油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)


如果大家對軍事感興趣,或者留意那些重大場合的閱兵儀式,一定注意到某些龐大的特種車輛。而在這些龐大車輛的身后,少不了液壓技術的支持。今天所談到的油氣懸掛技術就是一例,其應用在這些特種車輛上,提高了在山野地運行的機動性、舒適性以及作戰能力。

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖1

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油氣懸掛系統的典型應用如下圖,即使兩側車輪高度不一樣,但是駕駛室依然保持水平。除此之外,右側的圖例也告訴我們,油氣懸掛將有更多的功能。

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖2

這些功能所帶來的的優勢,具體來說,包括:

? 適應于不同駕駛條件下最優的軸荷分配

? 極佳的車輛穩定性

? 與傳統懸掛比較而言,重量更輕

? 底盤的調平功能從而卸載穩定性更好更多的功能選項,如比例阻尼、越野模式等

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖3

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖4

回歸專業本質,我們來談談油氣懸掛的組成:

? 動力單元

? 控制閥塊

? 懸掛油缸

? 阻尼閥

? 蓄能器

? 高度傳感器

? 控制器及軟件

? 診斷設備

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖5

懸掛油缸

基于安裝空間及軸荷等信息,每根車橋24支油缸

油缸規格取決于應用

可提供不同的安裝型式

可集成內置位移傳感器(可選項)

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖6

蓄能器是油氣懸掛系統最重要的組成之一,其相當于機械板簧懸掛的彈簧功能,通過改變充氣壓力也即改變了彈簧剛度。

可選柱塞式或隔膜式

預充惰性氣體:N2

尺寸規格與預充壓力取決于應用

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖7

阻尼閥的應用主要在高級的油氣懸掛系統,可以是固定式的,電比例調節的。但是關于阻尼閥的應用,即需要理論模型的推導,也需要實踐經驗的總結,是一個非常復雜的過程。目前對于大多數被動懸掛來說,阻尼都是固定的或者幾檔可選的。隨著主動懸掛技術的得到不斷的探索,比例調節阻尼的技術逐漸在應用。

基于國外的實踐經驗,一套油氣懸掛系統既要調節剛度又要調節阻尼是相當復雜的。因此通常的做法是調節阻尼,但是固定剛度(即蓄能器充氣壓力)。即便如此,對于可變阻尼的研究和應用,還是在摸索階段。

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖8

高度控制閥塊。在液壓油路上,通過左右油缸的或者前后油缸的交叉連接,取消了穩定桿的設計,或者提高了系統抗點頭或后仰的功能。

標準的高度提升閥塊

駕駛高度,左側/右側升降控制

全部閥集成于閥塊減少管路及維護

集成壓力過濾器

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖9

無論是被動懸掛還是半主動還是主動懸掛,都少不了動力供油單元。目前市面也有一些所謂的“油氣懸掛”,是不需要供油的,但是其只能實現某些非常簡單的懸掛功能,不會成為未來市場的主流。

最大壓力:250bar(根據具體情況)

最大流量:30L/min. (具體取決于應用)

外部電機控制器,或者與主控器集成在一起

電機轉速由軟件控制,按需供油。可采用伺服電機+變速泵的組合,是一種EHA的應用

可選低噪聲油泵

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖10

高度傳感器用以檢測懸掛油缸的高度,相繼轉化為車身高度。作為檢測環節,用以控制的目的。

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖11

控制器ECU。懸掛的控制“中樞”,具有不同于工業級別的應用需求。

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖12

標定和診斷:測試標定以及診斷所用。

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖13

油氣懸掛的特征

標準功能

? 自動標定與高度調節

? 手動升/降調節

? 側跪(前/左/右)


可選項

? 抗點頭(制動時)

? 軸提升

? 儲能(采用蓄能器)

? 額外駕駛高度(避免障礙物)

? 額外的穩定性提升(抗側傾)

? 集成于整車(顯示或者按鈕)

? 水平控制(卸載)

? 越野模式(低穩定性,無穩定性,或3點控制)

? 恒定高度控制(裝載或卸載時保持恒定高度)

? 阻尼切換選擇

? 牽引輔助

? 車輛載重顯示

? 車輪提升(輪胎更換)

? Etc

油氣懸掛系統在特種車輛的應用解決方案(轉自 液壓傳動與控制)的圖14

由此可見,懸掛功能很多,這通常取決于客戶的定位和需求,畢竟不同的功能需求,相應的硬件和軟件配置不一樣,成本肯定也有差異。

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