一种全主动悬架系统及其应用的物流车的制作方法

本发明涉及运输机械技术领域，具体涉及一种全主动悬架系统及其应用的物流车。

背景技术：

随着现代物流的发展，尤其是快递物流的最后一公里和外卖送餐的发展，急需一种物流车在厂内代替人力送服物流。同时医院药物配送等多为轨道物流，或者人力推车，都有诸多缺陷。尤其是配送产品为液晶、玻璃等贵重物品，多汤餐食，玻璃装针剂药物，此多种物品都要求物流车有极高的减振效果，保证上述物品的安全。

针对当前场内使用的物流车，体积稍小的物流车基本靠轮胎吸振，轮胎直接连接与车体，并无悬架系统，减振效果欠佳。对于装有悬架系统的物流车，其车体体积基本相当于载人汽车，限于悬架的结构形式，限制车体体积不能缩小，这种物流车对于厂内物流无论成本还是结构又有诸多限制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种全主动悬架物系统，实现了物流车等小体积车辆的全地形路面行驶，能够高效的抑振吸振，不受限于场地与运输物品的运输，具有结构简单、节省能耗和设计合理优点。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种全主动悬架系统，包括蓄能器3、电子齿轮泵7、动力缸8、摆臂6、控制系统12和转向节10；所述的转向节10的前端为圆柱状，后端为板状结构；每个车轮的轮毂电机定子与所述的转向节10的圆柱固定连接，转向节10的板状结构与所述的摆臂6的一端的侧面固定连接，摆臂6与轮毂连接的一端的上表面通过球铰接9与动力缸8连接，摆臂6的另一端通过球铰接9与车体连接，所述的动力缸8与电子齿轮泵7的高压油出口通过第二油管4连通，电子齿轮泵7的低压油入口通过第一油管2与蓄能器3连通，所述的控制系统12通过控制线与电子齿轮泵7连接。

本发明的另一个目的是提供一种应用于以上所述的全主动悬架系统的物流车。

作为本发明更优的技术方案：所述的物流车还包括探测系统，所述的探测系统与控制系统12连接。

作为本发明更优的技术方案：所述的探测系统为路面探测器11，所述的路面探测器11安装于车体前端的侧壁上。

作为本发明更优的技术方案：所述的蓄能器3有调节阀。

本发明有益效果如下：

1、能够根据路面起伏、轮胎跳动自适应调节悬架的阻尼和刚度，使悬架系统始终处于最佳减振状态；

2、具有底盘可调功能，能够根据物流车使用要求和路况调节底盘的高度；

3、通过动力缸的布置位置，实现了杠杆原理的长动力臂省力特性；

4、实现了轮胎既可以在汽车纵向面内跳动，也能够包容一定的外倾、侧偏特性，为非完全约束悬架结构，具有传统载人汽车的悬架特性；

5、具有自解耦功能，能减小因转向过程中轴荷转移、车体侧倾引起的轮胎局部磨损；

6、探测系统和控制系统为物流车的眼睛和大脑，探测系统能够探测路面的信息，控制系统根据路面信息和当前悬架状态控制电子齿轮泵从而调节动力缸压力，实现动力缸活塞运动并吸振。

7、实现物流车的前进、倒退以及转向功能，物流车的车体既作为承载式底盘，又为物流车货物载体。

综上所述：本发明的悬架系统结构简单、设计合理、节省能耗和不受限于物流车体积，实现了全主动减振，使物流车不在限制于使用场地以及运输物品的限制，很好的解决了最后一公里配送，以及高精尖易碎怕振产品的厂内配送。

附图说明

图1是本发明的全主动悬架系统结构图；

图2是本发明的全主动悬架系统原理图；

图3是本发明的四分之一全主动悬架系统结构爆炸图；

图4是本发明的物流车的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明装置做进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种全主动悬架系统，包括蓄能器3、电子齿轮泵7、动力缸8、摆臂6、控制系统12和转向节10；所述的转向节10的前端为圆柱状，后端为板状结构；每个车轮的轮毂电机定子与所述的转向节10的圆柱固定连接，转向节10的板状结构与所述的摆臂6的一端的侧面固定连接，摆臂6与轮毂连接的一端的上表面通过球铰接9与动力缸8连接，摆臂6的另一端通过球铰接9与车体连接，所述的动力缸8与电子齿轮泵7的高压油出口通过第二油管4连通，电子齿轮泵7的低压油入口通过第一油管2与蓄能器3连通，所述的控制系统12通过控制线与电子齿轮泵7连接，用于控制电子齿轮泵7，进而控制动力缸8的升降。所述的转向节10是连接车轮和悬架的零件，一端通过螺栓固定于轮辋，一端和悬架相连，转向节10要根据汽车悬架结构做成不同种样式，转向节10与车轮连接端为圆柱状，与轮毂电机的定子用螺栓固连，后端为板状，与摆臂6用螺栓固连，车轮总成5中轮胎和轮毂电机的转子一同旋转，轮毂电机的定子和转向节10是不转的。

如图2所示，所述的第一油管2连接蓄能器3和电子齿轮泵7，蓄能器3存储液压油，同时又具备调节静态承载力的功能，第二油管4连接电子齿轮泵7和动力缸8，车轮总成55由胎体、轮辋、轮毂电机及转向节10组成，实现物流车的运动及差速转向功能，摆臂6通过球铰接9连接与车体1和动力缸8，电子齿轮泵7调节动力缸8的压力实现动力缸8的伸缩运动，路面探测器11探测路面信息，控制系统12根据路面信息和物流车的姿态算出动力缸8需求的压力，控制系统12与电子齿轮泵7通过控制线13连接，实现对其齿轮转速控制以输出动力缸8需求的压力，从而实现全主动吸振。本发明能够根据路面起伏、轮胎跳动自适应调节悬架的阻尼和刚度，使悬架系统始终处于最佳减振状态。地面起伏不平，引起车轮跳动，车轮将跳动传递给摆臂6，动力缸8通过液压油的进出，如注射器抽取和注射药物，吸收摆臂6的振动，电子齿轮泵7将液压油由储能器3抽取注入到动力缸8，或者由动力缸8抽取注回储能器3，此过程为级联抽取注入过程，电机带动丝杠或者直线电机等做动力抽取，均为级联抽取注射过程，与电子齿轮泵7作用相同。

如图3和4所示，应用于所述的全主动悬架系统的物流车，物流车还包括探测系统，所述的探测系统与控制系统12连接。所述的探测系统为路面探测器11，所述的路面探测器11安装于车体前端的侧壁上。路面探测器11探测路面信息，又车轮总成5受到源于地面不平引起的振动，传给摆臂6，摆臂6又传递到动力缸8，控制系统12根据路面信息和物流车的姿态算出动力缸8需求的压力，再通过控制线13控制电子齿轮泵7正反泵油，对动力缸8抽取或者灌入高压油，实现动力缸8的主动伸缩运动，从而抵消掉来自地面引起的振动，车体保持稳定。

所述的蓄能器3具有调压阀，可以调节蓄能器3的油压，以维持整套全主动悬架系统的初始动力并支持物流车底盘高度，此时蓄能器3在传统汽车悬架中起到悬架弹簧的支撑储能作用，这样通过调节蓄能器3的调压阀实现动力缸8初始高度或者静态承载力的调节，从而实现底盘高度可调。此过程为底盘高度或者悬架静刚度或是者静承载力调节过程，如在摆臂6与车体1之间使用弹簧或者使用电机制动级联保压等形式均属于上述底盘高度可调功能。

本发明所述的摆臂6与车体1相连的点称为支点，车轮总成5通过转向节10与摆臂6相连接，此点称为阻力点，动力缸8与摆臂6连接的动力点位于支点和阻力点连线的延长臂上，相对于杠杆支点，动力施力点在外侧，距支点的距离更远，结构利用杠杆长臂省力的特性，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡原理，对于动力缸8为省力杠杆，从而可以减少能量消耗，省力节能。

本发明所述的摆臂6与车体1的连接通过球铰接9，使摆臂6不仅可以在车体纵向垂直面运动，同时有一定的横摆和侧倾运动，可以实现三个转动自由度，动力缸8与车体1和摆臂6的连接点也均为球铰接9，动力缸8亦有三个转动自由度，实现了运动解耦避免过约束干涉。轮胎既可以在汽车纵向面内跳动，也能够包容一定的外倾、侧偏特性，为非完全约束悬架结构。因此车轮可以实现上下跳动、外倾、侧偏等运动，具有传统汽车悬架的特征。

本发明物流车悬架系统仅由摆臂6、动力缸8以及电子齿轮泵7组成，摆臂6的一端与车体1的侧壁通过球铰接相连，结构元件少，沿车体侧壁布置，不占用立体空间，悬架结构不同于传统汽车多杆式及麦弗逊式等悬架，并且优于载人汽车的多杆及麦弗逊式悬架，节约了车体空间，从而更多载货。

所以，本发明的全主动悬架系统结构简单、占用空间小、成本低，特别适合于小型的物流车，实现了全地形平稳行驶，特别适用于厂内送餐、液体转厂以及高精尖易碎怕振产品的运输传送。