一种商用车用模块化组合式空气悬架系统的制作方法

本专利涉及汽车零部件，尤其涉及一种商用车使用的一种模块化组合式空气悬架系统。

背景技术：

1、车用空气悬梁是目前普遍使用的汽车底盘固定车轴的缓冲装置。传统的空气悬梁一般采用空气弹簧梁式导向臂结构，通过钢板托、板簧座等附件与轴体连接，自重较重，且只能通过更换导向臂总成适配不同的车辆安装高度，结构繁琐，自重较重，成本较高。

2、如公开号为cn206012256u的空气弹簧悬架系统，其包括车架10、后桥20、导向臂30以及空气弹簧40，导向臂30是采用一条单根板臂一体成型设置，从车轴前侧延伸到后侧，其包括水平设置的第一连接段31、倾斜设置的第二连接段32以及水平设置的第三连接段33，第一连接段31的高度高于第二段水平连接段33。第一连接段31与车架10相连，第三连接段33与车架10之间装有空气弹簧40，该专利空气悬梁由于结构的限制，很难去匹配不同车辆安装高度的，如果硬要去匹配，必须要更换掉整条导向臂30，由于导向臂30是承受整个车架10的重量的，需要导向臂30前方一端连接在导向臂30与车架之间的固定架，然后再拆掉导向臂30后方一端连接在导向臂30与车架10之间的空气弹簧，不仅拆卸非常困难，而且一旦拆卸，整个车架就散架了，不适用去适用快速匹配不同的车辆安装高度。

3、公开号为211592227u的轮毂电机驱动桥装置，其包括驱动桥1，空气悬梁架2，空气悬梁架2整体成水平设置的u形，其中部的凹槽9内装有电机3，空气悬梁架2前后两侧设有水平u形臂，在u形臂上安装有空气弹簧4，由于空气悬梁架2采用的是一体设置，不仅拆卸非常困难，而且一旦将空气悬梁架2拆卸，整个车架就散架了，不适用去适用快速匹配不同的车辆安装高度。

4、公开号cn116872664a的一种汽车空气弹簧悬架总成，其包括

5、车架9，导向车架12，导向臂4，空气弹簧11，车轴14，竖向u形螺栓15，导向臂4的一端连接到导向车架12上，在导向臂4上设有车轴部件13，u形螺栓15从上向下插入到车轴14上，u形螺栓15的下端固定到车轴部件13上，通过竖向u形螺栓将导向臂4与车轴连接，导向臂4的另一端与车架9之间连接有空气弹簧11。由于该专利采用单臂导向臂结构的空气悬梁架结构，一般不能进行拆卸去适应不用车辆安装高度，如果想要拆卸，需要将导向臂4的两端分别与导向车架12以及空气弹簧11拆分，然后将导向臂取下来，进行更换不同高度的导向臂，这样整个车架就散架了，而且由于导向臂是承受整个车架的重量的，在实际使用过，一般也不会进行拆卸，来进行去匹配不同高度的车辆。

6、重型商用车的空气悬架技术在危险品运输车、仓拦式半挂车大规模应用，目前大量采用的是欧洲市场引进的弹簧梁式空气悬架系统。其采用弹簧扁钢轧制生产并通过调质工艺处理的高强度弹簧梁作为弹性元件，车轴轴体必须焊接钢板托、板簧座等附件，承接安装弹簧梁，起到承受垂直载荷和扭转载荷的作用。对于不同安装高度要求的车辆，往往要整体更换弹簧梁以达到改变安装高度的目的，需要开发多种多样的弹簧梁，且更换过程非常繁复，对车辆设计和生产管理带来了很大难度。由于弹簧梁必须采用钢板托、板簧座等附件进行承托保护，整个结构更加臃肿、自重更重。随着空气悬架技术在重型商用车的应用越来越广泛，传统弹簧梁形式的结构已经不能满足市场对轻量化、快捷装拆、成本更加低廉的产品的需求。总而言之，传统的空气悬架都不能适应不同安装高度的要求。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明公开一种商用车用模块化组合式空气悬架系统，该系统采用模块化快速安装的双臂结构，通过悬架上、下臂对扣于轴体的方式，实现组合式的安装方式，能够环抱车轴，取消了钢板托、板簧座等承接附件。通过快速从悬架上臂上取下悬架下臂，保证车架不散落的情况下，更快不同高度的悬架下臂，实现适应不用安装高度车辆的要求。

2、本发明采用如下的技术方案：

3、一种商用车用模块化组合式空气悬架系统，包括固定在车架上的支撑架1，所述空气悬架系统还包括悬架上臂2和悬架下臂3以及对车轴体4进行环抱夹持固定的环抱锁定装置5；所述悬架上臂2的上端连接在支撑架1上，悬架下臂3的一端设有用于安装气囊6的气囊安装面30，气囊6的气囊固定架61顶端与车架固定连接；

4、所述悬架上臂2的下端与悬架下臂3的另一端设有所述环抱锁定装置5，所述环抱锁定装置5包括上弧形夹持部21、下弧形夹持部31、上卡扣22、下卡扣23以及上横向u形螺栓7和下横向u形螺栓8；

5、所述上弧形夹持部21倾斜设置在悬架上臂2的下端端部，在上弧形夹持部21的上下两侧边缘分别背向延伸成型所述上卡扣22和下卡扣23，所述上卡扣22和下卡扣23的卡口朝向与上弧形夹持部21开口朝向相反设置；所述下弧形夹持部31倾斜设置在悬架下臂3的另一端，在悬架下臂3的上下边缘分别设有上连接板32和下连接板33，在上连接板32和下连接板33上均设有用于安装所述上横向u形螺栓7和下横向u形螺栓8的左连接孔301、右连接孔302；

6、所述上卡扣22与上横向u形螺栓7卡合、所述下卡扣23与下横向u形螺栓8卡合，而使得下弧形夹持部31与上弧形夹持部21对准围成能环抱夹持车轴体4的夹持环。

7、本发明的进一步优选方案是：在上弧形夹持部21表面设有第一横向台阶201和第二横向台阶202，两横向台阶的上下两侧分别形成上弧形夹持面211、下弧形夹持面212，两横向台阶的之间形成方形卡槽213，方形卡槽213的槽底为弧形，在所述车轴体4外璧设有能卡入到所述方形卡槽213内而限制车轴体4转动的方形凸块41，方形凸块41的顶面设有与方形卡槽213槽底匹配的弧形,方形凸块41的上下两侧两侧设有分别与第一横向台阶201和第二横向台阶202卡合的上卡边411和下卡边412，所述上弧形夹持面211与方形凸块41两侧的车轴体4贴合。

8、本发明的进一步优选方案是：所述悬架上臂2一体成型为向上凸起的拱形，悬架上臂2设有上弧形板24和下弧形板25，上弧形板24和下弧形板25均向上拱起设置，在上弧形板24中部和下弧形板25中部之间设有将两者连接的竖向支撑板26，所述竖向支撑板26的一侧面与该侧的上弧形板24、下弧形板25之间一体连接有错落设置的第一竖向加强筋27，所述竖向支撑板26的另一侧面与该侧的上弧形板24、下弧形板25之间一体连接有错落设置的第二竖向加强筋28。

9、本发明的进一步优选方案是：所述上弧形夹持面211、下弧形夹持面212左右两侧的宽度宽于悬架上臂2的宽度而形成左翼板2111、右翼板2112。

10、本发明的进一步优选方案是：上弧形板24和下弧形板25之间设有上连接头200，所述上弧形夹持部21设置在该上连接头200的端部，所述上弧形夹持面211与上弧形板24连接、下弧形夹持面212与下弧形板25连接。

11、本发明的进一步优选方案是：所述悬架上臂2上端设有连接到所述支撑架1上的连接环203，在所述悬架上臂2下端设有上臂调节孔210，在所述车架上铰接有缓冲气缸9，缓冲气缸9的伸缩杆端部固定有横向转轴91，该横向转轴91穿入上臂调节孔210内进行转动配合。

12、本发明的进一步优选方案是：所述连接环203的外径大于上弧形板24和下弧形板25之间的距离，所述上弧形夹持部21的高度大于上弧形板24和下弧形板25之间的距离。

13、本发明的进一步优选方案是：在所述支撑架1内固定有可拆卸的圆形固定盘10，所述连接环203套在圆形固定盘10外并能相对其转动。

14、本发明的进一步优选方案是：所述悬架下臂3包括水平直臂311，水平直臂311的一端连接有水平安装板312，所述气囊安装面30设置在水平安装板312上，所述水平直臂311另一端设有宽度大于水平直臂311的下连接头300，下连接头300相对水平直臂311向上拱起设置，所述下弧形夹持部31设置在下连接头300上。

15、本发明的进一步优选方案是：所述悬架上臂2和悬架下臂3通过环抱锁定装置5连接后拼接成s形状。

16、与现有技术相比，本发明的突出有益效果是：

17、1、本专利设计的模块化组合式的空气悬架系统通过悬架上、下臂直接对扣于轴体，通过u型螺栓紧固的方式安装形成整体的导向臂结构，取消了轴体连接部分的钢板托、板簧座的部件。只通过更换不同高度的下臂实现不同的安装高度设计，实现了模块化的功能和效果，大大简化了空气悬架系统的结构形式，符合各种车辆对空气悬架安装高度的要求。而且模块化组合式空气悬架在结构设计的灵活性、减轻自重、降低生产成本、后期维护维修方面较传统弹簧梁式空气悬架具有明显优势。

18、2、悬架上臂上弧形板和下弧形板均向上拱起设置，使得整个悬架上臂成拱形，可以有效抵消垂直方向的载荷，使载荷的应力分布均匀，不出现应力集中的情况。可以有效分解气囊给下臂产生的垂直方向的载荷，并将载荷应力均匀分布，避免应力集中发生断裂的情况。

19、采用一体式铸造或锻造成型工艺生产，特殊的拱形结构抵消了垂直载荷和扭转载荷，与轴体形成固定的结构。

20、3、悬架上臂和悬架下臂对扣“环抱”轴体，轴体采用φ146无缝钢管制成，车轴体表面焊接100mm×50mm×10mm的矩形凸起，悬架上臂和悬架下臂的环向加工部分直径同样为φ146的圆弧，可以双臂可以和轴管“环抱”接触，其悬架上臂内环处有与矩形凸起对应的方槽，可以将上下臂卡扣至轴体，防止悬架上臂和悬架下臂“环抱”轴体后发生轴向转动，将悬架上下臂在轴向的自由度进行限制。