CN201086607Y - 大型铰接客车铰接系统中的液压控制体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安装在大型铰接客车铰接系统中的液压控制体，它由本体、上摆杆、芯轴、两个单向阀、两个单向溢流阀和一个电磁阀构成；其特征在于：所述芯轴安装在本体内；经上摆杆与铰接客车底盘铰接系统中的横梁上；芯轴和上摆杆随着大型铰接客车前、后车夹角的变化而转动；在所述本体内和芯轴上开有数条油槽，这些油槽分为两组，每组油槽分别经单向阀、电磁阀、单向溢流阀与被控左液压缸、右液压缸相连。当大型铰接客车转弯时，铰接客车铰接系统中的横梁带动上摆杆、芯轴转动，在芯轴转动的过程中，使流入和流出左、右液压缸内的液压油的速度和油量发生变化，进而使左、右液压缸为整车提供随前、后车夹角变化而变化的阻尼力。

Description

大型铰接客车铰接系统中的液压控制体

技术领域

本实用新型涉及一种安装在大型铰接客车底盘铰接系统中的液压控制体，尤指一种安装在14～18米长后置发动机大型铰接客车底盘铰接系统中的液压控制体。

背景技术

在2005年以前，在中国大中城市中行驶的二级或二级以上大型铰接客车(俗称大通套)基本上都是前置发动机铰接客车，发动机安装在客车前端，由前车架带动后车架行驶，前车架与后车架之间通过球头销连接。这种前置发动机铰接客车的缺点是：车内空间利用率低，车内噪音大，舒适性差，整车车桥载荷分配不合理，快速行驶中易产生甩尾现象，不适合做为快速公交系统用车。

随着汽车制造业的发展，后置发动机铰接客车因其具有车内空间利用率高，车内噪音小，舒适性好，整车车桥载荷分配合理，适合做为快速公交系统用车等优点，开始逐渐取代前置发动机铰接客车。

由于后置发动机铰接客车采用第三桥驱动，后车推动前车行驶。当铰接客车前、后车水平方向产生夹角(如转向)时，后车会对前车第二桥产生一个垂直于前进方向的侧向力，这个力和前、后车夹角及第三桥的驱动力成正比。随着前、后车夹角及第三桥驱动力的增大，侧向力增大，将使第二桥车轮和地面产生侧滑，前、后车剪切，客车失控，因此需要在后置发动机铰接客车前、后车之间安装一种底盘铰接系统，该底盘铰接系统不仅具有实现铰接客车前、后车铰接的功能，而且，还应能随着前后车转角的增大而提供相应增大的阻尼力，阻止第二桥轮胎产生侧滑，防止前、后车发生剪切现象。

国外生产后置发动机铰接客车底盘铰接系统的厂家有三家：分别是德国的Hubner公司、德国Hemscheidt公司和匈牙利IKARUS公司，其中匈牙利IKARUS公司已被德国公司收购。上述德国两家公司生产的应用于后置发动机铰接客车中的底盘铰接系统都采用高集成的结构设计思路，其生产的铰接系统为高集成整体结构，不可拆分。其优点是：安装简单、方便，有效地减小了结构占用的空间。但是，其缺点是：制造难度大、制造成本高、维护成本高。

目前，生产此种集成度较高、个体体积较大的钢件产品所需要的模具费用非常高，而且，由于我国钢铁行业的技术水平与国外先进的钢铁行业相比还存在一定的差距，所以，这无形之中提高了我国生产加工此类产品的难度和成本。目前，这种高集成铰接系统在我国市场上的售价都在20万以上，且居高不下，这对我国的城市交通改造工程造成了很大的压力。

此外，这种高集成度的铰接系统虽然安装过程比较方便快捷，但是当系统在使用过程中某部分出现损坏或年久耗损后更换起来就出现了很大的麻烦，由于集成度太高，拆卸起来十分麻烦，而且很多总成部件即使是其中某一个很小的零部件损坏也要整体更换，一是造成很大的浪费，再就是造成维护成本居高不下。

另外，这些铰接系统都属于国外技术，在国内这种技术完全是空白。随着我国客车行业的发展，对这种应用于大型铰接客车中的底盘铰接系统的需求正在进一步提高，这就势必对我国造成一种技术垄断。

对于我国这样一个人口众多，资源相对紧缺的国家来说，开发出一款既能满足后置发动机铰接客车的铰接要求、又能有效地降低制造成本和维护成本的底盘铰接系统是发展我国客车行业、适合我国国情需要的、迫切需要解决的问题。

为了解决上述问题，本申请人潜心研究开发了一套适合我国国情的、适用于14～25米长二级或二级以上后置发动机大型铰接客车的底盘铰接系统。该底盘铰接系统包括拆分式桁架结构、液压控制系统和电气控制单元三部分，它通过液压控制系统为大型铰接客车提供随前、后车转角的增大而相应增大的阻尼力，以阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生侧滑，防止前、后车剪切。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种安装在后置发动机大型铰接客车底盘铰接系统中的液压控制体。该液压控制体采用机械的的方式将前后车之间的夹角传递到液压控制体本体内，并用机械的方式控制液压系统随前后车之间夹角的增大而提供相应增大的阻尼。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种大型铰接客车铰接系统中的液压控制体，它由本体、上摆杆、芯轴、两个单向阀、两个单向溢流阀、一个电磁阀和节流阀构成；

在本体上开有与被控左液压缸相连的接口、与被控右液压缸相连的接口和与储油罐相连的接口；所述两个单向阀、两个单向溢流阀、一个电磁阀和节流阀安装在本体上；

芯轴安装在本体内；上摆杆的一端固定在芯轴的顶部，另一端固定在大型铰接客车底盘铰接系统拆分式桁架结构中的横梁上；芯轴、上摆杆随着大型铰接客车前、后车夹角的变化而转动；

在所述本体内和芯轴上开有数条油槽，这些油槽分为两组，每组油槽分别经单向阀、电磁阀、单向溢流阀与被控左液压缸、右液压缸相连。

本实用新型在所述芯轴上开有两组油槽，这两组油槽分别与被控左液压缸和右液压缸相通；每组油槽至少包括两条油槽，一条为进油槽，一条为扇形出油槽，这两条油槽彼此相通；

在所述扇形油槽的一侧、本体内，开有若干条油槽，在每条油槽内安装有一个喷油嘴，每条安装有喷油嘴的油槽交汇形成一条总油槽，这条总油槽再经所述单向阀、电磁阀、单向溢流阀与被控的左液压缸或右液压缸相通。

当大型铰接客车左转弯或右转弯时，铰接客车铰接系统中的横梁会带动与之相连的上摆杆转动，上摆杆会带动芯轴转动，在芯轴向左转或向右转的过程中，随着角度的增大，芯轴会依次关闭1个喷油嘴或2个喷油嘴或n个喷油嘴，使流过总油槽内的油量发生改变，从而，使流入和流出被控左、右液压缸内的液压油的速度和油量发生变化，系统内液压油压力增大，进而使左、右液压缸为整车提供随前、后车夹角变化而变化的阻尼力，阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生侧滑，防止前、后车剪切。

附图说明

图1是大型铰接客车底盘铰接系统结构示意图；

图2是大型铰接客车转弯时状态图；

图3是本实用新型液压控制体侧视结构示意图；

图4是本实用新型液压控制体俯视结构示意图；

图5是本实用新型液压控制体内部局部剖视图；

图6是图5的A-A剖视图；

图7是图5的B-B剖视图；

图8是本实用新型液压控制体内部油路线路图及工作原理图。

具体实施方式

图1是本申请人潜心研究开发的适用于14～18米长二级或二级以上后置发动机大型铰接客车的底盘铰接系统结构示意图。该底盘铰接系统包括拆分式桁架结构、液压控制系统和电气控制单元；其中，拆分式桁架结构包括前桁架1、横梁2、转盘轴承3、后桁架4。

前桁架1位于大型铰接客车前车车厢的后端，大型铰接客车的前车厢焊接在前桁架1上，由前桁架1带着前车厢移动。前桁架1的后端通过球铰5与横梁2相连；横梁2通过螺栓固定在转盘轴承3的外圈。后桁架4位于大型铰接客车后车车厢的前端，大型铰接客车的后车厢焊接在后桁架4上，由后桁架4带着后车厢移动。后桁架4的前端通过螺栓固定在转盘轴承3的内圈。

大型铰接客车的前、后车厢通过上述前桁架1、横梁2、转盘轴承3和后桁架4实现铰接的，并通过连接前、后桁架的转盘轴承3和横梁2来实现车辆转向时前、后车厢水平方向的旋转。

由于后置发动机铰接客车采用第三桥驱动，后车推动前车行驶。如图2所示，当客车前、后车水平方向产生夹角(如转向)时，后车会对前车第二桥产生一个垂直于前进方向的侧向力，使第二桥车轮和地面产生侧滑，前、后车剪切，客车失控，所示，在大型铰接客车铰接系统中还要包括一个液压控制系统，该液压控制系统能够随着前、后车转角的增大而提供相应增大的阻尼力，阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生侧滑，防止前、后车剪切。

如图1所示，该液压控制系统包括液压控制体6、安装在后桁架4左、右两侧臂上的左、右液压缸7、8和储油罐9。液压控制体6通过液压油管10与左液压缸7、右液压缸8和储油罐9相连，液压控制体6根据大型铰接客车转弯时前、后车夹角的变化，改变流入、流出左液压缸7、右液压缸8内的液压油的速度及油量，使左、右液压缸7、8为铰接客车安全、稳定的运行提供足够的阻尼，防止前、后车剪切。

如图3、图4所示，本实用新型公开的液压控制体由本体11、上摆杆12、芯轴13、两个单向阀14、15、两个单向溢流阀16-1、16-2、一个电磁阀17和一个节流阀18构成。

芯轴13安装在本体11内，上摆杆12的一端固定在芯轴13的顶部。上摆杆12的另一端固定在图1所示大型铰接客车底盘铰接系统拆分式桁架结构中的横梁2上。如图2所示，当大型铰接客车转弯时，大型铰接客车底盘铰接系统拆分式桁架结构中的横梁2就带着上摆杆12转动，从而，带着与上摆杆12相连的安装在液压控制体本体内的芯轴13转动。在大型铰接客车转弯时，随着前、后车之间夹角的变化，上摆杆12和芯轴13转动的角度也随之变化。

在本体11上开有与被控左液压缸相连的接口19、与被控右液压缸相连的接口20和与储油罐相连的接口21。在本体11上还安装有两个单向阀14、15、两个单向溢流阀16-1、16-2、一个电磁阀17和一个节流阀18。

在本体11内、芯轴13上开有若干条油槽。如图5所示，本实用新型在芯轴13上开有四条油槽22、23、24、25。其中，油槽22、23为一组，彼此相通，它们通过本体11内的油槽、本体11上的接口19、液压油管与被控左液压缸相连。油槽24、25为一组，彼此相通，它们通过本体11内的油槽、本体11上的接口20、液压油管与被控右液压缸相连。

图6为表示本实用新型液压控制体内油槽结构的剖视图。如图所示，在芯轴13上开有一条油槽22和一条扇形的油槽23，油槽22和23彼此相通。在扇形油槽23的一侧、本体11内，开有三条油槽，在每条油槽内安装有一个喷油嘴26、27、28，这三条油槽交汇形成一条总油槽29。油槽22、23、29与左液压缸相通。当大型铰接客车左转弯或右转弯时，铰接客车铰接系统中的横梁2会带动与之相连的上摆杆12转动，上摆杆12会带动芯轴13转动，在芯轴13向左转或向右转的过程中，随着角度的增大，芯轴13会依次关闭1个喷油嘴或2个喷油嘴或3个喷油嘴，使流过总油槽29内的油量发生改变，从而，使流入和流出被控左液压缸内的液压油的速度和油量发生变化，系统内液压油压力增大，进而使左液压缸为整车提供随前、后车夹角增大而增大的阻尼。

同理，如图7所示，在芯轴13上还开有一条油槽24和一条扇形的油槽25，油槽24和25彼此相通。在扇形油槽25的一侧、本体11内，开有三条油槽，在每条油槽内安装有一个喷油嘴30、31、32，这三条油槽交汇形成一条总油槽33。油槽24、25、33与右液压缸相通。当大型铰接客车转弯时，铰接客车铰接系统中的横梁2会带动与之相连的上摆杆12转动，上摆杆12带动芯轴13转动，在芯轴13转动的过程中，随着角度的增大，芯轴13依次关闭1个喷油嘴或2个喷油嘴或3个喷油嘴，使流过总油槽33内的油量发生改变，从而，使流入和流出被控右液压缸内的液压油的速度和油量发生变化，系统内液压油压力增大，进而使右液压缸为整车提供随前、后车夹角增大而增大的阻尼。

在本实用新型的具体实施例中，在芯轴13上开有四条油槽，两两一组分别与被控左液压缸、右液压缸相连。当然，也可以在芯轴13上开有若干条油槽，将它们分为两组，分别与左、右液压缸相连。

在本实用新型的具体实施例中，在液压控制体的本体上设有两组喷油嘴，每组包括3个喷油嘴，分别用于改变流入、流出左、右液压缸的液压油的流速。当然，也可以根据需要增加或减少每组喷油嘴的数量，而不必局限于每组仅包括3个喷油嘴。

图8为本实用新型液压控制体内部油路线路图及工作原理图。如图所示，被控左液压缸7通过液压油管10与液压控制体本体上的接口19相连，然后通过本体11内的油槽与芯轴13上的油槽22相通，再通过与油槽22相通的油槽23、29串联一个单向阀14与电磁阀18的进油口相连。

被控右液压缸8通过液压油管10与液压控制体本体上的接口20相连，然后通过本体11内的油槽与芯轴13上的油槽24相通，再通过与油槽24相通的油槽25、33串联一个单向阀15与电磁阀17的进油口相连。

电磁阀17的出油口直接或经节流阀18分别经过单向溢流阀16-1、16-2与左、右液压缸7、8相连。

储油罐9通过液压油管10、本体11上的接口21与本体内的油槽相连。当液压控制系统油路中的液压油出现损耗时可以及时自动补充，保证液压控制系统长期有效的正常运转。

如图所示，两个液压缸7、8的两个油腔交叉相接，两个液压缸之间的油路通过液压控制体相通。该液压控制体与大型铰接客车同步转弯，通过感应不同的转弯角度控制液压油的流速，使左、右液压缸为大型铰接客车提供阻尼，使铰接客车安全、稳定地工作。

本实用新型液压控制体的工作原理如下：

参看图8，当大型铰接客车左转弯时，随着铰接客车前、后车夹角的增大，左液压缸7的液压臂变短，右液压缸8的液压臂伸长，左液压缸7活塞下部缸体内的油量以及右液压缸8活塞上部缸体内的油量变少。图8中的右边线路变为有压线路，此时，由于左液压缸7的液压臂被压缩，右液压缸8的液压臂被拉长，左液压缸7活塞下部缸体内的液压油和右液压缸8活塞上部缸体内的液压油经液压油管10、本体11内的油槽、芯轴13上的油槽24、25、喷油嘴30和/或喷油嘴31和/或喷油嘴32、油槽33、单向阀15、电磁阀18、本体内的油槽、单向溢流阀16-1、本体上的油槽、液压油管10流入左液压缸7活塞上部的缸体内和右液压缸8活塞下部的缸体内。随着大型铰接客车前、后车夹角变小(即铰接客车回到直线行驶位置)，左液压缸7的液压臂伸长，右液压缸8的液压臂变短，图8中的左边线路变为有压线路，左液压缸7活塞上部缸体内的液压油和右液压缸8活塞下部缸体内的液压油经液压油管10、本体11内的油槽、芯轴13上的油槽22、23、喷油嘴26和/或喷油嘴27和/或喷油嘴28、油槽29、单向阀14、电磁阀18、本体内的油槽、单向溢流阀16-2、本体上的油槽、液压油管10流入左液压缸7活塞下部的缸体内和右液压缸8活塞上部的缸体内。

由于本实用新型液压控制体内部结构是对称的，所以，当大型铰接客车右转弯时，液压控制系统的运行流程与上述左转弯时相反。

需要说明的是，流经液压控制体、左、右液压缸的液压油的流速由液压控制体内芯轴13连通的喷油嘴26-28、30-32的数量决定；芯轴13连通的喷油嘴数量又由芯轴13转动的角度决定；芯轴13转动的角度又受控于上摆杆12；由于上摆杆12与铰接系统中的桁架结构相连，所以液压控制体内的芯轴13根据铰接客车前、车的夹角，连通不同数量的喷油嘴，改变流经左、右液压缸的液压油的流速和流量，使左、右液压缸为大型铰接客车提供随着前、后车转角变化而变化的阻尼力，阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生的侧滑，防止前、后车剪切。为车辆提供良好的转向稳定性和转向角度的控制，保证车辆正常行驶。

本实用新型液压控制体内的节流阀18安装在电磁阀17上，其开启和关断是受液压控制系统中的电气单元控制的。

本实用新型的优点是：

1、结构简单，维修保养简单方便，只需要进行缺油补给管理即可，维护费用低。

2、采用完全机械的液压控制方式，因此具有非常高的使用可靠性和使用寿命。即使在电控系统出现故障或完全失效的情况下，仍能保证车辆的安全行驶。

3、实用性和适应性强。

液压系统使用优质液压油，能在-35℃～50℃的温度下正常工作，故此液压控制体能满足中国各地区不同气候的需要，具有很强的适应性

4、能保证铰接客车安全、稳定运行，保证铰接客车不出现甩尾、侧滑等现象。

5、为铰接客车提供液压减震功能，且减震效果好，使铰接客车运行无震动，无噪音。

以上所述仅是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (2)

1.一种大型铰接客车铰接系统中的液压控制体，其特征在于：它由本体(11)、上摆杆(12)、芯轴(13)、两个单向阀(14、15)、两个单向溢流阀(16-1、16-2)、一个电磁阀(17)和一个节流阀(18)构成；

在本体(11)上开有与被控左液压缸相连的接口(19)、与被控右液压缸相连的接口(20)和与储油罐相连的接口(21)；所述两个单向阀(14、15)、两个单向溢流阀(16-1、16-2)、一个电磁阀(17)、一个节流阀(18)安装在本体(11)上；

芯轴(13)安装在本体(11)内；上摆杆(12)的一端固定在芯轴(13)的顶部，另一端固定在大型铰接客车底盘铰接系统拆分式桁架结构中的横梁(2)上；芯轴(13)、上摆杆(12)随着大型铰接客车前、后车夹角的变化而转动；

在所述本体(11)内和芯轴(13)上开有数条油槽，这些油槽分为两组，每组油槽分别经单向阀、电磁阀、单向溢流阀与被控左液压缸、右液压缸相连。

2.根据权利要求1所述的液压控制体，其特征在于：在所述芯轴上开有两组油槽，这两组油槽分别与被控左液压缸和右液压缸相通；每组油槽至少包括两条油槽，一条为进油槽，一条为扇形出油槽，这两条油槽彼此相通；

在所述扇形油槽的一侧、本体内，开有若干条油槽，在每条油槽内安装有一个喷油嘴，每条安装有喷油嘴的油槽交汇形成一条总油槽，这条总油槽再经所述单向阀、电磁阀、单向溢流阀与被控的左液压缸或右液压缸相通。

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