CN102602385B - 一种驻车制动系统及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种驻车制动系统及工程机械。该驻车制动系统包括：制动器；制动油缸，制动油缸与制动器连接，制动油缸的动作控制制动器的开合；第一电磁控制阀，第一电磁控制阀的进油口连接进油油路、工作油口连接制动油缸，第一电磁控制阀实现得电的第一状态和失电的第二状态；第一回油油路，第一回油油路包括从制动油缸到油箱的油路，第一回油油路上设置有流量控制装置，用于减小液压油进入油箱的流量。本发明还可以包括设置有第二方向控制阀的第二回油油路。本发明在因电气故障而导致紧急驻车时，液压油经过流量控制装置后流入油箱，可以降低回油速度，实现缓慢驻车，具有安全性高、可实现两种驻车方式、结构稳定可靠、易于实施等优点。

Description

一种驻车制动系统及工程机械

技术领域

本发明主要涉及液压及工程机械领域，特别涉及一种驻车制动系统，以及包括该驻车制动系统的工程机械。

背景技术

目前工程机械(如正面吊和堆高机)的驻车制动系统采用的是液压释放、弹簧制动的工作原理。该驻车系统主要由蓄能器、驻车制动电磁阀、驻车制动油缸、回油油路等组成。

准备挂档行车时，驻车制动电磁阀得电，蓄能器中液压油通过驻车制动电磁阀进入驻车制动油缸，克服弹簧力，并将驻车制动器打开，释放驻车；同时，相应的压力继电器动作，发出电信号，驻车制动器指示灯熄灭，并解除电器连锁，相应地动力换档变速箱可挂挡行车。

准备驻车制动时，驻车制动电磁阀失电，在弹簧力作用下，液压油直接经驻车制动电磁阀回油箱，驻车制动器闭合，立即驻车；同时，相应的压力继电器动作，驻车制动器指示灯亮起。

在前述驻车制动系统中，当工程机械在高速行驶过程中因电气故障全车突然断电时，驻车制动电磁阀失电，驻车制动油缸在弹簧制动力作用下，液压油直接回油箱，从而导致快速驻车，这将造成工程机械在高速行驶中突然驻车而向前倾翻的危险，不仅会导致对工程机械的损坏，而且也会严重危害操作人员的人身安全。

因此，如何提供一种更加安全的驻车制动系统，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种驻车制动系统，该系统能够提高工程机械突然驻车制动时的安全性，在全车突然断电时避免快速驻车引起倾翻事故的发生。

本发明的驻车制动系统，包括：

制动器；

制动油缸，所述制动油缸与制动器连接，制动油缸的动作控制制动器的开合；

第一电磁控制阀，所述第一电磁控制阀的进油口连接进油油路、工作油口连接所述制动油缸，所述第一电磁控制阀实现得电的第一状态和失电的第二状态，在第一状态，液压油从进油油路进入制动油缸，制动器打开释放驻车；在第二状态，液压油从制动油缸进入油箱，制动器闭合进行驻车；

流量控制装置流量控制装置第一回油油路，所述第一回油油路包括从第一电磁控制阀到油箱的油路，所述第一回油油路上设置有流量控制装置，用于减小液压油进入油箱的流量。

进一步地，还包括：

流量控制装置第二回油油路，所述第二回油油路包括从第一电磁控制阀到油箱的油路，所述第二回油油路与所述第一回油油路并列设置，所述第二回油油路上设置有第二方向控制阀(22)，所述第二方向控制阀(22)实现第三状态和第四状态，在第三状态，所述第二回油油路流通；在第四状态，所述第二回油油路截止。

进一步地，所述第一电磁控制阀为二位三通电磁阀，在所述第一状态时，所述二位三通电磁阀得电，在所述第二状态时，所述二位三通电磁阀失电。

进一步地，所述第二方向控制阀为二位二通电磁阀，在所述第三状态时，所述二位二通电磁阀得电；在所述第四状态时，所述二位二通电磁阀失电。

进一步地，所述第一电磁控制阀的进油口连接蓄能器，所述蓄能器连接液压泵，所述液压泵用于为蓄能器充液，所述蓄能器用于为制动油缸供油。

进一步地，在所述蓄能器和油箱之间还设置有安全阀，当蓄能器流出的液压油压力大于安全阀的开启压力时，液压油进入油箱。

进一步地，还包括：

第一压力继电器，所述第一压力继电器设置在第一电磁控制阀到制动油缸之间的油路上，当该油路的油压达到第一预设压力时，第一压力继电器动作。

进一步地，还包括：

第二压力继电器，所述第二压力继电器设置在液压泵到蓄能器之间的油路上，当该油路的油压小于第二预设压力时，第二压力继电器动作。

进一步地，还包括：

开断装置，所述开断装置的第一端连接液压泵到蓄能器之间的油路、第二端连接油箱，用于控制油路的流通和截止。

本发明的另一个方面，还提供了一种工程机械，该工程机械设置有前述的驻车制动系统。

本发明在因电气故障而导致紧急驻车时，液压油经过流量控制装置后流入油箱，由于流量控制装置的阻尼作用，可以降低回油速度，实现缓慢驻车。与现有技术相比，本发明即使工程机械在高速行驶时，也可以实现平稳的驻车制动，保证了工程机械和操作人员的安全，具有安全性高的优点；此外，本发明还可以实现正常驻车，在电气正常情况下驻车制动时，第一电磁控制阀失电，第二方向控制得电，液压油主要经过第二方向控制阀后流入油箱，该方式回油流量大，制动速度快，满足正常驻车需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的驻车制动系统的液压原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示是本发明一实施例的驻车制动系统的液压原理图。从该图中可以看出，本发明的驻车制动系统至少包括制动器(图中未示出)、制动油缸1、第一电磁控制阀21和第一回油油路。使用过程中，液压油从进油油路进入该系统，并从回油油路流入油箱。

其中，制动油缸1与制动器连接，制动油缸1的动作控制制动器的开合。比如，可以在制动油缸1伸出时，制动器打开，此时可进行挂档行车；而在制动油缸1缩回时，制动器闭合，驻车完成。

该制动油缸1可以设置有图1所示的弹性元件，该弹性元件可以位于制动油缸1的有杆腔，在制动油缸1伸出时，进入制动油缸1的液压油克服弹性力；而在制动油缸1缩回时，弹性力的作用使得液压油回油。应当清楚，本发明也可以采用其他多种可能的制动油缸，本发明并不受限于此。

第一电磁控制阀21的进油口连接进油油路、工作油口连接制动油缸1，第一电磁控制阀21实现得电的第一状态和失电的第二状态，在第一状态，液压油从进油油路进入制动油缸1，制动器打开释放驻车；在第二状态，液压油从制动油缸1进入油箱，制动器闭合进行驻车。优选地，第一电磁控制阀21为二位三通电磁阀，其也可以是其他组合或独立的方向控制阀。该二位二通电磁阀的工作油口可以连接于前述设置有弹性元件的制动油缸的无杆腔。

需要说明的是，本发明的制动油缸1可以由图1所示的蓄能器4供油，在释放驻车时，液压泵可停止工作。前述第一电磁控制阀21的进油口连接该蓄能器4，蓄能器4连接液压泵，液压泵用于为蓄能器4充液，蓄能器4用于为制动油缸1供油。本发明也可以采用其它方式的进油油路。

第一回油油路包括从第一电磁控制阀21到油箱的油路，第一回油油路上设置有流量控制装置3，用于减小液压油进入油箱的流量。该流量控制阀流量控制装置3可以为节流阀或节流管，通过改变节流截面或节流长度来控制流体流量。应当清楚，该流量控制阀流量控制装置3也可以是其他组合或独立的结构。该流量控制阀流量控制装置3可以起到阻尼作用，通过减小单位时间排出的液压油的体积，可以降低回油速度，实现缓慢驻车。即使工程机械在高速紧急驻车时，也可以实现平稳的驻车制动，保证了工程机械和操作人员的安全，具有安全性高的优点。

除了上述电气故障时的紧急驻车外，本发明还可以实现正常情况下的快速驻车。相应地，本发明的驻车制动系统还包括第二回油油路，该第二回油油路包括从第一电磁控制阀21到油箱的油路，第二回油油路与第一回油油路并列设置，第二回油油路上设置有第二方向控制阀22，第二方向控制阀22实现第三状态和第四状态，在第三状态，所述第二回油油路流通；在第四状态，所述第二回油油路截止。在第三状态时，液压油主要从第二方向控制阀22流入油箱，该油路没有产生阻尼，回油流量大，制动速度快，满足正常驻车需求。

第二方向控制阀22可以是各种手动或自动的方向控制阀，本发明并不受限于此。优选地，第二方向控制阀22为二位二通电磁阀，在第三状态时，二位二通电磁阀得电；在第四状态时，二位二通电磁阀失电。只有在电气正常的情况下，使得二位二通电磁阀得电，才能够进行快速的驻车作业。

此外，为了提高系统安全性，保护阀组件和液压管路，在蓄能器4和油箱之间还设置有安全阀5，当蓄能器4流出的液压油压力大于安全阀5的开启压力时，液压油进入油箱。该安全阀5可以是组合或独立使用的溢流阀。在图1所示的实施例中，该安全阀5为平衡阀，该平衡阀由溢流阀和单向阀组合而成。安全阀5的开启压力可以设置为150bar。

为了便于系统压力的监测，本发明还可以包括第一压力继电器61和/或第二压力继电器62。其中，第一压力继电器61设置在第一电磁控制阀21到制动油缸1之间的油路上，当该油路的油压达到第一预设压力时，第一压力继电器61动作；第二压力继电器62设置在液压泵到蓄能器4之间的油路上，当该油路的油压小于第二预设压力时，第二压力继电器62动作。各压力继电器的电接头的动作依赖于油压的变化。

各压力继电器可以将压力信号转换为电信号，该电信号可以实现低压报警、电器连锁启动或解除等功能，从而反馈出驻车制动系统的不同工作状态。比如，当油压达到第一预设压力时，可以给CPU信号，并进一步地打开制动。第一预设压力可以设置为100bar，第二预设压力可以设置为110bar。

作为一个实施例，本发明的驻车制动系统还可以包括开断装置7，该开断装置7的第一端连接液压泵到蓄能器4之间的油路、第二端连接油箱，用于控制油路的流通和截止。该开断装置7为常闭结构，在该制动系统进行检修或维护时，可以将开断装置7打开，保持油路流通，从而将系统内的液压油排出。

除了前述驻车制动系统外，本发明还提供一种设置有前述驻车制动系统的工程机械。该工程机械的其它结构参考现有技术，本文在此不再赘述。优选地，该工程机械可以为正面吊或堆高机等容易在突然驻车时造成向前倾翻的设备。

综上所述，本发明在因电气故障而导致紧急驻车时，第一电磁控制阀21失电，液压油经过流量控制装置3后流入油箱，由于流量控制装置3的阻尼作用，可以降低回油速度，实现缓慢驻车。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)安全性高

电气故障时，第一电磁控制阀21和第二方向控制阀22均失电，液压油经过流量控制装置3后流入油箱，该回油方式缓和，制动速度慢，即使工程机械在高速行驶时，也可以实现平稳的驻车制动，保证了工程机械和操作人员的安全，具有安全性高的优点。

2)可实现两种驻车方式

除了上述电气故障时的紧急驻车外，本发明还可以实现正常驻车。电气正常情况下驻车制动时，第一电磁控制阀21失电，第二方向控制阀22得电，液压油主要经过第二方向控制阀22后流入油箱。该方式回油流量大，制动速度快，满足正常驻车需求。

此外，本发明还具有结构稳定可靠、易于实施等优点。因此，本发明的有益效果是显而易见的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种驻车制动系统，其特征在于，包括：

制动器；

制动油缸（1），所述制动油缸（1）与制动器连接，制动油缸（1）的动作控制制动器的开合；

第一电磁控制阀（21），所述第一电磁控制阀（21）的进油口连接进油油路、工作油口连接所述制动油缸（1），所述第一电磁控制阀（21）实现得电的第一状态和失电的第二状态，在第一状态，液压油从进油油路进入制动油缸（1），制动器打开释放驻车；在第二状态，液压油从制动油缸（1）进入油箱，制动器闭合进行驻车；

第一回油油路，所述第一回油油路包括从第一电磁控制阀（21）到油箱的油路，所述第一回油油路上设置有流量控制装置（3），用于减小液压油进入油箱的流量；

第二回油油路，所述第二回油油路包括从第一电磁控制阀（21）到油箱的油路，所述第二回油油路与所述第一回油油路并列设置，所述第二回油油路上设置有第二方向控制阀（22），所述第二方向控制阀（22）实现第三状态和第四状态，在第三状态，所述第二回油油路流通；在第四状态，所述第二回油油路截止。

2.根据权利要求1所述的驻车制动系统，其特征在于，所述第一电磁控制阀（21）为二位三通电磁阀。

3.根据权利要求1所述的驻车制动系统，其特征在于，所述第二方向控制阀（22）为二位二通电磁阀，在所述第三状态时，所述二位二通电磁阀得电；在所述第四状态时，所述二位二通电磁阀失电。

4.根据权利要求1-3任一项所述的驻车制动系统，其特征在于，所述第一电磁控制阀（21）的进油口连接蓄能器（4），所述蓄能器（4）连接液压泵，所述液压泵用于为蓄能器（4）充液，所述蓄能器（4）用于为制动油缸（1）供油。

5.根据权利要求4所述的驻车制动系统，其特征在于，在所述蓄能器（4）和油箱之间还设置有安全阀（5），当蓄能器（4）流出的液压油压力大于安全阀（5）的开启压力时，液压油进入油箱。

6.根据权利要求1-3任一项所述的驻车制动系统，其特征在于，还包括：

第一压力继电器（61），所述第一压力继电器（61）设置在第一电磁控制阀（21）到制动油缸（1）之间的油路上，当该油路的油压达到第一预设压力时，第一压力继电器（61）动作。

7.根据权利要求4所述的驻车制动系统，其特征在于，还包括：

第二压力继电器（62），所述第二压力继电器（62）设置在液压泵到蓄能器（4）之间的油路上，当该油路的油压小于第二预设压力时，第二压力继电器（62）动作。

8.根据权利要求4所述的驻车制动系统，其特征在于，还包括：

开断装置（7），所述开断装置（7）的第一端连接液压泵到蓄能器（4）之间的油路、第二端连接油箱，用于控制油路的流通和截止。

9.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械设置有权利要求1-8任一项所述的驻车制动系统。

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