CN108128113A - 一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统及工作方法，本发明的通过在车辆的车桥两端设置油气悬挂缸，油气悬挂缸均连接对应的压力传感器和三位四通电磁换向阀，压力传感器和三位四通电磁换向阀均连接控制单元，通过压力传感器采集油气悬挂缸的压力，并与阈值进行对比，控制单元控制三位四通电磁换向阀开闭，从而实现对不同油气悬挂液压回路的调整，使油气悬挂缸来对车辆姿态进行调整。本发明能够实时对车辆姿态进行调整，提高了车辆行驶时的安全性。
Description
技术领域
本发明属于矿用自卸车中油气悬挂设备领域，具体涉及一种矿用自卸车复合连通式油气悬 挂系统及工作方法。
背景技术
油气悬挂是一种以气体作为弹性介质，液体作为传力介质的悬挂装置，将车身与车桥弹性 连接，可以保证轮胎与地面的接触，调整车身姿态保持水平，具有良好的缓冲减震能力。油气 悬挂在需要面对复杂路况的矿用自卸车上获得广泛使用。
现今市场上主流的油气悬挂系统形式，虽能较好地调整矿车行驶过程中车身姿态，但仍有 一些不足之处，且随着矿车相关技术的发展，油气悬挂的性能要求也被不断提高。因为首先矿 用自卸车的载重量日趋增大，行驶过程中同样经常面对环境比较复杂，路面平整度差，弯道多 等路况，需要时常转向，转向时产生的离心力也更大，更容易发生倾翻事故，此外路面平整度 差，使车轮离地造成底盘形成很大的倾覆角，一些零件也会受到更大的横向剪切力而更易被损 坏；其次，加之路面坑洼凸起不断的无规律出现，便不能保证所有车轮着地，致使底盘的受力 也更加复杂多变，同时还伴随着剧烈的冲击。如果矿用自卸车在行驶中遇到这些状况时发生车 姿问题不能立刻获得调整，将严重影响着车辆的行驶时的安全性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统及工作方 法，调整车辆底盘平衡。
为了达到上述目的，一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统，包括在车辆前车桥两端设 置的两个油气悬挂缸，以及在车辆后车桥两端设置的两个油气悬挂缸，四个油气悬挂缸均连接 对应的四个压力传感器和四个三位四通电磁换向阀，车辆同侧的两个三位四通电磁换向阀相连 接，车辆同侧的两个三位四通电磁换向阀分别连接一个蓄能器，同一车桥上的两个油气悬挂缸 的相连接，四个压力传感器和四个三位四通电磁换向阀均连接控制单元；
控制单元用于采集四个压力传感器的参数并与阈值对比，以及控制四个三位四通电磁换向 阀的开闭。
车辆转向装置上设置有旋转角传感器，旋转角传感器连接控制单元。
三位四通电磁换向阀通过中位连接相对应的油气悬挂缸，车辆侧的两个三位四通电磁换向 阀通过三位四通电磁换向阀中位相连接。
三位四通电磁换向阀的右位连接车桥另一侧的油气悬挂缸。
三位四通电磁换向阀的左位连接同一车辆另一侧的三位四通电磁换向阀的左位。
车桥上的两个油气悬挂缸中，其中一个油气悬挂缸的无杆腔连接另一个油气悬挂缸的有杆 腔。
一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统的工作方法，包括以下步骤：
步骤一，四个压力传感器实时采集与其对应的油气悬挂缸的压力；
步骤二，当压力传感器采集到与其对应的油气悬挂缸的无杆腔油液压力升高时，将压力值 发送至控制单元中；
步骤三，控制单元将压力传感器采集到的压力值与阈值对比，若压力值小于阈值，则继续 采集；若压力值大于阈值，则控制压力升高出的三位四通电磁换向阀与车桥或侧的三位四通电 磁换向阀导通；
步骤四，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压力低处的油气悬挂 缸中，完成油气悬挂的调节。
当某一车桥的全部撤离遇到路面凸起时，控制单元控制压力高处的三位四通电磁换与侧另 一个三位四通电磁换相连通，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压力 低处的油气悬挂缸中，完成油气悬挂的调节。
当车辆某一车轮遇到路面凸起时，控制单元控制压力高处的三位四通电磁换向阀与车桥的 另一个三位四通电磁换相连通，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压 力低处的油气悬挂缸中，完成油气悬挂的调节。
当车辆转向时，旋转角传感器向控制单元发出信号，控制单元通过两个三位四通电磁换向 阀控制车桥内压力低处油气悬挂缸的有杆腔连接压力高处油气悬挂缸的无杆腔，无杆腔内高压 油进入有杆腔，使有杆腔内的活塞收缩，从而使该侧底盘降低，直至左右两油气缸内的油液压 力相等，底盘重新水平。
与现有技术相比，本发明的通过在车辆的车桥两端设置油气悬挂缸，油气悬挂缸均连接对 应的压力传感器和三位四通电磁换向阀，压力传感器和三位四通电磁换向阀均连接控制单元， 通过压力传感器采集油气悬挂缸的压力，并与阈值进行对比，控制单元控制三位四通电磁换向 阀开闭，从而实现对不同油气悬挂液压回路的调整，使油气悬挂缸来对车辆姿态进行调整。本 发明能够实时对车辆姿态进行调整，提高了车辆行驶时的安全性。
本发明的方法是当车轮被抬高或是车身倾斜引起油气悬挂缸内油液压力上升时，压力传感 器向控制单元发出激励信号，继而使三位四通电磁换向阀动作形成不同的车姿调整液压回路来 调平车姿。通过油气悬挂缸内油液压力的升高来随时改变油气悬挂缸、蓄能器等液压元件的连 接线路，及时地调平不同路况引起的车姿倾斜问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的控制框图；
其中，1、第一三位四通电磁换向阀；2、第二三位四通电磁换向阀；3、第三三位四通电 磁换向阀；4、第四三位四通电磁换向阀；5、第一油气悬挂缸；6、第二油气悬挂缸；7、第三油气悬挂缸；8、第四油气悬挂缸；9、第二蓄能器；10、第一蓄能器；11、第二压力传感器； 12、第一压力传感器；13、第三压力传感器；14、第四压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1和图2，一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统，包括在车辆前车桥两端设置 的第一油气悬挂缸5和第二油气悬挂缸6，以及在车辆后车桥两端设置的第三油气悬挂缸7和 第四油气悬挂缸8，第一油气悬挂缸5连接第一三位四通电磁换向阀1的中位和第一压力传感 器12，第二油气悬挂缸6连接第二三位四通电磁换向阀2和第二压力传感器11；
第三油气悬挂缸7连接第三三位四通电磁换向阀3的中位和第三压力传感器13，第四油 气悬挂缸8连接第四三位四通电磁换向阀4的中位和第四压力传感器14，第一三位四通电磁 换向阀1的中位连接第三三位四通电磁换向阀3的中位，第二三位四通电磁换向阀2的中位 连接第四三位四通电磁换向阀4的中位；
第一三位四通电磁换向阀1和第三三位四通电磁换向阀3连接第一蓄能器10，第二三位 四通电磁换向阀2和第四三位四通电磁换向阀4连接第二蓄能器9；
第一油气悬挂缸5的无杆腔通过第一三位四通电磁换向阀1的右位连接第二油气悬挂缸6 的有杆腔，第二油气悬挂缸6的无杆腔通过第二三位四通电磁换向阀2的右位连接第一油气悬 挂缸5的有杆腔，第三油气悬挂缸7的无杆腔通过第三三位四通电磁换向阀3的右位连接第 四油气悬挂缸8的有杆腔，第四油气悬挂缸8的无杆腔通过第四三位四通电磁换向阀4的右 位连接第三油气悬挂缸7的有杆腔。
第一三位四通电磁换向阀1的左位连接第二三位四通电磁换向阀2的左位，第三三位四通 电磁换向阀3的左位连接第四三位四通电磁换向阀4的左位。
第一压力传感器12、第二压力传感器11、第三压力传感器13、第四压力传感器14、第一 三位四通电磁换向阀1、第二三位四通电磁换向阀2、第三三位四通电磁换向阀3和第四三位 四通电磁换向阀4均连接控制单元，车辆转向装置上设置有旋转角传感器，旋转角传感器连接 控制单元，控制单元用于采集四个压力传感器的参数并与阈值对比，以及控制四个三位四通电 磁换向阀的开闭。
一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统的工作方法，包括以下步骤：
步骤一，四个压力传感器实时采集与其对应的油气悬挂缸的压力；
步骤二，当压力传感器采集到与其对应的油气悬挂缸的无杆腔油液压力升高时，将压力值 发送至控制单元中；
步骤三，控制单元将压力传感器采集到的压力值与阈值对比，若压力值小于阈值，则继续 采集；若压力值大于阈值，则控制压力升高出的三位四通电磁换向阀与车桥或侧的三位四通电 磁换向阀导通；
步骤四，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压力低处的油气悬挂 缸中，完成油气悬挂的调节。
当某一车桥的全部撤离遇到路面凸起时，控制单元控制压力高处的三位四通电磁换与侧另 一个三位四通电磁换相连通，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压力 低处的油气悬挂缸中，完成油气悬挂的调节。
当车辆某一车轮遇到路面凸起时，控制单元控制压力高处的三位四通电磁换向阀与车桥的 另一个三位四通电磁换相连通，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压 力低处的油气悬挂缸中，完成油气悬挂的调节。
当矿车在转向时，转向盘转动一定角度，车身在离心力作用下开始有倾翻趋势，外侧油气 缸无杆腔受压，内侧油气缸活塞向外伸出，无杆腔压力降低，车厢将发生左或右倾斜，旋转角 传感器向控制单元发出信号，控制单元通过两个三位四通电磁换向阀控制车桥内压力低处油气 悬挂缸的有杆腔连接压力高处油气悬挂缸的无杆腔，无杆腔内高压油进入有杆腔，使有杆腔内 的活塞收缩，从而使该侧底盘降低，直至左右两油气缸内的油液压力相等，底盘重新水平。
实施例1：
当前车桥的车轮遇到路面凸起时，底盘前后倾斜，第一油气悬挂缸5和第二油气悬挂缸6 的无杆腔油液同时压力升高，压力传感器检测到第一油气悬挂缸5和第二油气悬挂缸6两缸油 液压力大于第三油气悬挂缸7和第四油气悬挂缸8的时，便给控制装置发出激励信号，控制全 部电磁阀中位工作，使第一油气悬挂缸5和第三油气悬挂缸7、第二油气悬挂缸6和第四油气 悬挂缸8相连，高压油液从第一油气悬挂缸5和第二油气悬挂缸6无杆腔进入第三油气悬挂 缸7和第四油气悬挂缸8无杆腔，前车桥降低，后车桥升高，直至压力值相等。
实施例2：
如果在行驶过程中前桥只有一个车轮遇到路面凸起被抬高时，以第二油气悬挂缸6为例， 第二油气悬挂缸6无杆腔油液压力升高，大于同一车桥的第一油气悬挂缸5的油液压力，此时 控制单元会控制电磁阀第一三位四通电磁换向阀1和第人三位四通电磁换向阀2的左位工作， 即第一油气悬挂缸5和第二油气悬挂缸6的无杆腔相连接，油液从第二油气悬挂缸6进入第 一油气悬挂缸5，使得底盘第二油气悬挂缸6一侧降低，第一油气悬挂缸5一侧升高，直至两 缸油液压力相等，底盘水平不再受扭。
蓄能器作为一种储能装置，在油气悬挂缸的活塞被压缩时，油压升高，具有压力能的油液 进入蓄能器油腔，并转化为气囊的弹性势能存储；当与其连接的悬挂缸无杆腔压力下降时，油 液被气囊排出并进入无杆腔，压力升高，活塞伸出。保障油液压力不会过高而损坏配件，保障 四个轮胎与地面柔性接触。
Claims (10)
1.一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统，其特征在于，包括在车辆前车桥两端设置的两个油气悬挂缸，以及在车辆后车桥两端设置的两个油气悬挂缸，四个油气悬挂缸均连接对应的四个压力传感器和四个三位四通电磁换向阀，车辆同侧的两个三位四通电磁换向阀相连接，车辆同侧的两个三位四通电磁换向阀分别连接一个蓄能器，同一车桥上的两个油气悬挂缸的相连接，四个压力传感器和四个三位四通电磁换向阀均连接控制单元；
控制单元用于采集四个压力传感器的参数并与阈值对比，以及控制四个三位四通电磁换向阀的开闭。
2.根据权利要求1所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统，其特征在于，车辆转向装置上设置有旋转角传感器，旋转角传感器连接控制单元。
3.根据权利要求1所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统，其特征在于，三位四通电磁换向阀通过中位连接相对应的油气悬挂缸，车辆侧的两个三位四通电磁换向阀通过三位四通电磁换向阀中位相连接。
4.根据权利要求1所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统，其特征在于，三位四通电磁换向阀的右位连接车桥另一侧的油气悬挂缸。
5.根据权利要求1所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统，其特征在于，三位四通电磁换向阀的左位连接同一车辆另一侧的三位四通电磁换向阀的左位。
6.根据权利要求1所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统，其特征在于，车桥上的两个油气悬挂缸中，其中一个油气悬挂缸的无杆腔连接另一个油气悬挂缸的有杆腔。
7.权利要求1所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，四个压力传感器实时采集与其对应的油气悬挂缸的压力；
步骤二，当压力传感器采集到与其对应的油气悬挂缸的无杆腔油液压力升高时，将压力值发送至控制单元中；
步骤三，控制单元将压力传感器采集到的压力值与阈值对比，若压力值小于阈值，则继续采集；若压力值大于阈值，则控制压力升高出的三位四通电磁换向阀与车桥或侧的三位四通电磁换向阀导通；
步骤四，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压力低处的油气悬挂缸中，完成油气悬挂的调节。
8.根据权利要求7所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统的工作方法，其特征在于，当某一车桥的全部撤离遇到路面凸起时，控制单元控制压力高处的三位四通电磁换与侧另一个三位四通电磁换相连通，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压力低处的油气悬挂缸中，完成油气悬挂的调节。
9.根据权利要求7所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统的工作方法，其特征在于，当车辆某一车轮遇到路面凸起时，控制单元控制压力高处的三位四通电磁换向阀与车桥的另一个三位四通电磁换相连通，压力高处的油气悬挂缸中的油液从三位四通电磁换向阀流入压力低处的油气悬挂缸中，完成油气悬挂的调节。
10.根据权利要求7所说的一种矿用自卸车复合连通式油气悬挂系统的工作方法，其特征在于，当车辆转向时，旋转角传感器向控制单元发出信号，控制单元通过两个三位四通电磁换向阀控制车桥内压力低处油气悬挂缸的有杆腔连接压力高处油气悬挂缸的无杆腔，无杆腔内高压油进入有杆腔，使有杆腔内的活塞收缩，从而使该侧底盘降低，直至左右两油气缸内的油液压力相等，底盘重新水平。
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