CN106627552A - 一种电控感载比例阀 - Google Patents

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张兰春
徐相斌
张硕
李波
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Abstract

本发明属于货车制动系统领域，具体涉及一种轻型货车用电控感载比例阀，包括用于实现感载的压力传感器，用于实现前、后制动力比例调节的控制单元，直线电机和液压阀，液压阀包括壳体和与动子铁芯固定连接的连杆，连杆一侧固定有前调压腔活塞，前调压腔活塞在远离动子铁芯的一侧和壳体之间设有第一弹簧，前调压腔活塞与外壳之间形成前调压腔，连杆另一侧固定有中间腔活塞，中间活塞腔通过第二弹簧连接有后调压腔活塞，壳体上设有第二限位挡圈，后调压腔活塞顶在第二限位挡圈上，后调压腔活塞与壳体之间形成后调压腔，本发明通过比例阀控制实现货车前、后轮制动器制动力的分配特性，提高了货车制动系统对于货车载荷的适应性。

Description

一种电控感载比例阀
技术领域
本发明属于货车制动系统领域，具体涉及一种轻型货车用电控感载比例阀。
背景技术
货车在实际制动过程中应合理的进行前、后轴制动力的分配,避免发生后轴先抱死的危险工况,同时还应尽可能的充分利用路面附着条件,产生尽可能大的制动强度。对具有固定比值的前、后制动力的制动系统来说,实际制动力分配曲线与理想制动力分配曲线偏离较大,附着效率低,并且前、后轮都有可能发生因抱死拖滑而导致的危险工况。感载比例阀是现代货车中运用较多的一种压力调节阀,其最显著的特性是能够根据实际载荷动态的分配前、后制动力比值,使之更接近于理想制动力分配。
但是当前的感载阀感载方式均为机械感载方式，通过机械装置连接在货车车架和后桥之间，利用载荷变化引起的车架与后桥的高度差变化，调节阀体的开度，进而调节制动油压，达到调节制动力的效果。机械感载存在精度和灵敏度不高的缺点，不能对载荷的变化进行实时响应，从而不能保证货车在任何载荷下前后制动力都接近理想的制动力分配曲线。
发明内容
为了解决现有技术存在的机械感载精度和灵敏度不高的问题，本发明提供一种实现前后车轮制动力按照理想分配曲线进行调节，从而提高货车的制动效能的电控感载比例阀。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电控感载比例阀，包括用于实现感载的压力传感器，用于实现前、后制动力比例调节的控制单元，直线电机和液压阀；
所述直线电机包括电磁线圈定子、电磁线圈动子和电磁线圈接线盒；
所述控制单元用于实现压力传感器信号的采集、处理以及控制电磁线圈动子的动子铁芯的移动；
所述的液压阀包括壳体和与动子铁芯固定连接的连杆，所述的连杆靠近动子铁芯一侧固定有前调压腔活塞，所述的前调压腔活塞在远离动子铁芯的一侧和壳体之间设有第一弹簧，所述的前调压腔活塞与外壳之间形成前调压腔，所述的连杆远离动子铁芯一侧固定有中间腔活塞，所述的中间腔活塞远离动子铁芯的一侧通过第二弹簧连接有后调压腔活塞，壳体上设有第二限位挡圈，所述的后调压腔活塞顶在第二限位挡圈上，所述的后调压腔活塞与壳体之间形成后调压腔；
所述的前调压腔设有与后轮制动主缸连通的后轮轮缸调压腔进油口和与后轮制动轮缸相连通的后轮轮缸调压腔出油口，所述的前调压腔设有与前轮制动主缸连通的前轮轮缸调压腔进油口和与前轮制动轮缸相连通的前轮轮缸调压腔出油口。
所述的壳体上在后调压腔活塞正下方设有泄压口，所述泄压口与货车制动系统的低压油路相通。
进一步的，所述的压力传感器一端与货车的车体连接，另一端和货车后桥连接。
进一步的，所述的第一弹簧为线性弹簧，弹簧力F和弹簧位移L的关系为F∝L。
进一步的，所述壳体上设有第一限位挡圈，所述的第一弹簧顶在第一限位挡圈上。
有益效果：
(1)本发明采用压力传感器感知货车载荷变化，通过比例阀控制实现货车前、后轮制动器制动力的分配特性，提高了货车制动系统对于货车载荷的适应性；
(2)本发明采用电子控制系统实现货车前、后制动器制动力的调节，能够提高调节精度，进而提高货车制动的稳定性和行驶安全性；
(3)第一弹簧的弹簧力F和位移L的特性公式为F∝L，实现前后腔油液压力成比例变化；
(4)泄压口不仅能调节后调压腔的油压大小，还能即时卸压，避免出现后轮抱死的情况。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的电控感载比例阀结构及空载情况下工作状态示意图；
图2是本发明的电控感载比例阀结构及满载情况下工作状态示意图；
图3为货车制动系统工作原理图。
其中，1、连杆，2、前调压腔活塞，3、电磁线圈接线盒，4、直线电机，5、电磁线圈动子，6、动子铁芯，7、电磁线圈定子，9、前调压腔，10、第一限位挡圈，11、第一弹簧，12、弹簧座，13、中间腔活塞，14、第二弹簧，15、后调压腔活塞，16、第二限位挡圈，17、后调压腔，18、壳体，A、后轮轮缸调压腔进油口，B、后轮轮缸调压腔出油口，C、泄压口，D、前轮轮缸调压腔进油口，E、前轮轮缸调压腔出油口，21、踏板，22、制动主缸，23、制动轮缸，24、制动蹄，25、制动鼓，26、摩擦片，F、压力传感器，G、控制单元。
具体实施方式
如图1，一种电控感载比例阀，包括用于实现感载的压力传感器F，用于实现前、后制动力比例调节的控制单元G，直线电机4和液压阀；
压力传感器F一端与货车的车体连接，另一端和货车后桥连接；
直线电机4包括电磁线圈定子7、电磁线圈动子5和电磁线圈接线盒3；
控制单元G用于实现压力传感器F信号的采集、处理以及控制电磁线圈动子5的动子铁芯6的移动；
液压阀包括壳体18和与动子铁芯6固定连接的连杆1，连杆1在靠近动子铁芯6一侧固定有前调压腔活塞2，前调压腔活塞2在远离动子铁芯6的一侧和壳体18之间设有第一弹簧11，前调压腔活塞2与外壳之间形成前调压腔9，连杆1在远离动子铁芯6一侧固定有中间腔活塞13，中间腔活塞13远离动子铁芯6的一侧通过第二弹簧14连接有后调压腔活塞15，壳体18上设有第二限位挡圈16，后调压腔活塞15顶在第二限位挡圈16上，后调压腔活塞15与壳体18之间形成后调压腔17；
前调压腔9设有与后轮制动主缸连通的后轮轮缸调压腔进油口A和与后轮制动轮缸相连通的后轮轮缸调压腔出油口B，前调压腔9设有与前轮制动主缸连通的前轮轮缸调压腔进油口D和与前轮制动轮缸相连通的前轮轮缸调压腔出油口E。
所述的壳体18上在后调压腔活塞15正下方设有泄压口C，所述泄压口C与货车制动系统的低压油路相通。
第一弹簧11为线性弹簧，弹簧力F和弹簧位移L的关系为F∝L。
壳体18上设有第一限位挡圈10，前调压腔活塞2顶在第一限位挡圈10上。
壳体18上设有弹簧座12，第一弹簧11顶在弹簧座12上。
工作原理：
制动系统工作原理如图3所示，在踩下刹车踏板时，制动主缸22的活塞运动，制动轮缸23的活塞推动制动蹄24向外运动，使得摩擦片26与制动鼓25内表面发生摩擦，以达到减低车速的目的。
空载时，因为货车总质量比较小，制动时，所需要的制动力较小；而当货车满载时，货车总质量变大，制动时，所需要的制动力较大。由于制动力最终由制动轮缸的液压力产生，所以满载时制动轮缸所需的液压力更大。
在本发明中，制动轮缸的液压力通过发明的比例阀进行调节，比例阀的前调压腔9和后调压腔17的出油口分别连接制动系统中的前轮和后轮制动轮缸，所以前后调压腔的输出压力即为前后轮制动轮缸的液压力。前后轮缸之间液压力的比例调节关系由第一弹簧11进行调节，而调节的大小由控制单元根据需要控制直线电机4，进而调节其动子铁芯6向左移动的距离。
空载时，比例阀的工作状态如图1所示，第二弹簧14给后调压腔17施加一个预紧力，此时后调节腔17的输出压力即取决了第二弹簧14的预紧力，当输出压力超过该预紧力时，液压油会推动后调压腔活塞15向右移动，此时后轮轮缸调压腔出油口B和泄压口C将会连通，给该腔降压。
满载时，比例阀的工作状态如图2所示，因为需要的制动力增加，所以需要输出的液压力变大，此时控制单元G控制直线电机4的动子铁芯6向左移动，进而前调压腔活塞2压缩第一弹簧11，同时通过连杆1和中间腔活塞13压缩第二弹簧14，此时第二弹簧14的预紧力加大，相应的后轮轮缸调压腔出油口B输出的油压变大，制动力变大。
预紧力调节的大小取决了直线电机4的动子铁芯6轴向移动的距离，可由控制单元G进行控制，通入电流后，电磁线圈定子7中产生电磁力，驱动电磁线圈动子5带动动子铁芯6向左移动，压缩第一弹簧11和第二弹簧14，使得第二弹簧14的预紧力变大，后调压腔17油液输出压力升高。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种电控感载比例阀，其特征在于:包括用于实现感载的压力传感器(F)，用于实现前、后制动力比例调节的控制单元(G)，直线电机(4)和液压阀；
所述直线电机(4)包括电磁线圈定子(7)、电磁线圈动子(5)和电磁线圈接线盒(3)；
所述控制单元(G)用于实现压力传感器(F)信号的采集、处理以及控制电磁线圈动子(5)的动子铁芯(6)的移动；
所述的液压阀包括壳体(18)和与动子铁芯(6)固定连接的连杆(1)，所述的连杆(1)靠近动子铁芯(6)一侧固定有前调压腔活塞(2)，所述的前调压腔活塞(2)在远离动子铁芯(6)的一侧和壳体(18)之间设有第一弹簧(11)，所述的前调压腔活塞(2)与外壳之间形成前调压腔(9)，所述的连杆(1)远离动子铁芯(6)一侧固定有中间腔活塞(13)，所述的中间腔活塞(13)远离动子铁芯(6)的一侧通过第二弹簧(14)连接有后调压腔活塞(15)，壳体(18)上设有第二限位挡圈(16)，所述的后调压腔活塞(15)顶在第二限位挡圈(16)上，所述的后调压腔活塞(15)与壳体(18)之间形成后调压腔(17)；
所述的前调压腔(9)设有与后轮制动主缸连通的后轮轮缸调压腔进油口(A)和与后轮制动轮缸相连通的后轮轮缸调压腔出油口(B)，所述的前调压腔(9)设有与前轮制动主缸连通的前轮轮缸调压腔进油口(D)和与前轮制动轮缸相连通的前轮轮缸调压腔出油口(E)；
所述的壳体(18)上在后调压腔活塞(15)正下方设有泄压口(C)，所述泄压口(C)与货车制动系统的低压油路相通。
2.根据权利要求1所述的一种电控感载比例阀，其特征在于：所述的压力传感器(F)一端与货车的车体连接，另一端和货车后桥连接。
3.根据权利要求1所述的一种电控感载比例阀，其特征在于：所述的第一弹簧(11)为线性弹簧，弹簧力F和弹簧位移L的关系为F∝L。
4.根据权利要求1所述的一种电控感载比例阀，其特征在于：所述壳体(18)上设有第一限位挡圈(10)，所述的前调压腔活塞(2)顶在第一限位挡圈(10)上。
5.根据权利要求1所述的一种电控感载比例阀，其特征在于：所述的壳体(18)上设有弹簧座(12)，所述的第一弹簧(11)顶在弹簧座(12)上。
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