn)向梯形拉桿分別實現(xiàn)轉(zhuǎn)向油缸的助力和左右側(cè)輪胎的同步轉(zhuǎn)角關(guān)系，其轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形拉桿和轉(zhuǎn)向拉桿均位于所述固定構(gòu)件的前側(cè)或者后側(cè)，該種布置方式可進一步縮小減速器至車架下表面的距離，提升整機通過性。

《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》提供的獨立懸架系統(tǒng)適用于任何形式的工程機械底盤，特別適用于起重機。

電控懸架系統(tǒng)能夠根據(jù)車身高度、車速、轉(zhuǎn)向角度及速率、制動等信號，由電子控制單元（ECU）控制懸架執(zhí)行機構(gòu)，使懸架系統(tǒng)的剛度、減振器的阻尼力及車身高度等參數(shù)得以改變，從而使汽車具有良好的乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性以及通過性。電控懸架系統(tǒng)的最大優(yōu)點就是它能使懸架隨不同的路況和行駛狀態(tài)做出不同的反應(yīng)。

圖1為截至2014年1月27日技術(shù)中一種典型的獨立懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的側(cè)向示意圖；

圖3為《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》具體實施方式所述獨立懸架系統(tǒng)的主視圖；

圖4為《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》具體實施方式所述獨立懸架系統(tǒng)的俯視圖；

圖5為《獨立懸架系統(tǒng)及具有該獨立懸架系統(tǒng)的起重機》具體實施方式中所述“V”字型擺桿的軸側(cè)示意圖；

圖6為所述“V”字型擺桿的俯視圖；

圖7為圖3中所示獨立懸架系統(tǒng)的側(cè)向視圖；

圖8為具體實施方式中所述懸掛油缸的軸測示意圖；

圖9為圖8中所示懸掛油缸的剖視圖。

圖中：懸掛油缸1、活塞11、活塞桿111、外凸弧面1111、插裝部1112、剛性連接件1113、法蘭端蓋112、內(nèi)凹弧面1122、彈性襯墊113、蓋板114、螺栓115、缸筒12、連接法蘭121、內(nèi)層保護殼13、內(nèi)側(cè)限位部131、外層保護殼14、外側(cè)限位部141、泄漏腔15、輪邊21、輪邊減速器22、轉(zhuǎn)向機構(gòu)3、轉(zhuǎn)向搖臂31、轉(zhuǎn)向節(jié)臂32、轉(zhuǎn)向銷軸33、轉(zhuǎn)向梯形拉桿34、轉(zhuǎn)向拉桿35、“V”字型擺桿4、減速器5、萬向傳動軸6、第一蓄能器71、第二蓄能器72、車架8。