[发明专利]一种自适应压力和容积组合调节动刚度的空气弹簧

摘要

空气弹簧对于提高车辆的平顺性、舒适性和保护道路及货物，限制超载至关重要。在空气弹簧静刚度特性的配型上，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。现有的动刚度调节上采用了主、副气室相连，通过调节其通道上的节流口来改变主副气室间气体流动时的压差来实现。这种刚度调节系统在调节过程中并没有改变气室的容积，使得其刚度调节的难度较大。本发明就是针对这些问题研发出的新型空气弹簧。本发明静动刚度可调，结构简单，成本低廉，方便实用。

主权项

一种自适应压力和容积组合调节动刚度的空气弹簧，由气囊(1)、上安装板(2)、副气室(3)、节流阀芯(4)、弹簧(5)、下安装板(6)和螺堵(7)组合而成；其特征在于：副气室(3)安装和固定在下安装板(6)上底平面上，节流阀芯(4)装在副气室(3)的中间内孔里，其上端顶着副气室(3)的中间内孔顶板，下端由弹簧(5)支撑定位，弹簧(5)的下部由螺堵(7)定位，螺堵(7)中间开有一个小孔与大气连通；弹簧(5)的压缩量可由螺堵(7)调节；螺堵(7)安装在下安装板(6)上；空气弹簧的动刚度调节：车辆处于空载设定高度时，气囊(1)内空气压力乘以节流阀芯(4)的截面积所产生的推力与弹簧(5)的弹簧力平衡，节流阀芯(4)的节流孔与副气室(3)的两个独立气室的流通孔连通并处于最大开口，空气弹簧的动刚度为最小；当车辆的载荷和动载荷增加，气囊(1)内空气压力上升，作用在节流阀芯(4)的上端面上所产生的推力增大，推动节流阀芯(4)克服弹簧(5)的弹簧力下移，达到新的平衡，节流阀芯(4)下移关小了气囊(1)与副气室(3)间的连接通道上的节流口，在该节流口的开闭行程区间内，通过提高气囊(1)与副气室(3)间的气体流动压差，实现了连续调节空气弹簧的动刚度；当气囊(1)内的压力继续提高，推动节流阀芯(4)继续下移，就会关闭副气室(3)最上面的第一个分气室，只留下了第二个分气室与气囊(1)相连，使空气弹簧的动刚度增大，适应相应的动载荷；当车辆的动载荷进一步增加，则自动对副气室(3)的第二分气室重复上述第一分气室的调节过程；当车辆拐弯，由于惯性的作用，靠弯道外侧的空气弹簧的气囊(1)内空气压力上升，同样，会关小气囊(1)与副气室(3)间的连接通道上的节流口，使空气弹簧的动刚度增大，从而阻止了车身的进一步侧倾；当车辆急速起步或急刹车时，若空气弹簧的动刚度不随之增大，同样由于惯性的作用，会使车身产生后仰和前倾现象，本发明同样具有当车身产生后仰和前倾发生时，提高后、前空气弹簧的动刚度的功能，有效地抑制这种现象的加剧。