CN108248588B - 装载机制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装载机制动系统，其属于工程机械技术领域。它解决了现有技术中传统装载机制动系统存在的驾驶室驻车制动噪音大、驻车劳动强度大、加力泵的油液易喷油、气体的清洁度低的缺陷。其主体结构包括空气压缩机、储气罐和气制动阀，所述储气罐的进气口A1与空气压缩机连接，出气口A2与气制动阀连接，所述装载机制动系统包括两处制动回路系统，所述两处制动回路系统并联后与气制动阀连接。本发明主要用于装载机制动上。

Description

装载机制动系统

技术领域：

本发明属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种装载机制动系统。

背景技术：

装载机是工程机械施工中的重要机械设备，主要用于对松散物料的铲、装、运、挖等作业。装载机的作业工况主要是铲掘作业和装载作业，工作装置需要进行的收斗、举升、卸料、下降，整机需要频繁进行制动。为了降低整机的设计成本，一般采用气顶油的制动方式：发动机带动空气压缩机，将空气压缩为高压气体，后经过油水分离器进行简单的杂质除尘，到储气罐，储气罐连接气制动阀，气制动阀又称脚制动阀，在需要制动时，将储气罐中的高压气体经气制动阀送入加力泵，加力泵将高压气体转化为高压油液，送至桥的制动钳，使桥制动。如果需要停车制动，或者紧急制动时，采用手制动阀，将驻车制动气室里面的气体排出，使驻车制动气室处于锁定位置，制动变速箱的输出法兰，使整机驻车制动。当需要启动整机时，需要先将手制动阀打开，将出气罐中的压力气体引入驻车制动气室，压缩驻车制动气室中的弹簧，使驻车制动气室松开变速箱的输出法兰。然而，由于空气中的杂质、水分含量很高，经过空气压缩机高压压缩后，杂质、水分分离出来，虽然经过油水分离器的过滤，但是过滤效果有限，尤其是水分，对液压原件的损伤很大，可以导致液压原件锈蚀，因高压还会产生异响、振动等其他问题，锈蚀还可以导致液压原件内部杂质进一步增加，导致液压原件故障，进而导致制动系统的失效，产生安全问题；其次，加力泵的原理是高压气体压缩加力泵的气体腔，经过活塞的面积变化比值，使油液腔形成更高压力的油液腔，当松开气制动阀后，加力泵的高压气体泄压，加力泵的弹簧将加力泵的气体活塞推回，此时，加力泵的油液腔体形成真空，将外部的制动油液吸入加力泵的油液腔体，但是，桥上的制动钳为密封结构，无复位弹簧等其他结构，长期制动或者高频率制动会导致桥上的摩擦片高温，此时高温会经过制动钳传递到制动液，由于制动钳内是密封腔体，制动液高温，会形成气泡往制动液体的高位游窜，从加力泵的油箱端往外喷油，形成加力泵喷油故障，导致环境污染，且维修费用较高；另外，由于制动液的高温，导致内部形成大量气泡，会形成振动异响等现象，而且会导致制动失效，存在安全隐患；再次，驻车制动时，采用手制动阀，释放驻车制动气室中的高压气体，使驻车制动气室制动变速箱的输出法兰，但是，由于手制动阀必须安装在驾驶室内部，释放的高压气体，会产生较大的噪音，使操作人员舒适性变差，此外，由于高压气体会产生与释放手制动阀方向相反的力，在释放手制动阀时，较费力，增加了劳动者的强度；而针对串联问题，其制动不同步，如某个制动钳先制动，则异常情况下可导致整机产生转向，加剧磨损。

为解决装载机制动系统存在系统安全的问题，可以采用全液压湿式桥制动系统，即用液压系统控制，用液压泵、充液阀、全液压制动阀、全液压湿式桥，但是成本比现有系统高出10000元以上，而且后续维护成本较高；还有一些采用空气源管理器、继动阀、以及给桥上的制动钳实行串联制动油液回路，虽然可以有效地解决制动液的高温问题，但是，空气源管理器对水分和杂质的过滤能力有限，不能彻底地过滤掉水分，随着时间越长，其内部的结构磨损、密封变差，其效果越差，另外继动阀可以提高相应速度，但是成本较高；而桥上的制动钳实行串联制动油液回路，影响相应的速度，因为制动系统会先将压力传递到桥的一边，然后依次往下传递，影响速度的同时还会对桥产生偏磨，由于系统没有优化驻车制动系统，依然需要手动驻车，劳动者的强度依然没有降低。

发明内容：

为了解决现有技术中传统装载机制动系统存在的驾驶室驻车制动噪音大、驻车劳动强度大、加力泵的油液易喷油、气体的清洁度低的缺点，本发明提供了一种区别于现有技术的装载机制动系统，其可以提高制动系统中气体的清洁度，提高制动系统的安全性，防止加力泵的油液喷油，降低劳动者的强度和噪音污染。

为了实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

一种装载机制动系统，包括空气压缩机、储气罐和气制动阀，所述储气罐的进气口A1与空气压缩机连接，出气口A2与气制动阀连接，所述装载机制动系统包括两处制动回路系统，所述两处制动回路系统并联后与气制动阀连接。

进一步地，所述制动回路系统包括开关阀、制动油箱、加力泵和制动钳，所述开关阀的一端与制动油箱连接，另一端与制动钳的出油口T连接；所述制动油箱还与加力泵的吸油口P1连接，加力泵的高压油口P2与制动钳的进油口P3连接，进气口A与开关阀的信号端并联后与气制动阀连接。

进一步地，所述装载机制动系统包括驻车制动气室和制动电磁阀，制动电磁阀的一端油口与储气罐的出气口A3连接，另一端与驻车制动气室连接。

进一步地，所述装载机制动系统还包括空气干燥器，所述空气干燥器的进气口与空气压缩机连接，出气口与储气罐的进气口A1连接。

进一步地，所述制动回路系统包括单向阀，所述单向阀的进油口与加力泵的高压油口P2连接，出油口与制动钳的进油口P3连接。

进一步地，所述制动回路系统还包括过滤器，所述过滤器的进油口与制动油箱连接，出油口与加力泵的吸油口P1连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、将两处制动回路系统并联后与气制动阀连接，可以提高系统的制动响应速度，而且无需继动阀，可以有效的降低成本；

2、增加空气干燥器，通过空气干燥器时除掉高压空气中的水分和杂质，且定期的更换维护，可以有效地保证制动系统的高压气体，为整机的制动系统的运行提供清洁的环境，延长制动原件的使用寿命；

3、为了在驻车时降低劳动者的强度，采用制动电磁阀，劳动者只需要按动电磁阀的开关，既可使驻车制动气室的高压气体排出，又降低了劳动者的强度。

附图说明：

图1为本发明的液压原理图。

图中：1、空气压缩机；2、空气干燥器；3、储气罐；4、气制动阀；5、开关阀；6、制动油箱；7、过滤器；8、加力泵；9、单向阀；10、制动钳；11、制动电磁阀；12、驻车制动气室。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种装载机制动系统，包括空气压缩机1、储气罐3和气制动阀4，所述储气罐3的进气口A1与空气压缩机1连接，出气口A2与气制动阀4连接，所述装载机制动系统包括两处制动回路系统，所述两处制动回路系统并联后与气制动阀4连接。

实施例2：

一种装载机制动系统，所述制动回路系统包括开关阀5、制动油箱6、加力泵8和制动钳10，所述开关阀5的一端与制动油箱6连接，另一端与制动钳10的出油口T连接；所述制动油箱6还与加力泵8的吸油口P1连接，加力泵8的高压油口P2与制动钳10的进油口P3连接，进气口A与开关阀5的信号端并联后与气制动阀4连接。其他部分与实施例1相同。

实施例3：

一种装载机制动系统，所述装载机制动系统包括驻车制动气室12和制动电磁阀11，制动电磁阀11的一端油口与储气罐3的出气口A3连接，另一端与驻车制动气室12连接。其他部分与实施例2相同。

实施例4：

一种装载机制动系统，包括空气干燥器2，所述空气干燥器2的进气口与空气压缩机1连接，出气口与储气罐3的进气口A1连接。其他部分与实施例3相同。

实施例5：

一种装载机制动系统，所述制动回路系统包括单向阀9，所述单向阀9的进油口与加力泵8的高压油口P2连接，出油口与制动钳10的进油口P3连接。其他部分与实施例4相同。

实施例6：

一种装载机制动系统，所述制动回路系统还包括过滤器7，所述过滤器7的进油口与制动油箱6连接，出油口与加力泵8的吸油口P1连接。其他部分与实施例5相同。

本发明的工作原理为：

空气进入空气压缩机1，经过空气压缩机1压缩后，形成高压气体，经过空气干燥器2将空气过滤、除尘、除水，形成干净的高压气体，存在储气罐3中；空气干燥器2可以有效地对高压气体中分离出来的水分和杂质进行分离(空气干燥器2对水分有吸收、对杂质有排出功能)；因此高压气体经过空气干燥器2后，可以形成干净、清洁的高压气体，延长制动原件的使用寿命。

当需要制动时，踩踏气制动阀4，储气罐3中的高压气体经过气制动阀4和加力泵8的进气口A，进入加力泵8的气体腔中，压缩加力泵8的气体腔，使油液腔形成高压的密闭腔体，经过单向阀9，通过进油口P3对四个制动钳10同时进油；此时，经过气制动阀4的另一路高压气体，对开关阀5实施关闭作用，从而防止制动钳10中的高压制动液从开关阀5流回制动油箱6中，所述两处制动回路系统，采用并联回路，高压制动液同时从制动钳10的中间部位的进油口P3进入，可以加快制动速度，并同时制动制动钳10，所以不会对制动钳10产生偏磨的现象。

当需要解除制动时，气制动阀4关闭储气罐3的高压气体，防止进行制动，并将制动回路系统中存在的高压气体经气制动阀4释放，加力泵8的气体腔中的弹簧将加力泵8的活塞往回拉伸，此时，加力泵8的中间部位形成真空状态(加力泵8的高压油口P2处有单向阀9，中间腔体和气体腔隔开，所以形成真空腔)，由于真空腔有负压，故油液从制动油箱6经过滤器7和吸油口P1，吸入新的制动液，补充缺失的制动液体；当气制动阀4释放时，开关阀5打开右位接通，一部分高压制动液从制动钳10中流回制动油箱6，形成一个循环；高压制动液从制动钳10流回制动油箱6，可以避免制动钳10中下部的杂质进入制动油箱6，避免对制动回路系统进一步污染。

由于制动液在制动时形成高压高温制动液体，经过制动回路系统释放时，一部分高压高温制动液能流回制动油箱6；由于制动油箱6较大，制动油箱6内的低温油液与高压高温制动液混合后降低了油温，故一部分低温的制动液会流回到加力泵8的中间部位的油液腔体中，故此制动回路系统可以降低制动液的温度，从而避免制动液温度一直处于高温、无法释放的状态，最终导致制动液从加力泵8的油杯中喷出的现象发生，使制动失效。

当需要驻车时，操作者关闭制动电磁阀11的按钮，驻车制动气室12中的弹簧往回收缩，对变速箱的输出法兰进行制动，由于采用制动电磁阀11，通过电信号控制驻车制动气室12的开关，可以大大降低劳动者的强度；且因为采用电信号，制动电磁阀11可以安装在任何位置，不必非安装在驾驶室内；因此，在制动时，驻车制动气室12内的气体释放的噪音，不会被传递到驾驶室内，可以减小操作者的噪音污染。当需要解除驻车制动时，打开制动电磁阀11，高压气体从储气罐3的出气口A3、经过制动电磁阀11流向驻车制动气室12，压缩驻车制动气室12内的弹簧，使其松开变速箱的输出法兰，完成驻车制动的解除工作。

Claims (5)

1.一种装载机制动系统，包括空气压缩机(1)、储气罐(3)和气制动阀(4)，所述储气罐(3)的进气口A1与空气压缩机(1)连接，出气口A2与气制动阀(4)连接，所述装载机制动系统包括两处制动回路系统，其特征在于：所述两处制动回路系统并联后与气制动阀(4)连接；所述制动回路系统包括开关阀(5)、制动油箱(6)、加力泵(8)和制动钳(10)，所述开关阀(5)的一端与制动油箱(6)连接，另一端与制动钳(10)的出油口T连接；所述制动油箱(6)还与加力泵(8)的吸油口P1连接，加力泵(8)的高压油口P2与制动钳(10)的进油口P3连接，进气口A与开关阀(5)的信号端并联后与气制动阀(4)连接。

2.根据权利要求1所述的装载机制动系统，其特征在于：所述装载机制动系统包括驻车制动气室(12)和制动电磁阀(11)，制动电磁阀(11)的一端油口与储气罐(3)的出气口A3连接，另一端与驻车制动气室(12)连接。

3.根据权利要求2所述的装载机制动系统，其特征在于：所述装载机制动系统还包括空气干燥器(2)，所述空气干燥器(2)的进气口与空气压缩机(1)连接，出气口与储气罐(3)的进气口A1连接。

4.根据权利要求3所述的装载机制动系统，其特征在于：所述制动回路系统包括单向阀(9)，所述单向阀(9)的进油口与加力泵(8)的高压油口P2连接，出油口与制动钳(10)的进油口P3连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的装载机制动系统，其特征在于：所述制动回路系统还包括过滤器(7)，所述过滤器(7)的进油口与制动油箱(6)连接，出油口与加力泵(8)的吸油口P1连接。