南海登高车出租， 登高车出租， 南海登高车出租公司   登高车的互联油气悬架结构与实验方法和结果   1  结构设计 ： 所研究的互联油气悬架的构型是由两个将气腔集成在活塞杆中的紧凑型油气减震支柱通过液压连接管连接组成，其主要结构参数如主要的组成部件为：液压油缸、主活塞、活塞杆、浮动活塞和液压连接管、导向和密封装置。其中，密封装置由三部分的密封组成（均使用 O 型密封圈）：（1）主活塞上的密封装置——隔绝主油腔和环状油腔之间的油液流动；（2）液压油缸上的密封装置——防止油液泄漏；（3）浮动活塞上的密封装置——防止气腔内的气体和主油腔内的油液相互泄漏混合。在这里，为了更好地分析浮动活塞的摩擦力特性，需要通过浮动活塞两侧的压力测量数据分离出浮动活塞所受的摩擦力数据，因此相比于互联油气悬架，对油气悬架所作的改变是取消了主活塞上的阻尼孔，活塞杆中的油液与主油腔油液直接连通。虽然这会一定程度上影响互联油气悬架的阻尼特性，但是可以实现实验过程中所有气/油腔的压力均可测，从而较好地分离浮动活塞的摩擦力数据。 

      2  实验设计 ： 为了获得互联油气悬架的输出力/压力-位移/速度特性，搭建了实验平台。实验平台的组成部分和功能如下：（1）基于 MTS248.05 作动器系统的试验框架（2 套），提供正弦位移信号并测量位移信号（最大行程±125mm，精度 0.1%FS）；（2）25kN 拉压一体力传感器（2 套，0.1%FS），测量左右两个油气减震支柱的输出力；（3）10MPa 压力变送器（4 套，0.1%FS），测量两个油气减震支柱中主油腔、环状油腔的压力；（4）压力、温度一体式传感器（2套），用于测量两个油气减震支柱中气腔的压力以及气体温度，压力测量量程 0-10MPa（0.1%FS），温度测量量程 0-100°C（0.5%FS）；（5）NI9234 采集卡和Labview2014 软件，基于 DAQ 助手采集传感器的测量数据，包括滤波前的原始数据和滤波后的后处理数据，采样率设置为 2000 Hz，滤波器设置为 Butterworth低通滤波器，截止频率设置为激励频率的 12 倍；（6）风扇（2 台），保证试验开始前和结束后的稳态气体温度保持在 25±2oC 范围内。 试验开始前，两个油气减震支柱处于全伸长状态，在气腔内充入 0.8MPa 压力的氮气（初始充气压力）。紧接着通过作动器将油气减震支柱压缩 70mm 达到中立位状态，此时的气腔压力为 1.35MPa，油气减震支柱的输出力约为 2300N。 共设置了 4 个系列的正弦波位移激励试验，其中，利用低频条件下的实验系列 1 获得的实验数据进行摩擦力数据分离、特性分析，摩擦力模型的选择、参数拟合以及准确性分析，气体状态模型的准确性验

证；利用高频条件下的实验系列 2 获得的实验数据进行液压连接管两端压差的数据分离、特性分析和管道阻尼模型的选择、参数拟合以及准确性验证；最后通过试验系列 3（同步激励条件）和试验系列 4（异步激励条件）获得的输出力-位移/速度数据对最终建立的互联油气悬架整体动力学模型进行准确性验证。 

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     3  实验结果分析： 从左右两侧油气减震支柱在同步和异步两种激励条件下的输出力-位移特性的对比可以看出，由于试验样品是由两个结构尺寸一致的油气减震支柱组成，因此在不同的激励条件下，左右两侧油气减震支柱的输出力-位移特性基本一致，所以，在后续的模型有效性验证过程中仅选取一侧的油气减震支柱的输出力/压力-位移/速度特性进行对比。 从左侧油气减震支柱在 0.1Hz 激励频率、不同激励幅值条件下获得的气腔压力-位移特性可以看出气腔压力曲线出现明显的回滞，这是由于气体在压缩和膨胀过程中的传热现象和气体能量转化导致了温度动态变化，因此在建模过程中需要考虑实际气体状态以描述动态工作过程中温度变化。 从在不同激励幅值条件下（0.1Hz 激励频率），左侧油气减震支柱的气腔压力-位移特性对比 和左侧油气减震支柱环状油腔到另一侧支柱主油腔之间的液压连接管在不同激励频率条件下（20mm 激励幅值）的压差-主活塞速度特性可以看出压差曲线出现明显的回滞环，同时回滞环的面积随着频率的增加而增大，这是由于液压连接管在速度为零时刻（流量为零）的压差导致，而该压差是来源于油液的惯性，因此在建模过程中需要考虑油液的惯性。 从不同激励频率条件下（20mm 激励幅值）左侧油气减震支柱环状油腔到另一侧支柱主油腔之间的液压连接管道两端压差-主活塞速度特性 左侧油气减震支柱在 0.3Hz 激励频率、不同激励幅值条件下主活塞上的摩擦力-速度特性，同样也可以看出互联油气悬架摩擦力特性具有较强的回

滞特性，需要在建模过程中使用较为准确的回滞模型进行描述。此外，由于密封圈的摩擦力对密封圈的工作压力较为敏感，因此在互联油气悬架工作过程中的系统工作压力变化会使摩擦力的大小发生变化，从而互联油气悬架系统中的摩擦力-速度特性会出现交叉现象，也使得曲线的回滞现象更为明显，因此也需要将系统工作压力对互联油气悬架系统的摩擦力的影响考虑到模型中。 从在不同激励幅值条件下（0.3Hz 激励频率）左侧油气减震支柱的摩擦力-速度特性 基于以上的试验数据分析结果可知，在互联油气悬架系统中，由于气体工作过程中的动态温度变化、油液惯性、密封摩擦的影响，使系统出现较多复杂的回滞特性，因此下面的建模过程将以上回滞现象考虑到动力学模型中，以提高模型的准确性。

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