瞭望未来-油气悬挂系统的创新升级

油气悬架技术是一种新型的底盘悬架技术，是空气悬架的一种特例，具有普通钢板弹簧悬架不可比拟的优点，是发展特种车辆、大型工程车辆及其他多轴车辆必不可少的关键技术。下面以六轴全地面起重机专用底盘的油气悬架系统为例来对其结构与液压原理作简单的介绍。

传统的车辆悬架系统是用钢板弹簧和筒式减振器连接车架与车轴，其悬架变形与承载质量之间呈线性关系，即当承载质量增大时，悬架垂直变形（挠度）增大，固有振动频率降低；当承载质量减小时，挠度减小，固有振动频率增大。簧载质量变化范围越大，则固有振动频率变化范围越大，这一变化显著时，将导致车辆行驶平顺性和乘坐舒适性变差，而且采用该类悬架的车身高度不可调。油气悬架是一种新型的底盘悬架技术，是空气悬架的一种特例，始于20世纪60年代后期Karnopp发明的油气减振器，最先应用在德国的重型车辆上，以后逐步推广到军用车辆及其他工程机械车辆上，目前，国内除在轮式装甲车、轮式输送车、轮式坦克、两栖坦克及导弹发射车等军用产品上有较广泛的应用外，在矿山自卸车、轮式挖掘机、铲运机械、大型平板车，特别是全地面起重机等民用产品上的应用也得到了长足的发展。油气悬架系统采用悬架液压缸与导向推力杆连接车架与车轴，悬架液压缸将垂直轴荷转换为液压缸内油液的压力，压力通过管路传递至液压控制单元与蓄能器，蓄能器内以有一定初始压力的惰性气体（通常为氮气）为弹性介质，悬架液压缸内部油路上具有数个节流孔与单向阀，能起到减振的作用。油气悬架系统在显著改善车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性的同时，能极大程度地减少对运载装置（或货物）与道路的破坏，因此在国家制订相关标准法规时，能得到政策的保护，如GB1589—2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》标准中就明确提出，装备油气悬架的车辆其单轴最大轴荷限值可比不装该装置的车辆多出1.5t，另外油气悬架系统还具有较易实现多轴车辆的轴荷平衡、车身高度可在一定范围内调整、悬架可刚性闭锁等优点。因此，油气悬架技术是发展特种车辆、大型工程车辆及其他多轴车辆等专用底盘的必不可少的关键技术，油气悬架系统主要由油气悬架机构与油气悬架液压系统组成，下面就对油气悬挂系统的结构、组成及特点作以简单的介绍。

1.油气悬架机构组成与连接

油气悬架机构主要由两个悬架液压缸与四根导向推力杆组成。悬架液压缸左右对称，并与铅垂面成α角倾斜布置在车轮与车架大梁之间，其上下两端采用铰接方式分别连接在车架大梁与车轴（转向桥为车轴主销）上，只能承受轴向力，主要起承受垂直载荷与侧倾稳定作用。四根导向推力杆分上下两层错开布置，一般上层两根推力杆与车辆纵向中心存在一个水平夹角β，下层两根推力杆与车辆纵向中心平行，四根推力杆两端也采用铰接方式进行连接，主要起承受车辆牵引力与制动力及车轮定位的作用。

2.油气悬架系统的主要功能

包括刚性闭锁、弹性承载、升降功能、车轴提升。(www.xing528.com)

3.油气悬架系统的优缺点

（1）油气悬架的优点 具有变刚度特性，可使车身的自然振动频率降低，保证汽车具有良好的行驶平顺性，可显著地缓和冲击，减少颠簸，从而改善驾驶员的劳动条件和提高平均车速；体积小，重量轻，用于重型车辆上可比钢板弹簧轻50%以上；悬架液压缸用于转向轴时固定在车轴主销上，可使转向轮转角增大，可大大减小汽车的转弯半径；使用油气分离式悬架系统的车辆，通过悬架液压缸的进油和排油可方便地实现车身高度的调整，从而极大地提高车辆的通过性能。改变悬架液压缸工作腔的油量和充气压力，可得到不同的变刚度特性，从而使悬架缸的主要部件在不同吨位的车辆上通用。

（2）油气悬架的缺点 高压气体和工作液的密封要求高；滑动表面（如缸筒与活塞之间的表面）的耐磨性要求高，表面粗糙度值要小；使用中高压气体往往会缓慢泄漏，需要特殊设备定期充气，悬架液压缸的加工复杂，装配精度要求高，维修较麻烦。

油气悬架技术是一种新型的底盘悬架技术，是空气悬架的一种特例，具有普通钢板弹簧悬架不可比拟的优点，是发展特种车辆、大型工程车辆及其他多轴车辆必不可少的关键技术，随着现代加工工艺能力的不断提高，油气悬架关键元件悬架液压缸的制造已经取得了突破，因此油气悬架技术将具有更加广阔的发展空间。