阅读说明：本技术 油气悬架及矿用自卸车 (Oil gas suspension and mining dump truck ) 是由 耿艳钞 刘庆教 刘朋 郭彦斌 陈希 张嘉根 于 2019-02-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种油气悬架及矿用自卸车。其中,油气悬架包括：缸筒,其内预填充有油气；缸底,设于所述缸筒的端部；活塞杆,第一端可动地设于所述缸筒内,第二端位于所述缸筒外；第一活塞,设于所述缸筒内,且连接于所述活塞杆的第一端；第二活塞,设于所述缸筒内,且位于所述第一活塞与所述缸底之间；以及弹性件,连接所述第二活塞与所述缸底。本发明提供的油气悬架通过油气和弹性件双重缓冲减振,可靠性高,解决了单一油气减振的油气悬架在油气泄漏、减振失效的情况下,车辆无法正常行驶的问题。(The invention relates to an oil-gas suspension and a mining dump truck. Wherein, hydro-pneumatic suspension includes: the cylinder barrel is pre-filled with oil gas; the cylinder bottom is arranged at the end part of the cylinder barrel; the first end of the piston rod is movably arranged in the cylinder barrel, and the second end of the piston rod is positioned outside the cylinder barrel; the first piston is arranged in the cylinder barrel and connected to the first end of the piston rod; the second piston is arranged in the cylinder barrel and is positioned between the first piston and the cylinder bottom; and an elastic member connecting the second piston and the cylinder bottom. The hydro-pneumatic suspension provided by the invention has the advantages that the hydro-pneumatic suspension is subjected to double buffering and vibration reduction through the oil gas and the elastic piece, the reliability is high, and the problem that a vehicle cannot normally run under the conditions of oil gas leakage and vibration reduction failure of the hydro-pneumatic suspension with single hydro-pneumatic vibration reduction is solved.)

油气悬架及矿用自卸车

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种油气悬架及矿用自卸车。

背景技术

矿用自卸车是一种在各类大型露天矿区、水利水电工程中等进行运输作业的大型运输机械，属于非公路车辆。矿用自卸车行驶路面路况非常差，对于整车舒适度、行驶平顺性和操作稳定性要求比较高，油气悬架作为整车的缓冲减振机构，是连接车桥与车架的主要零部件，油气悬架的可靠性对于整车的可靠性、舒适度等至关重要。再者，矿用自卸车为短轴距和质量特别大的车型，没有相应的空间来安装传统的钢板弹簧减振，较适宜安装使用油气悬架。

油气悬架一般包括缸筒、活塞、活塞杆和密封系统等。矿用自卸车在道路上行驶遇到坑洼或凸起障碍物时，油气悬架的活塞杆伸缩幅度较大、较快，容易发生活塞与缸底或导向套直接接触，活塞杆频繁伸缩导致密封损坏漏油漏气的问题。

而车辆在运输路途中，油气悬架出现漏油漏气问题，将导致油气悬架的减振作用失效，车辆无法行驶；而由于车辆又远离维修工厂，现场维修成本将大大增加，并且将影响其他车辆的正常行驶，严重时发生安全事故。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种油气悬架及矿用自卸车，用于缓解油气悬架漏油漏气车辆无法正常行驶的问题。

本发明的一些实施例提供了一种油气悬架，其包括：

缸筒，被构造为其内用于预填充油气；

缸底，设于所述缸筒的端部；

活塞杆，第一端可动地设于所述缸筒内，第二端位于所述缸筒外；

第一活塞，设于所述缸筒内，且连接于所述活塞杆的第一端；

第二活塞，设于所述缸筒内，且位于所述第一活塞与所述缸底之间；以及

弹性件，连接所述第二活塞与所述缸底。

在一些实施例中，油气悬架包括连接板，设于所述缸底，所述弹性件通过所述连接板与所述缸底连接。

在一些实施例中，所述弹性件包括非金属弹性件或金属弹性件。

在一些实施例中，所述弹性件包括可折叠式的弹性体，其第一端连接于所述缸底，第二端连接于所述第二活塞。

在一些实施例中，所述第二活塞包括浮动活塞。

在一些实施例中，所述缸底设有用于向所述缸筒内注入气体的第一通道。

在一些实施例中，所述活塞杆的第二端设有用于向所述缸筒内注入液压油的第二通道。

在一些实施例中，所述活塞杆的内部设有第一腔，所述第一活塞和所述第二活塞均设有连通所述第一腔与所述缸筒内的空间的通孔。

在一些实施例中，油气悬架包括导向套，设于所述缸筒远离所述缸底的一端，用于对所述活塞杆的运动进行导向。

在一些实施例中，所述第一活塞与所述导向套之间形成第二腔，所述第二腔位于所述活塞杆与所述缸筒之间。

在一些实施例中，所述活塞杆的内部设有第一腔，所述活塞杆上设有连通所述第一腔与所述第二腔的第三通道。

在一些实施例中，所述第三通道包括：

第一部位，连通所述第二腔；

第二部位，连通所述第一部位和所述第一腔，所述第二部位的流通面积小于所述第一部位的流通面积；以及

滚珠，设于所述第一部位，其截面面积大于所述第二部位的流通面积；所述滚珠用于在所述第二腔内的压力大于所述第一腔内的压力的情况下，使所述第一部位与所述第二部位的连通断开；在所述第一腔内的压力大于所述第二腔内的压力的情况下，使所述第一部位与所述第二部位连通。

在一些实施例中，所述油气悬架在使用状态下，所述缸筒设有所述缸底的一端位于上部，所述缸筒远离所述缸底的一端位于下部。

在一些实施例中，所述缸底与所述缸筒可拆卸连接。

本发明的一些实施例提供了一种矿用自卸车，其包括上述的油气悬架。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

在一些实施例中，油气悬架通过油气与弹性件的结合，在一般情况时，油气悬架通过活塞杆伸缩，压缩油气，实现悬挂功能，保证整车的舒适度、行驶平顺性和操作稳定性；当油气悬架漏油漏气，或者路况恶劣，造成活塞杆大幅度伸缩时，第一活塞接触第二活塞，压缩弹性件，弹性件起到缓冲减振作用，避免出现油气悬架漏油漏气以及恶劣工况下车辆无法正常行驶的情况。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一些实施例提供的油气悬架的局部剖视示意图；

图2为本发明一些实施例提供的缸底的局部剖视示意图；

图3为图2的侧视示意图；

图4为本发明一些实施例提供的浮动活塞的剖视示意图。

附图中标号说明：

1-缸筒；

2-缸底；21-第一通道；22-连接部；23-延伸部；24-第一孔；25-第二孔；

3-活塞杆；31-第二通道；32-第一腔；33-第三通道；34-滚珠；

4-第一活塞；41-第一通孔；

5-第二活塞；51-第二通孔；

6-弹性件；

7-连接板；

8-导向套；

9-第二腔；

10-支撑环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，为一些实施例提供的油气悬架的示意图。

在一些实施例中，油气悬架包括缸筒1。缸筒1内预置有油气，通过压缩油气实现减振。油气包括液压油和气体。可选地，气体包括惰性气体,例如：干燥氮气。

在一些实施例中，油气悬架包括缸底2，缸底2设于缸筒1的端部。

在一些实施例中，缸底2与缸筒1可拆卸连接。缸底2与缸筒1为分体式结构、拆装维护方便。可选地，缸底2通过螺钉与缸筒1连接。

在一些实施例中，油气悬架包括活塞杆3，活塞杆3的第一端可动地设于缸筒1内，活塞杆3的第二端位于缸筒1外。

在一些实施例中，油气悬架包括第一活塞4，第一活塞4设于缸筒1内，且连接于活塞杆3的第一端。

可选地，第一活塞4通过螺钉与活塞杆3连接。

在一些实施例中，油气悬架包括第二活塞5，第二活塞5设于缸筒1内，且位于第一活塞4与缸底2之间。

在一些实施例中，油气悬架包括弹性件6，弹性件6连接第二活塞5与缸底2。

在一些实施例中，缸筒1内预置有油气，一般路况时，油气悬架通过活塞杆3伸缩，压缩油气(气体和液压油)，实现悬挂功能，保证整车的舒适度、行驶平顺性和操作稳定性。当油气悬架漏油漏气，或者，出现恶劣路况时，活塞杆3大幅度伸缩，第一活塞4接触到第二活塞5，压缩弹性件6，弹性件6起到一定缓冲减振作用，减少活塞杆3的运动幅度，避免第一活塞4与缸底2直接接触，而影响整个油气悬架的可靠性。

在油气悬架出现漏油漏气现象时，油气减振失效，弹性件6可以起到减振作用，保证车辆能够继续工作，解决了单一油气减振的油气悬架在油气泄漏减振失效的情况下，车辆无法正常行驶的问题。

在一些实施例中，缸筒1通过油气和弹性件6双重缓冲减振，可靠性高，缓冲减振效果好。

在一些实施例中，油气悬架包括连接板7。连接板7设于缸底2，弹性件6通过连接板7与缸底2连接。弹性件6的一端连接于连接板7，另一端连接于第二活塞5。可选地，连接板7通过螺钉连接缸底2。

在一些实施例中，弹性件6包括非金属弹性件或金属弹性件。

在一些实施例中，弹性件6包括可折叠式的弹性体。弹性件6的第一端连接于缸底2，弹性件6的第二端连接于第二活塞5。

可选地，弹性件6包括可穿过油气的筒形结构。

在一些实施例中，第二活塞5的外周与缸筒1的内壁间隙配合，第二活塞5可在缸筒1内自由滑动。

在一些实施例中，第二活塞5的外周设有螺旋槽，螺旋槽内用于注入润滑油，以使第二活塞5可在缸筒1内自由滑动。

在一些实施例中，第二活塞5采用耐磨硬质非金属材料制成。

在一些实施例中，连接板7、第二活塞5与弹性件6形成弹性体系统。

可选地，弹性体系统通过螺钉与缸底2连接。

在一些实施例中，第二活塞5具有自润滑耐磨的特点，第二活塞5的表面设有螺旋槽，用于注入润滑油，保证良好的润滑，减少第二活塞5的磨损。第二活塞5采用非金属材料制成，可以避免金属材质的第一活塞4与其接触时，发生撞击异响。

在一些实施例中，第二活塞5包括浮动活塞。可选地，浮动活塞具有自润滑作用。浮动活塞在缸筒1内可以自动校正，不会因安装不同心而产生偏心磨损。浮动活塞采用耐磨材质硬塑料制成，硬质材料既能保证其机械性能，又能避免第一活塞4与其撞击而破碎，还可以减少撞击异响。

在一些实施例中，缸底2设有用于向缸筒1内注入气体的第一通道21。

在一些实施例中，活塞杆3的第二端设有用于向缸筒1内注入液压油的第二通道31。

在一些实施例中，活塞杆3的内部设有第一腔32。

第一活塞4设有连通第一腔32与缸筒1内的空间的第一通孔41。

如图4所示，第二活塞5设有连通第一腔32与缸筒1内的空间的第二通孔51。

在一些实施例中，整个弹性体系统处于惰性气体和液压油中，避免接触空气阳光后的老化问题，大大提高了使用寿命。

在一些实施例中，油气悬架包括导向套8。导向套8设于缸筒1远离缸底2的一端，用于对活塞杆3的运动进行导向。

可选地，导向套8通过螺钉与缸筒1连接。

在一些实施例中，第一活塞4与导向套8之间形成第二腔9，第二腔9位于活塞杆3与缸筒1之间。

在一些实施例中，活塞杆3的内部设有第一腔32，活塞杆3上设有连通第一腔32与第二腔9的第三通道33。

在一些实施例中，第三通道33包括第一部位，第一部位连通第二腔9。

在一些实施例中，第三通道33包括第二部位，第二部位连通第一部位和第一腔32，第二部位的流通面积小于第一部位的流通面积。

在一些实施例中，第三通道33包括滚珠34。滚珠34设于第一部位，滚珠34的截面面积大于第二部位的流通面积。

滚珠34用于在第二腔9内的压力大于第一腔32内的压力的情况下，压力差使滚珠34压向第二部位，密封第二部位的开口端，使第一部位与第二部位的连通断开。

滚珠34还用于在第一腔32内的压力大于第二腔9内的压力的情况下，压力差推动滚珠34悬浮于第一部位内，让开第二部位的开口端，使第一部位与第二部位连通。

在一些实施例中，活塞杆3上设置的第三通道33具有类似于单向阀的作用。

在一些实施例中，活塞杆3上还设有阻尼孔。

在一些实施例中，油气悬架包括支撑环10。支撑环10设于第一活塞4的外周。

在一些实施例中，活塞杆3受力缩回缸筒1，压缩油气时，内部气体压力升高，第一腔32内的液压油通过单向阀孔(第三通道33)和支撑环10的开口间隙流入第二腔9内，此时液压油流速较低，产生的阻尼作用力较小，此时主要依靠内部气体受压产生的反作用力于悬架，进行减振缓冲。

活塞杆3受拉伸力伸出缸筒1时，第二腔9内的液压油受压缩，此时单向阀(第三通道33)处于关闭状态，在压力作用下只能通过支撑环10的开口间隙流入第一腔32内，此时液压油流速较快，产生的阻尼作用力较大。而由于第一腔32的体积增大的多，第二腔9的体积缩小的少，两腔体积相差较大，气体所占体积相应增大，内部气体压力变小。此时主要依靠液压油产生的阻尼作用力于悬架，进行减振缓冲。

在一些实施例中，油气悬架通过缸筒1内的液压油传递压力，通过缸筒1内的惰性气体做弹性介质，并且在活塞杆3上设置阻尼孔和单向阀孔，通过活塞杆3伸缩实现气体压缩和液压油单向节流，改变悬挂系统刚度和阻尼吸收振动，保证整车的舒适度、行驶平顺性和操作稳定性。

在一些实施例中，由于油气混合中，气体一般位于油的上方，因此，油气悬架在使用状态下，缸筒1设有缸底2的一端位于上部，缸筒1远离缸底2的一端位于下部，以使气体位于弹性件6的一端，更好地实现减振。

在一些实施例中，如图2所示，缸底2包括与缸筒1连接的连接部22，还包括伸入缸筒1内的延伸部23。连接部22的径向尺寸大于延伸部23的径向尺寸，连接部22与延伸部23形成卡口限位，与缸筒1的外壁配合。

在一些实施例中，如图3所示，缸底2的连接部22设有一圈第一孔24，第一孔24用于通过螺钉与缸筒1连接。

位于延伸部23内侧的缸底2上设有一圈第二孔25，第二孔25用于通过螺钉与连接板7连接，保证螺钉通过此孔将整个弹性体系统拧紧于缸底2上。

第一孔24和第二孔25以延伸部23为基准均匀分布，保证了弹性体系统和缸底2、缸筒1的同心度。

在一些实施例中，缸底2与缸筒1为分体式结构，缸底2设有第一孔24和第二孔25，保证了弹性体系统的可装配性。

在一些实施例中，浮动活塞与缸筒1的内孔同心，可以自由滑动和均匀受力。

一些实施例提供了一种矿用自卸车，其包括上述的油气悬架。

矿用自卸车主要用于大型露天矿区和水利水电工程，矿用自卸车体型庞大，现场维修性差，所以可靠性要求非常高。

油气悬架为矿用自卸车的重要零部件。矿用自卸车在道路上行驶遇到坑洼或凸起障碍物时，油气悬架的活塞杆伸缩幅度较大、较快，容易发生金属直接接触，影响可靠性。如果车辆在运输路途中突然出现漏油漏气问题，油气悬架作用失效，车辆无法行驶，现场维修成本将大大增加，严重时发生安全事故。

针对矿用自卸车恶劣的路况，以及油气悬架漏油漏气的现象，本公开提供的油气悬架，其弹性件6两端分别与缸底2和第二活塞5连接，第二活塞5与缸筒1的内壁间隙配合，处于悬空状态，可以在缸筒1内自由移动；在活塞杆3缩回时，第一活塞4与第二活塞5接触压缩弹性件6，整个油气悬架除了通过内部气体压缩和液压油流动起到缓冲减振作用外，弹性件6也能起到缓冲减振作用，以确保油气悬架在出现漏气漏油时车辆仍可以正常使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。另外，在没有明确否定的情况下，其中一个实施例的技术特征也可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。