客車空氣懸架介紹

1、客車空氣懸架典型結(jié)構(gòu)客車空氣懸架典型結(jié)構(gòu) 獨立懸架獨立懸架 對于現(xiàn)在主流的大型客車只有前橋才有獨立懸架，對于現(xiàn)在主流的大型客車只有前橋才有獨立懸架， 而且彈性元件都是空氣彈簧，最大軸荷一般為而且彈性元件都是空氣彈簧，最大軸荷一般為7 7噸。就噸。就 導(dǎo)向機構(gòu)的型式而言，只有雙橫臂式懸架一種，而且都導(dǎo)向機構(gòu)的型式而言，只有雙橫臂式懸架一種，而且都 是不等長的雙叉臂，下橫臂較長，而且橫臂的鉸接點跨是不等長的雙叉臂，下橫臂較長，而且橫臂的鉸接點跨 距很大，以抵抗較大的縱向力。如果非要對客車用的雙距很大，以抵抗較大的縱向力。如果非要對客車用的雙 橫臂懸架分分的話還真能分出三種不同的結(jié)構(gòu)來：橫臂懸架分分

2、的話還真能分出三種不同的結(jié)構(gòu)來： 虛擬主銷式雙橫臂懸架虛擬主銷式雙橫臂懸架 實體主銷式雙橫臂懸架實體主銷式雙橫臂懸架 一、虛擬主銷式雙橫臂懸架虛擬主銷式雙橫臂懸架 這樣的雙橫臂懸架與轎車上用的這樣的雙橫臂懸架與轎車上用的 雙橫臂懸架一樣，上下橫臂分別通過雙橫臂懸架一樣，上下橫臂分別通過 兩個球副（兩個球副（BALL JOINT）與轉(zhuǎn)向節(jié)）與轉(zhuǎn)向節(jié) 相連，可以完成車輪轉(zhuǎn)向和懸架跳動相連，可以完成車輪轉(zhuǎn)向和懸架跳動 兩個自由度的運動，沒有實體的主銷兩個自由度的運動，沒有實體的主銷 結(jié)構(gòu)，上下球副的連線即為虛擬的主結(jié)構(gòu)，上下球副的連線即為虛擬的主 銷。而空氣彈簧一般支撐在上橫臂上。銷。而空氣彈簧一般

3、支撐在上橫臂上。 這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)緊湊，重量這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)緊湊，重量 輕；而缺點是球頭所能承受的力量有輕；而缺點是球頭所能承受的力量有 限，容易損壞，而且球頭的制造成本限，容易損壞，而且球頭的制造成本 較高。較高。VOLVO的雙橫臂前懸架使用這的雙橫臂前懸架使用這 樣的結(jié)構(gòu)。樣的結(jié)構(gòu)。 VOLVO 帶球頭副的雙橫臂 獨立前懸架 二、實體主銷式雙橫臂懸架二、實體主銷式雙橫臂懸架 有了實體的主銷，車輪的轉(zhuǎn)有了實體的主銷，車輪的轉(zhuǎn) 向自由度就可以由主銷來完成，向自由度就可以由主銷來完成， 而懸架跳動的自由度由另外兩個而懸架跳動的自由度由另外兩個 聯(lián)接在上下橫臂上的轉(zhuǎn)軸來完成。聯(lián)接在上下

4、橫臂上的轉(zhuǎn)軸來完成。 因此成本降低，承載能力提高，因此成本降低，承載能力提高， 但是連接主銷和上下擺臂的這個但是連接主銷和上下擺臂的這個 家伙體積很大，很笨重，會使得家伙體積很大，很笨重，會使得 非簧載質(zhì)量增加，所以不利于操非簧載質(zhì)量增加，所以不利于操 控穩(wěn)定性和平順性的提升。目前控穩(wěn)定性和平順性的提升。目前 大多數(shù)雙橫臂懸架都是采用這樣大多數(shù)雙橫臂懸架都是采用這樣 的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。 實體主銷式雙橫臂懸架轉(zhuǎn)向自由度與懸 架跳動自由度完全分開 實體主銷式雙橫臂懸架但是其氣簧支架過于粗壯， 非簧載質(zhì)量之大可想而知 ZF前獨立懸架（帶主銷） 9米前獨立懸架（帶主銷） 非獨立懸架非獨立懸架 客車用的非

5、獨立懸架很多，結(jié)構(gòu)變化也很自由，但總客車用的非獨立懸架很多，結(jié)構(gòu)變化也很自由，但總 結(jié)起來無非就是四連桿空氣懸架、五連桿空氣懸架、板簧結(jié)起來無非就是四連桿空氣懸架、五連桿空氣懸架、板簧 懸架和氣簧與板簧組合式懸架。懸架和氣簧與板簧組合式懸架。 一、五連桿空氣懸架五連桿空氣懸架 五連桿空氣懸架五連桿空氣懸架 一般由四個等長且平行的縱向?qū)驐U和一般由四個等長且平行的縱向?qū)驐U和 一個橫向推力桿組成，五連桿懸架一般只用一個橫向推力桿組成，五連桿懸架一般只用 在前懸架上，在前懸架上， 結(jié)構(gòu)先進(jìn)，具有很高的舒適性和穩(wěn)結(jié)構(gòu)先進(jìn)，具有很高的舒適性和穩(wěn) 定性定性 目前在客車前懸架中使用的很廣泛。目前在客車前懸

6、架中使用的很廣泛。 導(dǎo)向臂式前懸架 懸架承載5-6.5噸，適用于10-12米車輛。 系統(tǒng)包括氣囊2件、減振器2根、橫向推 力桿1根、導(dǎo)向臂2件，橫向穩(wěn)定桿1根。 良好的導(dǎo)向性能。 結(jié)構(gòu)先進(jìn)，具有很高的舒適性和穩(wěn)定性。 二、四連桿空氣懸架二、四連桿空氣懸架 由兩個斜向布置的推力桿和兩個縱向布置的導(dǎo)向桿組成，由兩個斜向布置的推力桿和兩個縱向布置的導(dǎo)向桿組成， 其中斜向布置的推力桿要同事承擔(dān)縱向力和橫向力，有個車型其中斜向布置的推力桿要同事承擔(dān)縱向力和橫向力，有個車型 直接把這兩個斜向布置的推力桿做成一體式的，也就是俗稱的直接把這兩個斜向布置的推力桿做成一體式的，也就是俗稱的 “V推推”。這種結(jié)構(gòu)在

7、前后非獨立懸架中均有使用。而且一般這。這種結(jié)構(gòu)在前后非獨立懸架中均有使用。而且一般這 四個導(dǎo)向桿的側(cè)向投影都是同向、平行且等長的。四個導(dǎo)向桿的側(cè)向投影都是同向、平行且等長的。 一種典型的四連桿非獨立懸架（用于前橋） 一種典型的四連桿非獨立懸架（用于后橋） 四連桿非獨立后懸架（緊湊型均四連桿非獨立后懸架（緊湊型均 衡梁，空氣彈簧位于車架縱梁下衡梁，空氣彈簧位于車架縱梁下 側(cè)，上斜置推力桿未安裝）側(cè)，上斜置推力桿未安裝） 四連桿非獨立后懸架四連桿非獨立后懸架 五連桿非獨立前懸五連桿非獨立前懸 架（縱向?qū)驐U直接作架（縱向?qū)驐U直接作 用橫向穩(wěn)定桿）用橫向穩(wěn)定桿） 隨動橋用空氣懸架產(chǎn)品隨動橋用空氣懸

8、架產(chǎn)品 適用于13.7米旅游車及公交 車隨動橋。 被動轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)向減振器及 轉(zhuǎn)向鎖止缸控制。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè) 計完美，轉(zhuǎn)向減振器可抑制擺 振，最大限度減少輪胎磨損。 門式驅(qū)動橋門式驅(qū)動橋 門式驅(qū)動橋不算是一種懸架，而算是一種車橋門式驅(qū)動橋不算是一種懸架，而算是一種車橋下沉式驅(qū)動橋，一般與下沉式驅(qū)動橋，一般與 四連桿空氣懸架匹配，而且是雙級減速的。一般用于低地板公交車，并匹配后四連桿空氣懸架匹配，而且是雙級減速的。一般用于低地板公交車，并匹配后 橫置發(fā)動機、或者后偏置發(fā)動機使用。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高，目前國內(nèi)的車橋橫置發(fā)動機、或者后偏置發(fā)動機使用。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高，目前國內(nèi)的車橋 生產(chǎn)商沒有能力生產(chǎn)這種

9、車橋。生產(chǎn)商沒有能力生產(chǎn)這種車橋。ZF和和VOITH在國內(nèi)在國內(nèi)OEM生產(chǎn)，但是關(guān)鍵部件仍生產(chǎn)，但是關(guān)鍵部件仍 依賴進(jìn)口。依賴進(jìn)口。 ZF采埃孚門式驅(qū)動橋（四連桿懸架）一種用于客車支撐橋的四連桿非獨立懸架 高度閥介紹高度閥介紹 一般空氣懸架的客車前懸架左右各一個空氣彈簧，共用一個高度調(diào)節(jié)裝置（有一般空氣懸架的客車前懸架左右各一個空氣彈簧，共用一個高度調(diào)節(jié)裝置（有 側(cè)跪或角跪功能的側(cè)跪或角跪功能的ECAS系統(tǒng)則是每個空氣彈簧使用一個高度調(diào)節(jié)裝置），而后懸系統(tǒng)則是每個空氣彈簧使用一個高度調(diào)節(jié)裝置），而后懸 架（驅(qū)動橋）一般都有四個空氣彈簧，每側(cè)兩個，中間使用均衡梁（俗稱扁擔(dān)梁）架（驅(qū)動橋）一般都有

10、四個空氣彈簧，每側(cè)兩個，中間使用均衡梁（俗稱扁擔(dān)梁） 架在車橋上，每側(cè)的兩個空氣彈簧共用一個高度調(diào)節(jié)閥。架在車橋上，每側(cè)的兩個空氣彈簧共用一個高度調(diào)節(jié)閥。 控制元件-高度閥數(shù)目和安裝 1三閥：理論上講三點定一平面，所以采用三閥布置最合理。因為采用單閥的懸架，左、右空氣 彈簧氣路相通，其角剛度為零。一般車型采用前1后2布置方式，獨立懸架車型可采用前2后1布置 方式。兩個高度閥應(yīng)盡量布置在側(cè)傾角剛度大的位置，以增大整車角剛度。 2四閥：對于前懸架采用獨立懸架，后懸架采用C形梁大跨距氣簧，為了充分發(fā)揮其增大角剛度 的設(shè)計，可以前、后都采用兩個高度閥。對于62特大型客車，二、三橋單側(cè)氣簧連通，也是左、

11、 右各布置一個高度閥；如果前懸架采用兩個高度閥，就成為四閥布置。但四閥布置屬超定位，只 適宜用于行駛在較好路面而且停放在平地上的大、中型客車。 3五閥：對于特大型的62通道（鉸接）式客車，一般采用前1中2后2的布置，也有采用前2 （獨立懸架）中1后2的布置。 4高度控制閥的安裝：高度控制閥水平擺臂的臂長應(yīng)200 mm，臂端與柔性接頭相連，可上下 調(diào)節(jié)。如果整車的另一懸架為非空氣懸架，其高度會隨載荷變化，則空氣懸架高度閥的擺臂應(yīng)布 置成與汽車縱軸線垂直，以免高度受其影響。 空氣懸架轉(zhuǎn)向與懸架的跳動干涉 非獨立空氣懸架(四連桿導(dǎo)向機構(gòu)) 非獨立空氣懸架的運動校核方法如圖5所示 O1 P為上導(dǎo)向桿在

12、側(cè)視圖上投影，O2Q為下導(dǎo)向 桿在側(cè)視圖上投影。當(dāng)前輪上下跳動時節(jié)臂球 銷中心A。隨四連桿上P、Q兩端點運動，PQA1三 點構(gòu)成一個不變?nèi)切?。端點01 是端點P的擺 動中心，其運動軌跡為圓弧EE ，端點O2是端點 Q的擺動中心，其運動軌跡為圓弧FF 。當(dāng)P點沿 圓弧EE。向上運動到P 點時，以P 點為圓心、 PQ為半徑作圓弧與圓弧FF 相交于Q 點，然后以 P 為中心、PA。為半徑作圓弧，與以Q 為中心、 QA 為半徑作圓弧的交于A1 點。當(dāng)P點沿圓弧EE 向下運動到P， 點時，同理可求得此時轉(zhuǎn)向節(jié) 臂球銷中心的位置A2 。過A 、A2 、A3 三點作 圓弧KK ，即為懸架上下運動時A 點的

13、運動軌跡。 另一方面A1點又是縱拉桿上的一點，縱拉桿繞 轉(zhuǎn)向搖臂下端球銷中心B 點擺動，其運動軌跡 為圓弧JJ ，參照方法一可求出轉(zhuǎn)向裝置與懸架 共同運動的干涉量。由于B 點易于布置在A。點 隨懸架跳動時的擺動中心點附近，懸架與轉(zhuǎn)向 傳動裝置共同運動的干涉量一般比板簧懸架的 小。若偏差過大，也可通過修改B點位置以及 優(yōu)化導(dǎo)向桿系結(jié)構(gòu)參數(shù)，直至合格。 獨立懸架轉(zhuǎn)向與懸架跳動干涉 圖6為不等長雙橫臂獨立空氣懸架，取 左半側(cè)的懸架為研究對象。O P為上導(dǎo) 向叉形臂在主視圖上投影，0z Q為下導(dǎo) 向叉形臂在主視圖上投影。P點以()】 點為中心擺動，Q點以02點為中心擺動。 當(dāng)車輪上下跳動時，梯形臂球銷中心A。 點隨主銷PQ一起作平移運動，由每個PQ 的位置可以確定一個A 點的位置。當(dāng)有 三個A 點的位置時，可以求得At點的運 動軌跡為圓弧JJ ；另一方面A。點又是 左橫拉桿上的一點，左橫拉桿繞轉(zhuǎn)向搖 板球銷中心B 點擺動，其運