一种自适应压力调动刚度加阶跃压力缓冲的空气弹簧

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。在现有的设计中，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一种低成本，简单可靠、响应快捷的空气弹簧动刚度自适应压差和容积组合调节加阶跃压力缓冲的的新型空气弹簧。

主权项

一种自适应压力调动刚度加阶跃压力缓冲的空气弹簧，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)、螺堵(7)和两个单向阀(8)组合而成；其特征在于：副气室(3)安装固定在下安装板(6)的内平面上，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；两个单向阀(8)分别安装在副气室(3)的两个分气室的侧壁上，并由侧壁上的小孔与单向阀(8)的弹簧腔连通；本空气弹簧的动刚度调节：车辆处于空载和设定高度时，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)的节流口与副气室(3)的两个独立气室的节流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，在空气弹簧的连续刚度调整中从物理意义上的减小了空气弹簧的容积，实现了压差和容积组合型的空气弹簧刚度组合调节，使空气弹簧的刚度增大，适应相应的载荷；当车辆的载荷进一步增加，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；当车轮碰到路面凸块，给车轮一个阶跃冲击，必然会引发气囊(1)内的气压产生阶跃；该阶跃压力与副气室(3)的各个分气室内气压形成的压差会打开单向阀(8)，迅速连通气囊(1)和副气室(3)的各个分气室，增大了气囊(1)内的有效气体容积，降低空气弹簧的刚度，减少路面凸块对车身的冲击，提高乘员的舒适性，和车辆的平顺性。