CN105539408A - 一种压缩排气刹车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩排气刹车系统，主要由刹车控制装置和主刹车装置两部分构成，其中刹车控制装置包括脚刹控制系统、手刹控制系统和电路控制系统，主刹车装置分别设置于车辆的前后驱动轴位置，该主刹车装置由压缩制动装置和驱动传递装置构成。本发明采用压缩空气产生压强进而达到制动目的，避免了传统刹车系统刹车片过热导致刹车系数降低甚至刹车失灵。另外，也不会出现为提高刹车系数淋水导致路面湿滑的问题。而且本发明操作简单，可以实现传统刹车系统全部刹车制动效果，且优于传统的刹车系统。

Description

一种压缩排气刹车系统

技术领域

本发明属于车辆制动系统技术领域，具体涉及一种压缩排气刹车系统。

背景技术

目前，车辆常用的刹车方式主要为鼓式刹车和盘式刹车，它们的制动方式均是通过刹车片与轮毂或刹车盘的滑动摩擦来产生较大的制动力。这样在车辆长时间持续刹车时，就会产生大量的热。这些热量不仅使得刹车片磨损过快而且极易导致刹车系数降低甚至发生刹车失灵。另外，重车在下山路时需要持续刹车，这就导致刹车片极度发热，为了不使刹车系数极度降低常采用淋水降温的方法，但是淋水会使路面变得湿滑，尤其是在冬季，淋水在路面很快结冰使得路面变得更加湿滑导致车辆不易停下来。因此，针对上述问题有必要设计一种刹车系数高且不会导致路面湿滑的压缩排气刹车系统。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种刹车系数较高且不会导致路面湿滑的压缩排气刹车系统。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种压缩排气刹车系统，其特征在于主要由刹车控制装置和主刹车装置两部分构成，其中刹车控制装置包括脚刹控制系统、手刹控制系统和电路控制系统，脚刹控制系统由脚踏板、弹簧管、弹簧和压力传感器构成，脚踏板的导杆设置于弹簧管的内部并且该导杆的末端通过设置于导杆上的凸台限位，导杆的末端与设置于弹簧管内部的弹簧连接，弹簧的末端连接有压力传感器，手刹控制系统为用于实现车辆前进、后退和驻车三种状态相互切换的双向电控开关，电路控制系统由车载电源模块和中央处理器构成，其中车载电源模块通过线路与中央处理器电性连接，中央处理器通过线路与压力传感器和双向电控开关电性连接；主刹车装置分别设置于车辆的前后驱动轴位置，该主刹车装置由压缩制动装置和驱动传递装置构成，压缩制动装置包括固定箱体、固定盖、活塞腔、活塞、弹簧、电气比例阀、距离传感器和驱动齿条，活塞腔的前端通过固定盖设置于固定箱体的一侧，活塞腔的末端设有与活塞腔相通的电气比例阀，活塞腔的内部设有活塞和弹簧，该活塞的一侧与弹簧固定连接，活塞的另一侧与驱动齿条固定连接并且该活塞通过设置于活塞腔前端的固定盖限位，驱动齿条的另一端设有距离传感器，固定箱体上设有与驱动齿条间隙配合的通孔，驱动传递装置包括从动轮、分动轮、一级传动轮、第一中间轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、电磁离合器、二级传动轮、第一主动轮、第二主动轮、从动轴、第一中间轴、一级传动轴、二级传动轴、三级传动轴和主动轴，主动轴贯穿固定箱体的侧板并通过轴承固定于固定箱体的侧板上，该主动轴的两端分别固定有第一主动轮和第二主动轮，第二主动轮与固定于车辆驱动轴上的齿轮相啮合，第一主动轮设置于固定箱体的内部并且在该第一主动轮的两侧分别设有两套与第一主动轮相啮合的二级传动轮，二级传动轮分别通过固定于二级传动轮一侧的三级传动轴和轴承固定于固定箱体的侧板上，二级传动轮的另一侧分别与电磁离合器的输入侧相连，电磁离合器的输出侧分别与二级传动轴的输入端相连，二级传动轴的输出端分别与第二圆锥齿轮固定连接，该第二圆锥齿轮分别与固定于一级传动轴上的第一圆锥齿轮相啮合，一级传动轴为两套分别通过轴承固定于固定箱体的顶板和底板上，一级传动轴上分别设有一级传动轮，上部的一级传动轮与固定于从动轴上部的分动轮相啮合，下部的一级传动轮与固定于第一中间轴上的第一中间轮相啮合，第一中间轴通过轴承固定于固定箱体的底板上，第一中间轮与固定于从动轴下部的分动轮相啮合，从动轴通过设置于从动轴两端的轴承固定于固定箱体的顶板和底板之间，从动轴的中部设有与驱动齿条相啮合的从动轮，所述的距离传感器、电气比例阀和电磁离合器分别通过线路与中央处理器电性连接。

本发明的具体运行过程为：驻车状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到驻车档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭，并且分别控制第一前电磁离合器与第一后电磁离合器以及第二前电磁离合器和第二后电磁离合器同时处于闭合状态；前进状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到前进档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时完全开启，通过踩踏脚踏板将压力传感器的信号传递给中央处理器，由中央处理器根据压力信号的大小分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭一定比例，同时控制第一前电磁离合器闭合，第一后电磁离合器断开，第二前电磁离合器断开，第二后电磁离合器断开，随着压力传感器压力信号的增大，前电气比例阀和后电气比例阀的开启度逐渐减小，脚踏板踩到最底端时即压力传感器的压力信号最大时实现前电气比例阀和后电气比例阀的同时完全关闭，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制前电气比例阀再次完全开启，第一前电磁离合器断开，第一后电磁离合器闭合，同时前侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制前电气比例阀关闭一定比例，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制后电气比例阀再次完全开启，第一前电磁离合器闭合，第一后电磁离合器断开，同时后侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制后电气比例阀关闭一定比例，如此往复实现前后主刹车装置的交替运行；后退状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到后退档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时完全开启，通过踩踏脚踏板将压力传感器的压力信号传递给中央处理器，由中央处理器根据压力信号的大小分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭一定比例，同时控制第二前电磁离合器闭合，第二后电磁离合器断开，第一前电磁离合器断开，第一后电磁离合器断开，随着压力传感器压力信号的增大，前电气比例阀和后电气比例阀的开启度逐渐减小，脚踏板踩到最底端时即压力传感器的压力信号最大时实现前电气比例阀和后电气比例阀的同时完全关闭，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制前电气比例阀再次完全开启，第二前电磁离合器断开，第二后电磁离合器闭合，同时前侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制前电气比例阀关闭一定比例，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制后电气比例阀再次完全开启，第二前电磁离合器闭合，第二后电磁离合器断开，同时后侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制后电气比例阀关闭一定比例，如此往复实现前后主刹车装置的交替运行。

本发明采用压缩空气产生压强进而达到制动目的，避免了传统刹车系统刹车片过热导致刹车系数降低甚至刹车失灵。另外，也不会出现为提高刹车系数淋水导致路面湿滑的问题。而且本发明操作简单，可以实现传统刹车系统全部刹车制动效果，且优于传统的刹车系统。

附图说明

图1是本发明中主刹车装置的结构示意图；

图2是本发明中手刹控制系统的结构示意图；

图3是本发明中脚刹控制系统的结构示意图；

图4是本发明中主刹车装置的内部结构示意图；

图5是本发明的线路模块图。

图中：1、脚踏板，2、双向电控开关，3、弹簧管，4、压力传感器，5、活塞腔，6、活塞，7、弹簧，8、驱动齿条，9、固定盖，10、电气比例阀，11、固定箱体，12、距离传感器，13、从动轮，14、分动轮，15、一级传动轮，16、第一中间轮，17、第一圆锥齿轮，18、第二圆锥齿轮，19、电磁离合器，20、二级传动轮，21、第一主动轮，22、第二主动轮，23、从动轴，24、第一中间轴，25、一级传动轴，26、二级传动轴，27、三级传动轴28、主动轴。

具体实施方式

结合附图详细描述本发明的具体内容。如图1-4所示，一种压缩排气刹车系统，主要由刹车控制装置和主刹车装置两部分构成，其中刹车控制装置包括脚刹控制系统、手刹控制系统和电路控制系统，脚刹控制系统由脚踏板1、弹簧管3、弹簧和压力传感器4构成，脚踏板1的导杆设置于弹簧管3的内部并且该导杆的末端通过设置于导杆上的凸台限位，导杆的末端与设置于弹簧管3内部的弹簧连接，弹簧的末端连接有压力传感器4，手刹控制系统为用于实现车辆前进、后退和驻车三种状态相互切换的双向电控开关2，电路控制系统由车载电源模块和中央处理器构成，其中车载电源模块通过线路与中央处理器电性连接，中央处理器通过线路与压力传感器4和双向电控开关2电性连接；主刹车装置分别设置于车辆的前后驱动轴位置，该主刹车装置由压缩制动装置和驱动传递装置构成，压缩制动装置包括固定箱体11、固定盖9、活塞腔5、活塞6、弹簧7、驱动齿条8、电气比例阀10和距离传感器12，活塞腔5的前端通过固定盖9设置于固定箱体11的一侧，活塞腔5的末端设有与活塞腔5相通的电气比例阀10，活塞腔5的内部设有活塞6和弹簧7，该活塞6的一侧与弹簧7固定连接，活塞6的另一侧与驱动齿条8固定连接并且该活塞6通过设置于活塞腔5前端的固定盖9限位，驱动齿条8的另一端设有距离传感器12，固定箱体11上设有与驱动齿条8间隙配合的通孔，驱动传递装置包括从动轮13、分动轮14、一级传动轮15、第一中间轮16、第一圆锥齿轮17、第二圆锥齿轮18、电磁离合器19、二级传动轮20、第一主动轮21、第二主动轮22、从动轴23、第一中间轴24、一级传动轴25、二级传动轴26、三级传动轴27和主动轴28，主动轴28贯穿固定箱体11的侧板并通过轴承固定于固定箱体11的侧板上，该主动轴28的两端分别固定有第一主动轮21和第二主动轮22，第二主动轮22与固定于车辆驱动轴上的齿轮相啮合，第一主动轮21设置于固定箱体11的内部并且在该第一主动轮21的两侧分别设有两套与第一主动轮21相啮合的二级传动轮20，二级传动轮20分别通过固定于二级传动轮20一侧的三级传动轴27和轴承固定于固定箱体11的侧板上，二级传动轮20的另一侧分别与电磁离合器19的输入侧相连，电磁离合器19的输出侧分别与二级传动轴26的输入端相连，二级传动轴26的输出端分别与第二圆锥齿轮18固定连接，该第二圆锥齿轮18分别与固定于一级传动轴25上的第一圆锥齿轮17相啮合，一级传动轴25为两套分别通过轴承固定于固定箱体11的顶板和底板上，一级传动轴25上分别设有一级传动轮15，上部的一级传动轮15与固定于从动轴23上部的分动轮14相啮合，下部的一级传动轮15与固定于第一中间轴24上的第一中间轮16相啮合，第一中间轴24通过轴承固定于固定箱体11的底板上，第一中间轮16与固定于从动轴23下部的分动轮14相啮合，从动轴23通过设置于从动轴23两端的轴承固定于固定箱体11的顶板和底板之间，从动轴23的中部设有与驱动齿条8相啮合的从动轮13，所述的距离传感器12、电气比例阀10和电磁离合器19分别通过线路与中央处理器电性连接。

如图5所示，本发明的具体运行过程为：驻车状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到驻车档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭，并且分别控制第一前电磁离合器与第一后电磁离合器以及第二前电磁离合器和第二后电磁离合器同时处于闭合状态；前进状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到前进档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时完全开启，通过踩踏脚踏板将压力传感器的信号传递给中央处理器，由中央处理器根据压力信号的大小分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭一定比例，同时控制第一前电磁离合器闭合，第一后电磁离合器断开，第二前电磁离合器断开，第二后电磁离合器断开，随着压力传感器压力信号的增大，前电气比例阀和后电气比例阀的开启度逐渐减小，脚踏板踩到最底端时即压力传感器的压力信号最大时实现前电气比例阀和后电气比例阀的同时完全关闭，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制前电气比例阀再次完全开启，第一前电磁离合器断开，第一后电磁离合器闭合，同时前侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制前电气比例阀关闭一定比例，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制后电气比例阀再次完全开启，第一前电磁离合器闭合，第一后电磁离合器断开，同时后侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制后电气比例阀关闭一定比例，如此往复实现前后主刹车装置的交替运行；后退状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到后退档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时完全开启，通过踩踏脚踏板将压力传感器的压力信号传递给中央处理器，由中央处理器根据压力信号的大小分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭一定比例，同时控制第二前电磁离合器闭合，第二后电磁离合器断开，第一前电磁离合器断开，第一后电磁离合器断开，随着压力传感器压力信号的增大，前电气比例阀和后电气比例阀的开启度逐渐减小，脚踏板踩到最底端时即压力传感器的压力信号最大时实现前电气比例阀和后电气比例阀的同时完全关闭，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制前电气比例阀再次完全开启，第二前电磁离合器断开，第二后电磁离合器闭合，同时前侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制前电气比例阀关闭一定比例，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制后电气比例阀再次完全开启，第二前电磁离合器闭合，第二后电磁离合器断开，同时后侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制后电气比例阀关闭一定比例，如此往复实现前后主刹车装置的交替运行。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (2)

1.一种压缩排气刹车系统，其特征在于主要由刹车控制装置和主刹车装置两部分构成，其中刹车控制装置包括脚刹控制系统、手刹控制系统和电路控制系统，脚刹控制系统由脚踏板、弹簧管、弹簧和压力传感器构成，脚踏板的导杆设置于弹簧管的内部并且该导杆的末端通过设置于导杆上的凸台限位，导杆的末端与设置于弹簧管内部的弹簧连接，弹簧的末端连接有压力传感器，手刹控制系统为用于实现车辆前进、后退和驻车三种状态相互切换的双向电控开关，电路控制系统由车载电源模块和中央处理器构成，其中车载电源模块通过线路与中央处理器电性连接，中央处理器通过线路与压力传感器和双向电控开关电性连接；主刹车装置分别设置于车辆的前后驱动轴位置，该主刹车装置由压缩制动装置和驱动传递装置构成，压缩制动装置包括固定箱体、固定盖、活塞腔、活塞、弹簧、电气比例阀、距离传感器和驱动齿条，活塞腔的前端通过固定盖设置于固定箱体的一侧，活塞腔的末端设有与活塞腔相通的电气比例阀，活塞腔的内部设有活塞和弹簧，该活塞的一侧与弹簧固定连接，活塞的另一侧与驱动齿条固定连接并且该活塞通过设置于活塞腔前端的固定盖限位，驱动齿条的另一端设有距离传感器，固定箱体上设有与驱动齿条间隙配合的通孔，驱动传递装置包括从动轮、分动轮、一级传动轮、第一中间轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、电磁离合器、二级传动轮、第一主动轮、第二主动轮、从动轴、第一中间轴、一级传动轴、二级传动轴、三级传动轴和主动轴，主动轴贯穿固定箱体的侧板并通过轴承固定于固定箱体的侧板上，该主动轴的两端分别固定有第一主动轮和第二主动轮，第二主动轮与固定于车辆驱动轴上的齿轮相啮合，第一主动轮设置于固定箱体的内部并且在该第一主动轮的两侧分别设有两套与第一主动轮相啮合的二级传动轮，二级传动轮分别通过固定于二级传动轮一侧的三级传动轴和轴承固定于固定箱体的侧板上，二级传动轮的另一侧分别与电磁离合器的输入侧相连，电磁离合器的输出侧分别与二级传动轴的输入端相连，二级传动轴的输出端分别与第二圆锥齿轮固定连接，该第二圆锥齿轮分别与固定于一级传动轴上的第一圆锥齿轮相啮合，一级传动轴为两套分别通过轴承固定于固定箱体的顶板和底板上，一级传动轴上分别设有一级传动轮，上部的一级传动轮与固定于从动轴上部的分动轮相啮合，下部的一级传动轮与固定于第一中间轴上的第一中间轮相啮合，第一中间轴通过轴承固定于固定箱体的底板上，第一中间轮与固定于从动轴下部的分动轮相啮合，从动轴通过设置于从动轴两端的轴承固定于固定箱体的顶板和底板之间，从动轴的中部设有与驱动齿条相啮合的从动轮，所述的距离传感器、电气比例阀和电磁离合器分别通过线路与中央处理器电性连接。

2.一种权利要求1所述的压缩排气刹车系统的控制方法，其特征在于具体过程为：驻车状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到驻车档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭，并且分别控制第一前电磁离合器与第一后电磁离合器以及第二前电磁离合器和第二后电磁离合器同时处于闭合状态；前进状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到前进档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时完全开启，通过踩踏脚踏板将压力传感器的信号传递给中央处理器，由中央处理器根据压力信号的大小分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭一定比例，同时控制第一前电磁离合器闭合，第一后电磁离合器断开，第二前电磁离合器断开，第二后电磁离合器断开，随着压力传感器压力信号的增大，前电气比例阀和后电气比例阀的开启度逐渐减小，脚踏板踩到最底端时即压力传感器的压力信号最大时实现前电气比例阀和后电气比例阀的同时完全关闭，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制前电气比例阀再次完全开启，第一前电磁离合器断开，第一后电磁离合器闭合，同时前侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制前电气比例阀关闭一定比例，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制后电气比例阀再次完全开启，第一前电磁离合器闭合，第一后电磁离合器断开，同时后侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制后电气比例阀关闭一定比例，如此往复实现前后主刹车装置的交替运行；后退状态，将手刹制动系统的双向电控开关拨到后退档，该信号通过中央处理器分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时完全开启，通过踩踏脚踏板将压力传感器的压力信号传递给中央处理器，由中央处理器根据压力信号的大小分别控制前电气比例阀和后电气比例阀同时关闭一定比例，同时控制第二前电磁离合器闭合，第二后电磁离合器断开，第一前电磁离合器断开，第一后电磁离合器断开，随着压力传感器压力信号的增大，前电气比例阀和后电气比例阀的开启度逐渐减小，脚踏板踩到最底端时即压力传感器的压力信号最大时实现前电气比例阀和后电气比例阀的同时完全关闭，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制前电气比例阀再次完全开启，第二前电磁离合器断开，第二后电磁离合器闭合，同时前侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当前侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制前电气比例阀关闭一定比例，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测到与固定箱体的距离达到设定值时，将信号传递给中央处理器，由中央处理器控制后电气比例阀再次完全开启，第二前电磁离合器闭合，第二后电磁离合器断开，同时后侧驱动齿条在弹簧的作用下复位，当后侧驱动齿条上的距离传感器检测回复到设置值时将信号传递给中央处理器，此时中央处理器根据压力传感器传递压力信号的大小实时控制后电气比例阀关闭一定比例，如此往复实现前后主刹车装置的交替运行。