[发明专利]一种可变容积的空气弹簧附加气室试验装置及方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及车辆空气悬架系统中空气弹簧附加气室，具体涉及其试验装置和试验方法。

背景技术

目前，车辆空气弹簧附加气室的试验装置一般有两种结构形式，一种是通过调节阀口开度来研究空气弹簧刚度特征，空气弹簧附加气室的容积固定不变，空气弹簧刚度的变化范围较小，车辆行驶的平顺性较差。另一种是附加气室的容积通过注入液压油来改变，附加气室容积变化响应迟缓，并且要在传统的附加气室上增加供油设备，不仅增加了制作成本，而且在实际安装过程中占用了一定的空间，不利于空气悬架的合理布置；附加气室内液压油的防泄露也很难实现，容易造成污染；液压油产生的气穴除了产生振动和噪声外，还会损坏零件。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种容积可变的空气弹簧附加气室试验装置，使附加气室压力恒定，增加空气弹簧的刚度变化范围，提高车辆行驶的平稳性。

本发明的另一目的是提供上述试验装置的试验方法，实现附加气室容积的改变。

本发明试验装置采用的技术方案是：具有龙门框架，龙门框架具有的立柱垂直固接其底座两侧，底座中间依次连接油缸、激振头、小连接托盘、螺旋弹簧、非簧载质量配重、减振器、主气室、大连接托盘、三组圆柱型直线导套副和簧载质量；主气室连接附加气室，附加气室和主气室组成空气弹簧系统，附加气室外部是一圆柱形外壳体，圆柱形外壳体内腔是用扇板周向分隔的八个体积相等的扇形柱体腔室，八个扇形柱体腔室上端面封闭有一隔板，形成圆柱形外壳体上、下层，在隔板上设有与八个扇形柱体腔室相对的八个小孔；圆柱形外壳体上层有活动盖板，活动盖板上设有高度传感器且上端面的中央设置一个凸台，凸台通过螺纹孔连接滚珠丝杠副，滚珠丝杠副另一端连接步进电机；在圆柱形外壳体上层的侧壁上是连通主气室的连接孔，在活动盖板下端面垂直固接八个分别与八个小孔密封相配的柱塞，八个柱塞的长短依次成等差数列；空气弹簧系统通过数控电液伺服振动测试系统连接计算机，步进电机和高度传感器分别电连接控制器。

本发明试验方法采用的技术方案是包括如下步骤：A、将空气弹簧调整至设计高度，打开附加气室中的八个扇形柱体腔室，向主气室和附加气室充气；B、将八个柱塞全部插入到隔板上的八个小孔中，由高度传感器测得的高度信号传给控制器，控制器发出电脉冲信号控制步进电机的运动，通过滚珠丝杠副带动活动盖板和柱塞上下移动；C、步进电机接收到的电脉冲个数不同，八个柱塞封闭或打开对应的八个小孔；随着八个柱塞高度的增加，八个扇形柱体腔室依次打开，则与主气室相连的附加气室的容积不等，得出附加气室不同容积下的实验数据；D、由计算机发出指令给数控电液伺服振动测试系统产生激励，改变附加气室的容积来测出不同附加气室容积对空气弹簧特性的影响。

本发明采用电子控制系统，实现了空气弹簧附加气室内部气压基本恒定以及容积快速改变，使空气弹簧获得较大的刚度变化范围，提高轿车的行驶稳定性和乘坐舒适性，无需要外设其它设备，结构简单。

附图说明

图1是可变容积的空气弹簧附加气室试验装置的结构图：

图2是图1中空气弹簧附加气室7内部结构放大示意图：

图3是图2中隔板19上的七个小孔32开口时工作状态示意图；

图4是图2中隔板19上的一个小孔32开口时工作状态示意图；

图5是图1试验装置的控制原理图；

图中：1－底座；2－油缸；3－激振头；4－小连接托盘；5－螺旋弹簧；6－支撑板；7－附加气室；8－导管；9－横梁托盘；10－立柱；11－簧载质量；12－圆柱型直线导套副；13－大连接托盘；14－主气室；15－减振器；16－非载质量配重；17－圆柱形外壳体；18－扇板；19－隔板；20－柱塞；21－活动盖板；22－凸台；23－滚珠丝杠副；24－步进电机；25－附加气室上盖；26－高度传感器；27－连接孔；28－计算机；29－数控电液伺服振动测试系统；30－空气弹簧系统；31－控制器；32－小孔。

具体实施方式