CN106194859B - 集装箱跨运车的电液制动液压系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种集装箱跨运车的电液制动液压系统，电液制动液压系统与电子制动踏板和电子控制线路连接，依据电子信号工作，该电液制动液压系统包括：制动管路、紧急制动管路和蓄能器补压管路。制动管路具有两个制动器油缸，制动管路依据电子信号对两个制动器油缸充液压油，制动器油缸进行制动。紧急制动管路具有蓄能器，紧急制动管路使用蓄能器中存储的液压油取代外部液压油，使得制动器油缸进行制动。蓄能器补压管路利用外部液压油为蓄能器补充液压油。本发明还提出一种集装箱跨运车的电液制动液压系统的控制方法。

Description

集装箱跨运车的电液制动液压系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及运输设备领域，更具体地说，涉及集装箱跨运车的制动技术。
背景技术
集装箱跨运车是用于运输集装箱的重型工程机械设备。现有技术中，对于此类重型机械设备的制动系统，一般采用液压系统。液压系统需要布置从司机驾驶室至各个车轮的液压管路，司机在驾驶室中直接操作制动踏板的液压阀，通过液压传递使得制动器油缸动作进行制动。
液压系统工艺成熟、制动力大，因此得到了广泛采用。但随着集装箱跨运车的载重量和体型越来越大，液压管路变得越来越长。过长的液压管路使得制动器的响应时间拉长，司机在驾驶室踩下制动踏板后需要经过较长的时间才能使得制动器有所反应，滞后比较明显。同时，液压管路布置在驾驶室中会占据很大的空间，使得驾驶室的空间局促，环境不佳。
有部分机械设备开始采用电子制动系统替换液压系统。电子制动系统依靠电子信号传递，因此响应速度快，不存在滞后。电子设备的体积远远小于液压系统，布置在驾驶室内能够使得驾驶室空间更大，司机的工作环境更佳。但电子制动系统也存在明显的不足，电子制动系统能够提供的动力和制动力远远不如液压系统，在重载荷的情况下往往由于制动力不足而表现不佳。
发明内容
本发明提出一种集装箱跨运车的电液制动液压系统，电液制动液压系统与电子制动踏板和电子控制线路连接，依据电子信号工作，该电液制动液压系统包括：制动管路、紧急制动管路和蓄能器补压管路。制动管路具有两个制动器油缸，制动管路依据电子信号对两个制动器油缸充液压油，制动器油缸进行制动。紧急制动管路具有蓄能器，紧急制动管路使用蓄能器中存储的液压油取代外部液压油，使得制动器油缸进行制动。蓄能器补压管路利用外部液压油为蓄能器补充液压油。
在一个实施例中，制动管路包括：第一制动器油缸、第一压力传感器、第一比例减压阀、第二制动器油缸、第二压力传感器、第二比例减压阀和分流阀。第一压力传感器检测第一制动器油缸的压力值。第一比例减压阀与第一制动器油缸连通，第一比例减压阀调节第一制动器油缸的制动力。第二压力传感器检测第二制动器油缸的压力值。第二比例减压阀与第二制动器油缸连通，第二比例减压阀调节第二制动器油缸的制动力。分流阀与第一比例减压阀以及第二比例减压阀连通。分流阀将从入油口流入的液压油分流至第一比例减压阀和第二比例减压阀。
在一个实施例中，制动管路还包括背压单向阀，背压单向阀与第一比例减压阀以及第二比例减压阀的回油通道连通。
在一个实施例中，紧急制动管路包括：蓄能器、紧急制动阀、第一换向阀、第一单向阀、第二单向阀和第二换向阀。蓄能器存储液压油。紧急制动阀与蓄能器连通。第一换向阀与紧急制动阀连通。第一单向阀与第一换向阀连通，第一单向阀还与第一制动器油缸连通。第二单向阀与第一换向阀连通，第二单向阀还与第二制动器油缸连通。第二换向阀与紧急制动阀连通，第二换向阀还连接到第一比例减压阀以及第二比例减压阀的回油通道。蓄能器中存储的液压油经由紧急制动阀和第一换向阀，通过第一单向阀和第二单向阀分别被提供至第一制动器油缸和第二制动器油缸，第一制动器油缸和第二制动器油缸进行紧急制动。蓄能器中存储的液压油经由紧急制动阀和第二换向阀以切断第一比例减压阀以及第二比例减压阀的回油通道。
在一个实施例中，第一换向阀是二位三通液控换向阀。第二换向阀是二位二通液控换向阀。
在一个实施例中，蓄能器补压管路包括：测压器、充液阀和补压单向阀。测压器检测蓄能器的液压。充液阀与蓄能器连通，测压器测得的压力小于充液阀的阈值压力，充液阀开启；测压器测得的压力不小于充液阀的阈值压力，蓄能器使得充液阀卸荷关闭。补压单向阀连接入油口与蓄能器，充液阀开启，通过补压单向阀由入油口向蓄能器补充液压油。
在一个实施例中，蓄能器补压管路还包括截止阀。截止阀与蓄能器连通，截止阀释放蓄能器中的液压油。
在一个实施例中，电子信号与电子制动踏板的行程相关。
本发明还提出一种集装箱跨运车的电液制动液压系统的控制方法，使用前述的电液制动液压系统，该控制方法包括：
检测集装箱跨运车的动力状况；
在集装箱跨运车的动力正常时，工作于常规制动模式，于常规制动模式下，由电子制动踏板和电子控制线路产生电子信号工作，通过制动管路由制动器油缸进行制动，其中制动管路具有两个制动器油缸，制动管路依据电子信号对两个制动器油缸充液压油使得制动器油缸进行制动；
在集装箱跨运车的动力不正常时，工作于紧急制动模式，于紧急制动模式下，紧急制动管路使用蓄能器中存储的液压油取代外部液压油，使得制动器油缸进行制动。
在一个实施例中，该方法还包括蓄能器补压步骤，通过蓄能器补压管路，利用外部液压油为蓄能器补充液压油。
在一个实施例中，常规制动模式下，
电子制动踏板和电子控制线路产生电子信号，该电子信号与电子制动踏板的行程相关；
液压油从入油口流入分流阀，分流阀将液压油分流至第一比例减压阀和第二比例减压阀；
液压油通过第一比例减压阀和第二比例减压阀分别流入第一制动器油缸和第二制动器油缸，第一制动器油缸和第二制动器油缸进行制动。
在一个实施例中，紧急制动模式下，
蓄能器中存储的液压油经由紧急制动阀和第一换向阀，通过第一单向阀和第二单向阀分别被提供至第一制动器油缸和第二制动器油缸，第一制动器油缸和第二制动器油缸进行紧急制动；
蓄能器中存储的液压油经由紧急制动阀和第二换向阀以切断第一比例减压阀以及第二比例减压阀的回油通道。
在一个实施例中，蓄能器补压步骤中：
检测蓄能器的液压；
蓄能器的液压小于充液阀的阈值压力，充液阀开启，通过补压单向阀由入油口向蓄能器补充液压油；
蓄能器的液压不小于充液阀的阈值压力，充液阀卸荷关闭。
本发明的集装箱跨运车的电液制动液压系统结合了电控系统和液压系统的优势，具备电子设备反应灵敏、操作精准和液压系统动力充沛、负载能力强的特点。本发明使用两个制动器油缸并且配备独立的比例减压阀和压力传感器，两个制动器油缸的配置能够提高液压系统的可靠性。本发明还提供紧急制动管路在系统失去动力时实现紧急制动，进一步提升整体的安全性。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了根据本发明的一实施例的集装箱跨运车的电液制动液压系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明揭示了一种集装箱跨运车的电液制动液压系统，电液制动液压系统与电子制动踏板和电子控制线路连接，依据电子信号工作，该电液制动液压系统包括：制动管路、紧急制动管路和蓄能器补压管路。制动管路具有两个制动器油缸，制动管路依据电子信号对两个制动器油缸充液压油，制动器油缸进行制动。紧急制动管路具有蓄能器，紧急制动管路使用蓄能器中存储的液压油取代外部液压油，使得制动器油缸进行制动。蓄能器补压管路利用外部液压油为蓄能器补充液压油。
图1揭示了根据本发明的一实施例的集装箱跨运车的电液制动液压系统的结构示意图，图1中仅示出了液压系统的部分，没有示出电子系统的部分。参考图1所示，该集装箱跨运车的电液制动液压系统包括：制动管路、紧急制动管路和蓄能器补压管路。该电液制动液压系统响应于电子制动踏板和电子控制线路产生的电子信号而工作，该电子信号与电子制动踏板的行程相关。
制动管路包括两个独立的制动器油缸，每一个制动器油缸包括各自的压力传感器和比例减压阀。两个制动器油缸独立工作能够使得制动系统的可靠性更高。继续参考图1所示，制动管路包括：第一制动器油缸101A、第一压力传感器102A、第一比例减压阀103A、第二制动器油缸101B、第二压力传感器102B、第二比例减压阀103B和分流阀109。第一压力传感器102A检测第一制动器油缸101A的压力值。第一比例减压阀103A与第一制动器油缸101A连通，第一比例减压阀103A调节第一制动器油缸101A的制动力。第二压力传感器102B检测第二制动器油缸101B的压力值。第二比例减压阀103B与第二制动器油缸101B连通，第二比例减压阀103B调节第二制动器油缸101B的制动力。分流阀109与第一比例减压阀103A以及第二比例减压阀103B连通，分流阀109将从入油口P流入的液压油分流至第一比例减压阀103A和第二比例减压阀103B。在一个实施例中，分流阀109是二位二通电磁阀，具有电磁工作位和弹簧工作位，在分流阀109得电时，工作于电磁工作位，在分流阀109失电时，工作于弹簧工作位。
继续参考图1，制动管路还包括背压单向阀106，背压单向阀106与第一比例减压阀103A以及第二比例减压阀103B的回油通道连通。背压单向阀106使得第一比例减压阀103A以及第二比例减压阀103B的回油通道内产生背压，因而可以确保在整个管路内充满液压油，以提高制动系统的安全性。
紧急制动管路包括：蓄能器114、紧急制动阀108、第一换向阀107、第一单向阀104A、第二单向阀104B和第二换向阀105。蓄能器114存储液压油。紧急制动阀108与蓄能器114连通，紧急制动阀108是二位三通电磁阀，具有电磁工作位和弹簧工作位，在紧急制动阀108得电时，工作于电磁工作位，在紧急制动阀108失电时，工作于弹簧工作位。第一换向阀107与紧急制动阀108连通。第一换向阀107是二位三通液控换向阀。第一单向阀104A与第一换向阀107连通，第一单向阀104A还与第一制动器油缸101A连通。第二单向阀104B与第一换向阀107连通，第二单向阀104B还与第二制动器油缸101B连通。第二换向阀105与紧急制动阀108连通，第二换向阀105还连接到第一比例减压阀103A以及第二比例减压阀103B的回油通道。第二换向阀105是二位二通液控换向阀。
在进行紧急制动时，分流阀109失电而工作于弹簧工作位，分流阀109与入油口P的连接切断。紧急制动阀108失电而工作于弹簧位，与蓄能器114连接的管路被接通。蓄能器114中存储的液压油经由紧急制动阀108流至第一换向阀107。第一换向阀107工作于液控位。液压油经过第一换再通过第一单向阀104A和第二单向阀104B分别被提供至第一制动器油缸101A和第二制动器油缸101B，第一制动器油缸101A和第二制动器油缸101B进行紧急制动。蓄能器114中存储的液压油经由紧急制动阀108还流至第二换向阀105，第二换向阀105工作于液控位，第二换向阀105切断第一比例减压阀103A以及第二比例减压阀103B的回油通道以防止液压油回油。
蓄能器补压管路包括：测压器113、充液阀111和补压单向阀112。测压器113检测蓄能器114的液压。充液阀111与蓄能器114连通，测压器113测得的压力小于充液阀111的阈值压力，充液阀111开启，测压器113测得的压力不小于充液阀111的阈值压力，蓄能器114使得充液阀111卸荷关闭。补压单向阀112连接入油口与蓄能器，充液阀111开启，通过补压单向阀112由入油口向蓄能器补充液压油。
继续参考图1，蓄能器补压管路还包括截止阀110，截止阀110与蓄能器114连通，截止阀110释放蓄能器114中的液压油。在对蓄能器114进行检修需要释放蓄能器114中的液压油时，打开截止阀110可以释放蓄能器114中的液压油。
结合上述的集装箱跨运车的电液制动液压系统，本发明还提出一种集装箱跨运车的电液制动液压系统的控制方法，使用前述的电液制动液压系统，该控制方法包括：
检测集装箱跨运车的动力状况。
在集装箱跨运车的动力正常时，工作于常规制动模式，于常规制动模式下，由电子制动踏板和电子控制线路产生电子信号工作，通过制动管路由制动器油缸进行制动，其中制动管路具有两个制动器油缸，制动管路依据电子信号对两个制动器油缸充液压油使得制动器油缸进行制动。
在集装箱跨运车的动力不正常时，工作于紧急制动模式，于紧急制动模式下，紧急制动管路使用蓄能器中存储的液压油取代外部液压油，使得制动器油缸进行制动。
常规制动模式下，电子制动踏板和电子控制线路产生电子信号，该电子信号与电子制动踏板的行程相关。
液压油从入油口P流入分流阀109，分流阀109工作于电磁工作位，处于开放状态，分流阀将液压油分流至第一比例减压阀103A和第二比例减压阀103B。
液压油通过第一比例减压阀103A和第二比例减压阀103B分别流入第一制动器油缸101A和第二制动器油缸101B，第一制动器油缸101A和第二制动器油缸101B进行制动。
紧急制动模式下，分流阀109工作于弹簧工作位，处于关闭状态。蓄能器114中存储的液压油经由紧急制动阀108和第一换向阀107，紧急制动阀108工作于弹簧工作位、第一换向阀107工作于液控位。液压油通过第一单向阀104A和第二单向阀104B分别被提供至第一制动器油缸101A和第二制动器油缸101B，第一制动器油缸101A和第二制动器油缸101B进行紧急制动。
蓄能器114中存储的液压油经由紧急制动阀108和第二换向阀105以切断第一比例减压阀103A以及第二比例减压阀103B的回油通道。紧急制动阀108工作于弹簧工作位、第二换向阀105工作于液控位。
该控制方法还包括蓄能器补压步骤，通过蓄能器补压管路，利用外部液压油为蓄能器补充液压油。在蓄能器补压步骤中：
检测蓄能器114的液压。
蓄能器114的液压小于充液阀111的阈值压力，充液阀111开启，通过补压单向阀112由入油口向蓄能器补充液压油。
蓄能器114的液压不小于充液阀111的阈值压力，充液阀111卸荷关闭。
蓄能器114还连接到截止阀110，在对蓄能器114进行检修需要释放蓄能器114中的液压油时，打开截止阀110可以释放蓄能器114中的液压油。
本发明的集装箱跨运车的电液制动液压系统结合了电控系统和液压系统的优势，具备电子设备反应灵敏、操作精准和液压系统动力充沛、负载能力强的特点。本发明使用两个制动器油缸并且配备独立的比例减压阀和压力传感器，两个制动器油缸的配置能够提高液压系统的可靠性。本发明还提供紧急制动管路在系统失去动力时实现紧急制动，进一步提升整体的安全性。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (12)

1.一种集装箱跨运车的电液制动液压系统，其特征在于，所述电液制动液压系统与电子制动踏板和电子控制线路连接，依据电子信号工作，该电液制动液压系统包括：
制动管路，制动管路具有两个制动器油缸，制动管路依据电子信号对两个制动器油缸充液压油，制动器油缸进行制动；
紧急制动管路，紧急制动管路具有蓄能器，紧急制动管路使用蓄能器中存储的液压油取代外部液压油，使得制动器油缸进行制动；其中所述紧急制动管路包括：
蓄能器(114)，蓄能器(114)存储液压油；
紧急制动阀(108)，紧急制动阀(108)与蓄能器(114)连通；
第一换向阀(107)，与紧急制动阀(108)连通；
第一单向阀(104A)，与第一换向阀(107)连通，第一单向阀(104A)还与第一制动器油缸(101A)连通；
第二单向阀(104B)，与第一换向阀(107)连通，第二单向阀(104B)还与第二制动器油缸(101B)连通；
第二换向阀(105)，与紧急制动阀(108)连通，第二换向阀(105)还连接到第一比例减压阀(103A)以及第二比例减压阀(103B)的回油通道；
蓄能器(114)中存储的液压油经由紧急制动阀(108)和第一换向阀(107)，通过第一单向阀(104A)和第二单向阀(104B)分别被提供至第一制动器油缸(101A)和第二制动器油缸(101B)，第一制动器油缸(101A)和第二制动器油缸(101B)进行紧急制动；
蓄能器(114)中存储的液压油经由紧急制动阀(108)和第二换向阀(105)以切断第一比例减压阀(103A)以及第二比例减压阀(103B)的回油通道；
蓄能器补压管路，利用外部液压油为蓄能器补充液压油。
2.如权利要求1所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统，其特征在于，所述制动管路包括：
第一制动器油缸(101A)；
第一压力传感器(102A)，第一压力传感器(102A)检测第一制动器油缸(101A)的压力值；
第一比例减压阀(103A)，第一比例减压阀(103A)与第一制动器油缸(101A)连通，第一比例减压阀(103A)调节第一制动器油缸(101A)的制动力；
第二制动器油缸(101B)，
第二压力传感器(102B)，第二压力传感器(102B)检测第二制动器油缸(101B)的压力值；
第二比例减压阀(103B)，第二比例减压阀(103B)与第二制动器油缸(101B)连通，第二比例减压阀(103B)调节第二制动器油缸(101B)的制动力；
分流阀(109)，分流阀(109)与第一比例减压阀(103A)以及第二比例减压阀(103B)连通，分流阀(109)将从入油口流入的液压油分流至第一比例减压阀(103A)和第二比例减压阀(103B)。
3.如权利要求2所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统，其特征在于，所述制动管路还包括背压单向阀(106)，背压单向阀(106)与第一比例减压阀(103A)以及第二比例减压阀(103B)的回油通道连通。
4.如权利要求1所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统，其特征在于，
所述第一换向阀(107)是二位三通液控换向阀；
所述第二换向阀(105)是二位二通液控换向阀。
5.如权利要求1所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统，其特征在于，所述蓄能器补压管路包括：
测压器(113)，测压器(113)检测蓄能器(114)的液压；
充液阀(111)，与蓄能器(114)连通，测压器(113)测得的压力小于充液阀(111)的阈值压力，充液阀(111)开启，测压器(113)测得的压力不小于充液阀(111)的阈值压力，蓄能器(114)使得充液阀(111)卸荷关闭；
补压单向阀(112)，补压单向阀(112)连接入油口与蓄能器，充液阀(111)开启，通过补压单向阀(112)由入油口向蓄能器补充液压油。
6.如权利要求5所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统，其特征在于，所述蓄能器补压管路还包括：截止阀(110)，截止阀(110)与蓄能器(114)连通，截止阀(110)释放蓄能器(114)中的液压油。
7.如权利要求1所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统，其特征在于，所述电子信号与电子制动踏板的行程相关。
8.一种集装箱跨运车的电液制动液压系统的控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-7中任一项所述的电液制动液压系统，该控制方法包括：
检测集装箱跨运车的动力状况；
在集装箱跨运车的动力正常时，工作于常规制动模式，于常规制动模式下，由电子制动踏板和电子控制线路产生电子信号工作，通过制动管路由制动器油缸进行制动，其中所述制动管路具有两个制动器油缸，制动管路依据电子信号对两个制动器油缸充液压油使得制动器油缸进行制动；
在集装箱跨运车的动力不正常时，工作于紧急制动模式，于紧急制动模式下，紧急制动管路使用蓄能器中存储的液压油取代外部液压油，使得制动器油缸进行制动。
9.如权利要求8所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统的控制方法，其特征在于，还包括蓄能器补压步骤，通过蓄能器补压管路，利用外部液压油为蓄能器补充液压油。
10.如权利要求9所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统的控制方法，其特征在于，常规制动模式下，
电子制动踏板和电子控制线路产生电子信号，该电子信号与电子制动踏板的行程相关；
液压油从入油口流入分流阀(109)，分流阀(109)将液压油分流至第一比例减压阀(103A)和第二比例减压阀(103B)；
液压油通过第一比例减压阀(103A)和第二比例减压阀(103B)分别流入第一制动器油缸(101A)和第二制动器油缸(101B)，第一制动器油缸(101A)和第二制动器油缸(101B)进行制动。
11.如权利要求9所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统的控制方法，其特征在于，紧急制动模式下，
蓄能器(114)中存储的液压油经由紧急制动阀(108)和第一换向阀(107)，通过第一单向阀(104A)和第二单向阀(104B)分别被提供至第一制动器油缸(101A)和第二制动器油缸(101B)，第一制动器油缸(101A)和第二制动器油缸(101B)进行紧急制动；
蓄能器(114)中存储的液压油经由紧急制动阀(108)和第二换向阀(105)以切断第一比例减压阀(103A)以及第二比例减压阀(103B)的回油通道。
12.如权利要求9所述的集装箱跨运车的电液制动液压系统的控制方法，其特征在于，蓄能器补压步骤中：
检测蓄能器(114)的液压；
蓄能器(114)的液压小于充液阀(111)的阈值压力，充液阀(111)开启，通过补压单向阀(112)由入油口向蓄能器补充液压油；
蓄能器(114)的液压不小于充液阀(111)的阈值压力，充液阀(111)卸荷关闭。
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