本發(fā)明屬于商用汽車(chē)雙聯(lián)后橋平衡懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種橡膠彈簧和普通鋼板彈簧復(fù)合結(jié)構(gòu)平衡懸架系統(tǒng)，該平衡懸架裝置可以廣泛應(yīng)用于6x4和8x4等多軸結(jié)構(gòu)公路運(yùn)輸商用車(chē)后懸架系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

懸架系統(tǒng)一般由彈性元件、阻尼元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、限位裝置等組成。在商用車(chē)領(lǐng)域常說(shuō)的鋼板懸架、空氣懸架和橡膠懸架，主要是以采用的彈性元件來(lái)加以區(qū)別，是現(xiàn)今車(chē)輛必不可少的零部件之一，它的出現(xiàn)讓汽車(chē)品質(zhì)與舒適性有了質(zhì)的飛躍。

公路運(yùn)輸商用車(chē)后平衡懸架系統(tǒng)一般多采用以下幾種常用結(jié)構(gòu)形式：

1、鋼板彈簧等臂梁式平衡懸架系統(tǒng)

采用定剛度的鋼板彈簧作為彈性元件，根據(jù)使用鋼板彈簧外形差別有等截面和變截面之分，按照使用彈簧鋼板數(shù)量多少存在多片簧和少片簧之說(shuō)。鋼板彈簧等臂梁式平衡懸架，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、維護(hù)方便、成本相對(duì)低廉等優(yōu)點(diǎn)，目前使用最為廣泛；缺點(diǎn)是相對(duì)于空氣懸架、橡膠懸架等其他種類(lèi)產(chǎn)品而言因自身重量大缺乏重量?jī)?yōu)勢(shì)，考慮到承載以及實(shí)際使用的可靠性要求，鋼板彈簧的彈性限度較大且為定值，重型商用車(chē)后懸架空載、滿(mǎn)載載荷變化較大，導(dǎo)致空載時(shí)整車(chē)平順性很差，嚴(yán)重影響整車(chē)舒適性。最為關(guān)鍵的是構(gòu)成該平衡懸架裝置的零部件產(chǎn)品絕大多數(shù)都是采用球墨鑄鐵鑄造件、合金鋼鍛造件毛坯產(chǎn)品等通過(guò)機(jī)械加工而成，不僅原材料成本在產(chǎn)品價(jià)值構(gòu)成中所占比重大，而且機(jī)械加工使用的這些毛坯產(chǎn)品都是最基本的初級(jí)原材料，屬于高能耗、高勞動(dòng)強(qiáng)度低附加值、高產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的落后工業(yè)項(xiàng)目，在技術(shù)、資金等嚴(yán)重不足情況下，生產(chǎn)此類(lèi)毛坯產(chǎn)品往往伴隨著熱輻射、粉塵、廢氣、噪聲、固體廢棄物及其對(duì)水源污染等無(wú)法從根本上得以解決的問(wèn)題，不僅對(duì)環(huán)境保護(hù)壓力很大，而且對(duì)從業(yè)人員身心健康極其不利。

2、氣囊結(jié)構(gòu)空氣彈簧平衡懸架系統(tǒng)

采用空氣彈簧作為彈性元件，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊，但是受橡膠材料等因素影響國(guó)產(chǎn)氣囊產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)于從國(guó)外口氣囊產(chǎn)品質(zhì)量還存在很大差距，購(gòu)買(mǎi)備件成本價(jià)格高，空氣懸架使用的空氣彈簧及與之配套的各種閥類(lèi)以及管路布置復(fù)雜，安裝不方便，以及空氣懸架不能超載，后期使用維修費(fèi)用較高等原因，導(dǎo)致用戶(hù)接受難度和產(chǎn)品推廣阻力較大。

3、橡膠懸架，最大的特點(diǎn)是彈性元件以橡膠彈簧取代傳統(tǒng)的鋼板彈簧，主要結(jié)構(gòu)形式有：

a、完全意義上的橡膠懸架，既有適用于單軸驅(qū)動(dòng)商用車(chē)，也有適用于多軸驅(qū)動(dòng)商用車(chē)的橡膠懸架產(chǎn)品，比如專(zhuān)利cn2013101325133公開(kāi)的一種汽車(chē)起重機(jī)的起吊方式及其橡膠懸架系統(tǒng)，專(zhuān)利cn2014206727941公開(kāi)的公路車(chē)用后橡膠彈簧等臂梁式平衡懸架系統(tǒng)，美國(guó)瀚瑞森h(huán)uv系列重型橡膠懸架；

b、還有不完全意義上的橡膠懸架，我們一般稱(chēng)之為復(fù)合結(jié)構(gòu)或者組合結(jié)構(gòu)，比如專(zhuān)利cn201620608531.3公開(kāi)的一種輕量化的復(fù)合式橡膠懸架系統(tǒng)，專(zhuān)利cn201420561764.3公開(kāi)的單軸橡膠懸架系統(tǒng)，專(zhuān)利cn200620029448.7公開(kāi)的平衡軸免維護(hù)橡膠襯套結(jié)構(gòu)鋼板彈簧等臂梁式平衡懸架，專(zhuān)利cn201320001266.9公開(kāi)的一種采用錐形橡膠軸承的鋼板彈簧等臂梁式平衡懸架系統(tǒng)，專(zhuān)利cn201020698772.4公開(kāi)的重型商用汽車(chē)后橋平衡懸架改進(jìn)的彈簧滑板總成結(jié)構(gòu)鋼板彈簧等臂梁式平衡懸架系統(tǒng)。

現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題：縱觀國(guó)內(nèi)幾大商用車(chē)生產(chǎn)廠商，產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念和風(fēng)格都是傾向于學(xué)習(xí)歐洲卡車(chē)廠商和產(chǎn)品，商用車(chē)產(chǎn)品普遍存在偏歐洲化特征，同質(zhì)化傾向非常嚴(yán)重。中國(guó)重汽與德國(guó)曼合資，福田歐曼與戴姆勒合資，東風(fēng)商用車(chē)與沃爾沃集團(tuán)合資，川汽紅巖與上汽、依維柯合資，陜汽、北奔等企業(yè)以前也是和歐洲卡車(chē)廠商有過(guò)合作，在這種大環(huán)境下，生產(chǎn)銷(xiāo)售的產(chǎn)品肯定都帶有一定的歐洲風(fēng)格?！秅b1589-2004/xg1-2005《道路車(chē)輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》全面實(shí)施，國(guó)內(nèi)治理、扼制商用車(chē)超載已經(jīng)是大勢(shì)所趨，合法標(biāo)載是唯一的出路。當(dāng)車(chē)輛沒(méi)有超載的需求，車(chē)輛的承載能力不再是用戶(hù)購(gòu)車(chē)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，用戶(hù)購(gòu)車(chē)訴求就開(kāi)始往輕量化、舒適性、高效能等方面延伸，受行業(yè)發(fā)展慣性及思維定勢(shì)影響，即便現(xiàn)在市場(chǎng)需求有所變化，除卻傳統(tǒng)的鋼板彈簧懸架系統(tǒng)以外，廠商向用戶(hù)大力推廣和標(biāo)配首選必然是空氣懸架。

橡膠懸架比鋼板懸架更適合公路運(yùn)輸商用汽車(chē)，原因如下：

1、因?yàn)楦鞣N原因，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，國(guó)內(nèi)商用車(chē)市場(chǎng)上生產(chǎn)銷(xiāo)售的車(chē)輛大都是以鋼板懸架為主，隨著市場(chǎng)需求多元化趨勢(shì)越來(lái)越明顯，國(guó)內(nèi)裝配過(guò)橡膠懸架的車(chē)型、品牌比較多，基本上主流商用車(chē)生產(chǎn)廠商都涉及并生產(chǎn)過(guò)這類(lèi)產(chǎn)品，采用的橡膠懸架產(chǎn)品絕大多數(shù)都是直接引進(jìn)美國(guó)著名懸架公司瀚瑞森公司產(chǎn)品，或者進(jìn)行技術(shù)合作共同開(kāi)發(fā)出適合國(guó)內(nèi)使用環(huán)境要求的橡膠懸架產(chǎn)品。瀚瑞森系列橡膠懸架是以橡膠彈簧取代傳統(tǒng)的鋼板彈簧，是等臂梁式平衡懸架的一種改進(jìn)型懸架，主要由均衡梁、吊架、三角支撐座、變剛度橡膠彈簧和橡膠剪切彈簧組成，其中變剛度橡膠彈簧和橡膠剪切彈簧是懸架的核心部件，具有強(qiáng)大的承載能力。車(chē)輛空載、輕載等低負(fù)荷狀態(tài)下，橡膠剪切彈簧起主要支撐作用，路面?zhèn)鬟f而來(lái)的震動(dòng)、沖擊力被剪切彈簧吸收。隨著車(chē)輛裝載的貨物增加，位于頂部的變剛度橡膠彈簧會(huì)被逐漸擠壓，變剛度彈簧被壓縮后硬度會(huì)增加，從而增加對(duì)車(chē)輛的支撐能力，提升車(chē)輛穩(wěn)定性。從結(jié)構(gòu)原理來(lái)看，橡膠懸架是非常適合貨車(chē)使用的，空載舒適性、重載支撐性都能得到保證，橡膠懸架確實(shí)具有少片簧鋼板彈簧懸架所不具備的優(yōu)勢(shì)；

2、空氣懸架結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，比鋼板懸架精密，長(zhǎng)期在惡劣工況下使用可靠性會(huì)受到影響，另一個(gè)方面從承載能力來(lái)看，空氣懸架承載能力偏弱，超負(fù)荷承載不如鋼板懸架可靠；為了保證承載能力，鋼板懸架會(huì)使用厚重的彈簧鋼板，舒適性非常差。橡膠懸架的優(yōu)勢(shì)就是舒適性好過(guò)鋼板懸架，在使用成本等綜合性?xún)r(jià)比方面又優(yōu)于空氣懸架，在承載能力方面橡膠懸架也是介于空氣懸架和鋼板懸架之間，因此在6x4和8x4等多軸結(jié)構(gòu)公路運(yùn)輸商用車(chē)或者超載不是特別嚴(yán)重的工程車(chē)上使用橡膠懸架，對(duì)于有效控制車(chē)輛自身重量和提高車(chē)輛運(yùn)營(yíng)燃油經(jīng)濟(jì)性以及提升車(chē)輛操控舒適性是非?？尚械?，因而鋼板彈簧平衡懸架系統(tǒng)在6x4和8x4等多軸結(jié)構(gòu)公路運(yùn)輸商用車(chē)后懸架系統(tǒng)領(lǐng)域會(huì)逐漸被取代將是不可扭轉(zhuǎn)的趨勢(shì)；

3、車(chē)輛輕量化技術(shù)迅速發(fā)展，笨重且舒適性差的多片簧鋼板懸架不符合輕量化趨勢(shì)逐漸被細(xì)分市場(chǎng)用戶(hù)淘汰。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種橡膠彈簧與鋼板彈簧復(fù)合結(jié)構(gòu)平衡懸架系統(tǒng)，具備自身重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、可靠性高、輕量化、柔順舒適等優(yōu)勢(shì)。

為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種橡膠彈簧與鋼板彈簧復(fù)合結(jié)構(gòu)平衡懸架系統(tǒng)，鋼板彈簧與安裝在中橋、后橋左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)位置處的板簧及減震器下支架通過(guò)接頭鉸接，平衡支座通過(guò)u型螺栓與鋼板彈簧安裝固定，平衡軸支架下端設(shè)置叉形平衡軸支撐部，平衡軸與平衡軸支架的叉形平衡軸支撐部鉸接固定組成平衡軸支架工藝合件；

平衡軸支架工藝合件與車(chē)架連接固定，平衡支座安裝在平衡軸支架工藝合件的叉形平衡軸支撐部之間，平衡軸貫穿平衡支座主孔，在平衡支座主孔內(nèi)壁與平衡軸外圓之間安放有減震橡膠彈簧；

在中橋與車(chē)架、后橋與車(chē)架之間分別通過(guò)左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)位置處鋼彈及減震器下支架處安裝有液壓筒式減振器，在位于平衡軸橫梁中間位置車(chē)架左右縱梁內(nèi)腔安裝固定有上推力桿支架，中橋與車(chē)架、后橋與車(chē)架之間分別通過(guò)v型推力桿總成或者v型布置安裝的推力桿總成與上推力桿支架連接固定，同時(shí)在車(chē)架下翼面位于中橋、后橋左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)處上方位置安裝固定橡膠限位塊組件。

對(duì)上述技術(shù)方案的第一限定：鋼板彈簧是多片簧結(jié)構(gòu)的，或者是少片簧結(jié)構(gòu)的；是采用等截面彈簧鋼板制做的，或者是采用變截面彈簧鋼板制做的。

對(duì)上述技術(shù)方案的第二限定：平衡支座、平衡軸支架是金屬結(jié)構(gòu)件，或者是球墨鑄鐵鑄造件。

對(duì)上述技術(shù)方案的第三限定：平衡軸有兩個(gè)，是一段與平衡軸支架鉸接固定的短軸；或者，平衡軸是貫穿左、右兩個(gè)平衡軸支架并與之連接的長(zhǎng)軸。

對(duì)上述技術(shù)方案的第四限定：平衡軸是無(wú)縫鋼管制做的，或者是采用金屬棒料加工的；

對(duì)上述技術(shù)方案的第五限定：平衡軸是兩個(gè)短軸時(shí)，兩個(gè)短軸之間通過(guò)中間軸連接為一體。

對(duì)上述技術(shù)方案的第六限定：平衡軸是長(zhǎng)軸時(shí)，是平直的，或者是彎曲的。

本發(fā)明具備的有益效果：本發(fā)明是一種技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、質(zhì)量輕、免維護(hù)的鋼板彈簧和橡膠彈簧復(fù)合結(jié)構(gòu)懸架系統(tǒng)，優(yōu)勢(shì)為：

1、自身重量輕：因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕量化部件多，比輕量化少片簧鋼板懸架和多片簧鋼板懸架總重量要輕很多；

2、因?yàn)槠胶庵ё潭ㄔ谄胶廨S支架的正下部，結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高；

3、操控性能好：懸架系統(tǒng)的各零部件自身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在懸架裝置里均勻?qū)ΨQ(chēng)布置，各軸之間負(fù)載分配均衡，懸架重心相比鋼板彈簧懸架更低，提高了易操控性及車(chē)輛運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、安全性能；

4、低成本免維護(hù)：日常使用不需要潤(rùn)滑，使用的橡膠襯套也無(wú)需潤(rùn)滑，減震橡膠彈簧壽命周期長(zhǎng)，只需到壽命后更換即可；

5、柔順舒適：基于橡膠材質(zhì)本身優(yōu)勢(shì)，具有阻尼特性，相當(dāng)于自帶減震器效果，存儲(chǔ)伸縮變形能量比鋼板懸架更多，不論空載還是滿(mǎn)載狀態(tài)都能衰減大部分路面震動(dòng)，舒適性更佳；

6、獨(dú)立懸架高對(duì)角柔性增大車(chē)輛通過(guò)性能：橡膠懸架最大的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)角線(xiàn)通過(guò)性好，大范圍對(duì)角柔性高度可以幫助商用車(chē)適應(yīng)許多起伏不平的路況，提高車(chē)輛的高通過(guò)性能，是其他懸架系統(tǒng)包括少片簧鋼板懸架所不具備的最大的優(yōu)勢(shì)；

7、更為主要的是化繁為簡(jiǎn)適應(yīng)環(huán)境保護(hù)法規(guī)要求，零部件產(chǎn)品主要采用板料、無(wú)縫鋼管或者棒料等成型材料，通過(guò)剪切、沖壓、折彎、鉚接、鋸斷、車(chē)削等冷加工工藝和部分焊接熱加工工藝生產(chǎn)制做，減少或者控制采用球墨鑄鐵鑄造件、合金鋼鍛造件毛坯產(chǎn)品，有利于提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度并減少對(duì)從業(yè)工人技術(shù)水平依賴(lài)，從市場(chǎng)需求端推動(dòng)產(chǎn)品供給側(cè)節(jié)能降耗、保護(hù)資源，從源頭上遏制和淘汰落后產(chǎn)能，減輕環(huán)境保護(hù)壓力，有利于社會(huì)資源的合理有效利用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的主視圖（從車(chē)架側(cè)面投影）。

圖2是本發(fā)明的俯視圖（從車(chē)架上面俯視投影）。

圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖（從車(chē)架后面投影）。

圖4是本發(fā)明中平衡軸支架工藝合件的一種結(jié)構(gòu)主視圖。

圖5是本發(fā)明中平衡軸支架工藝合件的一種結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖6是本發(fā)明中v型布置安裝的推力桿總成與上推力桿支架連接狀態(tài)圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1-圖5所示，進(jìn)一步描述本發(fā)明如下：一種橡膠彈簧與鋼板彈簧復(fù)合結(jié)構(gòu)平衡懸架系統(tǒng)，鋼板彈簧1與安裝在中橋2、后橋3左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)位置處的板簧及減震器下支架4通過(guò)接頭（橡膠接頭或者球形襯套接頭）5鉸接，平衡支座6通過(guò)u型螺栓7與鋼板彈簧1安裝固定，平衡軸支架9下端設(shè)置叉形平衡軸支撐部，平衡軸8與平衡軸支架9的叉形平衡軸支撐部鉸接固定組成平衡軸支架工藝合件（如圖3所示，平衡軸是貫穿左、右兩個(gè)平衡軸支架并與之連接的長(zhǎng)軸；或者，如圖4、圖5所示，平衡軸有兩個(gè)，是一段與平衡軸支架鉸接固定的短軸）；平衡軸支架工藝合件10與車(chē)架12連接固定，平衡支座6安裝在平衡軸支架工藝合件的叉形平衡軸支撐部之間，其中平衡軸8貫穿平衡支座6主孔，在平衡支座6主孔內(nèi)壁與平衡軸8外圓之間安放有減震橡膠彈簧11，為保證中橋2、后橋3與車(chē)架12空間位置相對(duì)穩(wěn)定，在中橋2與車(chē)架12、后橋3與車(chē)架12之間分別通過(guò)左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)位置處板簧及減震器下支架4安裝有液壓筒式減振器13，在位于平衡軸橫梁中間位置車(chē)架12左右縱梁內(nèi)腔安裝固定有上推力桿支架14，中橋2與車(chē)架12、后橋3與車(chē)架12之間分別通過(guò)v型推力桿總成15與上推力桿支架14連接固定，同時(shí)在車(chē)架12下翼面位于中橋2、后橋3左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)處上方位置安裝橡膠固定限位塊組件16，構(gòu)成橡膠彈簧和普通鋼板彈簧復(fù)合結(jié)構(gòu)平衡懸架系統(tǒng)。

如圖1所示，鋼板彈簧1是多片簧結(jié)構(gòu)的，或者是少片簧結(jié)構(gòu)的；鋼板彈簧1是采用等截面彈簧鋼板制做的，或者是采用變截面彈簧鋼板制做的。

本發(fā)明中，平衡支座6、平衡軸支架9可以采用金屬結(jié)構(gòu)件制做，也可以球墨鑄鐵鑄造件加工。

本發(fā)明中，平衡軸8采用可以無(wú)縫鋼管制做，也可以采用金屬棒料加工；根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行需要，此懸架系統(tǒng)左右兩半部分即可以獨(dú)立安裝在車(chē)架12上，也可以通過(guò)中間軸17或者平衡軸8對(duì)此懸架系統(tǒng)左右貫穿連接。

本發(fā)明中，當(dāng)平衡軸8是長(zhǎng)軸時(shí)，可以是平直的，也可以是中部彎曲的。

如圖6所示，用v型布置安裝的推力桿總成16與上推力桿支架14連接固定，替代v型推力桿總成15。

本發(fā)明在充分吸收和優(yōu)化現(xiàn)有各種懸架產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出一種產(chǎn)品成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格適中、質(zhì)量輕免維護(hù)的鋼板彈簧和橡膠彈簧復(fù)合結(jié)構(gòu)懸架系統(tǒng)。