CN101855112A - 液压制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开液压制动系统(100，300)的实施方式。在一个实施方式中，用于提供操作压力的优先流控制阀(112，312)具有第一方位和第二方位，在第一方位中在受控流端口(118，318)处提供操作压力，在第二方位中在受控流端口和和过流端口(119，319)处提供操作压力。操纵控制单元(114，314)具有入口(120，313)和出口(122，322)，入口用于接收操作压力，出口用于传递操纵控制载荷传感信号。制动控制单元(116，316)具有入口(130)和出口(138)，入口用于接收操作压力，出口用于传递制动控制载荷传感信号。制动控制单元的入口(130)和操纵控制单元的入口(120，313)被连接到受控流端口(118，318)。

Description

液压制动系统
技术领域
本发明涉及一种用于工程车辆的液压制动系统。一个具体实施方式涉及具有高压制动回路供应的系统构造。
背景技术
通常，为工程车辆的行驶制动供能有多种不同方案。例如，对于诸如伸缩式材料处理装置之类的某种车辆常见的是使用充气压力、主缸或者优先流控制阀以提供行驶制动。利用主缸设计的系统通常具有体积限制。这可能具有消极影响。例如，为了在行驶制动时产生全压力，制动踏板可能不得不“被泵送”。利用优先流控制方案的方案由于额外的控制阀和额外的泵送而通常相对复杂。利用充气压力以提供行驶制动的系统典型地受限于在充气系统中的压力。如果充气压力低，该机械装置的制动能力将受到限制。
发明内容
在一个实施方式中，本发明提供改进的液压制动系统，包括用于提供操作压力的优先流控制阀。优先流控制阀具有其中在受控流端口处提供操作压力的第一方位和其中在受控流端口和过流端口处提供操作压力的第二方位。操纵控制单元具有用于接收操作压力的入口端口和用于传递操纵控制载荷传感信号的出口端口。制动控制单元具有用于接收操作压力的入口端口和用于传递制动控制载荷传感信号的出口端口。制动控制单元的入口端口和操纵控制单元的入口端口被连接到受控流端口。
通过考虑详细说明和附图，本发明的其它方面将变得明显。
附图说明
图1是以本发明实施方式使用的工程车辆的透视图。
图2示意性地说明根据本发明的实施方式的液压制动系统。
图3示意性地说明根据本发明的另一个实施方式的液压制动系统。
具体实施方式
在详细说明本本发明的任何实施方式之前，应理解本发明不将其应用限于在如下说明中提出或者附图中图示的结构和零件布置的细节。本发明能够有其它实施方式并且能够以多种方式实践和执行。同样，应理解这里所用的技术名词和术语是为说明的目的而不应被理解为是限制性的。使用“包括”、“包含”、“具有”及其变化用语在这里意味着包括其后所列的项目和其等同物以及额外的项目。除非另有指定或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变化用语被广义地使用并且包括直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。而且，“连接”和“耦合”不限于物理或者机械的连接和耦合。
图1说明以本发明的实施方式使用的工程车辆10。工程车辆10是伸缩式叉装车。然而，在其它实施方式中，工程车辆10可以是装载机或者其它类型的工作机械。工程车辆10包括框架12，框架被一对前轮14和一对后轮16支撑用于在地面之上移动。工作臂18可枢转地安装到框架12，并且包括连接到工作臂的远端的器械18。驾驶室20被支撑在框架12上并且包括操作者控制器22，用于控制操纵功能(即，前轮14的操纵角度)。在图示的实施方式中，操作者控制器22是操纵轮。在其它实施方式中，操作者控制器22可以是操纵杆。牵引机(未显示)被支撑在框架12上，用于驱动轮14、16的运动和用于为工作臂18和其它系统提供动力。牵引机可以是内燃机、液压发动机或者其它类型的合适的动力供应装置。
图2示意性地说明与根据本发明的实施方式的工程车辆10一起使用的液压制动系统100。制动系统100能够操作为减缓通过前轴26连接的前轮14的转动。多个左制动盘28和多个右制动盘30被分别地连接到左前轮和右前轮14的转子(未示出)。将制动盘28，30压在转子上阻止轮14的转动。
第一或者内活塞102和第二或者外活塞对104被设置为用于起动制动盘28、30。内活塞102被连接到停车制动控制装置106。当停车制动装置被释放时制动盘一般由弹簧压缩(应用弹簧制动)。使停车制动控制装置起动在液压的影响下移动内活塞102以释放制动盘。当车辆运转时停车制动控制装置被释放，从而制动盘被释放。当行驶制动器被起动时，外活塞104在液压下向外移动以独立于活塞102压缩制动盘。当外活塞104向外移动时，相应的制动盘28、30压靠着转子，轮14的转动变慢。
制动系统100包括连接到流体储存器(未显示)的液压泵110。泵110的出口111提供向优先流控制阀112提供加压流。优先流控制阀112将来自泵110的压力提供到操纵控制单元114和行驶制动单元116。优先流控制阀112具有输入载荷传感端口117，用于接收载荷传感信号。载荷传感信号确定通过优先流控制阀112的流体流量。在由载荷传感信号确定的第一方位中，优先流控制阀112将来自泵110的压力施加到受控流端口118。在由载荷传感信号确定的第二方位中，优先流控制阀112将来自泵110的压力除施加到受控流端口118以外还施加到过流端口119。
来自受控流端口118的流动通过T型连接器132，从而路由到行驶制动阀入口端口130和操纵控制单元入口端口120。过流端口119可以被连接到辅助或者次要系统，与用于操纵和制动所需要的压力相比，辅助或者次要系统对流体压力的需要优先权较低。图2显示在第一方位中的优先流控制阀112，即，仅施加压力到受控流端口118。
在优先流控制单元112上的受控流端口118施加压力到操纵控制单元114的入口端口120。当操纵控制单元114起动时(例如，通过转动操作者输入装置22)，操纵控制单元114将操作压力发送到操纵控制缸，由此，控制前轮14的操纵角度。另外，操纵控制单元114在出口端口122处产生操纵载荷传感信号。操纵载荷传感端口122通过T型连接器124连接到载荷传感端口117。
在优先流控制单元112上的受控流端口118施加压力到行驶制动阀128的入口端口130。行驶制动单元116包括连接到行驶制动阀128的操作者制动输入装置126。在图示的实施方式中，操作者制动输入装置126是脚踏板。当行驶制动单元116起动时(例如，通过压下操作者制动输入装置126)，行驶制动阀128将操作压力发送到制动阀输出装置134。T型连接器136将制动阀输出装置134连接到外活塞对104。由行驶制动单元116提供到外活塞104的液压压力朝向制动盘28、30向外移动外活塞104，压缩制动盘28、30。
当行驶制动单元116起动时，制动阀输出装置134的一部分通过连接器136被路由到制动载荷传感端口138。在制动载荷端口138处的制动载荷传感信号在连接器124处被连接到来自操纵载荷传感端口122的操纵载荷传感信号。因而，制动载荷传感信号和操纵载荷传感信号，单独地或者结合地，当它们各自的系统起动时，提供载荷传感信号到优先流控制阀112。这样，当行驶制动单元116或者操作控制单元114起动时，优先流控制阀112被定位到第一方位，由此提供优先流到这些系统。
当操作者制动输入装置126没有被起动时，制动载荷传感端口138和连接器124之间的单向阀140防止来自操纵控制单元114的载荷传感压力排出行驶制动阀124的罐端口。
制动系统100使用来自操纵控制单元114的优先流控制将高压力提供到行驶制动入口端口130。这通过将行驶制动入口端口130连接到受控流端口118实现，受控流端口118还连接到操纵控制入口端口120。
图3说明根据本公开的另一个实施方式的制动系统300。如图2的实施方式一样，制动系统300利用由用于操纵车辆的泵提供的压力。制动器还包括蓄能器以存储用于行驶制动系统的能量，在来自泵的压力减小的情况下蓄能器可用。
在图3中，液压齿轮泵310结合到具有操纵优先流控制阀组件312的单元。齿轮泵310具有连接到储存器或者罐311的输入管线，并且提供压力流到操纵优先流控制阀312。当在图3示意性所示的位置时，优先流控制阀312将来自泵310的压力提供到受控流端口318，并且然后提供到操纵控制单元314的端口313，其被用于车辆的操纵控制。在优先流控制阀312的第二状态中，如关于图2所示，流体被提供到过流端口319。
在来自端口318的压力下的流体还通过T连接器施加到蓄能器加载阀315，并且然后施加到行驶制动致动器316。优先流控制阀312具有感测在载荷传感端口322处的载荷或者压力的载荷传感端口317，其通过操作操纵控制操作者输入装置22而显现。蓄能器加载回路还具有载荷传感端口338，载荷传感端口338也通过线路经过单向阀340和T连接器324连接到的阀312的载荷传感端口317，并且T连接器324还被连接到端口322。在端口317处的压力信号控制在端口318处的输出流量。来自受控流端口318的流体被提供到操纵控制单元的入口端口313，并且通过T连接323提供到蓄能器加载阀315的入口端口330。
当齿轮泵310被供给能量时，蓄能器348将启动，以由来自端口318的压力下的流体加载(在蓄能器中的压力升高)，来自端口318的压力下的流体通过T连接器323、端口330和蓄能器加载阀的第一筒管331并还通过单向阀332到达蓄能器348。在端口330处的泵压力还通过载荷传感端口338和载荷传感管线与操纵优先控制流阀312的载荷传感端口317连通。在端口338处的压力通过蓄能器加载阀315的阀331和333的筒管从端口330提供。操纵优先阀312在来自泵310的压力下通过端口318连续提供流体到蓄能器348，直到蓄能器达到其上压设定，该上压设定由阀的设置确定。阀333作为溢流阀，并且当在蓄能器中的压力达到其设定值时，阀333将转换载荷传感端口338到如图所示的罐的连接，从而在端口338处的载荷传感压力信号消失。由于载荷传感端口317不与压力信号连通，阀333的转换停止了蓄能器的加载。
单向阀332防止来自蓄能器348的压力通过筒管阀331和端口330反馈回。在蓄能器348中的压力因而可用在连接到行驶制动单元316的行驶制动阀328的入口端口327的管线335上。如果制动阀328通过移动操作者输入踏板326而起动，则在管线335上的蓄能器压力被提供到行驶制动阀328的输出端口334，并提供到活塞304，用于压缩制动盘28、30，并且运用了行驶制动。当蓄能器中的压力下降时，阀333将转换到其在图3中所示的实线位置，并且载荷传感端口338将向操纵优先流控制阀的载荷传感端口317发送压力信号，并且压力下的流体将再次通过端口318提供到蓄能器加载阀315，以再次加载蓄能器348和/或被沿着管线335提供以直接地操作制动。
应注意到，制动盘被弹性压力压缩用于停车制动，并且当车辆10运转时由单独的控制装置释放压力。
还应注意到，在端口338和T连接器324之间的单向阀340防止来自操纵控制单元314的载荷传感信号(当车辆被操纵时该载荷传感信号被提供到载荷传感端口317)释放进入蓄能加载阀和处于其转换(排放)位置的阀333，并然后到达罐。
由于被加载的蓄能器348在由制动行驶单元316使用之前将不会排放，因此如果来自泵310的压力损失了，在行驶制动系统中使用蓄能器348确保所述压力可用于制动车辆。单向阀332防止从蓄能器回流。处于压力下的流体将保持在管线335上并且可用于制动。
虽然在语言上已经描述了具体到结构特征和/或方法行动的主题，应理解在附后权利要求中限定的主题没有必要限制到上述的具体特征或者动作。而是，上述具体特征和动作作为实施权利要求的示例形式公开。

Claims (20)

1.一种液压制动系统，包括：
用于提供操作压力的优先流控制阀，所述优先流控制阀具有第一方位和第二方位，在所述第一方位中在受控流端口处提供操作压力，在所述第二方位中在受控流端口和过流端口处提供操作压力；
操纵控制单元，所述操纵控制单元具有用于接收操作压力的入口端口和用于传递操纵控制载荷传感信号的出口端口；和
制动控制单元，制动控制单元具有用于接收操作压力的入口端口和用于传递制动控制载荷传感信号的出口端口，其中所述制动控制单元的入口端口和所述操纵控制单元的入口端口连接到所述受控流端口。
2.根据权利要求1所述的液压制动系统，其中，所述制动控制单元的入口端口和所述操纵控制单元的入口端口彼此连接并且连接到所述受控流端口。
3.根据权利要求1所述的液压制动系统，其中，所述优先流控制阀的方位由载荷传感信号确定。
4.根据权利要求3所述的液压制动系统，其中，所述载荷传感信号包括所述操纵控制载荷传感信号和所述制动控制载荷传感信号中的一个或者两者。
5.根据权利要求5所述的液压制动系统，其中，所述制动控制出口端口和所述操纵控制单元出口端口彼此连接并且连接到所述优先流控制阀的载荷传感端口。
6.根据权利要求1所述的液压制动系统，还包括连接到所述制动控制单元入口端口的蓄能器，所述蓄能器在所述制动控制单元入口端口处提供储存的能量。
7.根据权利要求6所述的液压制动系统，其中，所述蓄能器包括连接到所述优先流控制阀的载荷传感端口的载荷传感端口。
8.根据权利要求7所述的液压制动系统，其中，所述蓄能器的载荷传感端口通过单向阀连接到所述优先流控制阀的所述载荷传感端口。
9.根据权利要求7所述的液压制动系统，其中，所述蓄能器的载荷传感端口还连接到所述操纵控制单元的载荷传感端口。
10.一种液压制动系统，包括：
液压泵；
优先流控制阀，所述优先流控制阀连接到所述液压泵的出口，用于提供操作压力，所述优先流控制阀具有第一方位和第二方位，在所述第一方位中在受控流端口处提供操作压力，在所述第二方位中在受控流端口和过流端口处提供操作压力；
操纵控制单元，所述操纵控制单元具有用于接收操作压力的入口端口和用于传递操纵控制载荷传感信号的出口端口；
制动控制单元，所述制动控制单元具有用于接收操作压力的入口端口，所述制动控制单元还具有第一出口端口和第二出口端口，所述第二出口端口传递制动控制载荷传感信号，其中所述制动控制单元的入口端口和所述操纵控制单元的入口端口连接到所述受控流端口；和
连接到所述制动控制单元第一出口端口的至少一个第一制动活塞，所述制动活塞能够在所述制动控制单元的影响下操作以施加制动力。
11.根据权利要求10所述的液压制动系统，其中，所述制动控制单元的入口端口和所述操纵控制单元的入口端口彼此连接并且连接到所述受控流端口。
12.根据权利要求10所述的液压制动系统，其中，所述优先流控制阀的方位由载荷传感信号确定。
13.根据权利要求10所述的液压制动系统，其中，所述载荷传感信号包括所述操纵控制载荷传感信号和所述制动控制载荷传感信号中的一个或者两者。
14.根据权利要求13所述的液压制动系统，其中，所述制动控制出口端口和所述操纵控制单元出口端口彼此连接并且连接到所述优先流控制阀的载荷传感端口。
15.根据权利要求10所述的液压制动系统，还包括连接到所述制动控制单元入口端口的蓄能器，所述蓄能器在所述制动控制单元入口端口处提供储存的能量。
16.根据权利要求15所述的液压制动系统，其中，所述蓄能器包括连接到所述优先流控制阀的载荷传感端口的载荷传感端口。
17.根据权利要求16所述的液压制动系统，其中，所述蓄能器的载荷传感端口通过单向阀连接到所述优先流控制阀的所述载荷传感端口。
18.根据权利要求16所述的液压制动系统，其中，所述蓄能器的载荷传感端口还连接到所述操纵控制单元的载荷传感端口。
19.一种优先流控制阀，所述优先流控制阀在液压制动系统中，所述阀包括载荷传感端口和机械装置，所述机械装置便于响应于通过载荷传感端口接收的载荷的指示在第一方位和第二方位之间切换所述阀，其中，所述阀被设置以当阀在第一方位时通过受控流端口提供操作压力，和当阀在第二方位时通过所述受控流端口和过流端口提供操作压力，并且其中，载荷的指示表示由制动控制单元和操纵控制单元消耗的总载荷。
20.根据权利要求19所述的优先流控制阀，其中，当所述阀在所述第一方位时，所述操作压力不被提供到所述过流端口。
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