CN102401076A - 一种内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧 - Google Patents

Abstract

一种内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧，由气囊1、上安装板2、上定位销3、螺旋弹簧4、缸套5、活塞6、下安装板7、调节螺栓8和锁紧螺母9组合而成；其结构是：上定位销3固定在上安装板2内平面的中心位置，缸套5固定在下安装板7内平面的中心位置，螺旋弹簧4的上部套在上定位销3上，下部套在缸套5上，活塞6装在缸套5里，调节螺栓8装在下安装板7上，其顶部顶着活塞6的下平面。本发明由螺栓8推动活塞6在缸套5里向上移动，通过占有气囊1内的压缩空气的有效容积来调节空气弹簧的静刚度；由螺旋弹簧4补偿空气弹簧的动刚度。

Description

一种内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧

一.技术领域：

本发明涉及一种车辆空气悬架用空气弹簧。这种由内置式螺旋弹簧和容积调节组合的空气弹簧尤其适应于载客大巴，城市公交大巴，也适应于货运大卡车和轨道交通车辆，及特种车辆的被动式空气悬架系统。

二.背景技术：

为了改善汽车的行驶平顺性，提高乘坐的舒适性，减轻车辆对道路和货物的损坏，发达国家在其运载车辆的悬架系统中广泛地采用了空气弹簧。我国近年来也在大力推广和强制性采用空气弹簧。在不断发展的空气弹簧技术中，为了进一步改善空气弹簧的刚度调节特性，以利其更适用于车辆载荷的变化，人们开展了深入的探索。在目前普遍使用的被动式空气悬架系统中，由于空气弹簧的抗侧倾刚度较低，在空气弹簧的刚度匹配时，人们忽视了由于可选标准系列气囊刚度与具体车型要求刚度的差异而需要的静态刚度调节。而往往是因为气囊的静态刚度不匹配造成了其动态刚度调节的困难。在被动式空气悬架系统中则气囊的静态刚度不匹配是造成车辆运行中侧摆严重的重要原因。导致了车辆在运行中侧摆现象比较严重，常使乘员和驾驶员产生晕眩和不适，严重地影响乘员的舒适性和驾驶员的安全驾驶。

三.发明内容：

本发明的目的就是要研发出一种低成本，简单可靠、能简便调节空气弹簧的静刚度又能快速补偿空气弹簧的动刚度，提高车辆抗侧倾能力，减少车辆侧摆的复合空气弹簧。

本发明的解决方法是：这种由内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧，由气囊1、上安装板2、上定位销3、螺旋弹簧4、缸套5、活塞6、下安装板7、调节螺栓8和锁紧螺母9组合而成。在上安装板2和下安装板6的内平面中心位置上安装上定位销3和缸套5，螺旋弹簧4的上部套在上定位销3上，下部套在缸套5上，螺旋弹簧4的自由高度等于或稍大于车辆最大行车高度时的气囊1的净内空高度。车辆处于最大行车高度时，螺旋弹簧4处于无压缩或少量压缩状态，空气弹簧的刚度由气囊1内根据负载要求的充气压力和气囊1内的空气有效容积决定；车辆处于常用行车高度时，螺旋弹簧4处于压缩状态，空气弹簧的刚度由气囊1内根据负载要求的充气压力和气囊1内的空气有效容积与螺旋弹簧4的刚度决定；车辆处于最低行车高度时，螺旋弹簧4处于压缩状态，空气弹簧的刚度由气囊1内根据负载要求的充气压力和气囊1内的空气有效容积与螺旋弹簧4的刚度决定；这种复合空气弹簧的静刚度调节方法是：向右旋动调节螺栓8就会推动活塞6在缸筒5内向上移动，活塞6在缸筒5内的向上移动就拓大了活塞6底面与缸筒5底部之间的容积，它等于减少了气囊1内容纳气体的等量容积，从而达到了调高空气弹簧的静刚度。反之，向左旋动就会使调节螺栓8下移，活塞6由于气囊1内气体压力的作用随之在缸筒5内向下移动，减小了活塞6底面与缸筒5底部之间的容积，也就增加了气囊1内容纳气体的的等量容积；从而达到了调低空气弹簧的目的，满足车辆对空气弹簧静刚度的合理匹配。当车辆在运动中的动载增加，上安装板2在动载的作用下压缩气囊1向下移动，就会同时压缩螺旋弹簧4，随着上安装板2在动载的作用下向下移动，螺旋弹簧4的弹性支撑力会随之增加，平衡车身的部分动载，阻止车身的侧倾和前倾及后仰，减少车身在行进时的侧摆，提高车身的动态稳定性和舒适性。

本发明结构简单，成本低廉，安装方便，性能可靠，是一种在被动式空气悬架系统中能有效减少车辆侧摆的方法；还可通过改变螺旋弹簧的刚度和与压缩量来适应不同车型的要求。

四、附图说明：

附图1是本发明的结构原理图。

五、具体实施方式：

本发明的具体实施方式是：这种复合空气弹簧的静刚度调节：松开锁紧螺母9，向右旋动调节螺栓8就会推动活塞6在缸筒5内向上移动，活塞6在缸筒5内的向上移动就拓大了活塞6底面与缸筒5底部之间的容积，它等于减少了气囊1内容纳气体的等量容积，从而调高了空气弹簧的静刚度。反之，向左旋动就会使调节螺栓8下移，活塞6由于气囊1内气体压力的作用随之在缸筒5内向下移动，减小了活塞6底面与缸筒5底部之间的容积，也就增加了气囊1内容纳气体的的等量容积；从而达到了调低空气弹簧的目的，满足车辆对空气弹簧静刚度的合理匹配。这种复合空气弹簧的动刚度补偿：当车辆在运动中的动载增加，上安装板2在动载的作用下压缩气囊1向下移动，就会同时压缩螺旋弹簧4，随着上安装板2在动载的作用下向下移动，螺旋弹簧4的弹性支撑力会随之增加，平衡车身的部分动载，阻止车身的侧倾和前倾及后仰，减少车身在行进时的侧摆，提高车身的动态稳定性和舒适性。

Claims (5)

1.一种内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧，由气囊(1)、上安装板(2)、上定位销(3)、螺旋弹簧(4)、缸套(5)、活塞(6)、下安装板(7)、调节螺栓(8)和锁紧螺母(9)组合而成；其特征在于：上定位销(3)固定在上安装板(2)内平面的中心位置，缸套(5)固定在下安装板(7)内平面的中心位置，螺旋弹簧(4)的上部套在上定位销(3)上，下部套在缸套(5)上，活塞(6)装在缸套(5)里，调节螺栓(8)装在下安装板(7)上，其顶部顶着活塞(6)的下平面；这种复合空气弹簧的静刚度调节方法是：松开锁紧螺母(9)，向右旋动调节螺栓(8)就会推动活塞(6)在缸筒(5)内向上移动，活塞(6)在缸筒(5)内的向上移动就拓大了活塞(6)底面与缸筒(5)底部之间的容积，它等于减少了气囊(1)内容纳气体的等量容积，从而调高了空气弹簧的静刚度；反之，向左旋动就会使调节螺栓(8)下移，活塞(6)由于气囊(1)内气体压力的作用随之在缸筒(5)内向下移动，减小了活塞(6)底面与缸筒(5)底部之间的容积，增加了气囊(1)内容纳气体的的等量容积，调低了空气弹簧静刚度；空气弹簧的动刚度补偿：随着车辆的运动会有惯性动载增加，上安装板(2)在动载的作用下压缩气囊(1)向下移动，就会同时压缩螺旋弹簧(4)，随着上安装板(2)在动载的作用下向下移动，螺旋弹簧(4)的弹性支撑力会随之增加，平衡车身的部分动载，阻止车身的侧倾和前倾及后仰，减少车身在行进时的侧摆，提高车身的动态稳定性和舒适性。

2.根据权利要求1所述的一种内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧，其特征在于：螺旋弹簧(4)的刚度可根据不同车型对其空气弹簧刚度变化曲线的不同需求改变。

3.根据权利要求1所述的一种内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧，其特征在于：螺旋弹簧(4)的高度和预压量可根据不同车型对其空气弹簧刚度变化曲线的不同需求改变。

4.根据权利要求1所述的一种内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧，其特征在于：将上安装板(2)和径向定位销(3)组合成一体。

5.根据权利要求1所述的一种内置式螺旋弹簧和容积调节组合的复合空气弹簧，其特征在于：调节螺栓(8)的螺向改为左旋。

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