本实用新型属于汽车悬架技术领域，尤其涉及一种重型商用车馈能式复合材料单片簧悬架。
背景技术：
车辆在行驶中，受路面不平度影响的影响，车辆簧载质量与非簧载质量都会产生相对位移，引起车辆振动。而悬架系统是汽车底盘中起减振作用的重要部件，其位置在车架与车桥之间，其作用是缓冲与衰减由路面不平度引起的冲击和振动，并传递作用在车轮和车桥之间的各种力和力矩，会影响车辆平顺性与操纵稳定性。
因此，重型商用车悬架系统轻量化成为了热门的研究方向，而传统钢板弹簧采用的弹簧钢或高强度钢，受到承载能力与材料特性限制，已无轻量化设计空间，钢板弹簧普遍采用多片簧结构，部分采用两片簧或三片簧结构，簧片间存在摩擦，存在噪音，影响整车舒适性，并且现阶段，针对重型商用车几乎没有进行振动能量回收的系统。
技术实现要素：
本实用新型，采用复合材料制作的簧片，其密度小、重量轻，可靠性及安全性更好，并且单片簧的形式，无片间摩擦，无噪声，整车舒适性更好，同时能够对其车辆在行驶过程中的振动能量进行回收，更加环保。
为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种重型商用车馈能式复合材料单片簧悬架，包括前支架、后支架、中间支架及簧片，所述簧片设置为玻璃纤维混合树脂簧片，在其上表面敷设有压电纤维复合层，所述簧片的两端分别与前支架与后支架连接，并且所述前支架与后支架均与车架固定连接，所述簧片的中部通过中间支架与车桥固定连接，在所述簧片上连接有馈能系统，所述馈能系统包括整流滤波模块、升压模块及超级电容，所述整流滤波模块一端与簧片耦接，另一端与升压模块耦接，所述升压模块远离整流滤波模块的一端与超级电容耦接。
作为实用新型的进一步说明：所述整流滤波模块包括整流电路及滤波电路，所述整流电路包括四个二极管，所述二极管两两一组依次连接，每组中两个所述二极管的连接点分别与簧片的不用位置连接，两组之间的连接点分别连接于滤波电路的两端，所述滤波电路设置为一滤波电容。
作为实用新型的进一步说明：所述升压模块包括电感、三极管、二极管、电容及电阻，所述滤波电容的一端与三极管的基级连接，另一端与电感连接，电感的另一端连接于三极管的集电极，所述三级管的发射极与电容的一端连接，所述二极管耦接于电容与三极管的集电极之间，所述电阻与电容并联设置，所述电阻的两端与超级电容耦接。
作为实用新型的进一步说明：在所述前支架的底部装设有卷耳，所述卷耳通过销轴与前支架连接，所述后支架的顶部通过螺栓与车架固定连接，在其底部连接有吊耳，所述簧片的一端伸入卷耳中，另一端穿过中间支架伸入吊耳中设置，同时在所述中间支架的顶部安装有盖板，在所述卷耳及吊耳与簧片之间均安装有绝缘垫；
在所述中间支架及盖板外部设置有倒u型螺栓，所述倒u型螺栓的顶部与盖板顶壁抵接，其底部螺纹连接有减振器下支架，将中间支架及盖板固定安装车桥上端，将减振器下支架固定安装于车桥下端，所述减振器下支架的一侧连接有竖直设置的减振器，所述减振器的顶部固定连接有减振器上支架，所述减振器上支架通过螺栓与车架固定连接；
在所述盖板上方设置有限位支架，所述限位支架通过螺栓与车架连接，同时在所述盖板的顶部安装有橡胶缓冲块。
作为实用新型的进一步说明：所述前支架、后支架、减振器上支架、减振器下支架、中间支架及盖板均设置为铝合金件，所述限位支架设置为钣金拼焊件。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
1：当车辆经过不平整的路面时，产生振动，导致车桥与车架产生相对运动，以至于复合材料簧片将会产生弯曲变形，压电纤维复合物随之产生形变，压电材料特有的正压电效应会在压电元件上下表面产生交变电压，该交变电压通过整流滤波模块处理后，再通过升压模块进行电压泵升，最终存储到超级电容中，将振动产生的形变转化为得电能进行储存，实现了振动能量的回收。
2：有效的减小了簧下质量，使得悬架系统轻量化，提高了车辆的操纵稳定性，簧片为等截面单片簧，能够保证簧片无应力集中，使得工作应力均匀分布，有利于提高簧片工作寿命，降低冲击应力损坏风险，并且其单片式的设置，无片间摩擦、无噪音；断裂方式为分层撕裂，不同于钢板弹簧的整片断裂，安全性高。
附图说明
图1为本实用新型立体结构示意图；
图2为本实用新型中馈能系统的电路图；
附图标记说明
1、前支架；2、销轴；3、卷耳；4、绝缘垫；5、簧片；6、减振器上支架；7、减振器；8、限位支架；9、橡胶缓冲块；10、中间支架；11、倒u型螺栓；12、盖板；13、减振器下支架；14、后支架；15、吊耳；16、超级电容；17、升压模块；18、整流滤波模块；19、整流电路；20、滤波电路。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1-2所示，一种重型商用车馈能式复合材料单片簧悬架，包括前支架1、后支架14、中间支架10及簧片5，簧片5设置为玻璃纤维混合树脂簧片，在其上表面敷设有压电纤维复合层,簧片5的两端分别与前支架1与后支架14连接，并且前支架1与后支架14均与车架固定连接，簧片5的中部通过中间支架10与车桥固定连接，在簧片5上连接有馈能系统，馈能系统包括整流滤波模块18、升压模块17及超级电容16，整流滤波模块18一端与簧片5耦接，另一端与升压模块17耦接，升压模块17远离整流滤波模块18的一端与超级电容16耦接；
整流滤波模块18包括整流电路19及滤波电路20，整流电路19包括四个二极管，二极管两两一组依次连接，每组中两个二极管的连接点分别与簧片5的不用位置连接，两组之间的连接点分别连接于滤波电路20的两端，滤波电路20设置为一滤波电容；
升压模块17包括电感、三极管、二极管、电容及电阻，滤波电容的一端与三极管的基级连接，另一端与电感连接，电感的另一端连接于三极管的集电极，三级管的发射极与电容的一端连接，二极管耦接于电容与三极管的集电极之间，电阻与电容并联设置，电阻的两端与超级电容16耦接。
具体的，在前支架1的底部装设有卷耳3，卷耳3通过销轴2与前支架1连接，后支架14的顶部通过螺栓与车架固定连接，在其底部连接有吊耳15，簧片5的一端伸入卷耳3中，另一端穿过中间支架10伸入吊耳15中设置，同时在中间支架10的顶部安装有盖板12，在卷耳3及吊耳15与簧片5之间均安装有绝缘垫4；
本申请提供的单片簧悬架还包括在中间支架10及盖板12外部设置有倒u型螺栓11，倒u型螺栓11的顶部与盖板12顶壁抵接，其底部螺纹连接有减振器下支架13，将中间支架10及盖板12固定安装车桥上端，将减振器下支架13固定安装于车桥下端，减振器下支架13的一侧连接有竖直设置的减振器7，减振器7的顶部固定连接有减振器上支架6，减振器上支架6通过螺栓与车架固定连接。
在盖板12上方设置有限位支架8，限位支架8通过螺栓与车架连接，同时在盖板12的顶部安装有橡胶缓冲块9，能够对悬架的跳动上极限进行限制，并且对其进行弹性缓冲。
同时簧片5任意位置的垂直截面面积相等，为等截面单片簧能够保证簧片5无应力集中，工作应力均匀有利于提高簧片5工作寿命，降低冲击应力损坏风险。
前支架1、后支架14、减振器上支架6、减振器下支架、中间支架10及盖板12均设置为铝合金件，限位支架8设置为钣金拼焊件，有利于悬架系统的轻量化，同时减小了簧下质量。
以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。
1.一种重型商用车馈能式复合材料单片簧悬架，其特征在于：包括前支架(1)、后支架(14)、中间支架(10)及簧片(5)，所述簧片(5)设置为玻璃纤维混合树脂簧片，在其上表面敷设有压电纤维复合层，所述簧片(5)的两端分别与前支架(1)与后支架(14)连接，并且所述前支架(1)与后支架(14)均与车架固定连接，所述簧片(5)的中部通过中间支架(10)与车桥固定连接，在所述簧片(5)上连接有馈能系统，所述馈能系统包括整流滤波模块(18)、升压模块(17)及超级电容(16)，所述整流滤波模块(18)一端与簧片(5)耦接，另一端与升压模块(17)耦接，所述升压模块(17)远离整流滤波模块(18)的一端与超级电容(16)耦接。
2.根据权利要求1所述的一种重型商用车馈能式复合材料单片簧悬架，其特征在于：所述整流滤波模块(18)包括整流电路(19)及滤波电路(20)，所述整流电路(19)包括四个二极管，所述二极管两两一组依次连接，每组中两个所述二极管的连接点分别与簧片(5)的不用位置连接，两组之间的连接点分别连接于滤波电路(20)的两端，所述滤波电路(20)设置为一滤波电容c1。
3.根据权利要求2所述的一种重型商用车馈能式复合材料单片簧悬架，其特征在于：所述升压模块(17)包括电感l、三极管q、二极管d、电容c2及电阻r，所述滤波电容c1的一端与三极管q的基级连接，另一端与电感l连接，电感l的另一端连接于三极管q的集电极，所述三级管q的发射极与电容c2的一端连接，所述二极管d耦接于电容c2与三极管q的集电极之间，所述电阻r与电容c2并联设置，所述电阻r的两端与超级电容(16)耦接。
4.根据权利要求1所述的一种重型商用车馈能式复合材料单片簧悬架，其特征在于：在所述前支架(1)的底部装设有卷耳(3)，所述卷耳(3)通过销轴(2)与前支架(1)连接，所述后支架(14)的顶部通过螺栓与车架固定连接，在其底部连接有吊耳(15)，所述簧片(5)的一端伸入卷耳(3)中，另一端穿过中间支架(10)伸入吊耳(15)中设置，同时在所述中间支架(10)的顶部安装有盖板(12)，在所述卷耳(3)及吊耳(15)与簧片(5)之间均安装有绝缘垫(4)；
在所述中间支架(10)及盖板(12)外部设置有倒u型螺栓(11)，所述倒u型螺栓(11)的顶部与盖板(12)顶壁抵接，其底部螺纹连接有减振器下支架(13)，将中间支架(10)及盖板(12)固定安装车桥上端，将减振器下支架(13)固定安装于车桥下端，所述减振器下支架(13)的一侧连接有竖直设置的减振器(7)，所述减振器(7)的顶部固定连接有减振器上支架(6)，所述减振器上支架(6)通过螺栓与车架固定连接；
在所述盖板(12)上方设置有限位支架(8)，所述限位支架(8)通过螺栓与车架连接，同时在所述盖板(12)的顶部安装有橡胶缓冲块(9)。
5.根据权利要求4所述的一种重型商用车馈能式复合材料单片簧悬架，其特征在于：所述前支架(1)、后支架(14)、减振器(7)上支架(6)、减振器(7)下支架、中间支架(10)及盖板(12)均设置为铝合金件，所述限位支架(8)设置为钣金拼焊件。
技术总结