CN104494587B - 双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统 - Google Patents

双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于煤矿井下防爆胶轮车的一种制动系统，具体是一种双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统。一种双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统，设置在双向驾驶防爆胶轮车上，包括一号蓄能器、前紧急/驻车制动阀、后紧急/驻车制动阀、紧急/驻车制动阀组、二号蓄能器、三号蓄能器、前行车制动阀、后行车制动阀、一号梭阀、二号梭阀、用于制动前左行走轮的前左多功能制动器、用于制动前右行走轮的前右多功能制动器、用于制动后左行走轮的后左多功能制动器、用于制动后右行走轮的后右多功能制动器以及液压油箱。

Description

双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统
技术领域
本发明属于煤矿井下防爆胶轮车的一种制动系统，具体是一种双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统。
背景技术
双向驾驶防爆胶轮车主要应用于煤矿顺槽巷道人员以及物料的运输，顺槽巷道空间狭小，路面无硬化，且有一定的坡度，有些甚至达到14°～16°，为了保证车辆运行的安全，整车制动系统性能的优劣就显得尤为重要，包括行车制动、驻车制动以及紧急制动；
目前煤矿井下所使用的双向驾驶防爆胶轮车的行车制动是单独的一套制动系统，驻车制动和紧急制动共用一套系统。其中行车制动所用行车制动器安装在轮边，采用的是液压制动弹簧释放型制动器；驻车制动和紧急制动所用制动器安装在传动轴中间，一般称为中央制动器，采用的是弹簧制动液压释放型制动器；前后驾驶室的两个行车制动阀以及两个紧急/驻车制动阀分别通过串联或者并联形式对行车制动器和中央制动器进行操作；
现有技术的双向驾驶防爆胶轮车紧急制动所用制动器安装在传动轴中间，一旦遇到紧急情况，在紧急制动过程中有可能造成传动轴憋断等现象发生，从而造成整车制动失灵，导致事故的发生；
对于前后驾驶室的两个紧急/驻车制动阀采用串联形式进行操作时，原理如图1所示，图中R口连接压力油，当操作后紧急/驻车制动阀进行紧急制动时，中央制动器15的高压油通过后紧急/驻车制动阀的T口与N口流回液压油箱，使车辆迅速实施紧急制动；当操作前紧急/驻车制动阀进行紧急制动时，中央制动器的高压油首先需要通过后紧急/驻车制动阀的T口与N口，然后再通过较长的液压管路到前紧急/驻车制动阀的T口与N口，最后才流回液压油箱，制动反应时间较长，增大了事故发生的概率。
对于前后驾驶室的两个紧急/驻车制动阀采用并联形式进行操作时，原理如图2所示，图中R口连接压力油，在其中一个驾驶室驾驶时，在紧急状态时另一个驾驶室的人员不能有效的对整车进行紧急制动。
同时，车辆在大坡度行走过程中，由于异常原因致使发动机突然熄火会发生溜车现象，造成驾驶员恐慌，不能有效的对紧急/驻车制动阀进行操作，在一定程度上也增加了事故发生的概率。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够在紧急状态下，任意操作前紧急/驻车制动阀或后紧急/驻车制动阀以及发动机突然熄火时，都能使双向驾驶防爆胶轮车进行紧急制动停车的一套系统。
本发明采取以下技术方案：一种双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统，设置在双向驾驶防爆胶轮车上，包括一号蓄能器、前紧急/驻车制动阀、后紧急/驻车制动阀、紧急/驻车制动阀组、二号蓄能器、三号蓄能器、前行车制动阀、后行车制动阀、一号梭阀、二号梭阀、用于制动前左行走轮的前左多功能制动器、用于制动前右行走轮的前右多功能制动器、用于制动后左行走轮的后左多功能制动器、用于制动后右行走轮的后右多功能制动器以及液压油箱。
所述紧急/驻车制动阀组包括单向阀和液控两位三通换向阀，紧急/驻车制动阀组上设有A、B、C、D四个个口，其中单向阀的进油口与液控两位三通换向阀的进油口以及紧急/驻车制动阀组4的B口相通，单向阀的出油口与紧急/驻车制动阀组的A口相通，液控两位三通换向阀的回油口与紧急/驻车制动阀组的C口相通, 液控两位三通换向阀的工作油口与紧急/驻车制动阀组的D口相通，液控两位三通换向阀的控制口H口通过液压管路与发动机的机油压力口连接。
前紧急/驻车制动阀为具有自锁功能的比例式手动换向阀，前紧急/驻车制动阀的进油口R口通过液压管路与一号蓄能器连接，出油口T口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组的A口连接，回油口N口通过液压管路与液压油箱连接。
后紧急/驻车制动阀为具有自锁功能的比例式手动换向阀，后紧急/驻车制动阀的进油口R口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组的A口连接，出油口T口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组的B口连接，为回油口N口通过液压管路与液压油箱连接。
具有自锁功能的比例式手动换向阀为现有公知设备。
紧急/驻车制动阀组的D口通过液压管路分别与前左多功能制动器、前右多功能制动器、后左多功能制动器和后右多功能制动器的驻车/紧急制动器的油口连接。
前行车制动阀为双路串联调节式制动阀，前行车制动阀的进油口口通过液压管路与二号蓄能器连接，前行车制动阀的进油口口通过液压管路与三号蓄能器连接，前行车制动阀的出油口口通过液压管路与一号梭阀的进油口E口连接，前行车制动阀的出油口口通过液压管路与二号梭阀的进油口F口连接，前行车制动阀的回油口T口通过液压管路与液压油箱连接。
后行车制动阀为双路串联调节式制动阀，后行车制动阀的进油口口通过液压管路与二号蓄能器连接，后行车制动阀的进油口口通过液压管路与三号蓄能器连接，后行车制动阀的出油口口通过液压管路与一号梭阀的进油口F口连接，后行车制动阀的出油口口通过液压管路与二号梭阀的进油口E口连接，后行车制动阀的回油口T口通过液压管路与液压油箱连接。双路串联调节式制动阀和梭阀为现有公知设备。
一号梭阀的出油口G口通过液压管路分别与前左多功能制动器和前右多功能制动器的行车制动器的油口连接。
二号梭阀的出油口G口通过液压管路分别与后左多功能制动器和后右多功能制动器的行车制动器的油口连接。
所述前左多功能制动器、前右多功能制动器、后左多功能制动器、后右多功能制动器为湿式制动器。
所述的一号蓄能器、二号蓄能器和三号蓄能器为皮囊式蓄能器，由液压泵充液供油。
前紧急/驻车制动阀、一号蓄能器、二号蓄能器和三号蓄能器安装在前驾驶室内，后紧急/驻车制动阀和后行车制动阀安装在后驾驶室内。
所述的一号梭阀和二号梭阀为直动、球型式梭阀。
1、解除制动过程：双向驾驶防爆胶轮车需要解除制动时，首先需要启动发动机，发动机在运行时紧急/驻车制动阀组的H口就建立起了一定值的机油压力，使紧急/驻车制动阀组中的液控两位三通换向阀换向，B口与D口连通，然后分别操作前紧急/驻车制动阀以及后紧急/驻车制动阀，分别使其R口与T口连通（图3所示位置），此时一号蓄能器中的高压油依次通过前紧急/驻车制动阀的R口与T口、后紧急/驻车制动阀的R口与T口、紧急/驻车制动阀组的B口与D口进入前左多功能制动器、前右多功能制动器、后左多功能制动器、后右多功能制动器的口解除制动。在解除制动过程中前紧急/驻车制动阀与后紧急/驻车制动阀之间属于串联关系，任何一个紧急/驻车制动阀的R口与T口没有连通都不能解除制动。
2、行车制动过程：双向驾驶防爆胶轮车在行走过程中需要减速或制动时，若在前驾驶室驾驶，操作前行车制动阀，使前行车制动阀的口与口接通，口与口接通，此时二号蓄能器和三号蓄能器的高压油分别通过一号梭阀的E口和二号梭阀的F口分别进入前左多功能制动器、前右多功能制动器的口和后左多功能制动器、后右多功能制动器的口，使车辆进行减速或制动。若在后驾驶室驾驶，原理与前驾驶室驾驶相同。（其中为行车制动油口，为紧急/驻车制动油口。）
3、紧急制动过程：双向驾驶防爆胶轮车在行走过程中需要进行紧急制动时，操作前紧急/驻车制动阀或后紧急/驻车制动阀都能使车辆迅速停车。若操作前紧急/驻车制动阀使T口与N口接通，此时前左多功能制动器、前右多功能制动器、后左多功能制动器、后右多功能制动器的口内的高压油迅速通过紧急/驻车制动阀组中的D口流经液控两位三通换向阀、单向阀到A口、然后通过紧急/驻车制动阀的T口到N口流回液压油箱，使车辆迅速实施紧急制动；若操作后紧急/驻车制动阀使T口与N口接通，此时前左多功能制动器、前右多功能制动器、后左多功能制动器、后右多功能制动器的口内的高压油迅速通过紧急/驻车制动阀组中的D口流经液控两位三通换向阀到B口、然后通过后紧急/驻车制动阀的T口到N口流回液压油箱，使车辆迅速实施紧急制动。在紧急制动过程中，前紧急/驻车制动阀与后紧急/驻车制动阀之间属于并联关系，操作任何一个紧急/驻车制动阀都能使车辆迅速停车，且前驾驶操作和后驾驶操作时的紧急制动性能基本相同。
4、发动机熄火时的自动制动过程：防爆胶轮车在坡道上运行时，由于异常原因致使发动机突然熄火，此时机油压力迅速降为零，紧急/驻车制动阀组中的液控两位三通换向阀迅速换向（图3所示位置），此时前左多功能制动器、前右多功能制动器、后左多功能制动器、后右多功能制动器的口内的高压油通过紧急/驻车制动阀组4中的D口流经液控两位三通换向阀到C口流回液压油箱，使车辆迅速实施紧急制动。
与现有技术相比，本发明相具有如下有益效果：
1、在双向驾驶防爆胶轮车上使用了多功能制动器，在实施紧急制动时能够使整车进行有效制动，不会出现传动轴断裂从而使整车制动失灵等现象。
2、前、后紧急/驻车制动阀在解除制动时采用串联结构，制动时采用并联结构形式，使前后驾驶任意操作具有几乎相同的紧急制动特性。
3、采用了发动机机油压力远程控制紧急/驻车制动阀组4中液控两位三通换向阀的换向，实现了发动机由于异常原因而熄火时整车的紧急制动。
附图说明
图1为目前双向驾驶防爆胶轮车紧急/驻车制动串联原理图；
图2为目前双向驾驶防爆胶轮车紧急/驻车制动并联原理图；
图3为本发明的原理图；
图4为本发明的正视结构示意图；
图5为本发明的俯视结构示意图；
图中：1-一号蓄能器，2-前紧急/驻车制动阀，3-后紧急/驻车制动阀，4-紧急/驻车制动阀组，5-二号蓄能器，6-三号蓄能器，7-前行车制动阀，8-后行车制动阀，9-一号梭阀，10-二号梭阀，11-前左多功能制动器，12-前右多功能制动器，13-后左多功能制动器，14-后右多功能制动器，15-中央制动器，16-三号梭阀。
具体实施方式
如图4、5所示，一种双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统，设置在双向驾驶防爆胶轮车上，包括一号蓄能器1、前紧急/驻车制动阀2、后紧急/驻车制动阀3、紧急/驻车制动阀组4、二号蓄能器5、三号蓄能器6、前行车制动阀7、后行车制动阀8、一号梭阀9、二号梭阀10、用于制动前左行走轮的前左多功能制动器11、用于制动前右行走轮的前右多功能制动器12、用于制动后左行走轮的后左多功能制动器13、用于制动后右行走轮的后右多功能制动器14以及液压油箱。
如图3所示，所述紧急/驻车制动阀组4包括单向阀和液控两位三通换向阀，紧急/驻车制动阀组4上设有A、B、C、D四个个口，其中单向阀的进油口与液控两位三通换向阀的进油口以及紧急/驻车制动阀组4的B口相通，单向阀的出油口与紧急/驻车制动阀组4的A口相通，液控两位三通换向阀的回油口与紧急/驻车制动阀组4的C口相通, 液控两位三通换向阀的工作油口与紧急/驻车制动阀组4的D口相通，液控两位三通换向阀的控制口H口通过液压管路与发动机的机油压力口连接。
前紧急/驻车制动阀2为具有自锁功能的比例式手动换向阀，前紧急/驻车制动阀2的进油口R口通过液压管路与一号蓄能器1连接，出油口T口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组4的A口连接，回油口N口通过液压管路与液压油箱连接。
后紧急/驻车制动阀3为具有自锁功能的比例式手动换向阀，后紧急/驻车制动阀3的进油口R口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组4的A口连接，出油口T口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组4的B口连接，为回油口N口通过液压管路与液压油箱连接。
紧急/驻车制动阀组4的D口通过液压管路分别与前左多功能制动器11、前右多功能制动器12、后左多功能制动器13和后右多功能制动器14的驻车/紧急制动器的油口连接。
前行车制动阀7为双路串联调节式制动阀，前行车制动阀7的进油口口通过液压管路与二号蓄能器5连接，前行车制动阀7的进油口口通过液压管路与三号蓄能器6连接，前行车制动阀7的出油口口通过液压管路与一号梭阀9的进油口E口连接，前行车制动阀7的出油口口通过液压管路与二号梭阀10的进油口F口连接，前行车制动阀7的回油口T口通过液压管路与液压油箱连接；
后行车制动阀8为双路串联调节式制动阀，后行车制动阀8的进油口口通过液压管路与二号蓄能器5连接，后行车制动阀8的进油口口通过液压管路与三号蓄能器6连接，后行车制动阀8的出油口口通过液压管路与一号梭阀9的进油口F口连接，后行车制动阀8的出油口口通过液压管路与二号梭阀10的进油口E口连接，后行车制动阀8的回油口T口通过液压管路与液压油箱连接。
一号梭阀9的出油口G口通过液压管路分别与前左多功能制动器11和前右多功能制动器12的行车制动器的油口连接。
二号梭阀10的出油口G口通过液压管路分别与后左多功能制动器13和后右多功能制动器14的行车制动器的油口连接。
所述前左多功能制动器11、前右多功能制动器12、后左多功能制动器13、后右多功能制动器14为湿式制动器。
所述的一号蓄能器1、二号蓄能器5和三号蓄能器6为皮囊式蓄能器，由液压泵充液供油。
前紧急/驻车制动阀2、一号蓄能器1、二号蓄能器5和三号蓄能器6安装在前驾驶室内，后紧急/驻车制动阀3和后行车制动阀8安装在后驾驶室内。
所述的一号梭阀9和二号梭阀10为直动、球型式梭阀。
1、解除制动过程：双向驾驶防爆胶轮车需要解除制动时，首先需要启动发动机，发动机在运行时紧急/驻车制动阀组4的H口就建立起了一定值的机油压力，使紧急/驻车制动阀组4中的液控两位三通换向阀换向，B口与D口连通，然后分别操作前紧急/驻车制动阀2以及后紧急/驻车制动阀3，分别使其R口与T口连通（图3所示位置），此时一号蓄能器1中的高压油依次通过前紧急/驻车制动阀2的R口与T口、后紧急/驻车制动阀3的R口与T口、紧急/驻车制动阀组4的B口与D口进入前左多功能制动器11、前右多功能制动器12、后左多功能制动器13、后右多功能制动器14的口解除制动。在解除制动过程中前紧急/驻车制动阀2与后紧急/驻车制动阀3之间属于串联关系，任何一个紧急/驻车制动阀的R口与T口没有连通都不能解除制动。
2、行车制动过程：双向驾驶防爆胶轮车在行走过程中需要减速或制动时，若在前驾驶室驾驶，操作前行车制动阀7，使前行车制动阀7的口与口接通，口与口接通，此时二号蓄能器5和三号蓄能器6的高压油分别通过一号梭阀9的E口和二号梭阀10的F口分别进入前左多功能制动器11、前右多功能制动器12的口和后左多功能制动器13、后右多功能制动器14的口，使车辆进行减速或制动。若在后驾驶室驾驶，原理与前驾驶室驾驶相同。（其中为行车制动油口，为紧急/驻车制动油口。）
3、紧急制动过程：双向驾驶防爆胶轮车在行走过程中需要进行紧急制动时，操作前紧急/驻车制动阀2或后紧急/驻车制动阀3都能使车辆迅速停车。若操作前紧急/驻车制动阀2使T口与N口接通，此时前左多功能制动器11、前右多功能制动器12、后左多功能制动器13、后右多功能制动器14的口内的高压油迅速通过紧急/驻车制动阀组4中的D口流经液控两位三通换向阀、单向阀到A口、然后通过紧急/驻车制动阀2的T口到N口流回液压油箱，使车辆迅速实施紧急制动；若操作后紧急/驻车制动阀3使T口与N口接通，此时前左多功能制动器11、前右多功能制动器12、后左多功能制动器13、后右多功能制动器14的口内的高压油迅速通过紧急/驻车制动阀组4中的D口流经液控两位三通换向阀到B口、然后通过后紧急/驻车制动阀3的T口到N口流回液压油箱，使车辆迅速实施紧急制动。在紧急制动过程中，前紧急/驻车制动阀2与后紧急/驻车制动阀3之间属于并联关系，操作任何一个紧急/驻车制动阀都能使车辆迅速停车，且前驾驶操作和后驾驶操作时的紧急制动性能基本相同。
4、发动机熄火时的自动制动过程：防爆胶轮车在坡道上运行时，由于异常原因致使发动机突然熄火，此时机油压力迅速降为零，紧急/驻车制动阀组4中的液控两位三通换向阀迅速换向（图3所示位置），此时前左多功能制动器11、前右多功能制动器12、后左多功能制动器13、后右多功能制动器14的口内的高压油通过紧急/驻车制动阀组4中的D口流经液控两位三通换向阀到C口流回液压油箱，使车辆迅速实施紧急制动。

Claims (5)

1.一种双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统，其特征在于：该系统设置在双向驾驶防爆胶轮车上，包括一号蓄能器（1）、前紧急/驻车制动阀（2）、后紧急/驻车制动阀（3）、紧急/驻车制动阀组（4）、二号蓄能器（5）、三号蓄能器（6）、前行车制动阀（7）、后行车制动阀（8）、一号梭阀（9）、二号梭阀（10）、用于制动前左行走轮的前左多功能制动器（11）、用于制动前右行走轮的前右多功能制动器（12）、用于制动后左行走轮的后左多功能制动器（13）、用于制动后右行走轮的后右多功能制动器（14）以及液压油箱；
所述紧急/驻车制动阀组（4）包括单向阀和液控两位三通换向阀，紧急/驻车制动阀组（4）上设有A、B、C、D四个口，其中单向阀的进油口与液控两位三通换向阀的进油口以及紧急/驻车制动阀组4的B口相通，单向阀的出油口与紧急/驻车制动阀组（4）的A口相通，液控两位三通换向阀的回油口与紧急/驻车制动阀组（4）的C口相通, 液控两位三通换向阀的工作油口与紧急/驻车制动阀组（4）的D口相通，液控两位三通换向阀的控制口H口通过液压管路与发动机的机油压力口连接；
前紧急/驻车制动阀（2）为具有自锁功能的比例式手动换向阀，前紧急/驻车制动阀（2）的进油口R口通过液压管路与一号蓄能器（1）连接，出油口T口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组（4）的A口连接，回油口N口通过液压管路与液压油箱连接；
后紧急/驻车制动阀（3）为具有自锁功能的比例式手动换向阀，后紧急/驻车制动阀（3）的进油口R口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组（4）的A口连接，出油口T口通过液压管路与紧急/驻车制动阀组（4）的B口连接，为回油口N口通过液压管路与液压油箱连接；
紧急/驻车制动阀组（4）的D口通过液压管路分别与前左多功能制动器（11）、前右多功能制动器（12）、后左多功能制动器（13）和后右多功能制动器（14）的驻车/紧急制动器的油口连接；
前行车制动阀（7）为双路串联调节式制动阀，前行车制动阀（7）的进油口 口通过液压管路与二号蓄能器（5）连接，前行车制动阀(7)的进油口口通过液压管路与三号蓄能器(6)连接，前行车制动阀(7)的出油口口通过液压管路与一号梭阀(9)的进油口E口连接，前行车制动阀(7)的出油口口通过液压管路与二号梭阀(10)的进油口F口连接，前行车制动阀(7)的回油口T口通过液压管路与液压油箱连接；
后行车制动阀(8)为双路串联调节式制动阀，后行车制动阀(8)的进油口口通过液压管路与二号蓄能器(5)连接，后行车制动阀(8)的进油口口通过液压管路与三号蓄能器(6)连接，后行车制动阀(8)的出油口口通过液压管路与一号梭阀(9)的进油口F口连接，后行车制动阀(8)的出油口口通过液压管路与二号梭阀(10)的进油口E口连接，后行车制动阀(8)的回油口T口通过液压管路与液压油箱连接
一号梭阀（9）的出油口G口通过液压管路分别与前左多功能制动器（11）和前右多功能制动器（12）的行车制动器的油口连接；
二号梭阀（10）的出油口G口通过液压管路分别与后左多功能制动器（13）和后右多功能制动器（14）的行车制动器的油口连接。
2.根据权利要求1所述的双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统，其特征在于：所述前左多功能制动器（11）、前右多功能制动器（12）、后左多功能制动器（13）、后右多功能制动器（14）为湿式制动器。
3.根据权利要求1所述的双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统，其特征在于：所述的一号蓄能器（1）、二号蓄能器（5）和三号蓄能器（6）为皮囊式蓄能器，由液压泵充液供油。
4.根据权利要求1或2所述的双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统，其特征在于：前紧急/驻车制动阀（2）、一号蓄能器（1）、二号蓄能器（5）和三号蓄能器（6）安装在前驾驶室内，后紧急/驻车制动阀（3）和后行车制动阀（8）安装在后驾驶室内。
5.根据权利要求3所述的双向驾驶防爆胶轮车制动保护系统，其特征在于：所述的一号梭阀（9）和二号梭阀（10）为直动、球型式梭阀。
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