CN107554506B - 防卡死防高温失效加力泵 - Google Patents

Abstract

防卡死防高温失效加力泵，涉及一种加力泵。提供一种能克服上述现有结构缺点，具有防卡死、防高温失效功能的，能显著提高加力泵安全性、有效性、可靠性、耐久性的可循环利用的防卡死防高温失效加力泵。设有无金属摩擦结构、进气口过滤结构、呼吸口过滤结构、油缸过滤结构、轴套结构、进油阀结构、气缸与油缸连接结构、气活塞与油活塞一体结构。具有安全性、有效性、可靠性、耐久性和经济性，内部易损件主要是气活塞耐磨环、轴套耐磨环和三个油封，其他零部件不易损坏，因此可通过更换易损件循环利用，极为经济节能环保。

Description

防卡死防高温失效加力泵

技术领域

本发明涉及一种加力泵，尤其是涉及一种可适用于装载机等车辆的具有防卡死、防高温失效功能的更安全加力泵。

背景技术

装载机等工程车辆所处的工作环境十分恶劣，且需要短时间内的高强度频繁制动，因此对加力泵的安全性、有效性和可靠性要求较高。现有的加力泵一般都是比较简单的常规结构，安全性、有效性、可靠性较差，不能满足其要求。

现有的加力泵结构图1所示。

图1中的各标记表示；01.气缸，02.进气口，03.螺栓，04.油封，05.气活塞，06.弹簧，07.顶杆，08.密封圈，09.油封，010.密封件，011.油活塞，012.油封，013.进油口，014.油缸，015.放气螺栓，016.出油口。

其工作原理为：

制动：压缩空气从进气口02进入气缸01内，推动气活塞05、油封04、顶杆07向前移动，密封件010与油活塞011密封，油封012与油缸014密封，油活塞011继续向前移动，推动制动液从出油口进入制动钳，实现制动。

解除制动；气缸01内压缩空气通过进气口02排除，弹簧06推动气活塞05向后移动，移动到一定位置时密封件010与油活塞011处于常开状态，制动液从制动钳通过进油口013回流到油杯，实现制动解除。

螺栓03用于固定气缸。

密封圈08及油封09用于防止制动液流入气缸或泄露。

放气螺栓015用于排除加力泵及液压系统内气阻。

现有的加力泵主要存在以下缺陷：

1)气活塞卡死；在加力泵的存放周转、安装及工作过程中，进气口02都可能会进入破坏性杂质从而导致气活塞05卡死。

2)顶杆卡死；与顶杆07运动匹配的导向部分为类似活塞缸结构，进入破坏性杂质后也容易导致顶杆卡死。

3)油活塞卡死；在加力泵的存放周转、安装及工作过程中，出油口016都可能会进入破坏性杂质从而导致油活塞011卡死。

4)连接方式；气缸与对应部位通过螺栓03连接不够牢固且易引发气缸变形或工作移位，也有可能引发气活塞或顶杆卡死。

5)高温失效；高强度频繁制动或下长坡会导致制动钳温度急剧升高，引发制动液气化，产生大量气阻导致加力泵制动完全失效，存在严重的安全隐患。

目前尚未发现关于加力泵防卡死、防高温失效方面的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述现有结构缺点，具有防卡死、防高温失效功能的，能显著提高加力泵安全性、有效性、可靠性、耐久性的可循环利用的防卡死防高温失效加力泵。

本发明设有无金属摩擦结构、进气口过滤结构、呼吸口过滤结构、油缸过滤结构、轴套结构、进油阀结构、气缸与油缸连接结构、气活塞与油活塞一体结构；

所述无金属摩擦结构的气缸安装气缸耐磨环，气缸耐磨环外径大于气缸外径，轴套安装油活塞耐磨环，油活塞耐磨环内径小于油缸内径，加力泵内部无金属间直接接触摩擦；

所述进气口过滤结构的进气口内侧与气活塞后端形成的空间内设置进气过滤装置，进气过滤装置的外部为骨架结构，进气过滤装置的内部设进气过滤网，并将进气过滤装置固定在气缸底座上；

所述呼吸口过滤结构的气缸呼吸口接通大气一端上设置呼吸口过滤装置，呼吸口过滤装置的外部为骨架结构，呼吸口过滤装置的内部设呼吸口过滤网，并将呼吸口过滤装置固定在气缸呼吸口上；

所述油缸过滤结构在大于油活塞最大行程部分的油缸前端设油缸过滤装置，在油缸及油缸端盖内设定位槽，在两个定位槽形成的内部空间内设置过滤装置，过滤装置的外径大于油缸直径，过滤装置的外部为骨架结构，过滤装置的内部设油缸过滤网，过滤装置的一侧与油缸定位槽对接，过滤装置的另一侧通过弹簧与油缸端盖定位槽对接，油缸定位槽位于进油口后端；

所述轴套结构的内部设置纵向凹凸槽，轴套结构的中间设耐磨环，凸槽内径小于油缸内径，耐磨环内径小于凸槽内径，耐磨环两端设置油封，油封的后端面设置挡板，轴套外部设凹槽及密封件；

所述进油阀结构的进油阀阀体内部的中部为较大直径的圆柱型空间，圆柱型空间的上下端各设直径较小的上端进油口和下端进油口，上端进油口与圆柱型空间的上端面交汇处设置密封件，下端进油口的上端面周边设置多个定位柱，在上端进油口内嵌上端弹簧，在下端定位柱外安装下端弹簧，下端弹簧对接密封球座，密封球座对接密封球，密封球上端对接上端弹簧，在弹簧力作用下密封球处于悬浮状态且与上端密封件端口形成一个较小间隙与下端进油口端口形成一个较大间隙，密封球的直径大于密封件直径，上端弹簧外径小于密封件内径，阀体上安装安全阀和放气阀，所述安全阀和放气阀与圆柱形空间相通；

所述气缸与油缸连接结构中气缸前后端分别对接气缸底盖和油缸底座，通过定位螺栓固定，螺栓的两端各有两个定位螺母，分别位于连接件的两侧；

所述气活塞与油活塞一体结构的气活塞和油活塞为一体结构。

与现有技术比较，本发明具有以下有益效果：

1、安全性；基于防卡死、防高温失效的结构合理性，进一步提高了安全功能的客观性，可有效防范加力泵完全失效故障，其主动安全性得到实质性提高。

2、有效性；基于进油阀结构合理性，进一步提高了加力泵的有效性，常温时，加力泵油缸内的气阻完全自动排除，有效性得到进一步提高，当制动液气化时，加力泵内部压强会达到最安全阀设定值，具有可能会抱死而不会完全失效的智慧，通过进油阀排气螺栓排除气阻，又可恢复常规状态，其主动有效性得到实质性提高。

3、可靠性；基于防范破坏性杂质的内生和外进结构及功能，提高了加力泵内部的清洁度，可有效防范气活塞、油活塞、密封件等突发性失效，其主动可靠性得到实质性提高。

4、耐久性；基于气缸与油缸连接结构，可进一步微调气缸、气活塞、油缸、油活塞之间的同轴度，减少无功摩擦，降低相关零部件磨损，其主动耐久性得到实质性提高。

5、经济性；基于其内部磨损结构特点，一般情况下，只要更换耐磨环和油封即可循环利用，极其简单，有极好的可维护性及经济性。

6、本发明的内部易损件主要是气活塞耐磨环、轴套耐磨环和三个油封，其他零部件不易损坏，因此可通过更换易损件循环利用，极为经济节能环保。

附图说明

图1为现有加力泵结构示意图。

图2为本发明实施例的结构示意图。

图3为本发明所述轴套放大后示意图。

图4为图3的轴套纵向凹凸槽示意图。

图5为本发明所述进油阀放大后示意图。

图6为图5的进油阀纵向立柱和凹槽示意图。

具体实施方式

本发明所述防卡死、防高温失效加力泵实施例如下：

参见图2，本实施例所述防卡死、防高温失效加力泵包括无金属摩擦结构、进气口过滤结构、呼吸口过滤结构、油缸过滤结构、轴套结构、进油阀结构、气缸与油缸连接结构、气活塞与油活塞一体结构、可循环利用结构。

无金属摩擦结构；气缸的气活塞39上安装一个气缸耐磨环41，气缸耐磨环41外径大于气活塞外径39，轴套16上安装一个耐磨环17，耐磨环内径小于轴套内径，油缸35内径大于油活塞38外径。

进气口过滤结构；气缸座4的进气口5的内侧端面与气活塞39的后端面形成的空间部分设置有过滤网1和骨架挡板2组成的过滤装置，并通过螺栓3将过滤装置固定与气缸座4上。

呼吸口过滤结构；在气缸呼吸口连接呼吸阀6，呼吸阀有弹簧7、过滤网8、定位板9、弹簧10、固定板11依次对接构成。

油缸过滤结构；外部为骨架12、14，内部为过滤网13，通过弹簧15定位，油缸过滤结构的外径大于油缸直径、位于进油口后端。

轴套结构；参见图3和4。

轴套16的内部设有纵向凸槽16-1和纵向凹槽16-2，内部中间位置设耐磨环17，两端设油封19、21，油封后端各设挡板18、20，通过卡簧23安装在油缸35入口处，外部设密封圈22。

进油阀结构；参见图5和6。

进油阀31的上端进油口内嵌弹簧25，弹簧25连接密封球26，密封球下端连接弹簧座27，弹簧座连接弹簧28，弹簧28下端连接在定位槽32的周边定位面，在弹簧25和弹簧28的共同作用下密封球26与密封件24形成一定的间隙，进油阀阀体上设安全阀29和放气螺栓30。定位槽32的内部设有纵向立柱32-1和凹槽32-2。

气缸与油缸连接结构；气缸座上设密封圈43，油缸座上设密封圈44，弹簧42一端连接气活塞一端连接油缸后端面，油缸35和气缸37通过螺栓36连接，螺栓两端各有两个可调整螺母，可通过微调整这两个螺母定位调整气缸与油缸的同轴度，油缸最前端连接端盖33，端盖设出油口34。

气活塞与油活塞一体结构；油活塞38和气活塞39最好为一体结构。

可循环利用结构；从加力泵整体结构来看，摩擦件为耐磨环17和41及油封40、19、21，可通过更换摩擦件予以循环利用，因为其他零部件不易损坏且维护简单经济。

本发明的工作原理如下：

制动时，气活塞推动油活塞，油活塞推动制动液并推动密封球与密封件实现密封，油活塞继续推动制动液实现制动。

解除制动时，气活塞和油活塞逐渐回位，当制动液压强小于一定值时，密封球与密封件处于常开状态，制动完全解除。

制动液高温气化时，急剧产生的大量气阻会导致密封球与密封件处于常闭状态，必须通过放气阀予以解除，当压强达到一定值时通过安全阀排泄。

基于进油阀结构及功能，可实现制动液高温气化时处于最大制动状态，可有效防范制动液高温气化导致加力泵完全失效。

基于进气口过滤结构、呼吸口过滤结构、油缸过滤结构、轴套结构、气缸与油缸连接结构、气活塞与油活塞一体结构，即可有效屏蔽及防范加力泵在存放、安装、工作过程中的破坏性杂质，又可充分保障气活塞、油活塞、油缸同轴度，有效防范气活塞、油活塞卡死导致加力泵完全失效。

本发明基于防卡死、防高温失效的整体结构合理性，提高了安全功能的客观性，其主动安全性得到实质性提高。基于进油阀结构合理性，进一步提高了加力泵的有效性，具有可能会抱死而不会完全失效的智慧，其主动有效性得到实质性提高。基于防范破坏性杂质的内生和外进结构及功能，提高了加力泵内部的清洁度，可有效防范突发性失效，其主动可靠性得到实质性提高。基于气缸与油缸连接结构，可进一步微调气缸、气活塞、油缸、油活塞之间的同轴度，减少无功摩擦，其主动耐久性得到实质性提高。基于其内部磨损结构特点，只要更换耐磨环和油封即可循环利用，有极好的可维护性及经济性。

由此可见，本发明能进一步提高加力泵的安全性、有效性、可靠性、耐久性，可基本解决现有技术中所存在的因活塞类卡死和制动液高温气化导致的完全失效安全故障。

Claims (1)

1.防卡死防高温失效加力泵，其特征在于设有无金属摩擦结构、进气口过滤结构、呼吸口过滤结构、油缸过滤结构、轴套结构、进油阀结构、气缸与油缸连接结构、气活塞与油活塞一体结构；

所述无金属摩擦结构的气缸的气活塞上安装气缸耐磨环，气缸耐磨环外径大于气活塞外径，在轴套结构中的轴套上安装油活塞耐磨环，油活塞耐磨环内径小于轴套内径，油缸内径大于油活塞外径，加力泵内部无金属间直接接触摩擦；

所述进气口过滤结构的进气口内侧与气活塞后端形成的空间内设置进气过滤装置，进气过滤装置的外部为骨架结构，进气过滤装置的内部设进气过滤网，并将进气过滤装置固定在气缸底座上；

所述呼吸口过滤结构的气缸呼吸口接通大气一端上设置呼吸口过滤装置，呼吸口过滤装置的外部为骨架结构，呼吸口过滤装置的内部设呼吸口过滤网，并将呼吸口过滤装置固定在气缸呼吸口上；

所述油缸过滤结构在大于油活塞最大行程部分的油缸前端设油缸过滤装置，在油缸及油缸端盖内设定位槽，在两个定位槽形成的内部空间内设置油缸过滤装置，油缸过滤装置的外径大于油缸直径，油缸过滤装置的外部为骨架结构，油缸过滤装置的内部设油缸过滤网，油缸过滤装置的一侧与油缸定位槽对接，油缸过滤装置的另一侧通过弹簧与油缸端盖定位槽对接，油缸定位槽位于进油口后端；

所述轴套结构的内部设置纵向凹凸槽，轴套结构的中间设油活塞耐磨环，凸槽内径小于油缸内径，油活塞耐磨环内径小于凸槽内径，油活塞耐磨环两端设置油封，油封的后端面设置挡板，轴套外部设凹槽及密封件；

所述进油阀结构的进油阀阀体内部的中部为较大直径的圆柱型空间，圆柱型空间的上下端各设直径较小的上端进油口和下端进油口，上端进油口与圆柱型空间的上端面交汇处设置密封件，下端进油口的上端面周边设置多个定位柱，在上端进油口内嵌上端弹簧，在下端定位柱外安装下端弹簧，下端弹簧对接密封球座，密封球座对接密封球，密封球上端对接上端弹簧，在弹簧力作用下密封球处于悬浮状态且与上端密封件端口形成一个较小间隙与下端进油口端口形成一个较大间隙，密封球的直径大于密封件直径，上端弹簧外径小于密封件内径，阀体上安装安全阀和放气阀，所述安全阀和放气阀与圆柱形空间相通；

所述气缸与油缸连接结构中气缸前后端分别对接气缸底盖和油缸底座，通过定位螺栓固定，螺栓的两端各有两个定位螺母，分别位于连接件的两侧；

所述气活塞与油活塞一体结构的气活塞和油活塞为一体结构。

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