客車空氣懸架高度控制閥種類及布置

1、客車空氣懸架高度控制閥種類及布置客車空氣懸架高度控制閥種類及布置42第5期客車技術(shù)與研究BUSTECHN0LoGYANDRESEARCH客車空氣懸架高度控制閥種類及布置楊國(guó)庫(kù)(廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司,福建廈門361023)摘要:主要介紹空氣懸架用高度控制閥分類與布置,及其對(duì)懸架側(cè)傾角剛度的影響.關(guān)鍵詞:客車;空氣懸架;高度控制閥;分類;布置;角剛度中圖分類號(hào):U463.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1006-3331(2010)()5004202Abstract:Theauthormainlyintroducestheairsuspensionlevelingvalueclassificat

2、ionandlayoutaswellasitsinfluencetothesuspensionrollanglestiffness.Keywords:busandcoach;airsuspension;levellingvalve;classification;layout;anglestiffness隨著人們對(duì)車輛乘坐舒適性要求的提高和我國(guó)客車懸架技術(shù)的發(fā)展,空氣懸架在客車上的應(yīng)用日益廣泛.高度控制閥是空氣懸架系統(tǒng)的重要組成部分,可以通過(guò)充,放氣調(diào)整整車的姿態(tài)角,保持車輛恒定的行駛高度.空氣懸架設(shè)計(jì)時(shí),通過(guò)合理布置高度控制閥及其數(shù)量,還可提高車輛的舒適性和抗側(cè)傾能力.1 高度控制閥分類與布置

3、1.1 高度控制閥的分類1)有延時(shí)作用的高度控制閥.其控制桿非剛性,即裝有彈性件,內(nèi)部有阻尼介質(zhì),將擺臂的運(yùn)動(dòng)延緩小段時(shí)間,再傳到開啟閥門,使控制桿在較高頻率振動(dòng)時(shí),輸出端不運(yùn)動(dòng),因而不開,關(guān)閥芯;當(dāng)慢速運(yùn)動(dòng)時(shí),阻尼力很小,輸出端隨輸入端運(yùn)動(dòng)而開,閉閥門.這種閥可使空氣懸架在行駛中減少耗氣,減少功率損失,適合空壓機(jī)排氣量不足的車型.典型產(chǎn)品有漢德90554147.2)無(wú)延時(shí)作用的高度控制閥.其控制桿剛性連接,直接操縱閥門.優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng).陜,及時(shí)對(duì)氣囊充,放氣,平穩(wěn)舒適;缺點(diǎn)是行駛中因車軸不停跳動(dòng),高度閥總在充,放氣,增加耗氣量和功率損失,且有響聲,還降低使用壽命.對(duì)于高檔客車,因上,下乘客載荷變

4、化很慢,采用無(wú)延時(shí)較合適.對(duì)于自卸車或一次性加,卸載很大的貨車,采用有延時(shí)的高度控制閥較合適.無(wú)延時(shí)作用的典型產(chǎn)品有克諾爾SV1295高度控制閥.3)可調(diào)節(jié)車身高度的高度控制閥，典型產(chǎn)品如克諾爾SV1295.客車要求裝有下跪調(diào)節(jié),可以另設(shè)兩位三通電磁閥及管路來(lái)控制,由四個(gè)常開,兩個(gè)常作者簡(jiǎn)介:楊國(guó)庫(kù),男,高級(jí)技術(shù)主管;主任工程師.閉電磁閥組成控制系統(tǒng).根據(jù)需要可由不同的電氣系統(tǒng)控制而達(dá)到前后車身獨(dú)立升降,整車同時(shí)升降或車身側(cè)傾等功能.車身特別低的客車可以靠它提高離地間隙,在壞路上改善通過(guò)性.控制原理如圖1所示.圖1兩位j通電磁閥升降原理圖4)電控高度控制閥.車軸與車身的相對(duì)運(yùn)動(dòng)靠杠桿控制電量位

5、移傳感器,再用其輸出電壓來(lái)控制繼電器及氣路系統(tǒng).用電量控制容易實(shí)現(xiàn)延時(shí),下跪,舉升等功能.典型產(chǎn)品有美國(guó)威巴克電控高度控制閥.1.2高度控制閥的布置高度控制閥的布置方式有下列幾種:1）三閥布置.理論上講,三點(diǎn)定一個(gè)平面,所以采用三閥布置最合理,超過(guò)這個(gè)數(shù)為過(guò)定位,少于這個(gè)數(shù)目為不穩(wěn)定.但是,采用單閥的懸架,左,右空氣彈簧氣路相通,其角剛度為零,由于后懸架彈性元件的角剛度往往比前懸架大得多,這樣布置會(huì)使整車的角剛度不足,所以寧可將二閥布置在后懸架.因此,三閥布置采用前l(fā)后2較合理,且前1高度控制閥布置在乘客門處.我公司常見的兩軸車及三軸車都采用這種布置方式.控制原理如圖2所示.第5期楊國(guó)庫(kù):客車

6、空氣懸架高度控制閥種類及布置43圖2三個(gè)高度控制閥氣路原理罔2）四閥布置.前,后懸架各2個(gè)高度控制閥,使前,后氣簧的角剛度都得到利用.只適用于在平順路面上行駛的客車.獨(dú)立懸架其彈性元件的角剛度大,適合裝用兩個(gè)高度控制閥,以增大整車的角剛度,并不是因?yàn)樽?右懸架導(dǎo)向臂分開而不能裝一個(gè)閥;配c型梁的后懸架也是角剛度比較大,也裝2個(gè)高度控制閥.4個(gè)閥屬于超定位,可能發(fā)生3輪著地,1輪離地的危險(xiǎn)行駛狀況,然而這種情況應(yīng)該說(shuō)是很罕見的.對(duì)于前懸為獨(dú)立懸架的空氣懸架客車,有裝前2后2高度控制閥的,也有裝前2后l高度閥的.筆者做過(guò)對(duì)比試驗(yàn),對(duì)于前獨(dú)立懸架,后懸架配c型梁的空氣懸架客車,采用前1后2布置機(jī)械高

7、度控制閥的綜合效果較好.3）五閥布置.除了一,二橋采用四閥外,第三橋又裝一個(gè)高度控制閥（左,右氣簧連通）,整車便成為五閥布置.這種布置屬于嚴(yán)重超定位,有些進(jìn)口品牌三軸車也采用這種布置.2布置方式與側(cè)傾角剛度2.1 三閥控制多數(shù)空氣懸架的汽車采用3個(gè)高度閥控制,即前,后懸架中有1個(gè)采用單個(gè)高度閥控制,左,右空氣彈簧用三通接頭連通.這樣,側(cè)傾時(shí)氣路相通,左,右氣簧氣壓相等.如果不計(jì)及左,右氣簧因高度不同,其有效面積略有不同,導(dǎo)致負(fù)荷有所差異,可以認(rèn)為左,右氣簧負(fù)荷相等,沒有側(cè)傾反力矩,即角剛度為零.所以對(duì)此狀態(tài),一定要在前（后）懸架配置橫向穩(wěn)定桿來(lái)增大側(cè)傾角剛度或在左右氣囊管路上增加節(jié)流閥.2.2

8、 四閥控制采用前2后2的四閥控制方式,如果每個(gè)高度控制閥對(duì)空氣彈簧的充,放氣具有較強(qiáng)的節(jié)流作用,或者不計(jì)及其充,放氣狀態(tài),那么可將空氣彈簧當(dāng)作一個(gè)隔離的彈性元件,懸架的側(cè)傾角剛度為=1/2CAD式中c為空氣彈簧在設(shè)計(jì)位置的垂直剛度;D為懸架左,右空氣彈簧中心距.對(duì)于獨(dú)立懸架,C應(yīng)取在車輪接地點(diǎn)的折算剛度,D應(yīng)取輪距.由于高度控制閥對(duì)空氣彈簧的充,放氣具有直接影響,側(cè)傾時(shí)高度控制閥的反應(yīng)快慢直接影響到側(cè)傾角度,所以布置時(shí)兩側(cè)的高度控制閥間距應(yīng)盡可能大.2.3電子控制式空氣懸架采用電子控制式空氣懸架（ECAS）,具有許多優(yōu)點(diǎn).除了可以調(diào)節(jié)車身高度，舉開或下跪之外,還可以控制車身姿態(tài),其中控制側(cè)傾角

9、是一項(xiàng)重要功能.當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或傾斜,在側(cè)向受到一定量的側(cè)向加速度或側(cè)向力之后,由傳感器將信號(hào)傳給電控系統(tǒng),立即將單高度控制閥的三通接頭隔離,使左,右氣簧的氣路不連通，從而增大這個(gè)懸架的側(cè)傾角剛度.瓦布克ECAS的隔離時(shí)間有限制，可以設(shè)定，如10s后開啟，但最長(zhǎng)不超過(guò)60S.這樣就實(shí)現(xiàn)了三點(diǎn)定平面，沒有4個(gè)高度控制閥的過(guò)定位問(wèn)題,又達(dá)到了行駛時(shí)等于沒有高度控制閥,各氣簧自己封閉,加大側(cè)傾角剛度等目的.3結(jié)束語(yǔ)本文主要介紹空氣懸架用高度控制閥分類與布置及其對(duì)懸架側(cè)傾角剛度的影響,并對(duì)具體車型提供了參考意見,希望能對(duì)設(shè)計(jì)者和使用者有所幫助.參考文獻(xiàn):1陳耀明，等.汽車T程手冊(cè)(設(shè)計(jì)篇：懸架部分)KJ.北京：人民交通出版社,2001.5.2劉惟信.汽車設(shè)計(jì)【M】.北京:清華大學(xué)出版社,2001.7.【3】張廣世,郭榮生.延遲型高度閥特性參數(shù)的研究嘰鐵道車輛,2006,f2)【 4J蘇先輝,張銳,沈鋼.高度閥對(duì)鐵道車輛高度控制方式的研究JJ.機(jī)械研究與應(yīng)用,2004,(6)5周順達(dá),孫濟(jì)冬.日本LV3型高度控制閥J1.國(guó)外鐵道車輛,2004,(1)【6