專利名稱：一種新型支撐軸軸荷控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三軸客車底盤的支撐軸軸荷控制系統(tǒng)，具體為用高度閥來調(diào)節(jié)支撐軸與驅(qū)動軸之間載荷分配的氣路控制系統(tǒng)，屬于汽車制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
三軸客車在載客數(shù)量、營運經(jīng)濟性上與二軸客車相比具有較大優(yōu)勢，因此市場需求越來越大。目前，三軸客車的結(jié)構(gòu)分為兩類，一類是三軸為全空氣懸架的底盤結(jié)構(gòu)，另一類是三軸為全板簧懸架的底盤結(jié)構(gòu)。全空氣懸架的三軸底盤，具有舒適性高的優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，造價高；全板簧懸架的三軸底盤，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點，但驅(qū)動軸與支撐軸板簧支座重疊，不便于車輛整體布置。上述兩種客車底盤懸架結(jié)構(gòu)，均不能調(diào)節(jié)驅(qū)動軸與支撐軸之間的軸荷分配。全空氣懸架的三軸底盤，車輛后部載荷的變化，按這兩軸之間的懸架氣囊剛度比例分配，呈線性關(guān)系。全板簧懸架的三軸底盤，車輛后部載荷的變化，按這兩軸之間的懸架板簧剛度比例分配，也呈線性關(guān)系。車輛更為理想的使用狀態(tài)為，車輛空載時，驅(qū)動軸軸荷大，可獲得充足的驅(qū)動力， 保證車輛在雨天行駛和上坡時，動力性好；車輛滿載時，驅(qū)動軸軸荷不超過標準限值。國家標準GB1589-2004規(guī)定三軸客車驅(qū)動軸最大允許軸荷限值不超過11. 5T，另外，車輛出口的話，很多國家也有類似的標準規(guī)定。在三軸卡車中，后兩軸有一種平衡懸架結(jié)構(gòu)，能夠在車輛載荷變化時，調(diào)節(jié)后兩軸之間的軸荷分配，但該結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，也僅僅應(yīng)用于卡車中，客車上不適用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單、成本低，且支撐軸軸荷在整車載荷變化時可控的氣路控制系統(tǒng)?？蛙嚳蛰d時，驅(qū)動軸軸荷大， 保持充足的驅(qū)動力，支撐軸承載較小或不承載；客車滿載時，支撐軸承擔(dān)更多的載荷，保持驅(qū)動軸軸荷不超過標準限值。前提條件驅(qū)動軸采用板簧懸架，支撐軸采用空氣懸架。板簧懸架和空氣懸架的組合方式主要發(fā)揮如下優(yōu)點板簧懸架的結(jié)構(gòu)簡單，空氣懸架的調(diào)控功能。軸荷包括簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量，因簧下質(zhì)量是定值，下文中軸荷僅指簧上質(zhì)量。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案一種新型支撐軸軸荷控制系統(tǒng)， 包括前軸、驅(qū)動軸和支撐軸，其中前軸設(shè)在軸荷控制系統(tǒng)的前部，為板簧懸架；支撐軸設(shè)在軸荷控制系統(tǒng)的后部，為空氣懸架，所述的空氣懸架包括囊式氣囊，所述的囊式氣囊和控制器連接；所述的驅(qū)動軸設(shè)在支撐軸前面，驅(qū)動軸為板簧懸架。所述的控制器為高度閥，高度閥與氣源連接。所述的氣源與高度閥之間設(shè)有限壓閥。1、支撐軸空氣懸架氣囊采用囊式氣囊。[0013]空氣懸架的氣囊主要有兩類，膜式氣囊和囊式氣囊，兩者相比氣壓一定時，囊式氣囊的承載能力隨氣囊高度變化，而膜式氣囊的承載能力不隨氣囊高度變化(在膜式氣囊常規(guī)使用范圍內(nèi))。本方案在空氣懸架的調(diào)控中應(yīng)用了囊式氣囊這個獨特特性。在氣囊氣壓達到設(shè)定壓力值后，車輛高度下降時，支撐軸分擔(dān)更多的車輛載荷。設(shè)定壓力值可以是儲氣筒(氣源)壓力，也可以通過選用合適的限壓閥安裝在儲氣筒后來調(diào)整。2、采用高度閥控制車輛高度和驅(qū)動軸與支撐軸之間的軸荷分配。高度閥的基本功能是，根據(jù)車輛的載荷大小，調(diào)控空氣懸架氣囊中的壓縮空氣量 (為氣囊充放氣)，來控制車輛的高度。或者說根據(jù)車輛高度的變化，來開啟或關(guān)閉氣囊與氣源之間的通道。在氣囊氣壓達到設(shè)定壓力值之前，高度閥發(fā)揮其基本功能，為氣囊充放氣，控制車輛的高度，改變驅(qū)動軸與支撐軸之間的軸荷分配。此時，車輛高度不變，驅(qū)動軸載荷不變，車輛載荷的變化全部由支撐軸承擔(dān)。在氣囊氣壓達到設(shè)定壓力值之后，高度閥就成為一個通道開關(guān)，驅(qū)動軸與支撐軸之間的軸荷變化，改變?yōu)轵?qū)動軸的軸荷變化與車輛高度的變化有關(guān)，其中，ι* 板簧靜撓度，p2:驅(qū)動軸載荷，板簧剛度,ΔΗ 車輛高度變化值， f和ε是常數(shù)。支撐軸的軸荷變化，也與車輛高度的變化有關(guān)，是利用了技術(shù)方案2中囊式氣囊的承載能力隨氣囊高度變化的獨特特性，其變化由氣囊特性曲線決定。本實用新型的有益效果相比全板簧懸架底盤，避免了驅(qū)動軸與支撐軸板簧支座重疊，便于布置；相比全空氣懸架底盤，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點。

圖1 三軸底盤結(jié)構(gòu)；圖2 囊式氣囊；圖3(a)囊式氣囊特性曲線圖；圖3 (b)囊式氣囊特性參數(shù)；圖4 空氣懸架氣路系統(tǒng)原理圖；圖5 驅(qū)動軸與支撐軸的軸荷變化曲線圖；其中1、高度閥；2、氣囊；3、輔助儲氣筒；4、限壓閥；5、前軸；6、驅(qū)動軸；7支撐軸。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。[0033]如圖1所示，客車底盤為三軸結(jié)構(gòu)，前軸5為板簧懸架，驅(qū)動軸6為板簧懸架，支撐軸7采用空氣懸架。支撐橋空氣懸架為四連桿機構(gòu)，布置在支撐軸7后部。本結(jié)構(gòu)具有底盤整體布置方便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點。相比全板簧懸架底盤， 避免了驅(qū)動軸6與支撐軸7板簧支座重疊，便于布置；相比全空氣懸架底盤，具有結(jié)構(gòu)簡單， 成本低的優(yōu)點。囊式氣囊有兩個基本特性，1、氣壓上升，承載增大；2、氣囊高度降低，承載增大； 本實用新型將充分利用其特性，以實現(xiàn)控制支撐軸軸荷的變化。圖4是空氣懸架氣路系統(tǒng)原理圖，其功能如下氣囊2通過高度閥1、限壓閥4連接輔助儲氣筒3，輔助儲氣筒3是供氣源，而高度閥1用以調(diào)控氣囊2中壓縮空氣量。高度閥1的功能是，車輛高度中位時，高度閥1通道關(guān)閉，氣囊2處于封閉狀態(tài)；車輛高度下降(低于中位位置后)，高度閥1充氣通道打開，氣源給氣囊2充氣，當車輛高度上升，回到中位時，高度閥1充氣通道關(guān)閉；車輛高度繼續(xù)上升(高于中位位置后)，高度閥1放氣通道打開，氣囊2放氣。車輛空載時，車輛高度為H0，高度閥1設(shè)定為中位，即氣路處于關(guān)閉狀態(tài)。此時驅(qū)
動軸(橋)承擔(dān)載荷為
權(quán)利要求1.一種新型支撐軸軸荷控制系統(tǒng)，其特征是包括前軸、驅(qū)動軸和支撐軸，其中前軸設(shè)在軸荷控制系統(tǒng)的前部，為板簧懸架；支撐軸設(shè)在軸荷控制系統(tǒng)的后部，為空氣懸架，所述的空氣懸架包括囊式氣囊，所述的囊式氣囊和控制器連接；所述的驅(qū)動軸設(shè)在支撐軸前面， 驅(qū)動軸為板簧懸架。
2.如權(quán)利要求1所述的支撐軸軸荷控制系統(tǒng)，其特征是所述的控制器為高度閥，高度閥與氣源連接。
3.如權(quán)利要求2所述的支撐軸軸荷控制系統(tǒng)，其特征是所述的氣源為輔助儲氣筒。
4.如權(quán)利要求2所述的支撐軸軸荷控制系統(tǒng)，其特征是所述的氣源與高度閥之間設(shè)有限壓閥。
專利摘要本實用新型公開了一種新型支撐軸軸荷控制系統(tǒng)，屬于汽車制造領(lǐng)域，包括前軸、驅(qū)動軸和支撐軸，其中前軸設(shè)為板簧懸架，所述的驅(qū)動軸為板簧懸架，支撐軸為空氣懸架，所述的空氣懸架包括囊式氣囊，囊式氣囊與高度閥連接。高度閥與氣源連接，高度閥控制氣源向囊式氣囊充、放氣從而調(diào)節(jié)囊式氣囊的高度。所述的氣源為輔助儲氣筒。本實用新型解決了全空氣懸架的三軸底盤，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高；全板簧懸架的三軸底盤，驅(qū)動軸與支撐軸板簧支座重疊，不便于車輛整體布置的問題。很有現(xiàn)實意義和發(fā)展前景。
文檔編號B60G17/052GK202294139SQ20112038639
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者劉存領(lǐng), 房繼剛, 蘇懷福, 鄧建, 郭華, 馬金勝 申請人:中通客車控股股份有限公司