CN102369126B - 具有一体式压力平衡的双增力阀 - Google Patents

Abstract

一种用于液压制动系统的双增力阀组件(10)，其具有单个主体(16)，且具有双增力阀装置，每个增力阀装置具有线轴(36、36’)和一体式平衡活塞(60、60’)，其中，所述线轴(36、36’)具有纵向延伸的通道(36D、36D’)，用于提供调整施加到制动器上的压力，所述一体式平衡活塞(60、60’)包括在所述主体(10)中且使在两个制动器都被应用时，施加到所述左手和右手制动器上的压力相等。

Description

具有一体式压力平衡的双增力阀

技术领域

本发明涉及用于液压制动系统的增力阀以及，特别地，用于农用车辆的液压制动系统的具有一体式压力平衡组件的双增力阀。

背景技术

例如拖拉机的农用车辆通常包括一对具有右手制动踏板和左手制动踏板的制动式后车轮。在这种系统中，右手制动踏板能够单独被应用，只引起右手后制动器被应用，并且类似地，左手制动踏板能够单独被应用，只引起左手制动器被应用。只应用右手制动器，而同时前车轮彻底转向右边，能够使拖拉机比只使用方向盘更急剧地转向。当使拖拉机和在拖拉机上安装的工具转向时，例如在犁田地的畦头(即，在畦的端部或接近栅栏的未犁田地)时，这是特别有用的。为了同时接合两个后制动器，例如对于正常的常用制动，右手和左手制动踏板同时被应用。

上面类型的农用制动系统的问题是当两个制动踏板同时被应用时，必须具有平衡施加到右手和左手制动器的压力的系统。如果缺少这种系统，当两个制动器都被应用时，在一侧增加的制动压力大于另一侧上的增加的制动压力则导致车辆意外转动。在美国专利NO.4,408,805中公开了一种这样的公知的制动系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制动系统，其包括一体式压力平衡装置以保证在两个制动踏板被同时应用时，在右手和左手制动器上施加均匀压力。

现在参照附图和详细描述，仅以实例的方式描述本发明。

附图说明

图1是沿图3的X-X线剖切的、根据本发明的双增力阀组件的左手增力阀装置的截面图；

图1A是图1的部分放大视图，其中，组件处于其被动位置中；

图1B是图1的另一部分放大视图，其中，组件处于完全应用位置中，且左手和右手制动器处于平衡；

图1C是图1的又另一部分放大视图，其中，组件处于已调整的位置且右手和左手制动器处于平衡；

图2是图1的双增力阀组件的俯视图；以及

图3是图1的双增力阀组件的端视图，其还包括在图1中标记W₁的区段处剖切的剖视图；以及

图4是图1的双增力阀组件的端视图，其还包括在图1中标记W₂的区段处剖切的剖视图。

具体实施方式

参照图1至图3，这里示出了双增力阀组件10，其具有单个主体16，且包括左手增力阀装置12和右手增力阀装置14。右手增力阀装置14的部件与左手增力阀装置12的部件大致相同，因而，只详细描述左手增力阀装置12。参照图1，图1显示左手增力阀装置12的截面图。

主体16形成为单一的部件，并且能够形成为机加工的铸件，虽然不需要都是这种情况。例如，主体16可以由实心物体机加工的。主体16包括阶梯镗孔(bore)18，阶梯镗孔18具有后部部分19、中间部分20、线轴(spool)部分21和平衡部分22。主体16的环形突出23延伸到平衡部分22中。

具有密封件25的封闭法兰24接收在镗孔18的后部部分19中，并且封闭镗孔18的后部部分19。在此使用时，“后”是指在观察附图时的右边，且“前”是指在观察附图时的左边。封闭法兰24利用螺栓27保持在适当位置中，并且包括具有密封件29的法兰镗孔26，法兰镗孔26可滑动地接收柱塞28。柱塞盖40固定到柱塞28的前部。推杆组件30以已知的方式固定在封闭法兰24上，推杆组件30通过法兰镗孔26接合柱塞28。弹簧42动作，将柱塞28偏压向右边(当观察图1、1A、1B和1C时)，并且反作用于阶梯镗孔18的后部部分19的环形区域19A和柱塞盖40。阶梯镗孔18的平衡部分22位于主体16的前部，由具有密封件33的插塞32封闭。

包括线轴36的线轴组件34可滑动地接收在镗孔18的中间部分20和线轴部分21中，并且线轴板38接合线轴36的后部。线轴36包括扩大直径的后部部分36A、扩大直径的前部分36B和减小直径的窄中央部分36C，其中，扩大直径的后部部分36A具有逐渐减小的直径，扩大直径的后部部分36A的直径稍微小于前边缘处的线轴部分21的直径，并且大致等于尾边缘处的线轴部分的直径；扩大直径的前部分36B的直径大致等于线轴部分21的直径。纵向通道36D从线轴36的前端部延伸，并且与形成于中央部分36C的径向油通道36E连通。一对弹簧43、44作用在线轴板38和柱塞盖40上，这将在下面进一步说明。

压力孔50与线轴镗孔21相互交叉，并且与线轴镗孔21流体连通。制动孔52定位在压力孔50的后面，同样与线轴镗孔21相互交叉，并且与线轴镗孔21流体连通。然而，油箱孔54定位在左手和右手增力阀装置之间(如图2和图3中最佳地显示)，并且由孔55流体地连接到阶梯镗孔18的后部部分19，并且还由孔55’流体地连接到后部部分19’(未显示)。孔55和55’的上端部终止于油箱孔54的基部处，油箱孔54形成于主体16中并且是主体的唯一的油箱孔。有利地，这意味着对于主体，只需要单个连接以将孔55和55’连接到油箱腔室(未显示)。

环形平衡活塞60可滑动地接收在阶梯镗孔18的平衡部分22中，并且可滑动地定位在主体16的环形突出部分23上。插塞32、平衡镗孔22和平衡活塞60一起形成第一平衡腔室41。平衡活塞60包括沿外直径处于间隔关系的两个活塞环槽脊面(land)60A和60B，以及沿内直径的一个活塞环槽脊面60C。环槽脊面60A包括密封件64A，环槽脊面60B包括密封件64B，并且环槽脊面60C包括密封件64C。当系统处于图1和1A所示的被动位置时，径向镗孔68位于密封件64A和64B之间，且与通道69流体连通。通道69又与第二平衡腔室70流体连通(如图3最佳显示的)。弹簧62动作，将平衡活塞60偏压向左边(当观察图1、1A、1B和1C时)，并且反作用于平衡活塞60和镗孔18的平衡部分22的环形区域22A。为了防止在平衡活塞60和环形区域之间产生任何压力聚集，设置孔(未显示)以使该区域与油箱通气。

在操作左手增力阀装置12中，增压的液体流体供给到压力孔50。图1和1A显示在增力阀装置处于被动状态时，即当制动器没有被应用时，各个部件的位置。在该状态下，线轴36的扩大的前部分36B定位在压力孔50与线轴镗孔21的交叉处上，由此防止增压的液体从压力孔50流动到制动孔52。而且，在被动状态下，制动孔52经由线轴镗孔21且围绕线轴36的扩大的后部部分36A与油箱孔54通气。

例如通过部分地压下制动踏板而只操作左手制动踏板(未显示)，引起推杆组件30移向左边(当观察图1和1A时)，由此将柱塞28移向左边，且压缩弹簧42、43和44。然而，弹簧43和44的压缩又反作用到线轴板38，由此将线轴38移向左边。当线轴36移动到左边(如图1C最佳地显示)时，窄的中央部分36C移动到压力孔50和线轴镗孔21之间的交叉处中，使线轴镗孔21置于与压力孔50相流体连通。这又使制动孔52置于与压力孔50流体连通，且引起左制动器被应用。然而，当推杆组件只部分地压下时，如图1C所示，来自压力孔50的增压流体还能够围绕扩大的后部部分36A绕行，并且经由孔55部分地释放到油箱孔54，且藉此减小传导到制动孔50的压力。还应当理解的是，制动孔52中的增压通过径向油通道36E和纵向延伸通道36D传递到第一平衡腔室41。第一平衡腔室41中的压力作用在线轴36上，并且与弹簧37结合而引起线轴36移向右边，直到作用到线轴36上的力被平衡，由此调整施加到制动孔52的压力。

然而，如果左手制动踏板被完全压下，如图1B所示，线轴板38接触镗孔18的中间部分20的后端面20A，且后部部分36A完全接收在线轴部分21中，由此防止进入线轴镗孔21压力孔50的增压流体排出线轴镗孔21而到达油箱孔54。制动孔52则将接收来自压力孔50的全部压力，并且因此左手制动器将被完全应用。

应当理解的是，第一平衡腔室41中的压力还作用在平衡活塞60上，引起平衡活塞60移向右边。这又压缩弹簧62，直到来自被压缩弹簧62的力平衡因平衡活塞60上的压力而引起的力，一个基于弹簧62的弹簧常数的已知值。当第一平衡腔室41中的压力达到预定水平时，基于弹簧62的已知弹簧常数，密封件60A过渡到(pass over)孔68，由此使孔68置于与第一平衡腔室41流体连通。平衡腔室41中的压力然后通过孔68和通道69传递到第二平衡腔室70，且然后传递到左手增力阀装置12中的通道69和孔68。如果左手制动踏板没有被压下，或者没有压下到足以引起密封件60A’过渡到孔68’，则从左手第一平衡腔室31传递到第二平衡腔室70的压力不通过孔68’传递到左手第一平衡腔室41，且左和右增力阀装置12、14在液压方面是彼此隔离的。

然而，如果左手和右手制动踏板已经被压下到足以引起密封件60A过渡到孔68和密封件60A’过渡到孔68’，则左手第一平衡腔室41和右手第一平衡腔室41’将与第二平衡腔室70流体连通。结果，在第一平衡腔室41和41’中的每一个第一平衡腔室内的压力将是相同的，左手制动孔52和右手制动孔52’中的压力将是相同的，且施加左手和右手制动器上的压力也将是相同的。

也就是说，如果两个第一平衡腔室41、41’中的压力超过预定值，足以克服弹簧62、62’的弹簧常数，左和右增力制动装置12、14将是流体连通的，并且相等的压力被提供给两个制动孔52、52’。另一方面，如果在第一平衡腔室41、41’中的压力都没有超过预定水平到足以克服弹簧62、62’的弹簧常数，则左和右增力制动装置12、14将在液压方面是彼此隔离的。

这样，当双增力阀组件允许操作人员可选择地应用左手制动器或右手制动器时，它还保证当两个制动器都被应用时，相等的压力将施加到两个制动器，以防止意外转动或不相等地制动。

若一个制动回路失效时，包括的平衡活塞60还提供了一个安全特征。在液压系统中，左手和右手制动器是通过制动器之间的持久流体连通而被平衡的，其中一个回路失效将导致两个回路都失效，这是因为主动回路中的流体将经由流体连接通过失效的回路排出。但在本系统中，如果一个制动回路失效，例如左手增力阀装置12，第一平衡腔室41中的压力将停留在大气压力，即油箱孔压力，且将低于克服弹簧62的弹簧常数所必需的预定水平。平衡活塞60将因此保持在被动位置，使左手增力阀装置12与右手增力阀装置14隔离。因为左手和右手增力阀装置12、14中的每一个分别具有独立的压力孔50和50’，即使一个制动回路失效，另一制动回路将继续运行，由于输送通路68将被处于失效侧的活塞密封件64A和64B密封，由此防止来自运行侧的增压油泄漏出失效的回路。

为了避免疑惑，术语“左”和“右”仅用于区分类似的部件，不应认为是限定一个部件相对于另一个部件的特定空间关系。

Claims (6)

1.一种用于液压制动系统的双增力阀组件，其具有单个主体，包括： 

左手增力阀装置（12）和右手增力阀装置，其中，所述左手增力阀装置（12）包括在所述主体（16）中且具有左手第一平衡腔室（41），所述右手增力阀装置具有右手第一平衡腔室； 

压力孔（50、50’），其包括在所述主体（16）中； 

左手线轴组件（34）和右手线轴组件，其中，所述左手线轴组件（34）包括在所述左手增力阀装置（12）中，且可由操作员操作以可选择地使所述压力孔（50、50’）置于与左手制动孔（52）流体连通，所述右手线轴组件包括在所述右手增力阀装置（14）中，且可由操作员操作以可选择地使所述压力孔（50、50’）置于与右手制动孔（52’）流体连通；以及 

所述左手制动孔(52)包括在所述主体中，且与所述左手第一平衡腔室(41)流体连通，所述右手制动孔（52’）包括在所述主体中，且与所述右手第一平衡腔室流体连通；以及 

平衡阀装置，所述平衡阀装置包括在所述主体(16)内，且具有第二平衡腔室(70)，左手平衡阀（60、62、64A、64B）和右手平衡阀，其中，所述左手平衡阀（60、62、64A、64B）使得当所述左手第一平衡腔室（41）中的压力超过预定值时，所述左手第一平衡腔室（41）置于与所述第二平衡腔室（70）流体连通，且当所述左手第一平衡腔室（41）中的压力小于预定值时，所述左手第一平衡腔室（41）在液压方面与所述第二平衡腔室（70）相隔离，所述右手平衡阀使得当所述右手第一平衡腔室中的压力超过预定值时，所述右手第一平衡腔室置于与所述第二平衡腔室（70）流体连通，且当所述右手第一平衡腔室中的压力小于预定值时，所述右手第一平衡腔室在液压方面与所述第二平衡腔室（70）相隔离。 

2.根据权利要求1所述的双增力阀组件，其特征在于， 

所述双增力阀组件具有左手压力孔（50）和右手压力孔（50’），所述左手线轴组件（34）用于使所述左手压力孔（50）置于与所述左手制动孔（52）流体连通，所述右手线轴组件用于使所述右手压力孔（50’）置于与所述右手制动孔（52’）流体连通。 

3.根据权利要求1所述的双增力阀组件，其特征在于， 

所述左手平衡阀和右手平衡阀包括通过弹簧（62）偏压向封闭位置的环形平衡活塞（60），其中，所述各自的左手和右手第一平衡腔室（41）不与所述第二平衡腔室（70）流体连通。 

4.根据权利要求1所述的双增力阀组件，其特征在于， 

所述左手第一平衡腔室（41）和右手第一平衡腔室与所述第二平衡腔室（70）通过各自的形成于所述主体（16）中的左手和右手通道（69、69’）流体连通。 

5.根据权利要求3所述的双增力阀组件，其特征在于， 

所述左手第一平衡腔室（41）和右手第一平衡腔室与所述第二平衡腔室（70）通过各自的形成于所述主体（16）中的左手和右手通道（69、69’）流体连通。 

6.根据权利要求1、3、4或5中的任意一项所述的双增力阀组件，其特征在于， 

所述左手制动孔（52）通过形成于所述左手线轴组件（34）中的通道（36D、36E）与所述左手第一平衡腔室（41）流体连通，且所述右手制动孔与所述右手第一平衡腔室通过形成于所述右手线轴组件中的通道与所述右手第一平衡腔室流体连通。 

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