CN102862562A

CN102862562A - 防失灵制动总阀

Info

Publication number: CN102862562A
Application number: CN2012103438786A
Authority: CN
Inventors: 田青锋
Original assignee: HENAN CHANG TONG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HENAN CHANG TONG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2032-09-18
Also published as: CN102862562B

Abstract

本发明公开了一种防失灵制动总阀，包括上阀体、中阀体和下阀体，上阀体提供推动力，中阀体为正常情况的气压阀结构，而下阀体应用于因系统故障堵塞、部件发卡、气压降低和急速泄漏时，通过对控制出气口放气控制，及时有效的补偿制动力矩，能做到前轮失灵补救前轮、后轮失灵补救后轮、全车失灵补救全车。本发明和其它元件组成的防失灵制动系统安全可靠性高、性能优越、结构简单、安装方便、实用性强，具有较强的社会效益和经济效应，发展前景开阔，容易推广。

Description

防失灵制动总阀

技术领域

本发明涉及汽车制动系统中的一种制动阀，特别是涉及一种汽车用防失灵制动总阀。

背景技术

制动失灵和不良分后桥、前桥和全车——由于气制动技术主要应用于中、大型汽车，而往往中、大型汽车工况较差和传统制动技术缺陷等多种原因容易造成制动失灵、制动不良。如：低温系统管路积水结冻堵塞、系统元件积水结冻发卡、高低温系统管件及元件损坏漏气等多种因素严重影响到制动可靠性。

根据传统气制动技术安全性基本要求，具备主制动功能的同时还必须具备以下两项辅助制动。1.弹簧储能制动：其目的是驻车和行车应急制动；2.缓速制动：其目的是在特定条件下起稳定惯性和行车应急制动。传统制动技术存在的根本缺陷是：1.弹簧储能制动和缓速制动力矩弱，而且仅控后轮；2.为了防止制动力超负荷损坏制动器及联动组件，设计上弹簧储能制动与主制动不能重合使用。因此当主制动失灵和不良时传统制动技术应急效能较差，不能及时合理地给定制动力度，失去人为安全范围内控速和停车。

制动失灵和制动不良带来的后果往往是重大交通事故的发生，容易造成人员伤亡、车辆受损和公共设施损坏，对国家和个人造成严重危害或损失。

发明内容

本发明针对现有汽车制动系统中的制动阀存在的问题和不足，提供一种汽车用防失灵制动总阀。

技术方案：一种防失灵制动总阀，包括自上而下依次密封连接的上阀体、中阀体和下阀体，其中，上阀体内套装有阀座，阀座的下端顶头与一个横向平衡杆的中心活动连接或对接，该横向平行杆的两端分别与两个对称的顶针接触；或者阀座的下端顶头直接与一个顶针接触；

中阀体和下阀体的内部分别设置有上凸台和下凸台；

在中阀体内密封套装有上活塞，所述顶针位于上活塞上端中心；上活塞的上端设置外翻边，该外翻边与所述上凸台之间通过弹簧连接；在上活塞的下端外侧套装有阀门座，阀门座的上、下端分别设置有上阀门和下阀门，上、下阀门分别与阀门座之间密封接触并通过弹簧连接，其中上阀门与上凸台下侧面配合形成阀门结构，下阀门与下凸台上侧面配合形成阀门结构；上活塞的上段外径大于下段外径形成台阶，该台阶位于上凸台附近或者略高于上凸台，所述台阶的台阶面与上阀门配合构成阀门驱动结构；在上阀体的一侧自上到下依次设置有出气孔和进气孔，其中进气口位于上凸台下侧，出气口位于上凸台上侧；在上活塞底部设置有与其内腔连通的通孔，阀门座上设置有与上活塞底部通孔对应的通孔；

在下阀体内密封套装有活塞套，在活塞套内密封套装有下活塞，在活塞头内上端密封套装有中活塞，其中下活塞位于中活塞内侧；上、下活塞内设置有相连通的中空通道；下活塞的中部设置有外凸缘，活塞套的内壁中部设置有内凸缘，所述外凸缘位于内凸缘下侧；所述中活塞的上端与所述下阀门接触；

活塞套的上、下端分别设置有上、下挡片，中活塞的下端设置有与活塞套密封接触的外凸部分，该外凸部分位于上挡片下侧；活塞套的下挡片上侧设置有一个环形弹簧座，下活塞的外凸缘与环形弹簧座之间通过弹簧连接，中活塞的外凸部分与活塞套的内凸缘通过弹簧连接；

在下阀体侧壁自上到下依次设置有控制出气口和控制进气口，在活塞套与下阀体之间存在密封夹层腔，控制进气口与该夹层腔连通，同时设置有连通夹层腔与内、外凸缘之间的通孔；

下阀体下端内密封套装有堵头，堵头与所述弹簧垫之间形成夹层腔，该夹层腔与控制出气口相连通，其通道位于下阀体侧壁内。

所述堵头中空，其内腔与下活塞内腔相通，堵头的末端设置有防噪网。

所述堵头与环形弹簧座之间通过弹簧连接。

所述阀座带有底板，底板中心带有凹槽，凹槽一侧设置排气孔；阀座上端内侧密封套装有顶杆座，顶杆座圆周边缘与阀座底板之间连接有复位弹簧；顶杆座下端中心带有阀杆，该阀杆匹配插入所述底板凹槽中；顶杆座上端中心设置有顶杆凹槽，顶杆凹槽用于安装顶杆；顶杆座上端与上阀体之间密封连接。

阀座的下端顶头上设置有球面凹槽，横向平衡杆上侧中心设置有球面凹槽，凹槽内匹配安装有钢球。

位于所述外凸缘下侧和环形弹簧座上侧的一段下活塞侧壁上，设置有通孔。

所述阀门座为内外套管结构，其内套管匹配套装在上阀门外侧，其外套管与内套管的中部连接形成上、下环形槽；所述上、下阀门分别为内外套管结构，上阀门和下阀门的内外套管的底部连接形成环形槽；上、下阀门的环形槽壁分别与阀门座的上、下环形槽壁密封连接，所述弹簧位于环形槽内。

有益效果：1、本发明防失灵制动总阀是一种制动系统组成部件之一：防失灵制动总阀结合系统元件组成制动系统，能够做到因系统故障堵塞、部件发卡、气压降低和急速泄漏时，通过对控制出气口放气控制，及时有效的补偿制动力矩，能做到前轮失灵补救前轮、后轮失灵补救后轮、全车失灵补救全车。

2、本发明防失灵制动总阀不但安装方便、装车成本低而且操作灵便、性能优越，显著的改善了上述传统技术制动失灵和制动不良等缺陷。解决了汽车气制动技术存在已久的技术难题，本发明防失灵制动总阀和其它元件组成的防失灵制动系统安全可靠性高、性能优越、结构简单、安装方便、实用性强，具有较强的社会效益和经济效应，发展前景开阔，容易推广。

附图说明：

图1是本发明防失灵制动总阀的半剖结构示意图之一；

图2是本发明防失灵制动总阀的半剖结构示意图之二。

图中标号：1.护罩、2.降噪网、3.堵头、4.弹性挡圈、5.弹簧、6.防松螺母、7.弹性挡圈、8.活塞、9. 弹簧、10.活塞套、11. 螺栓、12. 弹簧、13.弹性挡圈、14.中活塞、15.下阀体、16.中阀体、17.上活塞、18.弹簧、19. 弹性挡圈、20.顶针、21. 横向平衡杆、22.钢球、23.卡圈、24. 防尘套、25. 弹性挡圈、26.顶杆、27. O型圈、28.防松垫圈、29. O型圈、30. O型圈、31. O型圈、32. O型圈、33. O型圈、34. O型圈、35. O型圈、36. O型圈、37.下阀门、38.密封垫、39. 阀门弹簧、40.阀门座、41.上阀门、42.阀门弹簧、43. O型圈44.上阀体、45.复位弹簧（预压弹簧）、46.橡胶平衡弹簧、47.顶杆座、48.耐摩环、49.平衡活塞、50.弹性挡圈、51.通孔、52.通道、53.通孔、54.进气口、55.出气口、56.控制进气口、57.控制出气口、58.排气口、59.环形弹簧座、60.上凸台、61.下凸台、62.内凸缘、63.外凸缘、64.阀座，65为通孔。

具体实施方式

实施例1：参见图1和图2，防失灵制动总阀包括自上而下依次密封连接的上阀体44、中阀体16和下阀体15。

图1关于上阀体的剖面结构示意图中，上阀体44内套装有阀座64，阀座64带有底板，底板中心向下凸出，凸出的下部为顶头，凸出的上部为凹槽，凹槽一侧设置排气孔。阀座64的上端内侧密封套装有顶杆座47，顶杆座47圆周边缘与阀座底板之间连接有复位弹簧45；顶杆座47下端中心带有阀杆，该阀杆匹配插入所述底板凹槽中；顶杆座47上端中心设置有顶杆凹槽，顶杆凹槽用于安装顶杆26；顶杆座47上端与上阀体44之间通过防尘套24密封连接。

阀座64的下端顶头上设置有球面凹槽，横向平衡杆21（杠杆）上侧中心设置有球面凹槽，两凹槽内匹配安装有钢球22。该横向平行杆21的两端分别与两个对称的顶针20接触，两个顶针20对应两套刹车系统，满足前后桥同步刹车的作用。对顶杆26施加向下的压力时，顶杆座47向下移动，顶杆座下端的阀杆进入阀座64底部凹槽中带动阀座64一起向下移动，阀座64底部的顶头推动钢球22，钢球22推动横向平行杆21，横向平行杆的两端同时驱动两个顶针20。

图2关于中阀体和下阀体的剖面结构示意图中，中阀体16和下阀体15的内部分别设置有上凸台60和下凸台61。

在中阀体16内密封套装有上活塞17，所述顶针20位于上活塞17上端中心。上活塞17的上端设置外翻边，该外翻边与所述上凸台60之间通过弹簧18连接；在上活塞17的下端外侧套装有阀门座40，阀门座40的上、下端分别设置有上阀门41和下阀门37。从图2中可以看出，阀门座40为内外套管结构，其内套管匹配套装在上阀门外侧，其外套管与内套管的中部连接形成上、下环形槽；所述上、下阀门分别为内外套管结构，上阀门和下阀门的内外套管的底部连接形成环形槽；上、下阀门的环形槽壁分别与阀门座的上、下环形槽壁密封连接，弹簧42位于上阀门与阀门座的环形凹槽中，弹簧39位于下阀门与阀门座的环形凹槽中。其中上阀门41与上凸台60下侧面配合形成阀门结构，下阀门37与下凸台61上侧面配合形成阀门结构。上活塞17的上段外径大于下段外径形成台阶，该台阶位于上凸台61附近或者略高于上凸台61，所述台阶的台阶面与上阀门41配合构成阀门驱动结构。在上阀体16的一侧自上到下依次设置有出气孔55和进气孔54，其中进气口54位于上凸台60下侧，出气口55位于上凸台60上侧。当顶针20驱动上活塞17向下运动时，上活塞17的台阶面与上阀门41接触并驱动上阀门41向下运动，上阀门41处于打开状态，此时进气口54与出气口55连通，从而驱动刹车装置进行刹车动作。

在下阀体15内密封套装有一个活塞套10，该活塞套10位于下凸台61的下侧，该活塞套10内同时套装有中活塞14和下活塞8，其中中活塞14位于下活塞8上端外侧。正常情况下，中活塞14和下活塞8的上端对齐，其中下活塞8上端与上活塞16的下端对应，中活塞14上端与下阀门37对应。上、下活塞内设置有相连通的中空通道，下活塞8的下端为排气口58。

下活塞8的中部设置有外凸缘63，活塞套10的内壁中部设置有内凸缘62，所述外凸缘63位于内凸缘62下侧。

活塞套10的上、下端分别设置有上挡片13和下挡片7，中活塞14的下端设置有与活塞套10密封接触的外凸部分，该外凸部分位于上挡片13下侧；活塞套10的下挡片7上侧设置有一个环形弹簧座59，下活塞8的外凸缘63与环形弹簧座69之间通过弹簧9连接，中活塞14的外凸部分与活塞套10的内凸缘62通过弹簧12连接；其中，下活塞8的侧壁设置有通孔53，该通孔53位于外凸缘63下侧和环形弹簧座69上侧的一段位置上。

在下阀体15的侧壁自上到下依次设置有控制出气口57和控制进气口56，在活塞套10与下阀体15之间存在密封夹层腔，控制进气口56与该夹层腔连通，同时设置有连通夹层腔与内、外凸缘之间的通孔65，该区域为D气室。在上活塞底部设置有与其内腔连通的通孔51。

下阀体下端内密封套装有堵头3，堵头3与所述弹簧垫59之间形成夹层腔，该夹层腔与控制出气口57相连通，其通道52位于下阀体15的侧壁内。堵头3中空，其内腔与下活塞8内腔相通，堵头3的末端设置有防噪网2，防噪网2外侧设置有护罩1。堵头3与环形弹簧座59之间通过弹簧5连接。

图1中显示了通过顶杆同时控制两个阀系，同步驱动前后桥制动。阀门座40上的通孔接通气压长通，同时通过设在下阀体15左边通道进入E气室，目的是为了平衡弹簧12和C气室与E气室的两端气压作用力。此状态下活塞8受到E气室压力弹簧9变形，活塞8与活塞17分离，同时活塞14受到向下压力弹簧12变形，下阀门17密封面与设在下阀体15上的阀门口间隙缩小至1.2mm。当控制进气口气压低于0.55Mpa时在弹簧9与气压的平衡作用下，活塞8回位与活塞17结合。防失灵制动总阀进入防失灵待急状态。

当系统发生制动失灵或不良故障，气压低于0.55Mpa时操纵制动，顶杆26带动顶杆座47并同相关传动组件下行，消除活塞17台阶面与上阀门41密封面间隙，即刻上阀门41打开，B气室气压流向出气口，人为操纵顶杆26力与A气室反压力受压于复位弹簧45和橡胶平衡弹簧46产生主制动平衡气压；同时防失灵功能发挥作用，由活塞17推动活塞8、弹簧9、弹簧5、弹性挡圈7、活塞套10、弹簧12、弹性挡圈13、活塞14等联动组件，下阀门37关闭，控制出气口57气压通过活塞8内孔经降噪网2排入大气产生防失灵断气制动，即刻（防失灵制动力矩=防失灵弹簧推力+主制动气压0.55Mpa至0Mpa作用力）。解除26顶杆力，主制动联动组件按顺序返回，上阀门41关闭，出气口55气压通过活塞17、活塞8内孔经降噪网排入大气同时制动解除；主制动解除同时防失灵联动组件按顺序返回，下阀门37打开，控制出气57口与气源接通解除弹簧储能制动。

Claims

1.一种防失灵制动总阀，包括自上而下依次密封连接的上阀体、中阀体和下阀体，其特征是：上阀体内套装有阀座，阀座的下端顶头与一个横向平衡杆的中心活动连接或对接，该横向平行杆的两端分别与两个对称的顶针接触；或者阀座的下端顶头直接与一个顶针接触；

中阀体和下阀体的内部分别设置有上凸台和下凸台；

在中阀体内密封套装有上活塞，所述顶针位于上活塞上端中心；上活塞的上端设置外翻边，该外翻边与所述上凸台之间通过弹簧连接；在上活塞的下端外侧套装有阀门座，阀门座的上、下端分别设置有上阀门和下阀门，上、下阀门分别与阀门座之间密封接触并通过弹簧连接，其中上阀门与上凸台下侧面配合形成阀门结构，下阀门与下凸台上侧面配合形成阀门结构；上活塞的上段外径大于下段外径形成台阶，该台阶位于上凸台附近或者略高于上凸台，所述台阶的台阶面与上阀门配合构成阀门驱动结构；在上阀体的一侧自上到下依次设置有出气孔和进气孔，其中进气口位于上凸台下侧，出气口位于上凸台上侧；在上活塞底部设置有与其内腔连通的通孔；

2.根据权利要求1所述的防失灵制动总阀，其特征是：所述堵头中空，其内腔与下活塞内腔相通，堵头的末端设置有防噪网。

3.根据权利要求1所述的防失灵制动总阀，其特征是：所述堵头与环形弹簧座之间通过弹簧连接。

4.根据权利要求1所述的防失灵制动总阀，其特征是：所述阀座带有底板，底板中心带有凹槽，凹槽一侧设置排气孔；阀座上端内侧密封套装有顶杆座，顶杆座圆周边缘与阀座底板之间连接有复位弹簧；顶杆座下端中心带有阀杆，该阀杆匹配插入所述底板凹槽中；顶杆座上端中心设置有顶杆凹槽，顶杆凹槽用于安装顶杆；顶杆座上端与上阀体之间密封连接。

5.根据权利要求1所述的防失灵制动总阀，其特征是：阀座的下端顶头上设置有球面凹槽，横向平衡杆上侧中心设置有球面凹槽，两凹槽内匹配安装有钢球。

6.根据权利要求1所述的防失灵制动总阀，其特征是：位于所述外凸缘下侧和环形弹簧座上侧的一段下活塞侧壁上，设置有通孔。

7.根据权利要求1所述的防失灵制动总阀，其特征是：所述阀门座为内外套管结构，其内套管匹配套装在上阀门外侧，其外套管与内套管的中部连接形成上、下环形槽；所述上、下阀门分别为内外套管结构，上阀门和下阀门的内外套管的底部连接形成环形槽；上、下阀门的环形槽壁分别与阀门座的上、下环形槽壁密封连接，所述弹簧位于环形槽内。