[發明專利]一種新型支撐軸軸荷控制系統

有效

• 申請號: 201110307723.2
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102407748A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 馬金勝;房繼剛;郭華;鄧建;劉存領;蘇懷福
• 申請（專利權）人: 中通客車控股股份有限公司
• 主分類號: B60G17/052
• 分類號: B60G17/052
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄧建國

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技術領域

??本發明涉及一種三軸客車底盤的支撐軸軸荷控制系統，具體為用高度閥來調節支撐軸與驅動軸之間載荷分配的氣路控制系統，屬于汽車制造技術領域。

背景技術

三軸客車在載客數量、營運經濟性上與二軸客車相比具有較大優勢，因此市場需求越來越大。目前，三軸客車的結構分為兩類，一類是三軸為全空氣懸架的底盤結構，另一類是三軸為全板簧懸架的底盤結構。全空氣懸架的三軸底盤，具有舒適性高的優點，但結構相對復雜，造價高；全板簧懸架的三軸底盤，具有結構簡單、成本低的優點，但驅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構，均不能調節驅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，也呈線性關系。

車輛更為理想的使用狀態為，車輛空載時，驅動軸軸荷大，可獲得充足的驅動力，保證車輛在雨天行駛和上坡時，動力性好；車輛滿載時，驅動軸軸荷不超過標準限值。國家標準GB1589-2004規定三軸客車驅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定。

在三軸卡車中，后兩軸有一種平衡懸架結構，能夠在車輛載荷變化時，調節后兩軸之間的軸荷分配，但該結構比較復雜，也僅僅應用于卡車中，客車上不適用。

發明內容

??本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種結構相對簡單、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。客車空載時，驅動軸軸荷大，保持充足的驅動力，支撐軸承載較小或不承載；客車滿載時，支撐軸承擔更多的載荷，保持驅動軸軸荷不超過標準限值。

前提條件：驅動軸采用板簧懸架，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揮如下優點:?板簧懸架的結構簡單,?空氣懸架的調控功能。

軸荷包括簧上質量和簧下質量，因簧下質量是定值，下文中軸荷僅指簧上質量。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：一種新型支撐軸軸荷控制系統，包括前軸、驅動軸和支撐軸，其中前軸設在軸荷控制系統的前部，為板簧懸架；支撐軸設在軸荷控制系統的后部，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；所述的驅動軸設在支撐軸前面，驅動軸為板簧懸架。

1、支撐軸空氣懸架氣囊采用囊式氣囊。

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（在膜式氣囊常規使用范圍內）。

本方案在空氣懸架的調控中應用了囊式氣囊這個獨特特性。在氣囊氣壓達到設定壓力值后，車輛高度下降時，支撐軸分擔更多的車輛載荷。

設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整。

2、采用高度閥控制車輛高度和驅動軸與支撐軸之間的軸荷分配。

高度閥的基本功能是，根據車輛的載荷大小，調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。或者說根據車輛高度的變化，來開啟或關閉氣囊與氣源之間的通道。

在氣囊氣壓達到設定壓力值之前，高度閥發揮其基本功能，為氣囊充放氣，控制車輛的高度，改變驅動軸與支撐軸之間的軸荷分配。此時，車輛高度不變，驅動軸載荷不變，車輛載荷的變化全部由支撐軸承擔。

在氣囊氣壓達到設定壓力值之后，高度閥就成為一個通道開關，驅動軸與支撐軸之間的軸荷變化，改變為：

驅動軸的軸荷變化與車輛高度的變化有關，?

其中，：板簧靜撓度???2:?驅動軸載荷，?：板簧剛度，?：車輛高度變化值。和是常數。

支撐軸的軸荷變化，也與車輛高度的變化有關，是利用了技術方案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。

以上技術方案相互結合，則實現了上述發明目的。

本發明的有益效果：相比全板簧懸架底盤，避免了驅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，具有結構簡單，成本低的優點。

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附圖說明

圖1：三軸底盤結構；

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；