空气弹簧组件和功能工控设备

2022-06-30

空气弹簧：组件和功能

空气弹簧：组件和功能　　技术背景

凡士通工业产品公司（Firestone Industrial Products Company, LLC（FSIP）（简称凡士通公司）拥有80多年的空气弹簧研发和制造经验。公司于1938年首次获得空气弹簧产品专利，时至今日，仍在不断继续进行技术研发。

目前，北美洲和欧洲的大多数重型商用卡车、拖车和公交车都配备有空气悬架，并且南美洲和亚洲的空气悬架需求量一直处于增长状态。出现这种趋势的部分原因，是市场对商用车的要求越来越复杂，车辆既要有尽量降低的运营成本，也要具有高度可靠性、耐用性、安全性和驾驶舒适性。与传统的钢制悬架结构相比，空气弹簧更能满足上述对车辆的所有要求。

Firestone Airide?牌空气弹簧的最初设计理念，简而言之，就是在遵循轮胎的构造原理的情况下，将承载空气柱封装在由橡胶和帘布组成的容器中。帘布能够承托气压强度，而橡胶能够防止空气泄漏，并提供一个保护性的外壳。

在过去的几十年里，空气弹簧的设计不断得到完善。在本质上，膜式空气弹簧与回转曲面型空气弹簧是存在一定差别的。最初的设计是采用回转曲面结构，至今这种结构仍在某些领域中广泛应用。由于膜式空气弹簧能够适用各种车辆的不同要求，且只需要对相应的活塞结构进行调整即可，因此，目前商用车辆普遍使用膜式空气弹簧。空气弹簧的圆柱形结构能够保证其具有较强的灵活性，这对于提高车辆的操控性能、行驶性能、耐用性和驾驶舒适性是至关重要的。

空气弹簧自身的材料是一个决定性的因素。空气弹簧内部的压力变化会产生极高的温度，因此所使用的合成物料需要具有优异的导热性能。凡士通产品采用最优质的耐热天然橡胶。同时，橡胶还需要具有良好的耐油性、耐油脂性、抗污垢性和耐臭氧性能，即使是阳光的照射，也会对橡胶的耐用性产生影响。

空气弹簧的几何形状同样十分重要。密封膜需要能够在不同的压力下维持计量好的空气体积。通过对膜壁厚度进行调整，能够最大化提高舒适性和耐用性。一般来说，较薄的壁厚能够带来更快、更平滑的响应时间和更好的驾驶舒适性，但同时也会在一定程度上影响胶膜的耐用性。通过添加纤维层可以增加橡胶膜的强度，纤维层中的线纹结构可以沿轴向（经向）进行编织，也可以使用交叉结构进行编织。轴向编织结构能够减少壁厚，但通常需要额外的限制物以防止气囊过度膨胀而发生爆裂。

橡胶气囊结构有助于形成密封，防止空气出现泄露，集成的纤维线网加强了空气弹簧的强度，使其能够抵抗由改变气压而产生的负载；但为了能够更好的控制压力，需要为空气弹簧配备一个活塞。

来自道路碰撞或负载产生的力量，会导致密封滑动活塞压缩空气弹簧内的空气。在压缩过程中，橡胶气囊在活塞上滚动。一旦力量消失，压力被释放，空气弹簧即能够恢复到预先设计的最佳高度。

空气悬架系统的主要优点之一是它具有自动调平功能。机械悬架，即：钢板弹簧不能提供最佳的驾乘体验。与钢制替代品不同，空气弹簧不需要静态弹簧行程来补偿负载变化，而是通过增加或减少橡胶气囊中的空气压力，让车辆保持恒定的行车高度。这意味着负载、空气入口和前照灯位置保持在标准水平。没有静态弹簧行程也能获得额外的舒适性。当空气弹簧处于“设计状态”（即弹簧处于最佳驾驶高度时）时，其固有的频率比钢制弹簧低得多。任何物体的固有频率就是其固有的振动频率，较低的频率意味着带给驾驶者更高的舒适度，而这反过来又对健康和生产力产生积极影响。

由上至下为，外覆盖层，第二层线网，第一层线网，内衬

#1T空气弹簧总成

1. 安装螺柱

2. 组合螺柱（用于连接安装螺柱和空气接头）

5. 缘板（出厂时永久压接在气囊上，在发货前进行严格的部件泄漏测试）

6. 橡胶气囊

7. 内部缓冲垫（可选）（在大多数悬挂系统中使用的故障安全装置）

8. 活塞（可用铝、钢或纤维增强塑料制成）

9. 活塞螺钉（将活塞连接到气囊总成上）

回转曲面型空气弹簧总成

3.暗螺帽

4. 空气入口（空气进入气囊的锥形孔）