CN103204146B - 汽车气冷却除尘装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车气冷却除尘装置，包括汽车气制动系统的打气泵、干燥器、四回路保护阀、飞轮、轮毂，所述打气泵、干燥器和四回路保护阀依次以管道连通，还包括净化装置，所述净化装置的入口经开关装置连通于干燥器与四回路保护阀之间的管道，所述净化装置出口通过管道分别连接飞轮和轮毂。本发明还公开了所述汽车气冷却除尘装置的控制系统。本发明将采用气制动机构的汽车排出的余气加以利用，对汽车的飞轮和轮毂工位吹气，实现冷却和除尘功能，降低杂质对飞轮和轮毂的影响，提高汽车的制动效果，增加汽车行驶的安全性，延长制动系统部件的使用寿命；结构简单，价格便宜，适用于所有采用气制动机构的汽车改装。

Description

汽车气冷却除尘装置及其控制系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种利用汽车气制动装置来实现的冷却除尘装置及其控制系统。

背景技术

飞轮是发动机动力传输的重要部件之一，离合器压盘、离合器片、变速箱直接固定在飞轮后侧，曲轴后油封、变速箱一轴油封、分离轴承、启动机也临近飞轮安装，离合器片的摩擦灰尘和离合器片间歇性半联动产生的高温，加上发动机后部也从飞轮工位散发一部分热量，使得飞轮工位是汽车运行过程中温度最高、灰尘最重的，如果不及时清理，灰尘混合油污积聚在飞轮壳、离合器壳上，会导致散热效果大幅下降。当汽车的离合器工位因飞轮壳、离合器壳不散热而温度过高损伤离合器片，甚至造成离合器压盘烧伤和飞轮平面的烧蚀或开裂，产生的杂质停留在离合器壳内随着离合器压盘的高速旋转而旋转，此时驾驶员踩离合器，部分灰尘杂质会滞留在离合器片和飞轮平面之间，导致离合器片打滑而异常磨损甚至烧毁，同时也对启动机、曲轴油封、变速箱油封、分离轴承的使用造成严重影响；这是汽车出现最频繁的问题，也是最容易造成安全事故的问题，因此离合器工位是汽车维护保养周期最短的工位。

而长期在山区行驶的汽车需要连续制动，轮毂与制动片温度快速上升，制动片在高温状态制动时，表层会因高温烧伤，与轮毂摩擦形成粉末状或块状杂质，该杂质积聚在轮毂内，当车辆再次制动时，部分杂质停留在制动片表面，造成制动异常，形成安全隐患。目前普遍采用在轮毂外侧安装淋水器的方法来解决轮毂温度升高的问题，在车辆制动一段时间后，驾驶员打开放水开关，淋水器将冷淋水直接喷在轮毂上，随即被轮毂的高温蒸发，长期使用该方法为轮毂降温，会导致轮毂在车辆行驶中或制动时出现开裂、破碎的问题，严重影响车辆行驶的安全，同时轮毂、制动片的使用周期也大大的缩短。

目前的汽车上没有用于对飞轮和轮毂工位进行冷却、除尘的装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车气冷却除尘装置及其控制系统，可以解决现有汽车没有用于对飞轮和轮毂工位进行冷却、除尘的装置，飞轮和轮毂工位温度高、灰尘重，影响制动系统的制动效果和部件使用寿命的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

汽车气冷却除尘装置，包括汽车气制动系统的打气泵、干燥器、四回路保护阀、飞轮、轮毂，所述打气泵、干燥器和四回路保护阀依次以管道连通，还包括净化装置，所述净化装置的入口经开关装置连通于干燥器与四回路保护阀之间的管道，所述净化装置出口通过管道分别连接飞轮和轮毂。

本发明的进一步改进方案是，开关装置为泄压阀，所述泄压阀的开启压力为700~900Kpa。

本发明的进一步改进方案是，净化装置包括排污控制阀和分离罐，所述排污控制阀的第一、第二、第三进气口通过管道并联于开关装置的出口，所述排污控制阀的第一排气口通过C管道连接分离罐的排污阀进气口，所述排污控制阀的第二排气口通过D管道连接分离罐的进气口。

本发明的进一步改进方案是，排污控制阀为行程阀，其活塞驱动动力源为压缩空气，还包括A缸体、A活塞、A弹簧和调节螺栓，所述第一进气口设置于A缸体一端端部，调节螺栓连接于A缸体的另一端，A活塞设于A缸体内腔，A弹簧位于A活塞和调节螺栓之间；所述A缸体上还设有泄压口，所述A活塞上设有导通气路和泄压气路。

本发明的进一步改进方案是，排污阀包括B缸体、B活塞、活塞杆、B弹簧，所述B缸体的顶端与分离罐底部连通，所述活塞杆从下向上穿过B缸体并插入分离罐内，所述活塞杆顶端设有堵头，所述活塞杆的底端设有压块；所述B活塞位于B缸体内腔，并与活塞杆固定连接，所述B弹簧设置于B活塞与B缸体内腔顶端之间，所述B活塞与B缸体内腔顶端之间还设有活塞限位块，所述B缸体上设有排污口，所述排污口位于活塞限位块与B缸体顶端之间。

本发明的进一步改进方案是，分离罐的出气口设有出气阀，所述出气阀的出口分别通过A管道、B管道与飞轮和轮毂连接，所述A管道的管道口设有喷嘴，所述喷嘴固定在飞轮壳或离合器壳上并朝向飞轮，将压缩气体喷向飞轮，所述B管道通过设置于制动蹄铁销上的气孔与轮毂内壁连通。

本发明的进一步改进方案是，轮毂的轮毂螺栓上连接有取风片，所述取风片垂直于轮毂的盘面并沿盘面的径向设置。

上述汽车气冷却除尘装置的控制系统，包括主控装置、A电磁阀、B电磁阀、A温度传感器、B温度传感器、压力时间传感器、紧急泄压阀、指示灯，所述A电磁阀、B电磁阀、指示灯分别连接于主控装置的输出端，所述A温度传感器、B温度传感器、压力时间传感器、紧急泄压阀分别连接于主控装置的输入端；所述A电磁阀和B电磁阀分别设于A管道和B管道上，所述A温度传感器和B温度传感器分别连接于飞轮和轮毂，所述压力时间传感器设于C管道上，所述紧急泄压阀设于分离罐的罐体。

本发明的进一步改进方案是，压力时间传感器由压力开关和时间继电器组成，压力开关的输出端连接时间继电器的线圈端子，所示时间继电器的常开触点端子连接主控装置的输入端。

本发明的进一步改进方案是，主控装置为PLC可编程逻辑控制器或单片机。

本发明的优点在于：

一、将采用气制动机构的汽车排出的余气加以利用，对汽车的飞轮和轮毂工位吹气，实现冷却和除尘功能，降低杂质对飞轮和轮毂的影响，提高汽车的制动效果，增加汽车行驶的安全性，延长制动系统部件的使用寿命；

二、结构简单，价格便宜，适用于所有采用气制动机构的汽车改装。

附图说明

图1为本发明的汽车气冷却除尘装置结构示意图。

图2为排污控制阀结构示意图。

图3为排污阀结构示意图。

其中1为打气泵，2为干燥器，3为开关装置，4为四回路保护阀，5为压力调节螺栓，6为C活塞，7为A活塞，8为排污控制阀，9为泄压口，10为调节螺栓，11为压力时间传感器，12为C管道，13为D管道，14为排污阀，15为分离罐，16为D活塞，17为出气阀，18为紧急泄压阀，19为压块，20为飞轮，21为A温度传感器，22为喷嘴，23为A电磁阀，24为制动蹄铁销，25为气孔，26为B电磁阀，27为B温度传感器，28为取风片，29为轮毂螺栓，30为轮毂，31为A管道，32为B管道，33为排污口，34为B活塞，71为导通气路，72为泄压气路，81为A缸体，82为A弹簧，84为第一进气口，85为第二进气口，86为第三进气口，87为第二排气口，88为第一排气口，141为活塞杆，142为B弹簧，143为堵头，144为B缸体，145为活塞限位块。

具体实施方式

如图1所示的汽车气冷却除尘装置，包括汽车气制动系统的打气泵1、干燥器2、四回路保护阀4、飞轮20、轮毂30，所述打气泵1、干燥器2和四回路保护阀4依次以管道连通，还包括净化装置，所述净化装置的入口经开关装置3连通于干燥器2与四回路保护阀4之间的管道，所述净化装置出口通过管道分别连接飞轮20和轮毂30。所述开关装置3为泄压阀，所述泄压阀的开启压力为800Kpa。

如图1所示，净化装置包括排污控制阀8和分离罐15，所述排污控制阀8的第一、第二、第三进气口84、85、86通过管道并联于开关装置3的出口，所述排污控制阀8的第一排气口88通过C管道12连接分离罐15的排污阀14进气口，所述排污控制阀8的第二排气口87通过D管道13连接分离罐15的进气口。

如图2所示，排污控制阀8为行程阀，还包括A缸体81、A活塞7、A弹簧82和调节螺栓10，所述第一进气口84设置于A缸体81一端端部，调节螺栓10连接于A缸体81的另一端，A活塞7设于A缸体81内腔，A弹簧82位于A活塞7和调节螺栓10之间；所述A缸体81上还设有泄压口9，所述A活塞7上设有导通气路71和泄压气路72；压缩气体从第一进气口84进入A缸体81内腔，驱动A活塞7向调节螺栓10方向移动，导通气路71连通第二进气口85和第一排气口88；当压缩气体继续驱动A活塞7向调节螺栓10方向移动时，第二进气口85和第一排气口88被截止，导通气路71连通第三进气口86和第二排气口87，同时泄压气路72连通第一排气口88和泄压口9。

如图3所示，排污阀14包括B缸体144、B活塞34、活塞杆141、B弹簧142，所述B缸体144的顶端与分离罐15底部连通，所述活塞杆141从下向上穿过B缸体144并插入分离罐15内，所述活塞杆141顶端设有堵头143，所述活塞杆141的底端设有压块19；所述B活塞34位于B缸体144内腔，并与活塞杆141固定连接，所述B弹簧142设置于B活塞34与B缸体144内腔顶端之间，所述B活塞34与B缸体144内腔顶端之间还设有活塞限位块145，所述B缸体144上设有排污口33，所述排污口33位于活塞限位块145与B缸体144顶端之间。

如图1所示，分离罐15的出气口设有出气阀17，所述出气阀17的出口分别通过A管道31、B管道32与飞轮20和轮毂30连接，所述A管道31的管道口设有喷嘴22，所述喷嘴22固定在飞轮壳或离合器壳上并朝向飞轮20，将压缩气体喷向飞轮20，所述B管道32通过设置于制动蹄铁销24上的气孔25与轮毂30内壁连通，所述轮毂30的轮毂螺栓29上连接有取风片28，所述取风片28垂直于轮毂30的盘面并沿盘面的径向设置。

上述汽车气冷却除尘装置的控制系统，包括主控装置、A电磁阀23、B电磁阀26、A温度传感器21、B温度传感器27、压力时间传感器11、紧急泄压阀18、指示灯，所述A电磁阀23、B电磁阀26、指示灯分别连接于主控装置的输出端，所述A温度传感器21、B温度传感器27、压力时间传感器11、紧急泄压阀18分别连接于主控装置的输入端；所述A电磁阀23和B电磁阀26分别设于A管道31和B管道32上，所述A温度传感器21和B温度传感器27分别连接于飞轮20和轮毂30，所述压力时间传感器11设于C管道12上，所述紧急泄压阀18设于分离罐15的罐体。其中压力时间传感器11由压力开关和时间继电器组成，压力开关的输出端连接时间继电器的线圈端子，所示时间继电器的常开触点端子连接主控装置的输入端。所述主控装置为PLC可编程逻辑控制器。

当干燥器2出气管压力超过800Kpa时，泄压阀导通，压缩气体从排污控制阀8的第一进气口84进入A缸体81内腔，驱动A活塞7向调节螺栓10方向移动，导通气路71连通第二进气口85和第一排气口88；压缩气体从C管道12进入排污阀14，B活塞34被向上顶起，B活塞带动活塞杆141及堵头143上行，分离罐15中的液态、固态杂质从排污口33喷出，当B活塞34运动不顺畅时，可以通过压块19手动排污；当压缩气体继续驱动A活塞7向调节螺栓10方向移动时，第二进气口85和第一排气口88被截止，导通气路71连通第三进气口86和第二排气口87，同时泄压气路72连通第一排气口88和泄压口9，压缩气体从D管道13进入分离罐15，C管道12中的余气从泄压口9中排出，排污阀14的B弹簧142推动B活塞34带动活塞杆141及堵头143下行，分离罐15中的压缩气体可以加快推动B活塞34下行的速度，从而加快C管道12中余气排泄的速度；当分离罐中压力超过400Kpa时，出气阀17的D活塞16被向上顶起，A管道31和B管道32导通，A管道31中的压缩气体从喷嘴22喷出冲刷飞轮20，杂质从飞轮壳的排污孔排除；B管道32中的压缩气体通过气孔25喷入轮毂30内壁，随着轮毂30的旋转，取风片28搅动压缩气体形成气流，将杂质带出轮毂30。

A温度传感器21和B温度传感器27分别将飞轮20和轮毂30的温度反馈至主控装置，主控装置比较收到的A温度传感器21和B温度传感器数值，如果A温度传感器21的数值高于B温度传感器，主控装置关闭B电磁阀26，增加送往飞轮20的压缩气体，增加飞轮20降温速度；如果A温度传感器21的数值低于B温度传感器，主控装置关闭A电磁阀23，增加送往轮毂30的压缩气体，增加轮毂30的降温速度；如果在设定时间（2分钟）内高温工位的温度没有降低，则主控装置发出报警信号至指示灯，提示驾驶员该工位有故障。主控装置还接收紧急泄压阀18和压力时间传感器11的信号，当分离罐15内压力过高时，紧急泄压阀18泄压同时发送信号至主控装置，主控装置发送报警信号至指示灯；当C管道12内有压力时，压力时间传感器11的压力开关接通时间继电器的线圈端子，如果在延时内压力没有降低，时间继电器的常开触点闭合，发送信号至主控装置，主控装置发出报警信号至指示灯。

Claims (10)

1.汽车气冷却除尘装置，包括汽车气制动系统的打气泵（1）、干燥器（2）、四回路保护阀（4）、飞轮（20）、轮毂（30），所述打气泵（1）、干燥器（2）和四回路保护阀（4）依次以管道连通，其特征在于：还包括净化装置，所述净化装置的入口经开关装置（3）连通于干燥器（2）与四回路保护阀（4）之间的管道，所述净化装置出口通过管道分别连接飞轮（20）和轮毂（30）。

2.如权利要求1所述的汽车气冷却除尘装置，其特征在于：所述开关装置（3）为泄压阀，所述泄压阀的开启压力为700~900Kpa。

3.如权利要求1所述的汽车气冷却除尘装置，其特征在于：所述净化装置包括排污控制阀（8）和分离罐（15），所述排污控制阀（8）的第一、第二、第三进气口（84、85、86）通过管道并联于开关装置（3）的出口，所述排污控制阀（8）的第一排气口（88）通过C管道（12）连接分离罐（15）的排污阀（14）进气口，所述排污控制阀（8）的第二排气口（87）通过D管道（13）连接分离罐（15）的进气口。

4.如权利要求3所述的汽车气冷却除尘装置，其特征在于：所述排污控制阀（8）为行程阀，还包括A缸体（81）、A活塞（7）、A弹簧（82）和调节螺栓（10），所述第一进气口（84）设置于A缸体（81）一端端部，调节螺栓（10）连接于A缸体（81）的另一端，A活塞（7）设于A缸体（81）内腔，A弹簧（82）位于A活塞（7）和调节螺栓（10）之间；所述A缸体（81）上还设有泄压口（9），所述A活塞(7)上设有导通气路（71）和泄压气路（72）。

5.如权利要求3所述的汽车气冷却除尘装置，其特征在于：所述排污阀（14）包括B缸体（144）、B活塞（34）、活塞杆（141）、B弹簧（142），所述B缸体（144）的顶端与分离罐（15）底部连通，所述活塞杆（141）从下向上穿过B缸体（144）并插入分离罐（15）内，所述活塞杆（141）顶端设有堵头（143），所述活塞杆（141）的底端设有压块（19）；所述B活塞（34）位于B缸体（144）内腔，并与活塞杆（141）固定连接，所述B弹簧（142）设置于B活塞（34）与B缸体（144）内腔顶端之间， 所述B活塞（34）与B缸体（144）内腔顶端之间还设有活塞限位块（145），所述B缸体（144）上设有排污口（33），所述排污口（33）位于活塞限位块（145）与B缸体（144）顶端之间。

6.如权利要求3所述的汽车气冷却除尘装置，其特征在于：所述分离罐（15）的出气口设有出气阀（17），所述出气阀（17）的出口分别通过A管道（31）、B管道（32）与飞轮（20）和轮毂（30）连接，所述A管道（31）的管道口设有喷嘴（22），所述喷嘴（22）固定在飞轮壳或离合器壳上并朝向飞轮（20），将压缩气体喷向飞轮（20），所述B管道（32）通过设置于制动蹄铁销（24）上的气孔（25）与轮毂（30）内壁连通。

7.如权利要求6所述的汽车气冷却除尘装置，其特征在于：所述轮毂（30）的轮毂螺栓（29）上连接有取风片（28），所述取风片（28）垂直于轮毂（30）的盘面并沿盘面的径向设置。

8.如权1~7任一项所述汽车气冷却除尘装置的控制系统，其特征在于：包括主控装置、A电磁阀（23）、B电磁阀（26）、A温度传感器（21）、B温度传感器（27）、压力时间传感器（11）、紧急泄压阀（18）、指示灯，所述A电磁阀（23）、B电磁阀（26）、指示灯分别连接于主控装置的输出端，所述A温度传感器（21）、B温度传感器（27）、压力时间传感器（11）、紧急泄压阀（18）分别连接于主控装置的输入端；所述A电磁阀（23）和B电磁阀（26）分别设于A管道（31）和B管道（32）上，所述A温度传感器（21）和B温度传感器（27）分别连接于飞轮（20）和轮毂（30），所述压力时间传感器（11）设于C管道（12）上，所述紧急泄压阀（18）设于分离罐（15）的罐体。

9.如权利要求8所述的控制系统，其特征在于：所述压力时间传感器（11）由压力开关和时间继电器组成，压力开关的输出端连接时间继电器的线圈端子，所述时间继电器的常开触点端子连接主控装置的输入端。

10.如权利要求8或9所述的控制系统，其特征在于：所述主控装置为PLC可编程逻辑控制器或单片机。

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