技术领域

本发明涉及一种悬挂阀。 此外， 本发明还涉及一种包括所述悬挂阀的 油气悬架系统及工程车辆。 背景技术

油气悬架系统广泛地用于各种流动式工程机械 ， 例如轮式装卸车、 矿 山自卸车、 轮式挖掘机以及流动式起重机等。

现有的油气悬架系统主要通过悬架油缸和蓄能 器组合、 悬架油缸和蓄 能器加悬挂阀组合等模式实现， 各个厂家基本采用悬架油缸和蓄能器加悬 挂阀组合等模式。参见图 1，其中每个车桥 A的两侧对称设置有悬架油缸 7、 10， 悬架油缸 7、 10的上端铰接在车架 F或车身上， 下端铰接在相应的车 桥 A上， 每对悬架油缸 7、 10之间连接有配套的悬挂阀 8、 9和蓄能器 4、 现有的悬架技术如专利 CN 101618669A, 其采用二位二通阀控制同侧 悬架油缸无杆腔与蓄能器连通关系， 以实现悬架系统的刚性柔性转换， 其 中所谓刚性状态是指悬架油缸仅由某一杆腔承 受整车重量， 切断了油缸有 无杆腔与减震元件蓄能器的连通， 而柔性状态则相反； 刚性状态一般是在 车辆吊载行驶 （例如流动式起重机吊运重物） 和车辆完全熄火和断电工况 下使用， 其余工况一般使用柔性状态。 每个悬架油缸的有杆腔与其相对侧 的蓄能器连通， 以获得较大的侧倾刚度， 通过二位二通阀控制压力油路和 回油油路分别与悬架油缸无杆腔之间的连通关 系， 以实现车身的升降控制， 所有中部车轴的油气悬架回路与后轴油气悬架 控制回路为一个升降控制 组， 以实现车身的调平操作， 其实质是通过悬挂阀与悬架油缸和蓄能器连 接这种通用模式实现悬架功能。 但是， 这种现有的油气悬架技术采用二位二通阀进行 刚柔性转换受到 悬架油缸所承受车载影响， 在刚性状态时悬架系统存在不能有效锁止的情 况， 在柔性状态时所述二位二通阀直接承受车载压 力， 因为二位二通阀承 受的液压压力和气压压力比较大， 在气压压力发生变化时， 存在将柔性自 动转换为刚性的可能性。 此外， 该悬挂阀优先使得悬架升高， 造成其悬挂 阀逻辑关系复杂， 要实现提升功能所用液压元件必须增多， 这同样增加了 逻辑控制难度。

因此， 需要一种新型的悬挂阀， 以克服现有技术的上述缺点。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种悬挂阀 ， 该悬挂阀能够保证刚 柔性工况稳定， 并能够实现悬挂阀的主要功能， 同时其控制能力强， 控制 逻辑关系简单， 工作可靠。

本发明还要提供一种油气悬架系统， 该油气悬架系统能够保证刚柔性 工况稳定， 并且控制能力强， 控制逻辑关系简单， 工作可靠。

此外， 本发明还要提供一种工程车辆， 该工程车辆的油气悬架系统能 够保证刚柔性工况稳定， 并且控制能力强， 控制逻辑关系简单， 工作可靠。

为解决上述技术问题， 本发明提供一种悬挂阀， 其中， 该悬挂阀包括: 进油开关锁止阀， 该进油开关锁止阀连接在所述悬挂阀的进油口 和第二接 口之间； 回油开关锁止阀， 该回油开关锁止阀连接在所述悬挂阀的回油口 和第一接口之间； 差压传感逻辑控制元件组， 该差压传感逻辑控制元件组 包括逻辑梭阀、 差压传感锁止阀以及先导控制阀， 其中所述逻辑梭阀的进 油口分别连接所述第一接口和所述悬挂阀的蓄 能器接口， 所述蓄能器接口 经由所述差压传感锁止阀的一侧腔室连接于所 述第二接口， 并且该差压传 感锁止阀的一侧腔室还连接于所述第一接口， 当所述差压传感锁止阀锁止 时， 所述蓄能器接口与所述第一接口油路断开， 该差压传感锁止阀的另一 侧腔室经由所述先导控制阀连接于所述逻辑梭 阀的出油口和所述回油口， 所述先导控制阀选择性地使得所述差压传感锁 止阀的另一侧腔室与所述逻 辑梭阀的出油口或回油口连通， 并且该先导控制阀的先导控制口连接于所 述悬挂阀的控制接口。

本发明还提供一种油气悬架系统， 其中， 该油气悬架系统包括至少一 对上述悬挂阀， 该至少一对悬挂阀各自连接有配套的左侧悬架 油缸组和右 侧悬架油缸组， 其中所述左侧悬架油缸组中的各个左侧悬架油 缸的有杆腔 相互连通， 并且各个左侧悬架油缸的无杆腔也相互连通， 所述右侧悬架油 缸组中的各个右侧悬架油缸的有杆腔相互连通 ， 并且各个右侧悬架油缸的 无杆腔也相互连通， 其中所述一对悬挂阀中的左侧悬挂阀的第一接 口与所 述左侧悬架油缸组中的各个左侧悬架油缸的无 杆腔连通， 第二接口与所述 右侧悬架油缸组中的各个右侧悬架油缸的有杆 腔连通， 所述一对悬挂阀中 的右侧悬挂阀的第一接口与所述右侧悬架油缸 组中各个右侧悬架油缸的无 杆腔连通， 第二接口与所述左侧悬架油缸组中的各个左侧 悬架油缸的有杆 腔连通， 所述左侧悬挂阀和右侧悬挂阀的蓄能器接口分 别连接于左侧蓄能 器和右侧蓄能器。

此外， 本发明还提供一种工程车辆， 该工程车辆包括上述油气悬架系 统。

通过本发明的上述技术方案， 本发明通过有效的油路设计实现了车桥 悬架系统优先提升功能； 通过运用差压传感逻辑控制元件组更为可靠地 实 现了悬架系统刚柔性工况的长久保持和刚柔性 工况可靠的快速转换； 同时 有效减少了车桥悬架系统悬挂阀的各种元件， 避免了现有技术所造成控制 复杂、 逻辑关系复杂等问题、 提高了悬架系统控制的简便性。 有关本发明 的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部 分予以详细说明。 附图说明 附图是用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本发明的具体实施方式一起用于解释本发明 ， 但并不构成对本发明的限 制。 在附图中：

图 1是现有技术的油气悬架系统的结构示意图；

图 2是本发明具体实施方式的悬挂阀的原理示意� �；

图 3 是悬挂阀应用在油气悬架系统中的一种常规安 装形式的原理示意 图；

图 4是本发明具体实施方式的悬挂阀的一种新型� �接结构的示意图； 以及

图 5是本发明具体实施方式的油气悬架系统的分� �布置结构的示意图。 附图标记说明：

I 压力油源 2 PLC或微机控制单元

3 油箱 4 前右侧蓄能器

5 前左侧蓄能器 6 位置传感器

7 前左侧悬架油缸 8 前左侧悬挂阀

9 前右侧悬挂阀 10 前右侧悬架油缸

II 位置传感器 12 位置传感器

13 后左侧悬架油缸 14 前左侧悬挂阀

15 后左侧蓄能器 16 后右侧悬挂阀

17 后右侧蓄能器 18 后右侧悬架油缸

19 位置传感器 20 电控气动阀

21 回油开关锁止阀 22 进油开关锁止阀

23 逻辑梭阀 24 差压传感锁止阀

25 先导控制阀

A1 第一接口 A2 第二接口

A3 第三接口 X 控制接口 SP 蓄能器接口 进油口

T 回油口

W 车轮 车辆重心

F 车架 前车桥组

BG 后车桥组 车桥 具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详 细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释 本发明， 并不用于限制本发 明。

需要说明的是， 在下文为阐述清楚方便而使用的方位词， 例如前左侧、 前右侧、 后左侧、 后右侧等均与油气悬架系统实际安装到工程车 辆的方位 相同， 其不构成对本发明保护范围的限制。

参见图 1，图 1显示了悬挂阀在油气悬架系统中的一般安装� �式，其中， 每个车桥 A的两侧对称设置有悬架油缸 7， 10， 悬架油缸 7， 10的上端铰 接在车架 F或车身上， 下端铰接在相应的车桥 A上， 每对悬架油缸 7， 10 之间连接有配套的悬挂阀 8， 9和蓄能器 4， 5。

图 2显示了本发明具体实施方式的悬挂阀， 该悬挂阀包括： 进油开关 锁止阀 22，该进油开关锁止阀 22连接在所述悬挂阀的进油口 P和第二接口 A2之间， 第二接口 A2用于连接悬架油缸的有杆腔； 回油开关锁止阀 21， 该回油开关锁止阀 21连接在所述悬挂阀的回油口 T和第一接口 A1之间， 第一接口 A1用于连接悬架油缸的无杆腔； 差压传感逻辑控制元件组， 该差 压传感逻辑控制元件组包括逻辑梭阀 23、差压传感锁止阀 24以及先导控制 阀 25， 其中逻辑梭阀 23的出油口分别连接第一接口 A1和所述悬挂阀的蓄 能器接口 SP, 所述蓄能器接口 SP经由差压传感锁止阀 24的一侧腔室连接 于第二接口 A2, 并且该差压传感锁止阀 24的一侧腔室还连接于第一接口 Al， 当所述差压传感锁止阀 24锁止时， 所述蓄能器接口 SP与所述第一接 口 A1油路断开，该差压传感锁止阀 24的另一侧腔室经由先导控制阀 25连 接于逻辑梭阀 23的出油口和回油口 T，先导控制阀 25选择性地使得差压传 感锁止阀 24的另一侧腔室与所述逻辑梭阀 23的出油口或所述回油口 T连 通， 并且该先导控制阀 25的先导控制口连接于所述悬挂阀的控制接口 X。

其中， 回油开关锁止阀 21采用电控电磁阀实现回油开启和锁止功能； 进油开关锁止阀 22采用电控电磁阀实现进油开启和锁止功能；� ��辑梭阀 23 实现悬架油缸有无杆腔的压力逻辑对比； 差压传感锁止阀 24实现悬架油缸 有无杆腔的压力差压传感和连通锁止； 先导控制阀 25实现悬架油缸有无杆 腔的连通与锁止。 逻辑梭阀 23、 差压传感锁止阀 24以及先导控制阀 25形 成差压传感逻辑控制元件组。

优选地， 先导控制阀 25为气控式先导控制阀， 所述悬架阀的控制接口 X连接于压力气体源。

参见图 3， 图 3显示了本发明的悬挂阀的一种常规安装形式� � 图 3的悬 架系统包括油源 1、 PLC或微机控制单元 2、 油箱 3、 蓄能器 4， 5， 15， 17、 悬挂油缸 7， 10， 13， 18、 悬挂阀 8， 9， 14， 16、 位置传感器 6， 11， 12， 19等元件。 图 3所示的该种油气悬架系统采用公知的交叉安� �形式， 每对 悬架油缸 （例如前左侧悬架油缸 7和前右侧悬架油缸 10; 以及后左侧悬架 油缸 13和后右侧悬架油缸 18)配设有一对悬挂阀， 其中交叉连接关系是公 知的， 并且相应的控制逻辑关系也是本领域技术人员 熟知的， 对此不再赘 述， 其主要通过根据各种工况由 PLC或微机控制单元 2对悬挂阀和油路走 向进行控制来实现车辆悬架油缸的伸出和缩回 或者调平位置锁定， 进而满 足车辆的各种悬架需求。

图 4显示了采用本发明的悬架阀的一种更新型的� �气悬架系统的安装 形式 （上述公知的交叉安装形式的接口连接关系也 可以参照该安装形式）。

参见图 4， 该油气悬架系统包括至少一对上述悬挂阀， 该至少一对悬挂 阀连接有配套的左侧悬架油缸组和右侧悬架油 缸组， 其中所述左侧悬架油 缸组中的各个左侧悬架油缸 7的有杆腔相互连通，并且各个左侧悬架油缸 7 的无杆腔也相互连通， 所述右侧悬架油缸组中的各个右侧悬架油缸 10的有 杆腔相互连通， 并且各个右侧悬架油缸 10的无杆腔也相互连通， 其中所述 一对悬挂阀中的左侧悬挂阀 8的第一接口 A1与所述左侧悬架油缸组中的各 个左侧悬架油缸 7的无杆腔连通，第二接口 A2与所述右侧悬架油缸组中的 各个右侧悬架油缸 10的有杆腔连通， 所述一对悬挂阀中的右侧悬挂阀的第 一接口 A1与所述右侧悬架油缸组中各个右侧悬架油缸 10的无杆腔连通， 第二接口 A2与所述左侧悬架油缸组中的各个左侧悬架油� �� 7 的有杆腔连 通，所述左侧悬挂阀和右侧悬挂阀的蓄能器接 口 SP分别连接于左侧蓄能器 5和右侧蓄能器 4。

参见图 4， 悬挂阀的第一接口 A1 连接悬架油缸的无杆腔， 第二接口 A2连接悬架油缸的有杆腔， 蓄能器接口 SP连接蓄能器， P为进油口， T为 回油口， 控制接口 X连接气控气源。

优选地， 控制接口 X通过电控气动阀 20连接于压力气源。

当 P口压力油通过进油开关锁止阀 22与第二接口 A2连通悬架油缸的 有杆腔， 此时 T口回油通过回油开关锁止阀 21与第一接口 A1连通悬架油 缸的无杆腔， 从而实现了悬架油缸的优先回缩功能， 即实现了车桥悬架系 统的优先提升功能。

当进油开关锁止阀 22与回油开关锁止阀 21实现锁止， 控制接口 X接 通压力气源， 使先导控制阀 25将差压传感锁止阀 24的控制口接到油箱 3， 悬架油缸的有无杆腔压力同时推动差压传感锁 止阀 24连通悬架油缸的有杆 腔、 无杆腔以及蓄能器， 当气压发生变化时仍能稳定、 直接地实现悬架系 统的柔性功能。

当进油开关锁止阀 22与回油开关锁止阀 21实现锁止，使得控制接口 X 接通大气气源， 使先导控制阀 25将差压传感锁止阀 24的控制口接到悬架 油缸的有杆腔和无杆腔， 悬架油缸的有杆腔和无杆腔压力同时作用从而 不 能推动差压传感锁止阀 24， 从而使悬架油缸的无杆腔和有杆腔与蓄能器两 条油路同时关闭， 因此稳定、 可靠地实现悬架系统的刚性功能。

在上述油气悬架系统的安装形式中， 由于其包括左侧悬架油缸组和右 侧悬架油缸组， 对此可以根据车辆的重心位置实现车辆前后悬 架油缸的分 组。

参见图 5，显示了五车桥车辆根据车辆重心位置的油� �悬架系统的分组 布置结构， 其中车辆重心位置 G (即车辆的质心位置）位于前桥分组 FG与 后桥分组 BG之间， 前桥分组 FG包括两个车桥， 后桥分组 BG包括三个车 桥， 也就是说， 后桥分组 BG的车桥数量比前桥分组 FG的车桥数量多一个 车桥。 更具体地， 本发明的油气悬架系统的分组布置结构的主要 技术构思 为： 所述油气悬架系统的悬架油缸的上端铰接在车 架或车身上， 下端铰接 在相应的车桥上 （即每个车桥的两侧对称布置有悬挂油缸）， 其中， 所述车 桥包括前桥分组 FG和后桥分组 BG,所述车辆的重心位置 G位于所述前桥 分组 FG与后桥分组 BG之间， 并且所述后桥分组 BG的车桥数量等于所述 前桥分组 FG的车桥数量， 或者仅仅比所述前桥分组 FG的车桥数量多一个 车桥。 这样， 在油气悬架系统采用上述分组布置结构后， 可以将相应的前 左侧悬架油缸组和前右侧悬架油缸组采用图 4所示的一对悬架阀进行安装， 类似地， 后左侧悬架油缸组和后右侧悬架油缸组也可以 采用图 4所示的一 对悬架阀进行安装。 也就是说， 其功能的实现如同参照图 4所述， 其同时 实现了悬挂系统刚柔性切换功能的控制， 而控制的对象由单悬架油缸变为 分组悬架油缸。

由上描述可见， 本发明通过有效的油路设计实现了车桥悬架系 统优先 提升功能； 通过运用差压传感逻辑控制元件组更为可靠的 实现了悬架系统 刚柔性工况的长久保持和刚柔性工况可靠的快 速转换； 有效减少了车桥悬 架系统悬挂阀的各种元件， 避免了现有技术所造成控制复杂、 逻辑关系复 杂等问题、 提高了悬架系统控制的简便性。 此外， 在优选实施方式下， 通 过增加电控气动阀 20， 实现了悬挂阀的控制接口 X的气压控制， 同时实现 了悬挂系统刚柔性切换功能的控制， 其控制的对象由单悬架油缸变为分组 悬架油缸， 从而控制接口更加简单， 控制更加方便。

同时， 本发明的悬架系统采用左右交叉控制连接， 前后根据车辆重心 位置进行前后分组， 更好地对工程车辆的车架和车身进行支撑， 实现了悬 架系统的轴荷平衡功能， 并有利于快速调平功能的实现。

需要说明的是， 在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术 特征， 可以通过任何合适的方式进行任意组合， 其同样落入本发明所公开的范围 之内。 另外， 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行 任意组合， 只 要其不违背本发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方 式， 但是， 本发明并不 限于上述实施方式中的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本 发明的技术方案进行多种简单变型， 这些简单变型均属于本发明的保护范 围。 例如， 可以将 PLC或微机控制单元 2可以采用单片机、 电子元件等别 的控制元件构成； 先导控制阀的控制方式可通过电控、 气控和液控等方式 实现； 在对悬架油缸进行前后分组的情形下， 通过将前后分组中的悬架油 缸的有杆腔相互连通并使得无杆腔相互连通， 可以仅采用一对悬挂阀实现 悬架系统的功能。 本发明的保护范围由权利要求限定。