CN109661334A - 一种防止拖车的超限制动器在倒车期间被启动的系统 - Google Patents

一种防止拖车的超限制动器在倒车期间被启动的系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种防止拖车的超限制动器在倒车期间被启动的系统，由此当牵引车辆的档位被设定为倒档时，具有电磁阀(17)的气弹簧(3)被自动锁定。气弹簧(3)根据众所周知的原理设计；气密缸在恒定压力作用下并且带有孔的活塞(5)允许气体穿过，从而使得活塞两侧的压力相同，但由于活塞的自由端具有比活塞杆所在的活塞的端侧更大的面积，气弹簧将作为压缩弹簧起作用。为了防止在倒车期间超限制动器被激活，本发明的气弹簧具有电磁阀(17)，其接收来自倒车灯电路的电流并且当牵引单元的档位被设定为倒挡时关闭穿过活塞(5)的气流通道。当档位设置在前进位置时，螺线管失去其电流供应，机械复位弹簧将会打开阀门，使得超限制动器可以再次正常工作。

Description

一种防止拖车的超限制动器在倒车期间被启动的系统
技术领域
本发明涉及一种防止拖车的超限制动器在倒车期间被启动的系统。
发明背景
目前，对于汽车拖车存在几种不同类型的制动系统，但对于总重量高达3500kg的拖车，超限制动器是最常见的。当带有拖车的汽车制动时，拖车将被压向汽车的牵引杆，减速力将被安装在滑轨上的拖车的球钩挂件吸收。该减速力将移动滑动件，该滑动件通过机械杆和线或通过液压系统将力和运动传递到拖车的制动系统。还有由电或压缩空气驱动的制动系统。
为了使制动力逐渐传递到制动器并防止车轮被锁定，大多数具有超限制动器的拖车具有用作滑动件上的减震器的气弹簧。在每个制动序列之后，该气弹簧还将滑动件再次推出。
欧洲最常用的机械超限制动器具有机械超限装置，并通过杆和线缆将制动力传递给鼓式制动器。这些是简单的结构并且在前进行驶期间工作良好，但是它们具有很大的问题，因为在倒车期间制动器也会被激活。已经设计了几种不同的系统来限制或防止在倒车期间的制动起效，但是它们都具有各种缺点和不希望的特征。
目前，欧洲大多数拖车制造商都使用德国“Rückmatic”或类似系统，这些系统使得刹车蹄在车轮向后旋转时释放一些压力。这些系统使倒车变得很沉重，因为制动器没有100％停用，如果这些系统没有被正确地维护和调节，那么可能会由于车轮被锁住而无法进行倒车。
这些系统的另一个不必要和危险的特征是手刹仅在拖车向前运转时起作用。这意味着如果没有在车轮后面放置后止挡件，拖车就不能在前端位于上坡位置的状态下停车。
当在陡坡上将较重的船艇卸下/装上拖车时，会由于突然失去制动力而反复发生事故。如果使用Rückmatic和类似系统，当重力向后拉动拖车时，手刹只能在达到一定的扭矩点之前将车轮锁定。当重力超过手刹的制动扭矩时，制动蹄以与倒车时相同的方式失去抓握力，并且车轮将会突然开始向后滚动。
为了在使用超限制动器的情况下在倒车时防止制动效果达到100％，在过去几年中已经提出了许多用于锁定滑动件的机械解决方案。
例如，在倒车之前手动将加载有弹簧的钢制杠杆放入槽中，并且当再次向前行驶时，弹簧将杠杆推到一边并且滑动件可以再次自由移动。该解决方案存在安全风险，因为它可能由于润滑和维护不足而卡死在锁定位置。另外，这是一种机械装置，其中用户必须离开汽车以手动启动它，这与本发明的系统相反，本发明的系统可以在换档杆被置入倒挡时自动启动。
例如专利GB1341724和GB2385102为用于在使用机械超限制动器的情况下在倒车期间防止制动起效的其他已知装置。这些装置所基于的原理是将具有活塞的液压缸插入而作为制动杆的一部分。电磁控制阀可以打开或关闭以使液压流体从活塞的一侧传输到另一侧。这里的原理是活塞应抵抗液压而被锁定以使制动系统在行驶期间工作，并且在倒车时由于电磁控制阀打开，该压力停止。该原理的安全缺陷在于，如果在汽缸的液压系统中发生泄漏，则制动效果减小或完全失效。
在美国更常见的液压超限制动器或冲击制动器也有一个与主泵并联的作为减震器安装的气弹簧，但通常通过电磁控制阀来防止在倒车期间的制动动作，该电磁控制阀在倒车期间关闭来自主缸的液压流体的流动。尽管这种液压冲击制动系统已经解决了在倒车期间制动起效的问题，但主缸必须承载支撑拖车所需的所有压缩力。在陡峭的山坡上支撑满载的拖车可能导致主缸过载，并且如果主缸或其液压管/软管系统发生泄漏，则制动器可能会失效。
发明概述
本发明的一个目的是提供一种防止拖车的超限制动器在倒车期间被启动的系统，其中该系统会在倒车期间完全断开制动器，该系统能防止制动系统的故障。
此目的在根据以下权利要求的系统中实现。
附图简要说明
现在将参考附图详细描述本发明，其中：
图A示出了包含在活塞自身中的螺线管和阀门，其中电流通过活塞杆供应。
图B示出了安装在气弹簧的气缸外部的螺线管，具有连接到活塞中的阀门的推杆。
图C示出了作为独立单元构建的螺线管和阀门，除了管道或软管连接到活塞两侧之外没有任何与气弹簧的物理连接。
图D示意性地示出了本发明的具有可锁定的气弹簧的超限制动系统如何与液压冲击制动器一起使用。
附图旨在示意性地示出本发明的超限制动系统的主要功能。仅绘制了系统的不同组件可能如何组合的几个示例，但该系统当然不限于这些示例。任何拖车制造商都可以找到自己的设计。
为了使该专利申请尽可能简单和透明，省略了对普通和众所周知的鼓式和盘式制动器及其传动系统例如杆、鲍登线、液压网络及其工作原理细节的图示。
详细说明
图A示出了连接到车辆牵引杆球的拖车挂钩附件。在抓住球的联接装置1(其释放杆未示出)和拖车的拉杆之间存在滑动件2，该滑动件2允许联接装置1在车辆制动时被压向所述拉杆。有一个机械机构13将力从联接装置1传递给每个车轮上的制动器。手刹杆12连接到机械机构13，以允许拖车在制动器启动时被停放。图中所示的滑动件2是管状的，并且在滑动件内部安装有气弹簧3。气弹簧3的一端固定在滑动件2上，而另一端固定在拖车的固定点上，这里超限装置壳体4的端部是拉杆的一部分。因此，气弹簧有效地与滑动件并联连接。
气弹簧根据已知原理构造为具有恒定气体超压的闭合气缸。活塞杆8穿过气缸一端的填料盒盖/压盖6。活塞5在气缸内安装于活塞杆8上，活塞5具有允许气体自由流过的开口，从而保持活塞两侧的气体压力恒定。
由于活塞杆8在一侧占据活塞表面的一部分，活塞的相对另一侧将具有受恒定气体压力作用的较大面积。因此，作用于活塞开放侧的力将恒定地大于作用于安装有活塞杆的活塞一侧的力，因此该单元将用作压缩弹簧。
本发明的气弹簧使用相同的原理制造，但另外还具有电磁阀17，该电磁阀17连接到拖车的倒车灯电路或者另一个电源。另一个电源可以是专用开关，用于向拖车和车辆中的电磁阀供电，该拖车和车辆没有通常的倒车灯电路，例如装甲运输车(ATV)。当汽车被设定为倒车时，螺线管从拖车的倒车灯电路得到供电，阀门关闭。当气体不能从活塞的一侧自由流动到另一侧时，气弹簧被锁定。
当汽车被设定为倒车时如果球钩挂件的滑动件完全延伸而使得拖车制动器不打开，则锁定的气弹簧将阻止滑动件移动，因此在倒车过程中制动完全不起作用。
当汽车的档位从倒车位置移开时，倒车灯的电流被切断，电磁阀的机械复位弹簧将会再次打开阀门，从而恢复正常的制动功能。
作为安全措施，可以在倒车灯电路中插入额外的开关，以避免在向前行驶时由倒车灯电路中的可能故障引起的气弹簧的任何不受控制的锁定。
在图A所示的本发明的实施例中，电磁阀17被结合在活塞5中，向螺线管提供电流的导线7通过活塞杆8引出。
图B示出了一个实施例，其中螺线管本身位于气弹簧的外部，而阀门部件被结合在活塞中。阀杆9将螺线管托盘的运动传递给阀门。阀门打开/关闭连接活塞两侧的多个通道11。
图C示出了本发明的一个实施例，其中整个电磁阀17安装在气弹簧的外部。来自活塞每一侧的通道11通过活塞杆8引出到电磁阀。
图D示出了本发明的一个实施例，其中将减速力以液压方式传递到制动器。滑动件2将力传递到主缸16，主缸16经由液压管路10连接到制动器(即，连接到每个车轮中的从动缸)。
由于本发明的带有电磁控制阀的气弹簧总是与机械超限制动器中的滑动件平行安装并且与液压冲击制动器中的主泵并联安装，即使在行驶期间气弹簧、电磁阀或其连接件中发生的任何可能的泄漏，制动系统也将会100％完好无损。气弹簧在行驶期间仅用作减震器和回复弹簧，在倒车时用作推杆。这既适用于机械超限制动器，也适用于液压超限制动器。
在液压冲击制动器的情况下，与主缸平行安装的可锁定的气弹簧承受所有压缩力，从而使得主缸完全不受压。然而，可锁定的气弹簧中发生的泄漏根本不会影响其制动效果。
通过使用具有可锁定的气弹簧的本发明的系统，不需要Rückmatic或类似的制动系统和具有普通制动蹄的鼓式制动器，在使用手刹时提供向前和向后的完全的制动效果。
本发明的一个优点是配备有原始气弹簧作为阻尼器的拖车可以让其原始气弹簧容易地更换为本发明的可锁定的气弹簧，从而获得相同的在倒车时制动器不会被启动的优点。
具有用于关闭和打开穿过活塞或围绕活塞的气流通道的螺线管和阀门的系统可以以多种方式设计，但是在附图中仅示意性地示出了一些可选替代方案作为示例。

Claims (7)

1.一种用于拖车的超限制动系统，该系统包括：
联接装置(1)，适于将拖车连接到车辆的牵引杆，
滑动件(2)，将联接装置(1)连接到拖车的拉杆并将减速力传递给拖车的制动器，
气弹簧(3)，所述气弹簧(3)与所述滑动件(2)并联连接，所述气弹簧包括气缸和活塞(5)，
其特征在于，还包括将活塞(5)两侧相连接的电磁阀(17)，所述电磁阀(17)与车辆的倒车灯电路或另一电源电连接并由所述倒车灯电路或另一电源操纵，当不被通电时所述电磁阀(17)打开，从而连通活塞(5)的两侧，当倒车灯系统或所述另一电源对所述电磁阀(17)通电时所述电磁阀(17)关闭，从而防止气体在活塞(5)的两侧之间通过。
2.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述电磁阀(17)被结合在活塞(15)中。
3.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述电磁阀(17)的螺线管安装在气弹簧(3)的外部，所述电磁阀(17)的阀门被结合在活塞(5)中，所述阀门由所述螺线管通过在活塞的活塞杆(8)中延伸的阀杆(9)来操纵。
4.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述电磁阀(17)安装在气弹簧(3)的外部，来自活塞每一侧的通道通过活塞的活塞杆(8)通向所述电磁阀。
5.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述滑动件(2)是管型滑动件，并且所述气弹簧(3)安装在所述滑动件(2)内部。
6.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述滑动件(2)通过机械机构(13)连接到所述拖车的制动器，所述制动器包括无论车轮的旋转方向如何都能提供全部制动力的普通制动蹄。
7.根据权利要求1所述的制动系统，其中额外的开关被插入所述倒车灯电路中，以避免在向前行驶时由所述倒车灯电路中的可能故障引起的所述气弹簧的任何不受控制的锁定。
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