[发明专利]一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧及其制备方法，螺旋弹簧包括一体制作的等丝径主段和变丝径副段，等丝径主段处于变丝径副段的上侧，变丝径副段的丝径由下至上逐渐增大至等于等丝径主段的丝径，其具有结构简单、成本低、载荷大、行程大、免维护、可靠性高的优点，在保证承载能力的基础上增大了压缩伸张行程，可满足超重型车辆悬架对大载荷、大行程和小布置空间的使用要求；制备方法具有工艺简单、实现容易的优点。

技术领域

本发明涉及一种弹簧，具体涉及一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧，以及该螺旋弹簧的制备方法。

背景技术

螺旋弹簧作为车辆悬架系统的弹性元件，安装在车架和车轮之间，起着缓冲减振的重要作用。螺旋弹簧具有能量密度高、成本低、免维护、可靠性高的优点，主要应用在乘用车上，但很少应用在商用车上，尤其是超重型车辆。超重型车辆通常采用双横臂式独立悬架系统，双横臂式独立悬架系统具有载荷大、行程大的优点，但其可靠性相对较低，且维护较为麻烦。若超重型车辆采用螺旋弹簧式悬架系统，要保证螺旋弹簧的承载能力，就需要把弹簧丝直径 (丝径)做得足够大，增大弹簧丝直径，不但需要更大的垂向长度来保证压缩伸张行程，还需要更大的径向空间来满足安装需求，这些都与有限的布置空间存在矛盾。如，单个车桥载荷为13t的超重型车辆，螺旋弹簧承受的载荷应不小于10t，若车轮跳动量为-150～150mm，螺旋弹簧的压缩伸张行程应不小于-85～85mm；而根据超重型车辆可提供的垂向和横向布置空间，螺旋弹簧的垂向长度应不大于700mm，螺旋弹簧的外径应不大于210mm，在这些条件的约束下，现有的螺旋弹簧无法同时满足承载能力、压缩伸张行程和布置空间的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧及其制备方法，螺旋弹簧具有结构简单、成本低、载荷大、行程大、免维护、可靠性高的优点，在保证承载能力的基础上增大了压缩伸张行程，可满足超重型车辆悬架对大载荷、大行程和小布置空间的使用要求。制备方法具有工艺简单、实现容易的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧，包括一体制作的等丝径主段和变丝径副段，所述等丝径主段处于变丝径副段的上侧，变丝径副段的丝径由下至上逐渐增大至等于等丝径主段的丝径。

进一步的，本发明一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧，其中，所述等丝径主段各圈的节距相等，所述变丝径副段的节距由下至上逐渐增大至等于等丝径主段的节距。

进一步的，本发明一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧，其中，所述变丝径副段和等丝径主段的内径相等。

进一步的，本发明一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧，其中，所述等丝径主段顶部的圈为上端支撑圈，变丝径副段底部的圈为下端支撑圈，上端支撑圈和下端支撑圈分别磨平并与对应的相邻圈并紧。

进一步的，本发明一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧，其中，所述变丝径副段在车辆空载时承受的压力大于其被压并时所需的力。

进一步的，本发明一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧，其中，所述上端支撑圈和下端支撑圈均为完整圈的3/4。

进一步的，本发明一种用于超重型车辆悬架的螺旋弹簧，其中，所述等丝径主段的长度大于变丝径副段的长度。

本发明一种上述螺旋弹簧的制备方法，包括以下步骤：

一、根据车辆满载时单个车桥的载荷，计算确定螺旋弹簧所需的承受载荷；根据车轮跳动量，计算确定螺旋弹簧所需的压缩伸张行程；

二、根据垂向布置空间和压缩伸张行程，确定螺旋弹簧所需的满载长度；根据横向布置空间，确定螺旋弹簧所需的最大外径；