CN106801712A - 一种矿车制动器的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鼓式矿车制动器的控制系统，所述摩擦片与制动蹄设于制动鼓外部，所述制动蹄上设有腰型孔及转柱，所述腰型孔内设有限位柱，所述散热壳内设有制动轮缸，所述制动轮缸的缸体固定于散热壳内壁上，所述制动轮缸的活塞杆与转柱连接，所述制动轮缸的活塞杆上分别设有位移传感器，所述制动轮缸内设有压力传感器，所述矿车内设有ECU及显示器，所述位移传感器、压力传感器、显示器分别与ECU连接，所述ECU连有液压分泵控制器。本发明的技术目的在于提供一种能够实时了解摩擦片的磨损情况、能够通过控制制动轮缸内的液压来减小摩擦片的偏磨、能够在制动液压不足时发出警示的鼓式矿车制动控制系统。

Description

一种矿车制动器的控制系统

技术领域

本发明涉及鼓式矿车制动器领域，特别是一种鼓式矿车制动器的控制系统。

背景技术

制动器应用于各种车辆中，每辆车都要在行驶过程中减速、停车，这就需要制动器的控制，制动器的可靠性对行车的安全至关重要，包括制动器的可靠性、制动器的制动反应时间、制动器的刹车距离等因素都是制动器的关键性能参数。

车辆制动器通常分为鼓式制动器及盘式制动器，在矿车领域，通常制动器使用的都是鼓式制动器，鼓式制动器具有成本低、所占空间较小、制动性能出色、维护简单等优点。矿车通常在路况较差、弯曲、坡道长、坡度陡的路上行驶，在行驶过程中会经常用到制动器，而且矿车的重量大，在相同的速度下，矿车具有的惯性大，因此对制动器的可靠性与制动器的制动效果具有十分高的要求。矿车上使用的鼓式制动器散热差，在对鼓式制动器的结构进行改造后，还要有在改造后能够合理地对改造后的机械结构进行控制，能够有一套对鼓式制动器的合理控制系统就显得非常重要，这种控制系统须准确、可靠，同时，在传统的控制系统中，基本都不能实时了解摩擦片的磨损情况及减小摩擦片的偏磨，避免在摩擦片过薄时而不能及时更换摩擦片。

发明内容

针对上述矿车制动器控制系统存在的不足，本发明的技术目的在于提供一种能够实时了解摩擦片的磨损情况、能够通过控制制动轮缸内的液压来减小摩擦片的偏磨、能够在制动液压不足时发出警示的鼓式矿车制动控制系统，这种控制系统使得在矿车的行驶过程中更加安全。

本发明通过以下技术方案实现：

一种鼓式矿车制动器的控制系统，所述矿车制动器包括：制动蹄、摩擦片、制动鼓，所述摩擦片设于制动蹄上，所述摩擦片与制动蹄设于制动鼓外部，所述制动蹄、摩擦片与制动鼓设于散热壳内部，所述制动蹄上设有腰型孔及转柱，所述腰型孔内设有限位柱，所述散热壳内设有制动轮缸，所述制动轮缸的缸体固定于散热壳内壁上，所述制动轮缸的活塞杆与转柱连接，其特征在于，所述制动轮缸的活塞杆上分别设有位移传感器，所述制动轮缸内设有压力传感器，所述矿车内设有ECU及显示器，所述位移传感器、压力传感器、显示器分别与ECU连接，所述ECU连有液压分泵控制器。

上述技术方案中，通过在制动轮缸的活塞杆上设有位移传感器，使位移传感器能够测得活塞杆在制动过程中的伸缩距离，通过活塞杆的伸缩距离能够计算得到摩擦片的厚度，通过设有的压力传感器能够测得制动轮缸内的压力是否正常，或者在制动过程中是否能够达到制动的压力值，位移传感器及压力传感器都将测得的数据信号发送给ECU，所述ECU通过对信号处理能够向显示器发送显示制动器的制动状态信号，通过给液压分泵控制器发送信号命令，能够使得在两组制动轮缸内产生不同的压力值，修正摩擦片的偏磨情况。

一种鼓式矿车制动器的控制系统，所述位移传感器将测得的四个位移S的数值信号传给ECU，所述ECU内预设有位移的最大值Smax，若S＞Smax时，则所述ECU判断为摩擦片磨损过度，所述ECU向显示器发送显示“更换摩擦片”字样的警示信息，在S≤Smax时,所述ECU可将刹车片厚度的实时数据信息传给显示器，以便驾驶员了解车况；所述四个位移传感器测得的位移数值分别为S1、S2、S3、S4，所述S1、S2为同一个制动蹄上设有的制动制动轮缸的活塞杆的位移，所述S3、S4同一个制动蹄上设有的制动制动轮缸的活塞杆的位移，所述S1、S3对应的制动轮缸同用一条制动油管，所述S2、S4对应的制动轮缸同用一条制动油管，若S1+S3-（S2+S4）＞△S时，则ECU给液压分泵控制器发出给S1、S3对应的制动轮缸内的油加压，所述压力为S2、S4对应的制动轮缸内的油压的1.2倍；

所述压力传感器将测得的制动轮缸内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息。

上述技术方案中，设于车内的ECU通过位移传感器测得的位移S与ECU内预设有位移的最大值Smax相比，判断出摩擦片是否磨损过度，并将摩擦片的数据信息显示在显示屏中，通过设于同一组的S1、S3与同一组的S2、S4数据分析对比，通过式S1+S3-（S2+S4）＞△S来判断摩擦片是否该进行偏磨修正，对摩擦片的偏磨修正则通过ECU对液压分泵控制油管内的油压大小，控制摩擦片两端作用于制动鼓上的压力值可实现对摩擦片的厚度修正；ECU通过判断压力传感器的压力值，来判断制动轮缸是否正常进行工作，使得控制环节少，控制过程变得简单可靠。

一种鼓式矿车制动器的控制系统，所述位移传感器为数字式光栅位移传感器。

上述技术方案中，将位移传感器设为数字式光栅位移传感器，所述的数字式光栅位移传感器具有测量精准、测量的数据不需要井盖信号处理器可直接发送给ECU进行数据处理的特点，而数字式光栅位移传感器必须带有防震与防水能力才能够长时间可靠工作。

一种鼓式矿车制动器的控制系统，所述压力传感器为电阻应变片压力传感器。

上述技术方案中，由于压力传感器测量的压力为制动油压，测量的环境较恶劣，因此选用具有抗震、耐高压、耐蚀、防油等特性的电阻应变片压力传感器。

本发明的有益效果是:

1、通过在制动轮缸的活塞杆上设有位移传感器，位移传感器所测数据能够传送给矿车的ECU处理，并将处理的结果能够显示在显示器中，使得驾驶员能够实时了解制动器摩擦片的工作情况，是否该更换摩擦片；

2、通过在制动轮缸内设有压力传感器，ECU通过分析压力传感器的数据，从而判断矿车的制动系统是否出现异常，矿车出现的制动故障信息能够及时让驾驶员了解到；

3、通过ECU对位移传感器的所测数据及压力传感器所测数据信号的分析，能够对摩擦片是否发生偏磨及在发生偏磨后能够修正偏磨，使得摩擦片的摩擦更均匀，使得制动性能更好。

附图说明

图1是本发明的控制示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图中标记：1为制动蹄、2为摩擦片、3为制动鼓、4为散热壳、5为回位弹簧、6为制动轮缸、7为限位柱、8为腰型孔、9为转柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

如图1及附图2所示的一种鼓式矿车制动器的控制系统，所述矿车制动器包括：制动蹄1、摩擦片2、制动鼓3，所述摩擦片2设于制动蹄1上，所述摩擦片2与制动蹄1设于制动鼓3外部，所述制动蹄1、摩擦片2与制动鼓3设于散热壳4内部，所述制动蹄1上设有腰型孔8及转柱9，所述腰型孔8内设有限位柱7，所述散热壳4内设有制动轮缸6，所述制动轮缸6的缸体固定于散热壳4内壁上，所述制动轮缸6的活塞杆与转柱9连接，其特征在于，所述制动轮缸6的活塞杆上分别设有位移传感器，所述制动轮缸6内设有压力传感器，所述矿车内设有ECU及显示器，所述位移传感器、压力传感器、显示器分别与ECU连接，所述ECU连有液压分泵控制器；

所述位移传感器将测得的四个位移S的数值信号传给ECU，所述ECU内预设有位移的最大值Smax，若S＞Smax时，则所述ECU判断为摩擦片2磨损过度，所述ECU向显示器发送显示“更换摩擦片”字样的警示信息，在S≤Smax时,所述ECU可将刹车片厚度的实时数据信息传给显示器，以便驾驶员了解车况；所述四个位移传感器测得的位移数值分别为S1、S2、S3、S4，所述S1、S2为同一个制动蹄1上设有的制动制动轮缸6的活塞杆的位移，所述S3、S4同一个制动蹄1上设有的制动制动轮缸6的活塞杆的位移，所述S1、S3对应的制动轮缸6同用一条制动油管，所述S2、S4对应的制动轮缸6同用一条制动油管，若S1+S3-（S2+S4）＞△S时，则ECU给液压分泵控制器发出给S1、S3对应的制动轮缸6内的油加压，所述压力为S2、S4对应的制动轮缸6内的油压的1.2倍；

所述压力传感器将测得的制动轮缸6内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸6内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸6内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息；

所述位移传感器为数字式光栅位移传感器，所述数字式光栅位移传感器具有防震、防水功能；所述压力传感器为电阻应变片压力传感器，所述电阻应变片压力传感器具有抗震、耐高压、耐蚀、防油功能。

本发明的鼓式矿车制动器的控制系统的过程为：

矿车制动时，制动轮缸6的活塞杆推动制动蹄1向压紧制动鼓端平移，位移传感器测得制动轮缸6的活塞杆移动的距离S，位移传感器若测得的摩擦片的位移值S大于ECU内预设有位移的最大值Smax，则所述ECU判断为摩擦片2磨损过度，所述ECU向显示器发送显示“更换摩擦片”字样的警示信息，在S≤Smax时,所述ECU可将刹车片厚度的实时数据信息传给显示器，以便驾驶员了解车况；在制动轮缸6内设有的压力传感器能够将测得的制动轮缸6内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸6内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸6内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息；若S1+S3-（S2+S4）＞△S时，则ECU给液压分泵控制器发出给S1、S3对应的制动轮缸6内的油加压，所述压力为S2、S4对应的制动轮缸6内的油压的1.2倍，以便将摩擦片2的磨损调整到平衡状态，使得在制动时，制动效果更好。

Claims (4)

1.一种鼓式矿车制动器的控制系统，所述矿车制动器包括：制动蹄（1）、摩擦片（2）、制动鼓（3），所述摩擦片（2）设于制动蹄（1）上，所述摩擦片（2）与制动蹄（1）设于制动鼓（3）外部，所述制动蹄（1）、摩擦片（2）与制动鼓（3）设于散热壳（4）内部，所述制动蹄（1）上设有腰型孔（8）及转柱（9），所述腰型孔（8）内设有限位柱（7），所述散热壳（4）内设有制动轮缸（6），所述制动轮缸（6）的缸体固定于散热壳（4）内壁上，所述制动轮缸（6）的活塞杆与转柱（9）连接，其特征在于，所述制动轮缸（6）的活塞杆上分别设有位移传感器，所述制动轮缸（6）内设有压力传感器，所述矿车内设有ECU及显示器，所述位移传感器、压力传感器、显示器分别与ECU连接，所述ECU连有液压分泵控制器。

2.根据权利要求1所述的鼓式矿车制动器的控制系统，其特征是，所述位移传感器将测得的四个位移S的数值信号传给ECU，所述ECU内预设有位移的最大值Smax，若S＞Smax时，则所述ECU判断为摩擦片（2）磨损过度，所述ECU向显示器发送显示“更换摩擦片”字样的警示信息，在S≤Smax时,所述ECU可将刹车片厚度的实时数据信息传给显示器，以便驾驶员了解车况；所述四个位移传感器测得的位移数值分别为S1、S2、S3、S4，所述S1、S2为同一个制动蹄（1）上设有的制动制动轮缸（6）的活塞杆的位移，所述S3、S4同一个制动蹄（1）上设有的制动制动轮缸（6）的活塞杆的位移，所述S1、S3对应的制动轮缸（6）同用一条制动油管，所述S2、S4对应的制动轮缸（6）同用一条制动油管，若S1+S3-（S2+S4）＞△S时，则ECU给液压分泵控制器发出给S1、S3对应的制动轮缸（6）内的油加压，所述压力为S2、S4对应的制动轮缸（6）内的油压的1.2倍；

所述压力传感器将测得的制动轮缸（6）内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸（6）内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸（6）内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息。

3.根据权利要求1、2所述的鼓式矿车制动器的控制系统，其特征是，所述位移传感器为数字式光栅位移传感器。

4.根据权利要求1、2所述的鼓式矿车制动器的控制系统，其特征是，所述压力传感器为电阻应变片压力传感器。