空气弹簧标准及性能参数

前进牌橡胶空气弹簧使用手册ADVANCEAIRSPRINGSENGINEERINGMANUAL＆DESIGNGUIDE贵州轮胎股份有限公司贵州前进橡胶有限公司1企业简介贵州轮胎集团有限公司（以下简称贵轮集团）位于贵州省贵阳市，是一家大型轮胎生产企业，1996年在深圳公开发行股票成为国内轮胎行业第二家上市公司。目前，在世界75家昀大轮胎企业中排名第35位。主要生产“前进”牌轮胎和橡胶空气弹簧，现已成为载重汽车轮胎（含全钢、斜交）、工程机械轮胎、农业轮胎、林业轮胎、工业车辆、实心轮胎、摩托车轮胎等七大系列一千多个规格品种的大型轮胎生产基地。贵州前进橡胶有限公司隶属贵州轮胎集团公司的全资子公司。公司从1985年开始研制生产橡胶空气弹簧，经过多年的实践经验总结，目前已形成具有几十个规格品种的橡胶空气弹簧生产基地，已与国内大多数汽车制造厂、举升设备厂和减振设备厂进行配套使用，产品已出口欧美市场。贵轮集团是经国家外经贸部批准的自营出口企业，公司产品销往北美、欧洲、中东、东南亚、非洲等几十个国家和地区。贵轮集团技术力量雄厚，建有国家级技术中心，具有较强的技术开发、创新能力；生产工艺先进，工艺装备精良，具备现代化的检测手段和完善的质量管理体系。1995年12月通过CQC的ISO9001质量体系认证，1996年5月通过中国轮胎认证委员会的ISO9002产品质量认证。1998年、2001年质量体系认证已通过两次复评换证审核，2001年产品认证通过了复评换证审核，2002年5月通过了轮胎强制性认证（CCC认证）现场审核和产品一致性认证。同时，贵轮集团的产品还通过美国交通部的DOT产品安全标志认证和欧共体E-mark产品认证。目前贵轮集团的质量管理体系是根据GB／T19001—2000《质量管理体系——要求》和中国轮胎产品认证委员会的《机动车辆轮胎强制性认证实施规则》建立和运行的。经过多年的实践和探索，通过培训不断地提高全体员工的能力，持续不断地提高公司的质量管理水平，缩小了与国际先进水平的差距。贵轮集团的全体员工将继续努力，确保为顾客提供满意的产品和服务。2目录一橡胶空气弹簧技术标准......................................................................................3二．橡胶空气弹簧性能特点及应用.............................................................................4三如何使用橡胶空气弹簧性能曲线及数据表...........................................................9三.橡胶空气弹簧使用中注意的问题.........................................................................10四.橡胶空气弹簧常见故障及原因分析.....................................................................12五.橡胶空气弹簧技术数据表.....................................................................................13六．前进牌橡胶空气弹簧与其它品牌规格型号对照表...........................................15七.附橡胶空气弹簧性能曲线及数据表.....................................................................163一橡胶空气弹簧技术标准贵州前进橡胶有限公司技术标准橡胶空气弹QJSP-20041.主题内容与适用范围本标准规定了橡胶空气弹簧的产品分类、技术要求、检验方法与贮存及其涉及的部分术语。2.引用标准GB/13061-1991汽车悬架用空气弹簧橡胶气囊3.术语3.1橡胶空气弹簧橡胶空气弹簧是由帘线层、内外橡胶层或钢丝圈经成型后硫化形成一种挠性体，利用充入空气的可压缩性实现弹性功能的一种橡胶元件。俗称空气弹簧、橡胶气囊、气囊等。3.2橡胶空气弹簧总成由橡胶空气弹簧、上底座、下底座（活塞）、缓冲垫经装配后形一个具有密闭气室的整体.3.3负荷能力F橡胶空气弹簧总成在一定的内压和高度条件下通过上、下底座端面向外推力的大小，也就是限制橡胶空气弹簧向外伸张力的大小。3.4总成设计高度H0橡胶空气弹簧总成上、下底座端面之间设定的一个距离。以此距离为橡胶空气弹簧变形量的原点，橡胶空气弹簧工作时在原点上下振动。3.5工作气压P在总成设计高度时允许充入橡胶空气弹簧内的空气压力，一般在0.4-0.8MPa范围内选取。昀高高度HH橡胶空气弹簧总成在设计高度时充入昀大工作气压后拉伸允许达到的昀大高度。3.7昀低高度HL橡胶空气弹簧总成在设计高度时充入昀大工作气压后压缩到极限位置时的高度。工作行程S橡胶空气弹簧总成昀高高度与昀低高度之差值。橡胶空气弹簧可在此范围内振动。有效面积Aw能将空气弹簧内的空气压力以力的形式传递到与之相接触零件上的平面。在柱塞或缸体这样的刚性结构体上，有效直径dw的尺寸是柱塞内直径的尺寸。而在柔性结构的空气弹簧上，有效直径dw则始终小于空气弹簧的外直径。在空气弹簧胶囊壁上，切线垂直于弹簧力以及承载力的地方，有效平面AW就是外界线，就是膜式弹簧的昀低弯曲点或多曲弹簧的活动环的昀高和昀低点。4图：有效面积和承载力：AW=F/P式中：AW---橡胶空气弹簧有效面积，mm2，F—橡胶空气弹簧负荷，kN,P—橡胶空气弹簧的内压，MPa,3.10有效直径De按有效面积计算的圆直径。昀大外径Ｄm橡胶空气弹簧在充入昀大工作气压后，在整个工作行程中所达到的昀大外直径。爆破压力橡胶空气弹簧进行爆破试验时，爆破时橡胶空气弹簧内达到的昀大压力。4.产品分类4.1产品类型橡胶空气弹簧按形状分为囊式、膜式和袖筒式三大类。按密封结构形式分为压力自封式、轮缘夹紧式、箍环密封式和混合式四大类。产品型号（略）5.技术要求6运输与贮存橡胶空气弹簧在运输与贮存过程中，应尽量保持干、阴晾。应避免暴晒，禁止与酸、碱、油和其它有机溶剂接触，远离热源。二橡胶空气弹簧性能特点及应用1.橡胶空气弹簧产品的分类橡胶空气弹簧按形状分为囊式、膜式和袖筒式三大类。按密封结构形式分为压力自封式、轮缘夹紧式、箍环密封式和混合式四大类。橡胶空气弹簧的载荷主要由帘线承受，帘线的层数主要由2层组成，特殊要求产品由4层帘线层组成。内层橡胶主要是起密封作用，外层橡胶除了起密封作用外，还起保护作用。2.橡胶空气弹簧产品的性能特点5橡胶空气弹簧装配成总成后，向空气弹簧内充入压缩空气，利用空气的可压缩性实现弹性作用，是具有弹簧作用的非金属弹簧，同时橡胶空气弹簧拥有许多优越金属弹簧的特点：橡胶空气弹簧具有非线性特性，可根据需要将它的特性线设计成比较理想的曲线；橡胶空气弹簧的刚度随载荷而变，使弹簧装置具有理想的特性：橡胶空气弹簧能同时承受轴向和径向载荷，也能传递扭矩：橡胶空气弹簧通过调整内压力，可以得到不同的承载能力，因此适应多种载荷的需求：橡胶空气弹簧的重量轻，使用寿命长：橡胶空气弹簧的高频隔振和隔音性能好。橡胶空气弹簧所需安装空间小，更换方便。3.橡胶空气弹簧的主要应用3.1橡胶空气弹簧在车辆悬架系统上的应用以橡胶空气弹簧为弹性元件的悬架方式叫做空气悬架系统。目前国外高档客车、轿车及牵引车上几乎都装有空气悬架系统，国内中高档客车正在试制性使用或准备使用空气悬架系统。当车辆采用空气悬架系统后，可以实现车身高度的自动调节，使车身高度保持不变，橡胶空气弹簧的自然频率低，减振和隔音效果好，可以大大提高车辆行驶的平顺行，乘座的柔软性和舒适性，同时可有效保护车上自身的和运输的精密仪器和电器设备，减少维修次数和降低维修费用，延长车辆使用寿命，并大大降低车辆对路面的冲击，延长路面的使用寿命。随着国内空气悬架系统应用技术的成熟，以及国家对客车质量等级评审新规定的执行，空气弹簧在车辆上的应用前景将越来越普遍和广阔。3.2橡胶空气弹簧在举升设备上的应用传统的举升设备采用的气缸或液压缸进行举升物体，所需安装空间大，制造困难，重量重，容易发生泄漏，维修不便。使用橡胶空气弹簧作为举升设备的举升元件后，克服举升设备的传统缺点，无需进行维护保养，使用寿命长，操作更换方便。因此在举升设备上橡胶空气弹簧正逐渐取代气缸产品。3.3橡胶空气弹簧在减振设备上应用橡胶空气弹簧的高频隔振、隔音以及自振频率低的优点，能较好实现振动隔离，保证振动设备的底座和控制系统的安全稳定性。因此橡胶空气弹簧广泛应用于如振动筛的隔振，豪华车辆座椅的减振等设备上。3.4橡胶空气弹簧其它用途用橡胶空气弹簧作为减振底座，可以有效保护精密设备在运输过程中免受损坏，如导弹及控制发射装置的运输。用橡胶空气弹簧作为支撑工具，利用其重量轻，操作方便的特点，便于对野外车辆和设备的维修等等。橡胶空气弹簧在车辆上的使用原理空气悬架系统由空气弹簧、调节装置、压缩空气管道、压缩空气储气管和一台压缩机组成。弹簧元件本身就是内充压缩空气的空气弹簧，在采用了适当的调节阀以及传感器后，它根据行驶过程中不断变化的载荷自动调节自己，其中，调节阀以及传感器不受静态载荷的影响，保持设计状态，比如公共汽车恒定不变的启动高度和行驶高度、卡车的恒定不变的装载高度。63.5.1机械式调节的空气悬架系统悬架系统重要的元件是调节阀，它主要起高度民主调节阀的作用，装载车轴和车体之间。载荷增大时，即卡车装货或公共汽车乘客上车使静态载荷加大时，空气弹簧首先被压缩，从而使车轴和车身之间的间距缩小，阀杆带动阀臂转动，调节阀被启动。图：机械调节的空气悬挂系统通过调节阀动作，压缩机以及压缩空气罐和空气弹簧之间的行程被伸张。这时，压缩空气进入空气弹簧，直到调节阀由于车身抬高和阀臂转动到原始位置而再次关闭。减荷时，工作过程相反，多余的压缩空气向空排出。如果弹簧快速移动，也就是负荷动态变化时，不应存在调节过程。因此，在使用空气弹簧初期，调节阀配有一个减震元件。在弹簧短暂而快速地移动时，调节阀内的小孔使其空气流动量及小，只有在弹簧的静态压缩或伸展较大时，阀门内截面较大的孔在被开启，从而使较大量的空气流动。图示为机械调节阀和调节阀上的阀杆摇臂行程影响进排气时空气流量特性的一个例子。图：机械式空气弹簧调节阀73.5.2电子式调节的空气悬挂系统图：电子调节空气减悬挂系统电子调节系统（比如ECAS）中，代替调节阀的是行程传感器。传感器装在车身上，通过一根摇臂与车轴连接。该装置的核心部分是一套电子装置，用于启动各种功能（比如调节行车水平、完成和监测公共汽车的倾斜动作、监测储气压力、装和卸时的倾斜高度、控制提升轴、超载保护等）。电子装置不断检测装在车轴上的传感器摇臂的位置并与编入程序的给定参数比较。传感器的结构使其壳体内有一个带有往复移动的衔铁的线圈。负载变化时，车轴和车体之间的间距也发生变化，于是传感器摇臂被转动，从而通过一根与偏心轮连接的连杆使线圈内的衔铁移动，再使线圈感应量发生变化。同时，电子装置检测感应量参数，并转换为形成信号。考虑各种参数（如延迟时间、给定水平、速度等），电子感应水平偏差，作为调节要求并启动磁阀。给空气弹簧进气和排气，从而实现对实际水平和给定水平之间的平衡。倾斜是公共汽车的一种特殊功能，理解为降低车体以方便乘客上下车，既可在车辆的一侧、一个车轮上，也可在一个车轴上用一个传感器实现该功能。图：电子空气弹簧调节系统使用的ECAS系统行程传感器3.5.3空气弹簧调节系统超声波传感器商用车辆工业有很大的兴趣去以一个集成在空气弹簧中的高度传感器来替代至今都装在空气弹簧旁边的高度传感器。空气弹簧内部大陆技术公司开发了一种测量水平高度的8超声波传感器。其优点是：z测量系统无接触、无磨损z全量程分辨率高度一致z通过空气