CN101372223A - 电控感载比例阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电控感载比例阀，包括上、下阀体、安装在阀体内气压调节装置、双级活塞和阀门总成，双级活塞的下端面与下阀体及阀门总成的上端面构成出气腔B，阀门总成与下阀体的进气口构成气源腔A，增设电磁调压阀、助推活塞、平衡活塞总成、电磁控制阀和气压传感器，其中电磁调节阀固定在阀体的顶部，助推活塞安装在上阀体与双级活塞之间，平衡活塞总成安装在下阀体上，其进气道与出气腔B连通，其气道与防真空腔E连通，电磁控制阀的进气道经下阀体内的气道与气源腔A联通，其出气道通过下阀体内的纵向气道与控制腔D联通，气压传感器安装在下阀体的出气口处，其输出端连接电子载荷控制单元。本发明自动地调节制动气压，灵敏度高，工作性能优良。
Description
所属技术领域
本发明提供一种电控感载比例阀，属于汽车制动技术领域。
背景技术
随着我国高速公路骨干网已经基本形成，具有明显吨公里成本优势的大吨位、载货汽车及长轴距半挂车、挂车也逐年增加。其轴距增长，制动管路也相应的加长，对高速行驶的长轴距车辆，气制动系统的反映时间滞后、制动力不足仍然是主要问题。针对上述问题，目前已有改进的技术报道，如中国专利公报2006年12月27日公开的实用新型专利，专利号ZL200520142950.4名称：越前量可调继动阀，是通过调压腔调节越前量的大小来适应各种不同气路对越前量的需求，但是它还是存在几个设计缺陷。首先只注重如何解决后桥制动时间滞后等问题，却忽略了解除制动时间滞后的问题，由于采用双级活塞结构实现越前量的特点，根据可调越前量的比例使输出气压力大于控制气压力，在解除制动时无法达到同步解除制动，影响了车辆的正常行使，并且增大了后桥轮胎的磨损量。其次由于制动力提高后，在空载制动时因后桥制动力过高，会引起车辆的抱死和摔尾现象，并且在空载制动时又进一步增大了轮胎的磨损量。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、自动地调节制动气压、灵敏度高、工作性能优良、稳定性好的电控感载比例阀。其技术内容为：
包括由上阀体与下阀体构成的阀体、安装在下阀体内一侧的气压调节装置和阀体内从上到下依次安装的双级活塞、阀门总成，其中双级活塞的侧壁与下阀体的内壁密封形成防真空腔E，防真空腔E与气压调节装置的气道联通，双级活塞的下端面与下阀体及阀门总成的上端面构成出气腔B，阀门总成与下阀体的进气口构成气源腔A，其特征在于：增设电磁调节阀、助推活塞、平衡活塞总成、电磁控制阀和气压传感器，其中电磁调节阀固定在上阀体的顶部，助推活塞安装在上阀体与双级活塞之间，其外侧壁和中心侧壁分别与上阀体和上阀体的排气道密封，其上、下端面分别与上阀体和双级活塞密封构成控制腔C和控制腔D，上阀体的控制口接通电磁调节阀的进气道，并经电磁调节阀的气道接通控制腔C，上阀体的排气道的顶部接通电磁调节阀的排气道，平衡活塞总成安装在下阀体上，其进气道与出气腔B连通，其气道与防真空腔E连通，电磁控制阀安装在下阀体的一侧，其进气道经下阀体内的气道与气源腔A联通，其出气道通过下阀体内的纵向气道与控制腔D联通，气压传感器安装在下阀体的出气口处，其电源输出端和信号输出端连接电子载荷控制单元。
所述的电控感载比例阀，电磁调节阀包括由上盖、下盖、壳体构成的阀体以及安装在阀体内的保压电磁阀、保压阀芯、减压电磁阀、减压阀芯和阀杆，其中保压阀芯、减压阀芯分别位于阀杆的下方，其下端压装有阀芯弹簧，下盖邻近保压阀芯处设有气道，气道经保压阀芯一侧的进气道与控制口连通，位于减压阀芯底部的下盖上设有排气道与排气道连通，阀体位于保压阀芯的下方设有连通控制腔C和控制口的气道，橡胶球压装在气道与下盖之间。
所述的电控感载比例阀，助推活塞的大端工作面的侧壁与上阀体的外侧壁密封，其中心侧壁与上阀体的排气道通过密封圈密封。
所述的电控感载比例阀，平衡活塞总成包括平衡活塞、密封圈、平衡弹簧、平衡弹簧座、调压座、调整螺栓，其中平衡活塞通过密封圈与下阀体密封，进气道设置在下阀体上且位于密封圈中心，平衡弹簧压装在平衡活塞与平衡弹簧座之间，调压座安装有调整螺栓并压装在平衡弹簧座的外端，气道设置在下阀体上且位于平衡弹簧座与平衡活塞之间，并与防真空腔E连通。
所述的电控感载比例阀，电磁控制阀为常闭式二位三通型电磁控制阀，与其对应下阀体上设有独立的纵向气道，电磁控制阀的进气道经气道联通气源腔A，其出气道经纵向气道连通控制腔D。
所述的电控感载比例阀，气压调节装置安装在下阀体内，包括排气道、调压弹簧、调整座、调压弹簧座、调压阀门、锥型弹簧、气道、衬板、弹簧座和防尘罩，其中弹簧座套装在调压阀门朝外的一侧，在弹簧座与调压阀门内设有带排气道的衬板，调压阀门朝内的一侧对应的下阀体上设有连通输出腔B和排气道的气道，锥型弹簧压装在调压阀门与下阀体之间，在调整座和弹簧座之间依次压装有调压弹簧座和调压弹簧。
所述的电控感载比例阀，阀门总成包括阀门、阀门座、阀门弹簧、导向座，其中套装有阀门弹簧的导向座密封安装在下阀体内，阀门从上端密封套装在导向座上，阀门座从上端密封压装在阀门上，并与下阀体密封，进气口连通阀门座的下端面。
所述的电控感载比例阀，在下阀体对称的两侧各设有一个进气口和两个出气口，且每一侧的一个进气口和两个出气口呈倒品型布置。
其工作原理为：空载状态制动时，车辆悬架的变形量小，电子载荷控制单元检测气压传感器的输出信号根据载荷状态计算出此时所需制动气压力。总泵的控制气压力依次经控制口、电磁调节阀接通控制腔C，推动助推活塞和双级活塞下移打开阀门，气源腔A的气压力进入到出气腔B内，从出气口输出，同时气压传感器检测出气口输出气压力并变为电信号传输到电子载荷控制单元。当出气口输出气压力达到或超过空载制动时所需制动力时，电子载荷控制单元控制电磁调节阀的保压电磁阀通电，切断控制气压由电磁调节阀进入控制腔C的气路，这样无论总泵的控制气压力如何继续升高，控制腔C的气压力都保持在保压电磁阀通电后的气压力范围内。如果出现出气腔B的气压力高于电子载荷控制单元所设定的实际需求值时，电子载荷控制单元将控制减压电磁阀通电，将多余的控制腔C的气压力通过上阀体的排气道排入大气，助推活塞上移与阀门脱离，出气腔B经排气道排入大气，其气压力逐渐降低。当出气腔B的输出气压力达到空载制动时所需制动力时，电子载荷控制单元控制减压电磁阀断电，将控制腔C的气压力和出气腔B的气压力控制在空载制动时所需制动力的范围内，此时后桥的制动力低于前桥的制动力50％左右，增加了前桥的附着系数使其制动力的大小尽量与轮胎和地面之间的附着系数相适应。
半载或轻载状态制动时，车辆悬架的变形量增大，感应元件(如杠杆、调整杆、减震拉力弹簧、车桥)输出到电子载荷控制单元信号的大小随之发生变化，总泵的控制气压力依次经控制口、电磁调节阀接通控制腔C，推动助推活塞和双级活塞下移打开阀门，气源腔A的气压力进入到出气腔B内并从出气口输出，电子载荷控制单元继续检测气压传感器的输出信号，并根据感应元件位置变化情况计算出现在车辆的载荷状态和此载荷状态所需的制动气压力。当出气口输出气压力达到或超过半载或轻载制动时所需制动力时，电子载荷控制单元控制保压电磁阀通电，切断总泵由电磁调节阀进入控制腔C的气路，这样无论总泵的控制气压力如何继续升高，控制腔C的气压力都保持在保压电磁阀通电后的气压力范围内。如果出现出气腔B的气压力高于电子载荷控制单元所设定的实际需求值时，电子载荷控制单元将控制减压电磁阀通电，将多余的控制腔C的气压力通过上阀体的排气道排入大气，助推活塞上移与阀门脱离，出气腔B经排气道排入大气，其气压力逐渐降低。当出气腔B的输出气压力达到半载制动时所需制动力时，电子载荷控制单元控制减压电磁阀短电，将控制腔C的气压力和出气腔B的气压力控制在半载制动时所需制动力的范围内。此时后桥的制动力根据载荷情况低于前桥的制动力20％-30％左右，增加了前桥的附着系数和后桥所需的制动力使其制动力的大小尽量与轮胎和地面之间的附着系数相适应。
重载状态制动时，车辆悬架的变形量进一步的增大，感应元件(如杠杆、调整杆、减震拉力弹簧、车桥)输出到电子载荷控制单元信号继续加大，总泵的控制气压力依次经控制口、电磁调节阀接通控制腔C，推动助推活塞和双级活塞下移打开阀门，气源腔A气压力进入到出气腔B内，从出气口输出。电子载荷控制单元根据感应元件和气压传感器输入的信号计算出现在车辆载荷状态为重载，不给电磁调节阀电信号，电磁调节阀停止工作。总泵的控制气压力依次经控制口、电磁调节阀接通控制腔C，随着总阀来的控制气压的升高，通过双级活塞放大了控制腔C与输出腔B的压力比，提高15％—50％不等的制动力，此时防真空腔E通过气道与气压调节装置相通，气压调节装置通过调节输出腔气压力进入防真空腔E内气压力的大小调节双级活塞的输出比，满足了重载状态时所需的制动力的要求，既缩短了制动的反映时间，又提高了车辆重载时的制动安全性。
解除制动时，当输出腔B的气压力大于平衡弹簧的弹簧力，打开平衡活塞，输出腔B的气压力通过进气道、气道与防真空腔E连通，使双级活塞的上、下端面气压力平衡，随控制腔C的气压力同步排气实现同步解除制动功能，进入防真空腔E的气压力通过安装在调压阀门中的衬板的排气道，克服锥型弹簧的弹簧力，通过气道和输出腔B排入大气。
多用途制动功能：电磁控制阀还可与电子制动力匹配系统、电子自动防爆胎系统、电子自动防侧翻系统随意组合，从而实现车辆的电子制动力匹配功能、电子自动防爆胎功能和电子自动防侧翻功能，并无须在增加其它的控制阀和简化了气动管路、电路的连接布置方式，进一步的保障了车辆的行使安全性。
本发明与现有技术相比，增加了增设电磁调压阀、助推活塞、平衡活塞总成、电磁控制阀和气压传感器，与电子载荷控制单元配合实现了闭环控制原理。本发明能随着车辆载荷的变化，自动地调节车辆此时所需的制动气压，使制动力的大小尽量于轮胎和地面之间的附着情况相适应，以保持汽车在各种载荷、各种减速情况下制动的稳定性，灵敏度高，工作性能优良，稳定性好。
附图说明
图1是本发明实施例的俯视及具体应用连线图；
图2是图1所示实施例的A-A剖视图；
图3是图1所示实施例的B-B剖视图。
图4是图1所示实施例的C向视图。
图中：1、下阀体 2、进气口 3、密封圈 4、进气道 5、平衡弹簧 6、调整螺栓 7、调压座 8、平衡弹簧座 9、平衡活塞 10、气道 11、双级活塞 12、上阀体 13、控制口 14、助推活塞 15、进气道 16、气道 17、橡胶球 18、阀芯弹簧 19、保压阀芯 20、电磁调节阀 21、保压电磁阀 22、阀杆 23、气道 24、上盖 25、减压阀芯 26、减压电磁阀 27、阀芯弹簧 28、排气道 29、下盖 30、气道 31、密封圈 32、排气道 33、回位弹簧 34、阀门 35、阀门座 36、阀门弹簧 37、出气口 38、气压传感器 39、导向座 40、防尘罩 41、气道 42、排气道 43、调压弹簧 44、调整座 45、调整螺栓 46、调压弹簧座 47、调压阀门 48、锥型弹簧 49、气道 50、壳体 51、接线柱 52、纵向气道 53、进气道 54、电磁控制阀 55、出气道 56、气道 57、排气道 58、衬板 59、弹簧座 60、防尘罩 61、电子载荷控制单元 62、杠杆 63、调整杆 64、减震拉力弹簧 65、车桥
具体实施方式
在图1所示的实施例中：电磁调节阀20固定在上阀体12的顶部，气压传感器38安装在下阀体1的出气口37处，其电源输出端和信号输出端连接电子载荷控制单元61，杠杆62的一端安装在电子载荷控制单元61上，另一端经调整杆63接减震拉力弹簧64，减震拉力弹簧64安装在车桥65上。
在图2—3所示的实施例中：包括气压传感器38、平衡活塞总成、由上阀体12与下阀体1构成的阀体、固定在上阀体12顶部的电磁调节阀20、分居在下阀体1内两侧的气压调节装置和电磁控制阀54、阀体内从上到下依次安装的助推活塞14、双级活塞11和阀门总成，其中助推活塞14安装在上阀体12与双级活塞11之间，其大端工作面的外侧壁与上阀体12的外侧壁密封，其中心侧壁与上阀体12的排气道32通过密封圈31密封，其上、下端面分别与上阀体12和双级活塞11密封构成控制腔C和控制腔D，双级活塞11的侧壁与下阀体1的内壁密封形成防真空腔E，防真空腔E与气压调节装置的气道41联通，双级活塞11的下端面与下阀体1及阀门总成的上端面构成出气腔B，阀门总成与下阀体1的进气口2构成气源腔A；电磁调节阀包括由上盖24、下盖29、壳体50构成的阀体以及安装在阀体内的保压电磁阀21、保压阀芯19、减压电磁阀26、减压阀芯25和阀杆22，其中保压阀芯19、减压阀芯25分别位于阀杆22的下方，其下端压装有阀芯弹簧18，下盖29邻近保压阀芯19处设有气道23，气道23经保压阀芯19一侧的进气道15与控制口13连通，位于减压阀芯25底部的下盖29上设有排气道28与排气道32连通，阀体位于保压阀芯19的下方设有连通控制腔C和控制口13的气道16，橡胶球17压装在气道16与下盖29之间，上阀体12的控制口13接通电磁调节阀20的进气道15，并经电磁调节阀20的气道23接通控制腔C，上阀体12的排气道32的顶部接通电磁调节阀20的排气道27；电磁控制阀54为常闭式二位三通型电磁控制阀，安装在下阀体1内的一侧，与其对应下阀体1上设有独立的纵向气道52，电磁控制阀54的进气道53经气道56联通气源腔A，其出气道55经纵向气道52连通控制腔D；气压传感器38安装在下阀体1的出气口37处，其电源输出端和信号输出端连接电子载荷控制单元61；平衡活塞总成包括平衡活塞9、密封圈3、平衡弹簧5、平衡弹簧座8、调压座7、调整螺栓6，其中平衡活塞9通过密封圈3与下阀体1密封，其进气道4设置在下阀体1上且位于密封圈3中心，平衡弹簧5压装在平衡活塞9与平衡弹簧座8之间，调压座7安装有调整螺栓6并压装在平衡弹簧座8的外端，气道10设置在下阀体1上且位于平衡弹簧座8与平衡活塞9之间，并与防真空腔E连通；气压调节装置安装在下阀体1内，包括排气道42、调压弹簧43、调整座44、调压弹簧座46、调压阀门47、锥型弹簧48、气道49、衬板58、弹簧座59和防尘罩60，其中弹簧座59套装在调压阀门47朝外的一侧，在弹簧座59与调压阀门47内设有带排气道42的衬板58，调压阀门47朝内的一侧对应的下阀体1上设有连通输出腔B和排气道42的气道49，锥型弹簧48压装在调压阀门47与下阀体1之间，在调整座44和弹簧座59之间依次压装有调压弹簧座46和调压弹簧43；阀门总成包括阀门34、阀门座35、阀门弹簧36、导向座39，其中套装有阀门弹簧36的导向座39密封安装在下阀体1内，阀门34从上端密封套装在导向座39上，阀门座35从上端密封压装在阀门34上，并与下阀体1密封，进气口2连通阀门座35的下端面。
在图4所示的实施例中：在下阀体1对称的两侧各设有一个进气口2和两个出气口37，且每一侧的一个进气口2和两个出气口37呈倒品型布置。
Claims (8)
1.一种电控感载比例阀，包括由上阀体(12)与下阀体(1)构成的阀体、安装在下阀体(1)内一侧的气压调节装置和阀体内从上到下依次安装的双级活塞(11)、阀门总成，其中双级活塞(11)的侧壁与下阀体(1)的内壁密封形成防真空腔E，防真空腔E与气压调节装置的气道(41)联通，双级活塞(11)的下端面与下阀体(1)及阀门总成的上端面构成出气腔B，阀门总成与下阀体(1)的进气口(2)构成气源腔A，其特征在于：增设电磁调节阀(20)、助推活塞(14)、平衡活塞总成、电磁控制阀(54)和气压传感器(38)，其中电磁调节阀(20)固定在上阀体(12)的顶部，助推活塞(14)安装在上阀体(12)与双级活塞(11)之间，其外侧壁和中心侧壁分别与上阀体(12)和上阀体(12)的排气道(32)密封，其上、下端面分别与上阀体(12)和双级活塞(11)密封构成控制腔C和控制腔D，上阀体(12)的控制口(13)接通电磁调节阀(20)的进气道(15)，并经电磁调节阀(20)的气道(23)接通控制腔C，上阀体(12)的排气道(32)的顶部接通电磁调节阀(20)的排气道(28)，平衡活塞总成安装在下阀体(1)上，其进气道(4)与出气腔B连通，其气道(10)与防真空腔E连通，电磁控制阀(54)安装在下阀体(1)的一侧，其进气道(53)经下阀体(1)内的气道(56)与气源腔A联通，其出气道(55)通过下阀体(1)内的纵向气道(52)与控制腔D联通，气压传感器(38)安装在下阀体(1)的出气口(37)处，其电源输出端和信号输出端连接电子载荷控制单元(61)。
2.如权利要求1所述的电控感载比例阀，其特征在于：电磁调节阀包括由上盖(24)、下盖(29)、壳体(50)构成的阀体以及安装在阀体内的保压电磁阀(21)、保压阀芯(19)、减压电磁阀(26)、减压阀芯(25)和阀杆(22)，其中保压阀芯(19)、减压阀芯(25)分别位于阀杆(22)的下方，其下端压装有阀芯弹簧(18)，下盖(29)邻近保压阀芯(19)处设有气道(23)，气道(23)经保压阀芯(19)一侧的进气道(15)与控制口(13)连通，位于减压阀芯(25)底部的下盖(29)上设有排气道(28)与排气道(32)连通，阀体位于保压阀芯(19)的下方设有连通控制腔C和控制口(13)的气道(16)，橡胶球(17)压装在气道(16)与下盖(29)之间。
3.如权利要求1所述的电控感载比例阀，其特征在于：助推活塞(14)的大端工作面的侧壁与上阀体(12)的外侧壁密封，其中心侧壁与上阀体(12)的排气道(32)通过密封圈(31)密封。
4.如权利要求1所述的电控感载比例阀，其特征在于：平衡活塞总成包括平衡活塞(9)、密封圈(3)、平衡弹簧(5)、平衡弹簧座(8)、调压座(7)、调整螺栓(6)，其中平衡活塞(9)通过密封圈(3)与下阀体(1)密封，进气道(4)设置在下阀体(1)上且位于密封圈(3)中心，平衡弹簧(5)压装在平衡活塞(9)与平衡弹簧座(8)之间，调压座(7)安装有调整螺栓(6)并压装在平衡弹簧座(8)的外端，气道(10)设置在下阀体(1)上且位于平衡弹簧座(8)与平衡活塞(9)之间，并与防真空腔E连通。
5.如权利要求1所述的电控感载比例阀，其特征在于：电磁控制阀(54)为常闭式二位三通型电磁控制阀，与其对应下阀体(1)上设有独立的纵向气道(52)，电磁控制阀(54)的进气道(53)经气道(56)联通气源腔A，其出气道(55)经纵向气道(52)连通控制腔D。
6.如权利要求1所述的电控感载比例阀，其特征在于：气压调节装置安装在下阀体(1)内，包括排气道(42)、调压弹簧(43)、调整座(44)、调压弹簧座(46)、调压阀门(47)、锥型弹簧(48)、气道(49)、衬板(58)、弹簧座(59)和防尘罩(60)，其中弹簧座(59)套装在调压阀门(47)朝外的一侧，在弹簧座(59)与调压阀门(47)内设有带排气道(42)的衬板(58)，调压阀门(47)朝内的一侧对应的下阀体(1)上设有连通输出腔B和排气道(42)的气道(49)，锥型弹簧(48)压装在调压阀门(47)与下阀体(1)之间，在调整座(44)和弹簧座(59)之间依次压装有调压弹簧座(46)和调压弹簧(43)。
7.如权利要求1所述的电控感载比例阀，其特征在于：阀门总成包括阀门(34)、阀门座(35)、阀门弹簧(36)、导向座(39)，其中套装有阀门弹簧(36)的导向座(39)密封安装在下阀体(1)内，阀门(34)从上端密封套装在导向座(39)上，阀门座(35)从上端密封压装在阀门(34)上，并与下阀体(1)密封，进气口(2)连通阀门座(35)的下端面。
8.如权利要求1所述的电控感载比例阀，其特征在于：在下阀体(1)对称的两侧各设有一个进气口(2)和两个出气口(37)，且每一侧的一个进气口(2)和两个出气口(37)呈倒品型布置。
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