專利名稱：車身傾角調整單元、油氣懸架機構以及流動式起重機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種車身傾角調整單元以及自動調平式油氣懸架機構。此外，本發明 還涉及一種包括所述自動調平式油氣懸架機構的流動式起重機。
背景技術：
流動式起重機一般是指能夠在地面上自由移動的起重設備，典型地是指安裝在工 程車輛上的起重設備。流動式起重機因其機動性和靈活性而在工程機械領域廣泛使用。大 噸位或超大噸位的流動式起重機、尤其是全地面起重機的油氣懸架機構必須具備如下功 能，即懸架機構的升降、剛柔切換、負載行駛、緩沖減震以及路況自適應等功能，以適應流動 式起重機不同工況的要求。油氣懸架機構是一種始于二十世紀六十年代的新型底盤懸架技術，其主要原理是 將工程機械(例如流動式起重機)的垂直軸荷轉換為懸掛油缸內的油液的壓力，壓力通過 管路傳遞至相應的控制單元和蓄能器，蓄能器以具有一定初始壓力的惰性氣體(通常為氮 氣)作為彈性介質，并通過油路上的相應單向閥和節流孔控制油液的流向或進行節流，從 而起到減振作用。相應地，油氣懸架機構主要包括懸掛油缸、蓄能器、懸掛閥以及相應的控 制元件。油氣懸架機構因其在改善工程機械的行駛平順性方面的顯著優點，而廣泛地用于 各種工程機械，例如輪式裝卸車、礦山自卸車、輪式挖掘機以及流動式起重機(典型地為全 地面起重機)等。一般而言，由于流動式起重機的重心較高、重量較大，因此在流動式起重機行駛過 程中應當確保車架和車身保持水平，以防止流動式起重機出現翻傾事故。但是，由于流動式 起重機并非總是行駛在良好路況的水平路面上，其常常行駛在惡劣路況的路面上，例如行 駛在縱向坡道或橫向坡道上，此時流動式起重機的車架和車身因為路面坡度的原因會出現 縱向傾角或橫向傾角，極易出現翻傾事故。在這些惡劣路況下，要求流動式起重機的油氣懸 架機構能夠自動調整車架和車身的姿態，以使得車架和車身處于水平狀態，這就是流動式 起重機油氣懸架機構的路況自適應功能，而油氣懸架機構的自動調平性能在實現路況自適 應功能方面起著關鍵的主導作用。現有的流動式起重機的油氣懸架機構主要針對良好路況進行設計，而針對惡劣路 況、尤其是針對橫坡道路況的油氣懸架機構只有極少數廠家或科研機構在研究，尚無實際 應用的先例。此外，中國實用型專利C擬649377Y公開了一種流動式起重機的油氣懸架機 構，該油氣懸架機構主要在車輛處于靜態時采用手動或電控方式進行橫坡道和縱坡道路況 的靜態的調平操作(一般是通過懸掛閥進行進油或排油以調整懸掛油缸的舉升高度來進 行靜態調節)，但是，實際上在流動式起重機行駛時進行動態調平操作是更為重要的，另外， 該實用新型專利C擬649377Y的油氣懸架機構的調平操作主要是通過進油或回油補償來實 現，而在動態行駛工況時根本無法控制補償油量的多少，因此無法在所述流動式起重機行 駛時真正實現該流動式起重機的動態調平操作，尤其是，無法真正地實現流動式起重機油 氣懸架機構的橫坡道動態自適應調平性能。
因此，需要一種新型的自動調平式油氣懸架機構，以能夠在各種惡劣路況、尤其是 橫坡道路況下動態地實現所述流動式起重機或其它流動式工程機械的自動調平操作。
發明內容
本發明所要解決的一個技術問題是提供車身傾角調整單元，該車身傾角調整單元 能夠應用于油氣懸架機構，以實現油氣懸架機構的動態自適應調平操作。本發明所要解決的另一技術問題是提供一種自動調平式油氣懸架機構，該自動調 平式油氣懸架機構能夠在流動式工程機械在橫坡道上行駛時動態地實現橫坡道自適應調 平性能，從而能夠有效地防止因現有的油氣懸架機構對橫向坡度不敏感而容易造成的翻車 等重大事故，有效地改善流動式工程機械的安全性。此外，本發明還提供一種流動式起重機，該流動式起重機的油氣懸架機構具有優 良的橫坡道動態自適應調平性能，從而能夠有效地防止現有的流動式起重機的油氣懸架機 構對橫向坡度不敏感而造成的翻車事故。為解決上述第一個技術問題，本發明提供一種車身傾角調整單元，其中，該車身傾 角調整單元包括平衡油缸，所述平衡油缸的一個腔通過液壓管路經由第一單向阻尼閥連接 于電控切換閥，所述平衡油缸的另一個腔通過液壓管路經由電控鎖止閥連接于第二單向阻 尼閥，所述電控鎖止閥選擇性地使得所述平衡油缸的無簧腔的油路導通或截止。為解決上述第二個技術問題，本發明提供一種自動調平式油氣懸架機構，該自動 調平式油氣懸架機構包括至少兩對懸掛油缸，各對所述懸掛油缸各自設置在相應車橋的 左、右兩側，其中，所述自動調平式油氣懸架機構還包括車身傾角調整單元，每個所述懸掛 油缸對應連接有一個所述車身傾角調整單元，該車身傾角調整單元用于調整每個所述懸掛 油缸的缸桿的伸出和縮回；車身橫向傾角傳感器，該車身橫向傾角傳感器檢測車身橫向傾 角；以及控制單元，該控制單元接收所述車身橫向傾角傳感器傳輸的車身橫向傾角信號，并 通過電控線路連接于所述調平操作油源以及各個所述車身傾角調整單元。此外，本發明還提供一種流動式起重機，其中，該流動式起重機包括上述自動調平 式油氣懸架機構。通過本發明的上述技術方案，本發明的自動調平式油氣懸架機構能夠根據車身傾 角信號(優選地可以包括懸架機構軸荷壓力信號)，由控制單元選擇預先設定的各種車身 傾角控制模式，實現對車身傾角調整單元的控制，確保油氣懸架機構維持車身處于水平狀 態，控制單元再根據調平后的信號持續自動地實現車身各種姿態的保持或切換，從而實現 了流動式工程機械(例如流動式起重機)對各種路況、尤其是橫坡道的自適應動態調平性 能。本發明的自動調平式油氣懸架機構在實現車身各種姿態的保持或切換時，由穩定的調 平操作油源(優選恒壓油源)提供動力以將平衡油缸內的液壓油壓出或截止，自動維持所 述油氣懸架機構內油量恒定和左右軸荷平衡，其能夠確保流動式起重機的自動調平操作的 平穩性，并有效保證流動式起重機的安全性。本發明的自動調平式油氣懸架機構有效地解 決了流動式工程機械(例如流動式起重機)對各種路況動態自適應調平性能，尤其是實現 了對橫向坡道的自適應動態調平功能；同時，本發明的自動調平式油氣懸架機構的操作簡 單方便、邏輯性強，所有操作均由控制單元自動完成，其使用安全、可靠，顯著地提高了車輛 縱橫坡道行駛的安全性能，避免了翻車等重大事故的發生。本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的具體實施方式
一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中圖1是懸架油缸與流動式起重機的車架或車身鉸接的示例圖；圖2是流動式起重機在橫向坡道上行駛的工況示意圖；圖3是本發明具體實施方式
的自動調平式油氣懸架機構的控制原理框圖；圖4是本發明具體實施方式
的車身傾角調整單元的結構框圖；圖5是圖4所示的車身傾角調整單元的原理圖；圖6是本發明具體實施方式
的自動調平式油氣懸架機構的總體布置結構框圖，圖 中粗線代表液壓管路線，細線代表電控連接線或信號線；圖7是懸掛油缸與懸掛閥以及蓄能器之間的連接關系的示例圖；以及圖8是圖6的自動調平式油氣懸架機構的系統原理圖；附圖標記說明1車身橫向傾角傳感器3控制單元5 油箱7電控切換閥9第二單向阻尼閥11蓄能器13懸掛閥15 車架17車身傾角調整單元19懸掛油缸剛性柔性控制閥21懸掛油缸縮回控制閥
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明的保護范圍。油氣懸架機構廣泛地用于各種流動式工程機械，例如輪式裝卸車、礦山自卸車、輪 式挖掘機以及流動式起重機(典型地為全地面起重機)等，因此，下文所述的本發明的自動 調平式油氣懸架機構并不限于應用于特定的工程機械，而是可以應用于符合本發明應用目 的的各種流動式工程機械，例如應用于流動式起重機。為闡述的方便，下文將以流動式起重 機為例進行描述。參見圖6，本發明具體實施方式
的自動調平式油氣懸架機構主要包括懸掛油缸 12、蓄能器11、懸掛閥13、壓力油源2、車身橫向傾角傳感器1、調平操作油源(優選為恒壓 油源4)、車身傾角調整單元17以及控制單元3。在優選實施方式下，為了實現縱向坡道的自 動調平性能，本發明的自動調平式油氣懸架機構還可以包括車身縱向傾角傳感器6。此外，2壓力油源 4恒壓油源6車身縱向傾角傳感器8第一單向阻尼閥；10平衡油缸(彈簧復位式油缸)12懸掛油缸14電控鎖止閥16車橋18懸架機構壓力傳感器 20懸掛油缸伸出控制閥本發明的自動調平式油氣懸架機構還可以包括懸架機構壓力傳感器18 (參見圖幻，這樣可 以使得控制單元3能夠根據更多的信號值進行操作，從而增強操作和檢測的可靠性。為便于理解對本發明自動調平式油氣懸架機構，以下首先描述自動調平式油氣懸 架機構的懸架油缸12的機械連接結構及其在自動調平操作中的作用。參見圖1，懸掛油缸12設置在車架15與車橋16之間，具體地，設置在車架縱梁與 車橋16之間，其上端可以與車架15鉸接，下端可以與車橋16鉸接。懸掛油缸12的上端一 般可以鉸接到車架15上，但是在一些特殊的工程機械上，其也可以直接鉸接到車身上，例 如對一些不設置車架而設置承載式車身的礦山自卸車，懸掛油缸12的上端可以直接鉸接 到車身上。顯然地，懸掛油缸12相對于流動式起重機的縱向中心軸線對稱設置，對于雙車 橋式流動式起重機而言，一般設置有四個懸掛油缸12，而對于多車橋式流動式起重機而言， 則設置有多個懸掛油缸12，即每個車橋的兩側對稱設置有懸掛油缸12。此外，需要說明的 是，此處描述的懸掛油缸12主要用于承受流動式起重機的軸向力，除了懸掛油缸12之外， 所述油氣懸架機構一般還包括多根導向推力桿，該導向推力桿主要用于承受側向力以及牽 引力，由于導向推力桿與本發明的自動調平性能并無直接的關聯，因此對此不進行詳細描 述。懸掛油缸12對于流動式起重機的車架或車身的調平操作起著關鍵作用。原則上， 通過操作懸掛油缸12，可以使得流動式起重機的車架或車身升高或降低。參見圖2，當流動 式起重機處于橫向坡道上時，此時如果對懸掛油缸12不進行控制調節，則流動式起重機的 車架或車身會因橫向坡度而向圖2中的左側方向傾斜，這使得所述流動式起重機很容易發 生翻傾事故。為了在橫坡道行駛時確保流動式起重機的車架15以及車身處于水平狀態，在 圖2中需要使得左側的懸掛油缸12舉升，右側的懸掛油缸12下降，從而使得流動式起重機 的車架15以及車身保持在水平或基本水平的狀態，以有效地防止流動式起重機發生側傾 事故。此外，盡管附圖中沒有顯示，但是容易想到的是，當流動式起重機行駛在縱向坡道上 時，由于縱向坡度的原因，流動式起重機的車架15以及車身必然因為縱向坡度的原因，而 呈現出前高后低或前低后高的狀態，此時為了防止流動式起重機向前或向后翻傾，需要相 應地調整流動式起重機前橋和/或后橋的懸掛油缸12，以使得流動式起重機的車架15或車 身保持在水平狀態。以下描述本發明的自動調平式油氣懸架機構的控制原理。如上所述，所述油氣懸架機構包括相應的控制元件(例如車身橫向傾角傳感器1、 懸架機構壓力傳感器18、車身傾角調整單元17以及控制單元3等)，控制元件的作用主要 在于控制懸掛油缸12的工作狀態。本發明的自動調平式油氣懸架機構需要實現基本功能 為在流動式工程機械(例如流動式起重機)在橫坡道上行駛時，使得所述油氣懸架機構具 有動態的橫坡道自適應調平性能。當然，除了該基本功能之外，在本發明下述的進一步優選 實施方式中，本發明的自動調平系統還具有動態的縱坡道自適應調平性能。在此基礎上，通 過綜合地運用橫坡道自適應調平性能以及縱坡道自適應調平性能，能夠使得例如流動式起 重機適應各種惡劣的路況。為了實現本發明自動調平系統的上述基本功能，即在流動式工程機械(例如流動 式起重機)行駛在橫坡道上時使得所述油氣懸架機構具有動態的橫坡道自適應調平性能。 本發明的自動調平式油氣懸架機構包括多個車身傾角調整單元17、車身橫向傾角傳感器1以及控制單元3，其中，每個車身傾角調整單元17對應地用于操作一個懸掛油缸12，即車身 傾角調整單元17的數量與懸掛油缸9的數量相對應。圖3是本發明的自動調平式油氣懸 架機構的控制原理框圖，在圖3中以雙車橋式流動式起重機為例來顯示本發明的自動調平 式油氣懸架機構的控制原理，也就是說，在雙車橋流動式起重機的每根車橋16的兩側對稱 安裝有懸掛油缸12，相應地，圖3中的車身傾角調整單元17分別對應于前左懸掛油缸、前右 懸掛油缸、后左懸掛油缸以及后右懸掛油缸，以用于控制相應懸掛油缸的伸縮。參見圖3，車身橫向傾角傳感器1感測車身的橫向傾角，懸架機構壓力傳感器18感 測懸架機構軸荷壓力，且車身橫向傾角傳感器1和懸架機構壓力傳感器18分別將車身橫向 傾角信號以及懸架機構軸荷壓力信號傳遞給控制單元3 (例如PLC或微機控制單元)，所述 控制單元3根據車身橫向傾角信號以及懸架機構壓力信號進行判斷，并從預先設定的多種 車身傾角控制模式中選擇車身橫向傾角控制模式，通過該車身橫向傾角模式所對應的軟件 模塊進行分析計算，進而向相應的車身傾角調整單元17輸出控制信號，從而實現對車身傾 角調整單元17的控制，車身傾角調整單元17控制對應的懸掛油缸12的舉升或縮回，由此 確保所述油氣懸架機構維持車身處于水平或基本水平的狀態。隨著流動式起重機在橫坡道 上行駛狀況的改變，控制單元3 (例如PLC或微機控制單元)會根據車身調平后的信號持續 實現車身姿態的保持或改變，從而動態地實現了油氣調平懸架的橫坡道自適應調平功能。 此外，在此需要說明的是，上述車身橫向傾角傳感器1以及懸架機構壓力傳感器18同時傳 輸信號僅是一種優選實施方式，在本發明的自動調平式油氣懸架機構中，控制單元3僅根 據車身橫向傾角傳感器1傳輸的車身橫向傾角信號即可有效地完成自動調平操作，當然， 在懸架機構壓力傳感器18同時傳輸軸荷壓力信號的情形下，可以使得控制單元3能夠根據 更多的參數值進行分析計算、檢測和操作，從而增強操作可靠性。上述車身傾角控制模式主要是指根據流動式起重機在動態行駛過程中路面的橫 向坡度道和縱向坡道值、和/或流動式起重機的左右軸荷差值以及前后軸荷差值所進行的 分級設定而采用的相應的控制模式，每種車身傾角控制模式對應有相應的軟件模塊(例如 PLC的用戶程序)。例如，車身橫向傾角傳感器1將車身當前的橫向傾角值傳遞到所述控制 單元3 (例如可編程序控制器PLC)，當車身橫向傾角值達到設定值。一般而言，不同的型號 的起重機該設定值會有所不同，一般大于這個設定值時流動式起重機會有翻傾危險，此時 需要進行調整，而小于該設定值時，通常可以不進行調整，從而可以避免進行油氣懸架機構 不停地進行一些不必要的調整。該設定值一般是一種經驗值或保守值，其通常小于導致流 動式起重機翻傾的極限值(即設定值相對于翻傾極限值具有一個安全系數)，根據不同的 型號的起重機該設定值會有所不同，一般以能夠有效的確保流動式起重機為準。在例如車 身橫向傾角大于相應的車身橫向傾角設定值時時必須對流動式起重機的車身進行橫向調 平，否則流動式起重機容易發生橫向翻傾事故。相應地，所述控制單元3根據輸入的橫向傾 角信號(優選地還包括左右軸荷信號)，選擇內置在該控制單元3內的車身橫向傾角控制模 式所對應的軟件模塊進行控制，從而本發明自動調平式油氣懸架機構開始進行橫向坡道的 自適應動態調平操作，使得在流動式工程機械(例如流動式起重機)在橫坡道上行駛時，其 車身以及車架始終自動地屬于水平或基本水平的狀態。如上所述，本發明具體實施方式
的自動調平式油氣懸架機構包括懸掛油缸12、蓄 能器11、懸掛閥13、壓力油源2、車身橫向傾角傳感器1、調平操作油源、車身傾角調整單元17以及控制單元3。優選地，該自動調平式油氣懸架機構還包括懸架機構壓力傳感器18和 車身縱向傾角傳感器6。由于本發明的自動調平式油氣懸架機構的連接關系比較復雜，以下首先參照附圖 對本發明自動調平式油氣懸架機構的主要部件進行說明，在對各個部件進行描述的基礎 上，進而說明其電控連接關系、液壓連接關系以及相應的自動調平操作過程。需要說明的 是，由于本發明的自動調平式油氣懸架機構的一些部件(例如懸掛油缸12、蓄能器11等) 是公知的，因此在對各個部件進行說明的過程中，將根據情況對一些公知部件簡略描述，而 重點說明本發明自動調平式懸架機構的關鍵部件，例如車身傾角調整單元17等。參照圖3和圖6，本發明的控制單元3主要用于接收傳感器(例如橫向傾角傳感 器1的傾角信號和懸架機構壓力傳感器18的軸荷壓力信號，以根據傾角信號和/或軸荷壓 力信號選擇相應的傾角控制模式，例如車身橫向傾角控制模式，通過該傾角控制模式所對 應的控制軟件模塊計算出對相應的懸掛油缸12需要進行的調整操作，并向各個車身傾角 調整單元17傳輸相應的電控信號，從而通過各個車身傾角調整單元17控制相應的懸掛油 缸12的伸縮，以通過相應的懸掛油缸12的伸縮實現車身的升降，使得車身被調整到水平或 基本水平的狀態，確保流動式起重機的安全行駛。其中，控制單元3可以具有多種類型，其 均能實現本發明的控制目的，例如單片機、電子控制單元(ECU)等。優選地，本發明的自動 調平系統的控制單元3采用可編程序控制器(PLC)，采用可編程序控制器的優點在于，由于 PLC的指令以及接口相對標準，在工業自動控制領域應用廣泛，其可以方便地通過編程器編 輯或修改各種車身傾角控制模式下的用戶程序塊(即上述的軟件模塊)，因此可以方便地 對各種車身傾角控制模式的用戶程序模塊進行管理編輯，從而能夠更方便地實現本發明的 自動調平功能。參見圖3和圖6，車身橫向傾角傳感器1可以安裝在流動式起重機的車身重心位置 或車身重心區域。一般而言，傾角傳感器是一種用于測量物體相對于水平面的傾角變化量 的傳感器，按其原理可以分為固體擺式傾角傳感器、液體擺式傾角傳感器以及氣體擺式傾 角傳感器。本發明的自動調平系統可以采用上述類型中的傾角傳感器中的任意一種，由于 氣體擺式傾角傳感器抗振動和抗沖擊的能力強，因此優選地，車身橫向傾角傳感器1可以 采用氣體擺式傾角傳感器。當流動式起重機行駛在橫向坡道上時車身橫向傾角傳感器1動 態監測車身橫向傾角，并通過現場總線，例如CAN總線(即ISO國際標準化串行通信協議總 線)將監測到的車身橫向傾角信號傳遞給控制單元3，例如可編程序控制器。控制單元3根 據接收的車身橫向傾角信號判斷是否需要進行車身橫向傾角的調平操作，一旦車身橫向傾 角大于設定值，控制單元3選擇車身橫向傾角控制模式，并向相應的車身傾角調整單元17 發送控制信號，以通過車身傾角調整單元17操作相應的懸掛油缸12，從而實現車身的調平 操作。在本發明自動調平式油氣懸架機構的優選實施方式下，由于本發明的自動調平式油 氣懸架機構還需要實現縱向坡道的自動調平操作，因此優選地，所述自動調平式油氣懸架 機構還包括車身縱向傾角傳感器6，該車身縱向傾角傳感器6可以采用與車身橫向傾角傳 感器1相同類型的傾角傳感器，例如氣體擺式傾角傳感器，該車身縱向傾角傳感器6可以同 樣設置在流動式起重機車身的重心位置或重心區域，其主要用于檢測流動式起重機的車身 的縱向傾角值，并通過現場總線(例如CAN總線)將縱向傾角值信號傳輸到控制單元3，以 供控制單元3進行分析計算并根據情形進行相應的縱向坡道的自適應調平操作。
懸架機構壓力傳感器18 —般可以為油壓傳感器，該油壓傳感器可以安裝在懸掛 閥13或懸掛油缸12專設的檢測口上，并通過模數轉換將油壓信號(該油壓信號與懸架機 構的軸荷壓力信號存在對應關系，從而可以通過油壓信號換算得到軸荷壓力信號)轉換為 數字信息，通過現場總線(例如CAN總線)輸入控制單元3，并由控制單元3進行分析計算。 此外，懸架機構壓力傳感器18并不一定采用上述油壓傳感器，其還可以采用壓電傳感器或 壓力傳感器等，在此情形下，壓電傳感器或壓力傳感器的壓力敏感元件(例如應變片)可以 布置懸掛油缸12與車架15的連接部位上。參見圖4，本發明自動調平式油氣懸架機構的車身傾角調整單元17包括電控切換 閥7、第一單向阻尼閥8、電控鎖止閥14、第二單向阻尼閥9以及平衡油缸10。參見圖5，在 車身傾角調整單元17中，電控切換閥7可以為兩位三通電磁閥，其主要用于實現壓力油和 回油的切換；第一單向阻尼閥8和第二單向阻尼閥9屬于公知部件，具體地，第一單向阻尼 閥8和第二單向阻尼閥9均包括并聯的單向閥和阻尼閥，其主要用于實現油路的快進慢回 功能；平衡油缸10優選是一種彈簧復位式油缸，即油缸活塞兩側腔室中的一個設置有復位 彈簧，其主要用于實現蓄油功能，當然，除了彈簧復位式油缸之外，在本發明的技術構思范 圍內，平衡油缸10可以采用多種其它形式來實現蓄油功能。例如采用蓄能器等，最簡單地， 可以將上述彈簧復位式油缸中的彈簧替換為其它彈性元件(例如橡膠彈性件)，這些簡單 的變形方式對于本領域技術人員來說是容易想到的(下文將以彈簧式復位油缸為例進行 闡述)；電控鎖止閥14可以為兩位兩通電磁閥，其主要用于實現壓力油的切換和鎖止。需 要說明的是，上述電控鎖止閥14和電控切換閥7僅是為描述而進行的示例，用于實現油路 換向或鎖止的閥門可以是多種電控閥門，而不限于圖5所示的兩位兩通電磁閥和兩位三通 電磁閥，其只要能夠實現圖5所示的油路切換連接關系即可。在圖5中，電控切換閥7連接 于第一單向阻尼閥8，該第一單向阻尼閥8進而連接于平衡油缸10的彈簧腔接口 ；平衡油 缸10的無彈簧腔接口連接于電控鎖止閥14，該電控鎖止閥14連接于第二單向阻尼閥9。參見圖6，壓力油源2可以是液壓泵，該液壓泵從油箱5中抽吸油液并對油液增壓， 從而可以對本發明的自動調平式油氣懸架機構供應壓力油。此外，本發明的自動調平式油 氣懸架機構還包括調平操作油源，該調平操作油源優選地采用恒壓油源4，恒壓油源4主要 用于提供壓力相對恒定的液壓油，其一般可以在液壓泵的輸出管道上設置溢流閥來提供壓 力相對恒定的液壓油。在圖6中，恒壓油源4通過液壓管道連接于上述車身傾角調整單元 17中的電控切換閥7，此外，該恒壓油源4還通過控制線路電連接于控制單元3，因此，該恒 壓油源4的液壓泵的工作狀態由控制單元3控制，以在控制單元3的控制下選擇性地向電 控切換閥7供油。當然，在此需要說明的是，恒壓油源4主要用于驅動本發明的車身傾角調 整單元17的平衡油缸10，采用恒壓油源4主要確保調平操作時的穩定性，避免在調平操作 時出現操作壓力的波動，但是采用恒壓油源4僅是一種優選方式，其也可以采用常規的壓 力油源作為調平操作油源，雖然此時調平操作的穩定性不如采用恒壓油源4，但其同樣能夠 實現本發明的目的。此外，油箱5屬于液壓系統的輔助液壓元件，其主要用于儲存液壓系統 的油液。懸掛油缸12屬于油氣懸架機構的常用部件(例如C擬601870Y以及CNMM171Y)， 其結構基本類似，一般包括缸筒、活塞、缸桿等構件，其中缸筒的底部以及缸桿的頂部分別 設置有鉸接支承孔，以分別用于鉸接到車橋16和車架15上。懸掛油缸12在所述油氣懸架機構中主要用于承受移動式工程機械(例如移動式起重機)的軸向載荷，通過控制液壓油 進入懸掛油缸12的有桿腔或無桿腔，可以控制懸掛油缸12的缸桿伸縮，從而升高或降低車 架15。參見圖6，本發明的自動調平式油氣懸架機構還包括懸掛閥13和蓄能器11，就懸 掛閥13而言，本領域技術人員也稱為“懸掛閥組”或“懸架閥”，其中“懸掛” S卩“懸架”的同 義語，其屬于油氣懸架機構的一種常用部件(例如C擬601870Y)。懸掛閥13主要用于控制 懸掛油缸12的剛性柔性轉換以及伸出縮回。懸掛閥13是一種組合閥，該組合閥的組成元件 基本類似，優選地可以包括懸掛油缸剛性柔性控制閥19、懸掛油缸伸出控制閥20以及懸掛 油缸縮回控制閥21。此外，蓄能器11是液壓系統中公知部件，其內部容納有液壓油，并且在 液壓油的上方封裝有具備一定初始壓力的惰性氣體(例如氮氣)。需要說明的是，懸掛油缸 12、懸掛閥13以及蓄能器11的連接關系與本發明自動調平式油氣懸架機構的自動調平性 能并不直接相關，但由于其是目前油氣懸架機構的常用部件，并且涉及到對本發明的理解， 因此以下對懸掛油缸12、懸掛閥13、蓄能器11的連接關系以及相應的使用功能狀態進行簡 略的說明。如上所述，懸掛油缸12對稱設置在車橋16的兩側，與懸掛油缸12的設置結構相 對應，懸掛閥13—般也需要成對配套使用。現有技術中存在多種懸掛閥，但這些類型的懸 掛閥的組成元件基本類似(主要是增加或減少一些阻尼閥或單向閥等)，實現的功能也基 本相同，即主要用于控制懸掛油缸12的剛性柔性轉換以及伸出縮回(即懸掛油缸12的進 油回油等)等，當然，早期油氣懸架技術中也存在一些結構相對簡單的懸掛閥(例如與懸掛 油缸12配套的換向閥，本發明統稱為“懸掛閥”)。本發明的自動調平式油氣懸架結構可以 使用各種類型的懸掛閥13，懸掛閥13的具體類型并不構成對本發明保護范圍的限制。例如，圖7顯示一種典型的懸掛閥13與懸掛油缸12的連接原理圖，其中P表示進 油口，T表示回油口。假設圖中的兩側懸掛油缸12分別安裝在后車橋16的兩側(以下以 左側和右側進行區分描述，例如左側懸掛油缸12、右側懸掛油缸12等，相應地，假設圖7中 的下側為左側，上側為右側)。如圖7所示，左側懸掛閥13與右側懸掛閥13分別安裝在后 車橋16的兩側，其缸桿的上端鉸接在車架15上，缸筒的下端鉸接在后車橋16上。左、右側 懸掛閥13雖然與左、右側懸掛油缸12對應，但該左、右側懸掛閥13以及左、右側懸掛油缸 12相互之間并非是獨立的，而是存在相應的連接關系以形成配合關系，從而更好地實現油 氣懸架機構的減振、靜態調節車架離地高度等功能。具體地，左、右側懸掛閥13可以各自包 括懸掛油缸剛性柔性控制閥19，其中，左側蓄能器11的油口通過液壓管路經由左側懸掛油 缸剛性柔性控制閥19連接于左側懸掛油缸12的無桿腔，右側蓄能器11的油口通過液壓管 路經由右側懸掛油缸剛性柔性控制閥19連接于右側懸掛油缸12的無桿腔，左、右側懸掛油 缸剛性柔性控制閥19需要具有兩種工作狀態，即導通和截止狀態，相應地，該左、右側懸掛 油缸剛性柔性控制閥19可以采用常閉式二位二通電磁換向閥或電磁開關閥等(在圖6中 各個懸掛閥13通過電控連接線電連接于控制單元3，因此通過控制單元3可以控制該左、右 側懸掛油缸剛性柔性控制閥19的導通或截止狀態)。這樣，例如在流動式起重機的一般行 駛狀態下，可以通過控制單元3使得左、右側懸掛油缸剛性柔性控制閥19得電，使得左、右 側懸掛油缸12各自與左、右側蓄能器11導通，從而利用左、右側蓄能器11吸收緩沖振動， 改善行駛的平順性和乘坐舒適性。在流動式起重機負載起重的狀態下，通過控制單元3使得左、右側懸掛油缸剛性柔性控制閥19失電，使得左、右側懸掛油缸12各自與左、右側蓄能 器11斷開連通關系，從而使得左、右側懸掛油缸12的無桿腔中的液壓油處于基本封閉的無 桿腔內，由于液壓油的不可壓縮性或準不可壓縮性，此時油氣懸架機構處于剛性狀態，無論 車架15對懸掛油缸12的缸桿施加多大的壓力，懸掛油缸12均不會受壓回縮，從而確保了 負載起重行駛的安全(當然，一旦行駛在橫向坡道或縱向坡道上車身或車架15會因道路坡 度的原因發生傾斜，如果不進行動態的調平，仍然會產生翻車危險)。此外，如圖7所示，左 側懸掛油缸12的有桿腔還通過管路與右側蓄能器11的油口連通(一般可以將左側懸掛油 缸12的有桿腔通過管路連接于右側懸掛閥13的一個相應的接口，再經由右側懸掛閥13的 內部管路與右側蓄能器11的油口連通)，右側懸掛油缸12的有桿腔也通過管路與左側蓄 能器11的油口連通。這樣，在流動式起重機正常行駛時(此時左、右側懸掛油缸剛性柔性 控制閥19處于得電狀態)，如果流動式起重機在左彎道(左彎道路面一般具有一定的向左 的坡度)上行駛時，則車橋16的左側承載載荷會顯著增大，左側懸掛油缸12的缸桿向下移 動，相應地，左側懸掛油缸12與左側蓄能器11之間的油壓會迅速升高，該升高的油壓會通 過上述連接管路作用于右側懸掛油缸12的有桿腔，從而將右側懸掛油缸12的活塞向下壓， 阻止右側懸掛油缸12的缸桿伸出，從而能夠有效地減小流動式起重機的側傾角度。當然， 在流動起重機在右彎道上行駛時，情形是類似的。 此外，如上所述，各個懸掛閥13優選地還可以包括懸掛油缸伸出控制閥20和懸掛 油缸縮回控制閥21，其中，進油口 P通過管路經由左側懸掛油缸伸出控制閥20連接到左側 懸掛油缸12的無桿腔，并且該進油口 P同樣通過管路經由右側懸掛油缸伸出控制閥20連 接到右側懸掛油缸12的無桿腔，而左側懸掛油缸縮回控制閥21設置在回油口 T與左側懸 掛油缸12的無桿腔之間的管路上，右側懸掛油缸縮回控制閥21設置在回油口 T與右側懸 掛油缸12的無桿腔之間的管路上。所述左、右側懸掛油缸伸出控制閥20以及左、右側懸掛 油缸縮回控制閥21均為二位二通電磁換向閥或電控開關閥(在圖6中各個懸掛閥13通 過控制線電連接于控制單元3，因此通過控制單元3可以控制該左、右側懸掛油缸伸出控制 閥20以及懸掛油缸縮回控制閥21的導通或截止狀態)。這樣，當使得左、右側懸掛油缸伸 出控制閥20處于得電狀態時，壓力油從進油口 P分別經由左、右側懸掛油缸伸出控制閥20 到達左、右側懸掛油缸12的無桿腔，從而使得左、右側懸掛油缸12的缸桿向外伸出，此時車 架15或車身升高。此外，當使得左、右側懸掛油缸縮回控制閥21處于得電狀態時，左、右側 懸掛油缸12的無桿腔內的液壓油會在車架15以及車身的壓力作用下向外排出，從而左、右 側懸掛油缸12的缸桿縮回，使得流動式起重機的車架以及車身調低。當然，上述各個懸掛 油缸12的升降狀態并不一定同步進行，即使位于同一車橋16兩側的懸掛油缸，也可以進行 單獨調節。但是，這種調節一般是在流動式起重機處于靜態情形下的調節，由于通過懸掛閥 13調整流動式起重機的車架15或車身的離地高度屬于一種比較粗略的調整，并且在懸掛 閥13的懸掛油缸縮回控制閥21得電導通時，懸掛油缸12的無桿腔等同于卸載，這在流動 式起重機(尤其是在橫向坡道上)行駛時是相當危險的，此外通過使得懸掛閥13的懸掛油 缸伸出控制閥20得電導通而進行進油時，懸掛油缸12的無桿腔的進油量無法控制，因此這 種通過懸掛閥13進行的車架或車身離地高度的調整并不適于進行車身或車架的動態自適 應調平操作，并且這種調節一般是根據具體的作業情況進行的調節，例如在流動式起重機 通過涵洞前降低流動式起重機的車身高度。
以上描述了本發明的自動調平式油氣懸架機構的主要部件，在對懸掛閥13以及 蓄能器11進行描述過程中，簡略描述了懸掛油缸12、懸掛閥13以及蓄能器11之間的連接 關系。需要說明的是，由于懸掛油缸12、懸掛閥13以及蓄能器11屬于油氣懸架機構的常用 部件，并且該懸掛油缸12、懸掛閥13以及蓄能器11之間的連接關系也是本領域技術人員 熟知的，一般而言，只需說明懸掛油缸12連接有懸掛閥13和蓄能器11，本領域技術人員即 可明確其相互之間的連接關系(市場上銷售的懸掛閥13具有標準的連接接口)。因此，在 下文對本發明的自動調平式油氣懸架機構的連接關系進行描述的過程中，對于該懸掛油缸 12、懸掛閥13以及蓄能器11之間的連接關系僅簡略描述，而重點說明與本發明的自動調平 性能直接相關的重要部件的液壓管路連接關系和電控連接關系。此外，本發明的自動調平 式油氣懸架機構的主要技術構思在于其電控連接關系和液控管路連接關系，而不在于機械 安裝關系，例如懸掛閥13、車身傾角調整單元17等的機械安裝結構，這些部件在實際安裝 過程中完全可以根據情形采用相應的安裝支架、緊固件等安裝到車架15或車身上。以下參照圖6和圖8說明本發明優選實施方式的自動調平式油氣懸架機構的液壓 管路連接關系以及電控連接關系。圖6和圖8均以雙車橋式流動式起重機為例進行顯示， 但是，顯然地，本發明的自動調平式油氣懸架機構的技術方案同樣可以適用于多車橋式流 動式起重機或其他移動式工程機械。其中，圖6為本發明自動調平式油氣懸架機構的總體 布置結構框圖，圖8為圖6所示的自動調平式油氣懸架機構的系統原理圖。參見圖6，本發明的自動調平式油氣懸架機構包括至少兩對懸掛油缸12，每對所 述懸掛油缸12對稱布置在相應的車橋16 (例如圖6中各自布置在前車橋和后車橋)兩側。 每對所述懸掛油缸12連接有配套的懸掛閥13和蓄能器11，有關懸掛油缸12與懸掛閥13 以及蓄能器11之間的連接關系已經在上文中進行了說明，并且其連接關系式本領域技術 人員熟知的，因此在此不再描述。在圖6中，進油口 P處的油源2(壓力油源)主要用于向 各個懸掛油缸12供應壓力油，出油口 T處的油箱5主要用于回油。此外，為了控制懸掛閥 13，各個懸掛閥13通過電控線路連接于控制單元3，從而通過控制懸掛閥13來實現油氣懸 架機構常規的剛性柔性轉換以及懸掛油缸12的進油回油等。
每個懸掛油缸12配設有車身傾角調整單元17，如上文所述，車身傾角調整單元17 包括電控切換閥7、第一單向阻尼閥8、電控鎖止閥14、第二單向阻尼閥9以及平衡油缸10， 本具體實施例中，平衡油缸10為彈簧復位式油缸，平衡油缸10的彈簧腔通過液壓管路經由 第一單向阻尼閥8和電控切換閥7連接于油箱5和恒壓油源4，所述電控切換閥7選擇性 地使得平衡油缸10的彈簧腔與油箱5或恒壓油源4導通。參見圖5和圖8，優選地，電控 切換閥7采用電磁二位三通換向閥，平衡油缸10的彈簧腔通過液壓管路經由第一單向阻尼 閥8(單向阻尼閥8的單向閥的截止側通過液壓管路連接于平衡油缸10的彈簧腔)連接于 電磁二位三通閥的一個接口，而該二位三通電磁換向閥的另外兩個接口則分別連接于油箱 5和恒壓油源4。在該二位三通電磁換向閥失電時，平衡油缸10的彈簧腔經由第一單向阻 尼閥8和電控切換閥7與油箱5連通，在該二位三通電磁換向閥得電時，二位三通電磁換向 閥內的閥芯移位，從而平衡油缸10的彈簧腔經由第一單向阻尼閥8和電控切換閥7與恒壓 油源4導通，從而可以通過控制單元3控制恒壓油源4工作以向平衡油缸10的彈簧腔內供 油。此外，需要說明的是，電控切換閥7也可以采用其它類型的閥門，例如二位四通電磁換 向閥，在此情形下，只需從圖5所示的第一單向阻尼閥8與電控切換閥7之間的連接管路上分出一個分支管路連接到二位四通電磁換向閥的一個接口上即可。當然，本領域的技術人 員還可以想到電控切換閥7可以采用其它多種類型的電控閥，其均能夠實現使得平衡油缸 10的彈簧腔的右路在油箱5與恒壓油源4之間切換。參見圖5和圖6，平衡油缸10的無簧 腔(即與彈簧腔相對、未設置彈簧的腔室)通過液壓管路經由電控鎖止閥14以及第二單向 阻尼閥9連接于懸掛油缸12的無桿腔。第二單向阻尼閥9的單向閥的截止側通過液壓管 路連接于懸掛油缸12的無桿腔)。優選地，如圖5所示，電控鎖止閥14采用二位二通電磁 閥，其主要是用于實現開關功能，本領域技術人員可以想到多種實現開關功能的電控閥，例 如電控開關閥等。此外，如上所述，單向阻尼閥8，9的組成元件為公知的，即各自包括并聯 的單向閥和阻尼閥，在車身傾角調整單元17的內部連接關系中，第一單向阻尼閥8的單向 閥的導通側連接于電磁切換閥7的接口，第二單向阻尼閥9的單向閥的導通側連接于電控 鎖止閥14。同時，各個車身傾角調整單元17的電控切換閥7以及電控鎖止閥14通過電控連 接線連接于控制單元3，恒壓油源4也通過電控連接線連接于控制單元3 (在此情形下，恒壓 油源4由控制單元3控制，以使得恒壓油源4選擇性地向電控切換閥7供油)。此外，如上 所述，由于本發明的自動調平式油氣懸架機構所要實現的基本功能為橫坡道自適應動態調 平性能，因此需要設置車身傾角傳感器1，該車身傾角傳感器1通過現場總線(例如CAN信 號線)連接于控制單元3，以向控制單元3傳輸流動式起重機的車身橫向傾角信號。盡管圖 6中未顯示，但是優選地，本發明的自動調平式油氣懸架機構還可以包括懸架機構壓力傳感 器18，該懸架機構壓力傳感器18同樣通過信號線連接于控制單元3，以向控制單元3傳輸 流動式起重機的兩側的軸荷壓力信號。在優選方式下，本發明自動調平式油氣懸架機構所 包括的車身縱向傾角傳感器6通過信號線，例如CAN總線向控制單元3傳輸車身縱向傾角 信號。圖8是圖6所示的自動調平式油氣懸架機構的控制原理圖，其中每對懸掛油缸12 之間連接的配套的懸掛閥13以及蓄能器的連接關系已經參照圖7進行了說明。此外，從圖 8中可以清楚地看到每個懸掛油缸12連接有各自的車身傾角調整單元17，其中液壓管路的 連接關系以及電控連接關系在上文中已經進行了詳細說明。此外，在圖8中，Pk代表恒壓 油源4的輸出管路，Px代表壓力油源2的輸出管路，Pp代表電控線路，每個懸掛閥13處標 示的A1、A2、A3、M、N、P、T以及SP等代表相應的接口，一般而言，商購的懸掛閥13按照相應 的接口形成圖8所示的連接關系即可。以上參照附圖描述了本發明的自動調平式油氣懸架機構的主要部件以及相應的 液壓管路連接關系和電控線路連接關系。以下簡略總結本發明的車身傾角調整單元17、自 動調平式油氣懸架機構以及流動式起重機的基本技術方案，在此基礎上，描述本發明的自 動調平式油氣懸架機構的自動調平操作過程。通過上述說明可以看出，本發明提供的車身傾角調整單元17的技術方案為該車 身傾角調整單元17包括電控切換閥7、第一單向阻尼閥8、電控鎖止閥14、第二單向阻尼閥 9以及平衡油缸10，其中平衡油缸10為彈簧復位式油缸，該平衡油缸10的彈簧腔通過液壓 管路經由第一單向阻尼閥8連接于電控切換閥7，所述電控切換閥7選擇性地使得所述平衡 油缸10的彈簧腔的油路切換方向，所述平衡油缸10的無簧腔通過液壓管路經由電控鎖止 閥14連接于第二單向阻尼閥9，所述電控鎖止閥14選擇性地使得所述平衡油缸10的無簧腔的油路導通或截止。本發明的自動調平式油氣懸架機構的基本技術方案為該自動調平式油氣懸架機 構包括至少兩對懸掛油缸12，各對所述懸掛油缸12各自設置在相應車橋16的兩側，其中， 所述自動調平式油氣懸架機構還包括車身傾角調整單元17，每個懸掛油缸12對應設置有 所述車身傾角調整單元17，該車身傾角調整單元17包括電控切換閥7、第一單向阻尼閥8、 電控鎖止閥14、第二單向阻尼閥9以及平衡油缸10，其中平衡油缸10為彈簧復位式油缸， 該平衡油缸10的彈簧腔經由第一單向阻尼閥8和電控切換閥4連接于油箱5和調平操作 油源(優選為恒壓油源4)，所述電控切換閥7選擇性地使得所述平衡油缸10的彈簧腔與所 述油箱5或恒壓油源4導通，所述平衡油缸10的無簧腔通過液壓管路經由電控鎖止閥14 和第二單向阻尼閥9連接于相應的所述懸掛油缸12的無桿腔，所述電控鎖止閥14選擇性 地使得所述平衡油缸10的無簧腔與所述懸掛油缸12的無桿腔之間的通路導通或截止；車 身橫向傾角傳感器1，該車身橫向傾角傳感器用于檢測所述車身的橫向傾角；以及控制單 元3，該控制單元3接收來自所述車身橫向傾角傳感器1的車身橫向傾角信號，并通過電控 線路連接于調平操作油源以及各個所述車身傾角調整單元17的電控切換閥7和電控鎖止 閥14。優選地，所述自動調平式油氣懸架機構還包括車身縱向傾角傳感器6，該車身縱向 傳感器6可以通過現場總線(例如CAN信號線)連接于控制單元3，以向控制單元3傳輸車 身縱向傾角信號。需要說明的是，本發明的自動調平式自動懸架結構可以適用多種流動式工程機 械，例如輪式裝卸車、礦山自卸車、輪式挖掘機以及流動式起重機(典型地為全地面起重 機)等。為此，本發明還提供一種流動式起重機，該流動起重機包括上述自動調平式油氣懸 架機構。以下參照圖6和圖8說明本發明自動調平式油氣懸架機構橫坡道自適應動態調平 操作，其中以雙車橋(即前車橋和后車橋)式流動式起重機為例進行描述。為了描述方便， 假設圖6中的上側為流動式起重機的車頭方向，下側為流動式起重機的車尾方向，相應地， 圖6中的左側為流動式起重機的左側，右側為流動式起重機的右側，其中，處在前部位置的 兩個懸掛油缸12為前車橋兩側的懸掛油缸(分別稱為前左懸掛油缸和前右懸掛油缸)，處 于后部位置的兩個懸掛油缸12為后車橋兩側的懸掛油缸12 (分別稱為后左懸掛油缸和后 右懸掛油缸)，需要說明的是，圖6僅是本發明自動調平式油氣懸架結構布置示意框圖，盡 管圖6(以及圖8)中懸掛油缸12的缸桿繪制為朝下，但在實際安裝過程中，懸掛油缸的缸 桿應當是朝上并鉸接與車架15或車身上的。一般而言，在流動式起重機行駛過程中，無論流動式起重機是否負載，當其行駛在 橫向坡道上時，其車架15或車身均會呈現出側傾狀態。具體地，如上所述，當流動式起重機 處于一般行駛狀態(未負載重物)，油氣懸架機構的懸掛閥13中的剛性柔性控制閥19處于 得電狀態，此時懸掛油缸12處于彈性狀態，當流動式起重機在橫向坡道上行駛時，由于油 氣懸架機構兩側的懸掛油缸12處于彈性狀態，因此在自身重力的作用下，流動式起重機的 車架15或車身的側傾角度會大于橫向坡道的坡度；當流動式起重機處于負重行駛狀態時， 油氣懸架機構的懸掛閥13中的剛性柔性控制閥10處于失電狀態，此時懸掛油缸12處于剛 性狀態，當流動式起重機行駛在橫向坡道上時，雖然油氣懸架機構兩側的懸掛油缸12由于處于剛性狀態不能進行一定幅度的伸縮，但是由于橫向坡道坡度客觀存在，流動式起重機 整體(當然包括車架15和車身)的側傾角度會等于橫向坡道的坡度。在流動式起重機設置有本發明的上述自動調平式油氣懸架機構的情形下，當流動 式起重機行駛在橫向坡道上時，車身橫向傾角傳感器1以及懸架機構壓力傳感器18實時地 將車身橫向傾角以及車橋左右軸荷壓力信號傳遞到控制單元3，控制單元3在實現車身各 種姿態的保持或改變時，優選由穩定的恒壓油源4提供動力、并由控制單元3控制電控鎖止 閥14和電控切換閥7將平衡油缸10內液壓油壓出或截止，從而始終維持現有的油氣懸架 機構內的油量恒定以及左右軸荷平衡，實現動態的懸架橫坡道調平性能。例如，當流動式起重機通過向右傾斜的橫坡道時，車身瞬時向右出現傾斜，車身橫 向傾角傳感器1立即將橫向傾角信號傳輸給控制單元3，優選地懸架機構壓力傳感器18也 將左、右懸掛壓力信號傳遞給控制單元3，控制單元3判斷此時車身橫向傾角是否達到設定 值，當車身橫向傾角達到設定值時，控制單元3選擇車身橫向傾角控制模式進行控制，控制 單元3通過車身橫向傾角控制模式對應的軟件模塊分析后輸出電流或電壓控制信號，其控 制恒壓油源4不工作即不向外輸出液壓油(即此時恒壓油源4的液壓泵不工作)，同時使得 流動式起重機左側的各個電控鎖止閥14得電，讓左側的各個懸掛油缸12的無桿腔內的壓 力油通過相應的第二單向阻尼閥9逐步向相應的左側平衡油缸10的無簧腔內充油，同時使 得左側的各個電控切換閥7失電，左側各個平衡油缸10的彈簧腔內的油通過第一單向阻尼 閥8回到油箱5，從而流動式起重機左側的各個懸掛油缸12的缸桿縮回，使得已經向右傾 斜的車架和車身在自身重力作用下向左下降，需要說明的是，此時雖然流動式起重機左側 的各個懸掛油缸12的無桿腔內的液壓油向平衡油缸10的無簧腔內流動，但是由于平衡油 缸10內的活塞受到復位彈簧的抵抗，因此懸掛油缸12的無桿腔內的液壓油仍然能夠保持 相應的壓力，從而相對平穩地支撐車架或車身(即此時左側各個懸掛油缸12并未卸載)，這 能夠確保流動式起重機的自動調平操作的平穩性，并確保流動式起重機的安全性。在該自 動調平操作過程中，車身橫向傾角傳感器1以及懸架機構壓力傳感器18繼續實時地監測車 身的橫向傾角信號和左側軸荷壓力信號，直至左右軸荷壓力差值和車身傾角回復到初始車 身水平設定值，再通過控制單元3控制左側各個電控切換閥7得電，從而使得左側各個平衡 油缸10的彈簧腔內的液壓油封閉住(即此時平衡油缸10的彈簧腔的油路切換到與恒壓油 源4連通，但恒壓油源4此時不工作)，從而使得流動式起重機保持車身調平后的姿態。當流動式起重機完全通過向右傾斜的橫坡道而進入水平路面時，車身橫向傾角傳 感器1以及懸架機構壓力傳感器18繼續實時地向控制單元3傳遞車身橫向傾角控制信號 以及左右軸荷壓力信號，此時由于流動式起重機已經進入水平路面，上述在橫向坡道上調 平的車身姿態在水平路面必然顯示出車身是向左傾斜的，此時控制單元3接收到車身橫向 傾角傳感器1以及懸架機構壓力傳感器18傳遞的信號，由控制單元3控制恒壓油源4輸出， 使得左側的各個電控鎖止閥14得電，讓左側的各個懸掛油缸12的無桿腔通過第一單向阻 尼閥9與左側相應的平衡油缸10的無簧腔連通，同時使得左側的各個電控切換閥7得電， 從而將恒壓油源4輸送的液壓油通過左側的各個第一單向阻尼閥8充入相應的平衡油缸10 的彈簧腔內進而推動平衡油缸10的活塞，使平衡油缸10的無簧腔內液壓油通過相應的第 二單向阻尼閥9壓入懸掛油缸12的無桿腔，從而使得左側的各個懸掛油缸12的缸桿伸出， 使得流動式起重機的車身的左側上升，直至左右懸掛壓力差值和車身傾角回復到初始車身水平設定值，最后通過使得左側的各個電控鎖止閥14失電，從而使左側懸掛油缸12內的液 壓油封閉即能保持車身此種水平姿態。以上描述了流動式起重機在向右傾斜的橫向坡道上行駛以及由該向右傾斜的橫 向坡道重新行駛到水平路面上的橫向傾角自適應動態調平操作，相應地，當流動式起重機 在向左傾斜的橫向坡道上行駛以及由該向左傾斜的橫向坡道重新行駛到水平路面上的橫 向傾角自適應動態調平操作也是類似的，此時只需要相應地通過流動式起重機右側的車身 傾角調整單元17對右側的各個懸掛油缸12進行調整即可。此外，優選地，本發明的自動調平式油氣懸架機構還包括車身縱向傾角傳感器6， 控制單元3接收車身縱向傾角傳感器6的車身縱向傾角信號，通過車身縱向傾角控制模式 同樣能夠通過本發明的車身傾角調整單元17容易地實現車身縱向傾角的自適應動態調平 操作。例如，在流動式起重機爬坡時，此時流動式起重機的車身處于前高后低的狀態，相應 地，需要通過控制單元3控制處于流動式起重機前側的車身傾角調整單元3，使得前側的各 個懸掛油缸12的缸桿縮回，從而降低流動式起重機車身的前部高度，保持流動式起重機的 水平狀態。同時，在本發明的自動調平式油氣懸架機構同時包括上述車身橫向傾角傳感器1 和車身縱向傾角傳感器6的情形下，本領域技術人員顯然能夠想到的是，當流動式起重機 的車身同時存在橫向傾角和縱向傾角的情形下，控制單元3通過選擇相應的車身傾角控制 模式，例如首先選擇橫向傾角控制模式，在車身橫向傾角通過調平消除后，再選擇縱向傾角 控制模式，進而消除車身縱向傾角，從而可以綜合地調整流動式起重機的橫向傾角和縱向 傾角，從而使得流動式起重機處于各種惡劣路況下均能夠實現自適應動態調平性能，保證 流動式起重機的安全性，避免流動式起重機在行駛過程中出現翻傾危險。由上描述可知，本發明的自動調平式油氣懸架機構能夠根據車身傾角信號(優選 地可以包括懸架機構軸荷壓力信號)，由控制單元3選擇預先設定的各種車身傾角控制模 式，實現對車身傾角調整單元17的控制，并通過車身傾角調整單元17實現相應的懸掛油 缸12的伸縮操作，確保油氣懸架機構維持車身處于水平狀態，控制單元3再根據調平后的 信號持續地實現車身各種姿態的保持或切換，從而實現了流動式工程機械(例如流動式起 重機)對各種路況、尤其是橫坡道的自適應動態調平性能。本發明的自動調平式油氣懸架 機構在實現車身各種姿態的保持或切換時，優選由穩定的恒壓油源提供動力將平衡油缸10 內的液壓油壓出或截止，自動維持油氣懸架機構內油量恒定、左右軸荷平衡，其能夠確保流 動式起重機的自動調平操作的平穩性，并保證流動式起重機的安全性。本發明的自動調平 式油氣懸架機構有效地解決了流動式工程機械(例如流動式起重機)對各種路況動態自適 應調平性能，尤其是實現了對橫向坡道的自適應動態調平功能；同時，本發明自動調平式油 氣懸架機構的操作簡單方便、邏輯性強，所有操作均由控制單元3自動完成，其使用安全、 可靠，顯著地提高了車輛縱橫坡道行駛的安全性能，避免車輛翻車等重大事故的發生。需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，可以通過任 何合適的方式進行任意組合，其同樣落入本發明所公開的范圍之內。另外，本發明的各種不 同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本 發明所公開的內容。以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡 單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。例如，在本發明的上述具體實施方式
中， 控制單元3除了可以采用PLC之外，其還可以采用單片機等。本發明的保護范圍由權利要 求進行限定。
權利要求
1.一種車身傾角調整單元，其中，該車身傾角調整單元(17)包括平衡油缸(10)，所述 平衡油缸(10)的一個腔通過液壓管路經由第一單向阻尼閥(8)連接于電控切換閥(7)，所 述平衡油缸(10)的另一個腔通過液壓管路經由電控鎖止閥(14)連接于第二單向阻尼閥 (9)，所述電控鎖止閥(14)選擇性地使得所述平衡油缸(10)的另一個腔的油路導通或截止。
2.根據權利要求1所述的車身傾角調整單元，其中，所述平衡油缸(10)為彈簧復位式 油缸，所述平衡油缸(10)通過液壓管路經由第一單向阻尼閥(8)連接于電控切換閥(7)的 腔為彈簧腔，所述平衡油缸(10)通過液壓管路經由電控鎖止閥(14)連接于第二單向阻尼 閥(9)的腔為無簧腔。
3.根據權利要求1所述的車身傾角調整單元，其中，所述電控切換閥(7)為二位三通電 磁換向閥或二位四通電磁換向閥，所述電控鎖止閥(14)為二位二通電磁換向閥或電磁開 關閥。
4.一種自動調平式油氣懸架機構，該自動調平式油氣懸架機構包括至少兩對懸掛油缸 (12)，各對所述懸掛油缸(12)各自設置在相應車橋(16)的左、右兩側，其中，所述自動調平 式油氣懸架機構還包括車身傾角調整單元(17)，每個所述懸掛油缸(1 對應連接有一個所述車身傾角調整 單元(17)，該車身傾角調整單元(17)用于調整對應懸掛油缸(12)的缸桿的伸出和縮回；車身橫向傾角傳感器(1)，該車身橫向傾角傳感器(1)檢測車身橫向傾角；以及控制單元(3)，該控制單元C3)接收所述車身橫向傾角傳感器(1)傳輸的車身橫向傾角 信號，并通過電控線路連接于各個所述車身傾角調整單元(17)。
5.根據權利要求4所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述車身傾角調整單元 (17)包括平衡油缸(10)，所述平衡油缸(10)的一個腔通過液壓管路經由第一單向阻尼閥 ⑶和電控切換閥(7)連接于油箱(5)和調平操作油源，所述電控切換閥(7)選擇性地使得 所述平衡油缸(10)的一個腔與所述油箱( 或調平操作油源導通，所述平衡油缸(10)的 另一個腔通過液壓管路經由電控鎖止閥(14)和第二單向阻尼閥(9)連接于所述懸掛油缸 (12)的無桿腔，所述電控鎖止閥(14)選擇性地使得所述平衡油缸(10)的另一個腔與所述 懸掛油缸(1 的無桿腔之間的連通管路導通或截止；所述控制單元C3)通過電控線路連 接于所述調平操作油源以及所述車身傾角調整單元(17)的電控切換閥(7)和電控鎖止閥 (14)。
6.根據權利要求5所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述平衡油缸(10)為彈簧 復位式油缸，所述平衡油缸(10)的彈簧腔通過液壓管路經由第一單向阻尼閥(8)和電控切 換閥(7)連接于所述油箱( 和調平操作油源，所述平衡油缸(10)的無簧腔通過液壓管路 經由電控鎖止閥(14)和第二單向阻尼閥(9)連接于所述懸掛油缸(1 的無桿腔。
7.根據權利要求4所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述自動調平式油氣懸架 機構包括兩對懸掛油缸(12)，該兩對懸掛油缸(1 各自設置在前、后車橋(16)的左、右兩 側。
8.根據權利要求4所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述調平操作油源為恒壓 油源⑷。
9.根據權利要求4所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述自動調平式油氣懸架機構還包括懸架機構壓力傳感器(18)，該懸架機構壓力傳感器(18)檢測所述車橋(16)的 軸荷壓力并向所述控制單元C3)傳輸軸荷壓力信號。
10.根據權利要求9所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述懸架機構壓力傳感器 (18)為油壓傳感器，該油壓傳感器設置在所述懸掛油缸(1 或所述懸掛閥(1 的檢測口 內。
11.根據權利要求9所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述懸架機構壓力傳感器(18)為壓電傳感器，該壓電傳感器設置所述懸掛油缸(1 與車架(1 的連接部位。
12.根據權利要求4至11中任一項所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述自動調 平式油氣懸架機構還包括車身縱向傾角傳感器(6)，該車身縱向傾角傳感器(6)檢測車身 縱向傾角并向所述控制單元C3)傳輸車身縱向傾角信號。
13.根據權利要求12所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述懸架油缸(1 的上 端鉸接到車架(1 或車身上，下端鉸接到相應的所述車橋(16)上。
14.根據權利要求4所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，各對所述懸掛油缸(12)還 連接有配套的左、右側懸掛閥(1 和左、右側蓄能器(11)，所述左側懸掛閥(1 包括左側 懸掛油缸剛性柔性控制閥(19)，所述右側懸掛閥(1 包括右側懸掛油缸剛性柔性控制閥(19)，所述左側懸掛油缸剛性柔性控制閥(19)設置在所述左側蓄能器(11)的油口與一側的 所述懸掛油缸(1 的無桿腔之間的通路上，以選擇性地使得所述左側蓄能器(11)的油口 與一側的所述懸掛油缸(1 的無桿腔之間的通路導通或截止；所述右側懸掛油缸剛性柔 性控制閥(19)設置在所述右側蓄能器(11)的油口與另一側的所述懸掛油缸(1 的無桿 腔之間的通路上，以選擇性地使得所述右側蓄能器(11)的油口與另一側的所述懸掛油缸 (12)的無桿腔之間的通路導通或截止。
15.根據權利要求14所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，一側的所述懸掛油缸 (12)的有桿腔通過管路與所述右側蓄能器(11)的油口連通，并且另一側的所述懸掛油缸(12)的有桿腔通過管路與所述左側蓄能器(11)的油口連通。
16.根據權利要求14所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述左側懸掛油缸剛性 柔性控制閥(19)和右側懸掛油缸剛性柔性控制閥(19)為二位二通電磁換向閥或電磁開關 閥。
17.根據權利要求14所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述左側懸掛閥(13) 還包括左側懸掛油缸伸出控制閥00)和左側懸掛油缸縮回控制閥(21)，所述右側懸掛閥(13)還包括右側懸掛油缸伸出控制閥00)和右側懸掛油缸縮回控制閥(21)，其中所述左側懸掛油缸伸出控制閥OO)設置在壓力油源( 與一側的所述懸掛油缸(12) 的無桿腔之間的通路上，以選擇性地使得所述壓力油源( 與一側的所述懸掛油缸(12)的 無桿腔之間的通路導通或截止，所述右側懸掛油缸伸出控制閥OO)設置在所述壓力油源 (2)與另一側的所述懸掛油缸(1 的無桿腔之間的通路上，以選擇性地使得所述壓力油源 (2)與另一側的所述懸掛油缸(1 的無桿腔之間的通路導通或截止；所述左側懸掛油缸縮回控制閥設置在所述油箱(5)與一側的所述懸掛油缸(12) 的無桿腔之間的通路上，以選擇性地使得所述油箱( 與一側的所述懸掛油缸(1 的無桿 腔之間的通路導通或截止，所述右側懸掛油缸縮回控制閥設置在所述油箱( 與另一側的所述懸掛油缸(12)的無桿腔之間的通路上，以選擇性地使得所述油箱(5)與另一側的 所述懸掛油缸(1 的無桿腔之間的通路導通或截止。
18.根據權利要求17所述的自動調平式油氣懸架機構，其中，所述左、右側懸掛油缸伸 出控制閥00)以及左、右側懸掛油缸縮回控制閥均為二位二通電磁換向閥或電磁開關閥。
19.一種流動式起重機，其中，該流動式起重機包括根據權利要求4至18中任一項所述 的自動調平式油氣懸架機構。
全文摘要
一種自動調平式油氣懸架機構，包括至少兩對懸掛油缸(12)、車身傾角調整單元(17)、車身橫向傾角傳感器以及控制單元，每個懸掛油缸對應設置有包括平衡油缸(10)的車身傾角調整單元，平衡油缸的一個腔經由第一單向阻尼閥(8)和電控切換閥(14)連接于油箱(5)和調平操作油源，平衡油缸(10)的另一個腔經由電控鎖止閥(14)和第二單向阻尼閥(9)連接于懸掛油缸的無桿腔。此外，本發明還提供一種包括自動調平式油氣懸架機構的流動式起重機。本發明有效實現了流動式起重機對各種路況、尤其是對橫向坡道的動態調平功能，其操作簡單、邏輯性強，所有操作均由控制單元自動完成，顯著提高了行駛安全性，避免了翻車等事故的發生。
文檔編號B60G13/08GK102039791SQ20101020762
公開日2011年5月4日 申請日期2010年6月13日 優先權日2010年6月13日
發明者劉權, 張建軍, 李義, 李英智, 王啟濤, 詹純新 申請人:長沙中聯重工科技發展股份有限公司