CN102745182A - 离心式液压轻型车辆辅助制动系统 - Google Patents

Abstract

一种离心式液压轻型车辆辅助制动系统包括液压马达、减速传动装置、转速传感器、控制单元、电磁线圈、离心装置和流量控制阀；液压马达连接减速传动装置，减速传动装置连接车辆的车轮，转速传感器装设于减速传动装置上以侦测转速，并与控制单元相连以将所侦测的转速发送给控制单元，控制单元与电磁线圈相连，以根据转速调节电磁线圈的电流大小。电磁线圈套设于流量控制阀的阀芯左端部外。离心装置的转轴装设于液压马达，离心装置的滑套紧贴流量控制阀的阀芯左端部。本发明结构简单，制造工艺成熟，成本较低，系统可靠性安全性高，可作为普通中小型车辆辅助制动系统使用，使用寿命高。

Description

离心式液压轻型车辆辅助制动系统

 

技术领域

本发明涉及一种离心式液压轻型车辆辅助制动系统。

 

背景技术

现有车辆制动器系统一般以摩擦式制动器应用最为广泛，摩擦式制动器又分为盘式制动器和鼓式制动器，摩擦式制动器结构简单成熟、但有容易发热衰退、摩擦件损耗等缺点，故使用寿命短；现有大型车辆为克服上述缺点通常加装液力或电磁缓速器，电磁式为非接触式，寿命较长，但制动力矩有限，结构复杂，自动控制要求及制造成本较高，难以推广，现在液力缓速器重量过大，冷却要求高，一般装备于大型车辆，不适宜应用于中小型车辆。

 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种结构简单且寿命长的离心式液压轻型车辆辅助制动系统，其体积小重量轻，适宜推广应用于中小型车辆。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种离心式液压轻型车辆辅助制动系统包括液压马达、减速传动装置、转速传感器、控制单元、电磁线圈、离心装置和流量控制阀；液压马达连接减速传动装置，减速传动装置连接车辆的车轮，转速传感器装设于减速传动装置上以侦测转速，并与控制单元相连以将所侦测的转速发送给控制单元，控制单元与电磁线圈相连，以根据转速调节电磁线圈的电流大小；

该离心装置包括转轴、壳体、重块和滑套；转轴穿过壳体并延伸至壳体外，转轴的左端部装设于该液压马达；滑套可滑动地套设于转轴的右端部，滑套设有凸台；重块装设于壳体内，重块设有支撑端和自由端，重块的支撑端与壳体内壁抵接形成一旋转支点，重块的自由端设有抵压部，重块的抵压部抵压于滑套的凸台左侧； 

该流量控制阀包括左盖体、开设有进油口和第一出油口的阀体、右盖体、弹簧和阀芯，进油口和第一出油口通过油管与液压马达密封连通，左盖体、阀体和右盖体形成一密封油腔，阀芯可滑动地装设于阀体内且阀芯的左端部延伸出左盖体并紧贴滑套，电磁线圈套设于阀芯的左端部外，阀芯邻近左盖体设有与油腔的直径相同的左轴肩；弹簧的左端抵接于阀芯的右端部，弹簧的右端抵接于右盖体。

该重块面对转轴的侧面开设一凹槽，凹槽的左侧壁形成该抵接端，滑套的凸台收容于重块的凹槽内。

该离心装置包括四个重块，四个重块均匀分布于转轴的周边。

阀芯的右端部设有与油腔的直径相同的右轴肩，右轴肩沿轴向开设一通孔，阀体于右轴肩和右盖体之间的侧壁开设第二出油口，该第二出油口通过油管与液压马达密封连通。如此，当左轴肩完全遮盖住第一出油口时，油液可通过通孔和第二出油口回流至液压马达，液压马达的最低转速对应通孔的直径。

第一出油口和第二出油口外分别装设单向阀，以使得流出第一和第二出油口的油液不会回流至油腔。

第二出油口外装设节流阀，以在必要时不让油液通过第二出油口流出，从而使得回路的油液流量为零。

阀体还开设一油道，该油道连通进油口和左轴肩右侧的空腔。

该流量控制阀还包括一调节螺钉，该螺钉装设于右盖体并延伸入阀体内抵接于弹簧的右端部。。

上述离心反馈式液压流量转速自动控制系统以离心装置和流量控制阀组成的机械液压系统为主，辅以由转速传感器、控制单元和电磁线圈所组成的电子控制回路，结构简单，制造工艺成熟，成本较低，当电子控制回路失效时，本转速自动控制系统依然可以正常工作，系统可靠性安全性高，可作为普通中小型车辆辅助制动系统使用，在下长坡长时间制动时，可以大大减少摩擦式行车制动器所引起的磨损，使用寿命高。

 

附图说明

图1为本发明离心反馈式液压流量转速自动控制系统的较佳实施方式的剖视图；

图2为图1所示的离心反馈式液压流量转速自动控制系统的转速较高时的剖视图。

元件符号

液压马达	1	控制单元件	40
				壳体	3	重块	4
滑套	5	凹槽	32
				凸台	56	离心装置	80
流量控制阀	70	左盖体	7
				阀体	8	右盖体	10
阀芯	9	进油口	82
				出油口	83、84	油道	86
通孔	88	轴肩	92、96
				弹簧	11	调节螺钉	12
单向阀	15	减速传动装置	60
				车轮	50	转速传感器	30
电磁线圈	20

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

请参见图1，本发明涉及一种离心式液压轻型车辆辅助制动系统，其较佳实施方式包括减速传动装置60、转速传感器30、液压马达1、控制单元40、电磁线圈20、离心装置80和流量控制阀70。液压马达1连接减速传动装置60，减速传动装置60连接车轮50，转速传感器30装设于减速传动装置60上以侦测转速，并与控制单元40相连以将所侦测的转速发送给控制单元40，控制单元40与电磁线圈20相连，以根据转速调节电磁线圈20的电流大小。

该离心装置80包括转轴2、壳体3、四个重块4和滑套5。转轴2的左端部装设于液压马达1上，转轴2的轴身穿过壳体3的底部，且转轴2的右端部延伸至壳体3外，四个重块4装设于壳体3内且均匀分布于转轴2的周边，每一重块4面对转轴2的侧面开设一凹槽32，每一重块4相对壳体3内壁设有支撑端，每一重块4的支撑端与壳体3的内壁相抵接形成旋转支点O。滑套5可滑动地套设于转轴2的右端部，滑套5的左端部向重块4的凹槽32方向延伸出凸台56，凸台56收容于对应的重块4的凹槽32内。其他实施例中，重块数量可根据实际需要设为任意数量如六个，不局限于四个。其他实施例中，重块可不开设卡槽，而是往转轴方向延伸出与滑套的凸台相抵接的其他抵压部如凸起。

流量控制阀70包括左盖体7、阀体8、右盖体10、阀芯9、弹簧11和调节螺钉12。左盖体7、和阀体8右盖体10之间通过螺栓和密封件组成一油腔，阀芯9可滑动地装设于阀体8内且阀芯9的左端部延伸出左盖体7外并紧贴着滑套5，阀芯9的左端部作为电磁阀衔铁，电磁线圈20套设于阀芯9的左端部外，阀芯9的中部和右端部分别设有与油腔的直径相同的轴肩92和轴肩96，轴肩92和轴肩96自左向右将油腔分为左空腔、中空腔和右空腔，弹簧11的左端部抵接于阀芯9的右端部。调节螺钉12穿过右盖体10抵接于弹簧11的右端，调节螺钉12可自由地旋入旋出于右盖体10。阀体8上开设位于中空腔上方的进油口82、位于中空腔下方的出油口83和位于右空腔下方的出油口84，出油口83和84外设有单向阀15，进油口82、出油口83和84均通过油管与液压马达1密封连通，阀体8的侧壁开设一连通进油口82和左空腔的油道86。轴肩96沿轴向开设一连通中空腔和右空腔的通孔88，通孔88的直径远小于出油口83的直径。

下面对本发明的较佳实施方式的工作原理进行描述：

请参见图2，当液压马达1以较低的转速旋转时，液压马达1带动离心装置80的转轴2以同样的速度旋转，使得壳体3和重块4随着转轴2旋转，重块4以旋转支点O旋转张开，在离心力的作用下，重块4的卡槽32的左侧壁往右抵压滑套5的凸台56，从而将滑套5往右推进一较小位移，阀芯9随着滑套5往右推进同样位移，使得阀芯9的左轴肩92遮盖出油口83开口的小部分，使得出油口83开口变小，继而使得由进油口82所流入的油液通过中空腔流经出油口83，再回流至液压马达1，如此循环。此过程中，控制单元40可控制电磁线圈20的电流大小，以使得阀芯9的衔铁同时受到滑套5向右的压力和电磁线圈20所产生的向右的电磁力，进而使得阀芯9受到向右的合力变大，从而提高系统的灵敏性。

其中，流经进油口82的油液部分通过油道86流入左空腔内，以使得左空腔和中空腔的油压基本相同，如此，滑套5只需克服弹簧11的弹力推动阀芯9移动，有利于提高系统的灵敏度。

当液压马达1的转速变高时，液压马达1带动离心装置80的转轴2高速旋转，使得壳体3和重块4随着转轴2也高速旋转，从而使得重块4旋转张开的角度变大，在离心力的作用下，重块4的卡槽32的左侧壁往右抵压滑套5的凸台56的压力变大，使得滑套5带动阀芯9往右移动更大的位移，阀芯9的右端部往右压缩弹簧11，阀芯9的轴肩92遮盖住出油口83开口的大部分，以使得出油口83的开口变小，从而减小回路中油液流量，如此，即可使得液压马达1的转速下降，从而使得与液压马达1相连的外部旋转元件60的转速也相应下降。液压马达1的转速下降将使得离心装置80的离心力变小，继而重块4的卡槽32的左侧壁往右抵压滑套5的凸台56的压力变小，进而使得滑套5往右移动的位移变小继而脱离阀芯9的左端部，弹簧11恢复形变以将阀芯9向左推移，直至阀芯9的左端部抵住滑套5，轴肩92也随着阀芯9左移，从而使得出油口83的开口变大，则回路的油液流量变大，从而使得液压马达1的转速变高，如此循环。此时，控制单元40可控制电磁线圈20的电流大小，使得电磁线圈20的电磁场产生作用于阀芯9的衔铁的向左的电磁力，则阀芯9的衔铁同时受到滑套5向右的压力和电磁线圈20所产生的向左的电磁力，如此，电磁力越大，阀芯9的衔铁受到向右的合力越小，则阀芯9向右移动的位移越小，如此，通过离心装置80所产生的压力和电磁线圈20所产生的电磁力二者之间相互作用，使得阀芯稳定于某一位置，从而使得液压系统稳定于某一流量，那么，整个系统最终稳定在一定转速附近，最终实现转速的自动控制。

极限情况分析：当液压马达1的转速达到一定高转速时，离心装置80在液压马达1的带动下高速旋转，使得阀芯9向左移动且轴肩92完全遮盖住出油口83，此时，中空腔内的油液通过通孔88流入右空腔内，进而通过出油口84回流至液压马达1，由于通孔88的直径很小，故此时回路中的油液流量也相应很小，从而使得液压马达1的转速非常低，如此，即可自动控制极限转速。另外，可通过调节螺钉12调节弹簧11的弹力系数以及阀芯运动的极限位置，进而调节回路油液流量的极限值，从而控制液压马达1的最低转速。如此，当转速传感器30、控制单元40和电磁线圈20所组成的电子控制回路产生故障或即使没有电子控制回路，液压马达1也可工作于最低转速，保证了系统工作的可靠性和安全性能。再者，也可装设一节流阀于出油口84外，以关闭出油口84，从而使得回路的油液流量为零，即可使得液压马达1停止旋转。

上述离心反馈式液压流量转速自动控制系统以离心装置和流量控制阀组成的机械液压系统为主，辅以由转速传感器、控制单元和电磁线圈所组成的电子控制回路，结构简单，制造工艺成熟，成本较低，当电子控制回路失效时，本转速自动控制系统依然可以正常工作，系统可靠性安全性高，可作为普通中小型车辆辅助制动系统使用，在下长坡长时间制动时，可以大大减少摩擦式行车制动器所引起的磨损，使用寿命高。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种离心式液压轻型车辆辅助制动系统，其特征在于：其包括液压马达、减速传动装置、转速传感器、控制单元、电磁线圈、离心装置和流量控制阀；液压马达连接减速传动装置，减速传动装置连接车辆的车轮，转速传感器装设于减速传动装置上以侦测转速，并与控制单元相连以将所侦测的转速发送给控制单元，控制单元与电磁线圈相连，以根据转速调节电磁线圈的电流大小；

该离心装置包括转轴、壳体、重块和滑套；转轴穿过壳体并延伸至壳体外，转轴的左端部装设于该液压马达；滑套可滑动地套设于转轴的右端部，滑套设有凸台；重块装设于壳体内，重块设有支撑端和自由端，重块的支撑端与壳体内壁抵接形成一旋转支点，重块的自由端设有抵压部，重块的抵压部抵压于滑套的凸台左侧； 

该流量控制阀包括左盖体、开设有进油口和第一出油口的阀体、右盖体、弹簧和阀芯，进油口和第一出油口通过油管与液压马达密封连通，左盖体、阀体和右盖体形成一密封油腔，阀芯可滑动地装设于阀体内且阀芯的左端部延伸出左盖体并紧贴滑套，电磁线圈套设于阀芯的左端部外，阀芯邻近左盖体设有与油腔的直径相同的左轴肩；弹簧的左端抵接于阀芯的右端部，弹簧的右端抵接于右盖体。

2.如权利要求1所述的离心式液压轻型车辆辅助制动系统，其特征在于：该重块面对转轴的侧面开设一凹槽，凹槽的左侧壁形成该抵接端，滑套的凸台收容于重块的凹槽内。

3.如权利要求1所述的离心式液压轻型车辆辅助制动系统，其特征在于：该离心装置包括四个重块，四个重块均匀分布于转轴的周边。

4.如权利要求1所述的离心式液压轻型车辆辅助制动系统，其特征在于：阀芯的右端部设有与油腔的直径相同的右轴肩，右轴肩沿轴向开设一通孔，阀体于右轴肩和右盖体之间的侧壁开设第二出油口，该第二出油口通过油管与液压马达密封连通。

5.如权利要求4所述的离心式液压轻型车辆辅助制动系统，其特征在于：第一出油口和第二出油口外分别装设单向阀。

6.如权利要求4所述的离心反馈式液压流量转速自动控制系统，其特征在于：第二出油口外装设节流阀。

7.如权利要求1至5任一项所述的离心反馈式液压流量转速自动控制系统，其特征在于：阀体还开设一油道，该油道连通进油口和左轴肩右侧的空腔。

8.如权利要求1至5任一项所述的离心反馈式液压流量转速自动控制系统，其特征在于：该流量控制阀还包括一调节螺钉，该螺钉装设于右盖体并延伸入阀体内抵接于弹簧的右端部。

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