CN110588617A - 防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿用防爆车辆安全制动技术领域，公开了一种防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，包括三个蓄能器、充液阀、液压泵、手动泵、行车制动阀、紧急制动阀、熄火开关、三个气控换向阀、前轮行车制动器、后轮行驻一体式制动器和驻车制动阀。本发明所述控制系统不仅实施行车制动功能，而且实现了驻车及紧急制动功能。与后轮行驻一体式湿式制动器配合实现整车前后轮均实现行车及驻车制动，保证车辆的制动安全性。同时前轮在没有集成驻车制动器的情况下也能完成驻车及紧急制动功能，节约了成本。

Description

防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统

技术领域

本发明属于矿用防爆车辆安全制动技术领域，具体涉及一种防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统。

背景技术

由于矿井对防爆车辆制动系统提出了更严格的要求，防爆车辆的驻车制动器必须为轮边制动，在现有情况下，一般能满足制动要求的情况下，只有前轮或后轮设有驻车制动器，而前后均有行车制动器，为保证防爆车辆驻车的可靠性，在前后制动器不需要更换的情况下，实现前后轮均能实现驻车制动功能，同时实现了紧急制动，保证了车辆制动方面的安全可靠性，同时节约成本。

发明内容

本发明为了解决原防爆车辆只有前轮或后轮具有驻车功能，且没有紧急制动的不足，进而提供了一种防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，在保证原车制动器不变的情况下实现前后均能实现驻车制动功能，同时兼有了紧急制动功能，保证车辆的安全可靠性。

本发明采用如下技术方案：

一种防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，包括三个蓄能器、充液阀、液压泵、手动泵、行车制动阀、紧急制动阀、熄火开关、三个气控换向阀、前轮行车制动器、后轮行驻一体式制动器和驻车制动阀，熄火开关上设有通气口Pp、通气口Aa和通气口Rr三个气口，紧急制动阀上设有通气口Pp1、通气口Aa1和通气口Rr1三个气口，三个气控换向阀均为两位三通阀，气控换向阀Ⅰ上设有K1口、P1口、T1口和A1口，气控换向阀Ⅱ上设有K2口、P2口、T2口和A2口，气控换向阀Ⅲ上设有K3口、P3口、T3口和A3口，驻车制动阀上设有P口、T口、R口和A口四个油口；

液压泵的进油口连接油箱、出油口经充液阀后分别与向蓄能器Ⅰ和蓄能器Ⅱ连接；

手动泵的进油口连接油箱、出油口连接蓄能器Ⅲ；

熄火开关的Pp口连接气源，熄火开关的Aa口连接紧急制动阀的Pp1口，紧急制动阀的Aa1口分别与气控换向阀Ⅰ的K1口、气控换向阀Ⅱ的K2口和气控换向阀Ⅲ的K3口连接；

气控换向阀Ⅰ的A1口与前轮行车制动器的PX1口连接，气控换向阀Ⅰ的P1口和T1口与行车制动阀连接；气控换向阀Ⅰ的P1口与行车制动阀P口经减压阀减压后的出口连接，T1口与行车制动阀A口连接。

气控换向阀Ⅱ的A2口与后轮行驻一体式制动器的PX2口连接，后轮行驻一体式制动器的PZ口与气控换向阀Ⅲ的A3口连接，气控换向阀Ⅱ的T2口与行车制动阀A口连接，气控换向阀Ⅱ的P2口与蓄能器Ⅲ经减压阀减压后的油口连接；

气控换向阀Ⅲ的P3口与油箱连接，气控换向阀Ⅲ的T3口与驻车制动阀的A口连接，驻车制动阀的T口连接油箱。

所述行车制动阀采用双回路，包括串联式的两个比例减压换向阀，行车制动阀的上、下工作口A口（即比例减压换向阀的工作口）分别与气控换向阀Ⅰ的T1口、气控换向阀Ⅱ的T2口对应连接，行车制动阀的上、下两压力P口分别与蓄能器Ⅰ、蓄能器Ⅱ对应连接，构成两条并联的控制回路。

所述充液阀的压力口与液压泵出口连接，充液阀的两出口分别与蓄能器Ⅰ及蓄能器Ⅱ连接。

所述前轮行车制动器为液压制动、弹簧释放型湿式制动器，前轮行车制动器的油口px1与气控换向阀Ⅰ的A1口连接；后轮行驻一体式制动器的px2口为前轮行车制动器的进油口，与气控换向阀Ⅱ的A2口连接，后轮行驻一体式制动器为弹簧制动液压释放安全性湿式制动器，后轮行驻一体式制动器的pz口为驻车制动器进油口,与气控换向阀Ⅲ的A3口连接。

气控换向阀ⅡP2口与充液阀、驻车制动阀P口的连接回路上设有减压阀Ⅱ，气控换向阀ⅠP1口与行车制动阀的连接回路上设有减压阀Ⅰ。

该系统的控制过程如下：

1）车辆着车后，熄火开关处于下位，同时将紧急制动阀拉出到下位，这时从气源来的高压气体经Pp口-Aa口-Pp1口-Aa1口分别到达气控换向阀Ⅰ的控制口K1口、气控换向阀Ⅱ的K2口及气控换向阀Ⅲ的K3口，这时，气控换向阀Ⅰ的P1口和气控换向阀Ⅱ的P2口为封死状态，前轮行车制动器PX1口和后轮行车制动器PX2口的油液经气控换向阀Ⅰ的A1口、T1口和气控换向阀Ⅱ的A2口、T2口到行车制动阀上下两腔的A口到T口回油箱；驻车制动阀处于驻车状态，后轮行驻一体式制动器的油液经PZ口、气控换向阀Ⅲ的A3口和T3口后到驻车制动阀的A口及T口回油箱；此时后轮行驻一体式制动器处于驻车状态；

2）当车辆要行使时，将驻车制动阀扳到释放位置，即驻车制动阀处于上位，这时从蓄能器Ⅲ来的高压液压油经驻车制动阀，经减压后的高压油经驻车制动阀A口到气控换向阀Ⅲ17的T3、A3口到后轮行驻一体式制动器的PZ，进入后轮行驻一体式制动器的压缩弹簧，解除制动；

3）当踩下行车制动阀对车辆实施行车制动时，行车制动阀换向，从蓄能器Ⅰ、蓄能器Ⅱ来的高压油分别流经行车制动阀的上下两位P口及A口，行车制动阀上腔的压力油经气控换向阀Ⅰ的T1口到A1口再到前轮行车制动器PX1口，进入前轮行车制动器压缩弹簧实施制动；行车制动阀下腔的压力油经气控换向阀Ⅱ的T2口到A2口到后轮行驻一体式制动器的PX2口，进入后轮行驻一体式制动器的行车制动器腔压缩弹簧实施制动；

4）当遇到紧急情况来不及拉驻车制动阀时，可以紧急拍下紧急制动阀，这时紧急制动阀为上位，气控换向阀Ⅰ的K1、气控换向阀Ⅱ的K2口及气控换向阀Ⅲ的K3口的压力气经紧急制动阀的Aa1口到Rr1口排空；气控换向阀Ⅲ到下位，后轮行驻一体式制动器的压力油经PZ口再到气控换向阀Ⅲ的A3口、P3口回油箱卸荷，弹簧实施制动；同时，气控换向阀Ⅰ位于下位，从蓄能器Ⅰ来的压力油经减压阀减压后经气控换向阀Ⅰ的P1口、A1口到前轮行车制动器PX1口，压缩弹簧实施制动，从蓄能器Ⅲ来的压力油经减压后经气控换向阀Ⅱ的P2口、A2口到后轮行驻一体式制动器PX2，压缩弹簧实施制动，同时实现前后轮的紧急制动；

5）当车辆熄火后，熄火开关处于上位，即使没有及时按下紧急制动阀，但由于紧急制动阀自身的反馈压力慢慢降低到丧失，该阀自动换向到上位，仍能实现上述4）中的前后轮同时紧急制动。

本发明所述控制系统不仅实施行车制动功能，而且实现了驻车及紧急制动功能。与后轮行驻一体式湿式制动器配合实现整车前后轮均实现行车及驻车制动，保证车辆的制动安全性。同时前轮在没有集成驻车制动器的情况下也能完成驻车及紧急制动功能，节约了成本。

同时，该系统可以应用于所有矿用防爆柴油机车辆上。在目前对安全方面严格控制的环境下，增加了车辆运行的可靠性和安全性，保证了车辆制动的安全性，有效降低安全事故。

附图说明

图1为行车驻车紧急制动控制系统原理图；

图中：1 蓄能器Ⅰ 2蓄能器Ⅱ 3蓄能器Ⅲ 4 充液阀 5 液压泵 6 溢流阀 7 手动泵 8 行车制动阀 9 紧急制动阀 10 熄火开关 11 减压阀Ⅰ 12 气控换向阀Ⅰ 13前轮行车制动器 14 后轮行驻一体式制动器 15气控换向阀Ⅱ 16减压阀Ⅱ 17气控换向阀Ⅲ 18 驻车制动阀。

具体实施方式

如图1所示的防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，包括三个蓄能器、充液阀、液压泵、手动泵、行车制动阀、紧急制动阀、熄火开关、三个气控换向阀、前轮行车制动器、后轮行驻一体式制动器和驻车制动阀，熄火开关上设有通气口Pp、通气口Aa和通气口Rr三个气口，紧急制动阀上设有通气口Pp1、通气口Aa1和通气口Rr1三个气口，三个气控换向阀均为两位三通阀，气控换向阀Ⅰ上设有K1口、P1口、T1口和A1口，气控换向阀Ⅱ上设有K2口、P2口、T2口和A2口，气控换向阀Ⅲ上设有K3口、P3口、T3口和A3口，驻车制动阀上设有P口、T口、R口和A口四个油口；液压泵的进油口连接油箱、出油口充液阀后分别与向蓄能器Ⅰ和蓄能器Ⅱ连接；手动泵的进油口连接油箱、出油口连接蓄能器Ⅲ；熄火开关的Pp口连接气源，熄火开关的Aa口连接紧急制动阀的Pp1口，紧急制动阀的Aa1口分别与气控换向阀Ⅰ的K1口、气控换向阀Ⅱ的K2口和气控换向阀Ⅲ的K3口连接；气控换向阀Ⅰ的A1口与前轮行车制动器的PX1口连接，气控换向阀Ⅰ的P1口和T1口与行车制动阀连接；气控换向阀Ⅱ的A2口与后轮行驻一体式制动器的PX2口连接，后轮行驻一体式制动器的PZ口气控换向阀Ⅲ的A3口连接，气控换向阀Ⅱ的T2口与行车制动阀连接，气控换向阀Ⅱ的P2口与充液阀和驻车制动阀的P口连接；气控换向阀Ⅲ的P3口与油箱连接，气控换向阀Ⅲ的T3口与驻车制动阀的A口连接，驻车制动阀的T口连接油箱。

该系统的工作原理及控制过程如下：

1 车辆着车后，熄火开关10，处于下位，同时将紧急制动阀拉出到下位，这时从气源来的高压气体经Pp-Aa-Pp1-Aa1分别到达气控换向阀Ⅰ、气控换向阀Ⅱ及气控换向阀Ⅲ的控制口K1、K2、K3，这时，P1、P2口为封死状态，前、后轮行车制动器PX1、PX2的油液经气控换向阀Ⅰ和气控换向阀Ⅱ的A1、T1、A2、T2到行车制动阀上下两腔的A口到T口回油箱。驻车制动阀18处于驻车状态即图示位置，后轮驻车制动器的油液经PZ、A3、T3到驻车制动阀18的A及T口回油箱。驻车制动器为弹簧制动液压释放的安全型湿式制动器，这时驻车制动器处于驻车状态。

2 当车辆要行使时，将驻车制动阀18扳到释放位置，即驻车制动阀处于上位，这时从蓄能器Ⅲ3来的高压液压油经驻车制动阀18，驻车制动阀本身集成有减压阀，经减压后的高压油经驻车制动阀A口到气控换向阀Ⅲ17的T3、A3口到PZ,进入驻车制动器的压缩弹簧，解除制动。

3 行车制动器采用的是液压制动、弹簧释放的湿式制动器，且系统实现了双回路系统，充液阀4及行车制动阀8均采用了双回路的，当车辆启动后，由液压泵5提供的压力油经双管路充液阀4分别向蓄能器Ⅰ及蓄能器Ⅱ充液，当达到预设的压力后，充液阀停止充液，压力油经充液阀回油。当两蓄能器的压力低于预设压力时，再次充液，保证蓄能器的压力在设定范围内。

4当踩下行车制动阀8对车辆实施行车制动时，行车制动阀8换向，从蓄能器Ⅰ、蓄能器Ⅱ来的高压油分别经行车制动阀的上下两位P及A口，上腔的压力油经气控换向阀Ⅰ12的T1口到A1口到前轮行车制动器PX1口，进入制动器13压缩弹簧实施制动；另一路经气控换向阀Ⅱ15的T2口到A2口到后轮行驻一体式制动器的PX2口，进入制动器14的行车制动器腔压缩弹簧实施制动；

5 当遇到紧急情况来不及拉驻车制动阀18时，可以紧急拍下紧急制动阀9，这时紧急制动阀9为上位，气控换向阀Ⅰ气控换向阀Ⅱ及气控换向阀Ⅲ的控制口K1、K2、K3的压力气经紧急制动阀9的Aa1到Rr1排空。气控换向阀Ⅲ到下位，后轮驻车制动器腔的压力油经PZ、A3、P3回油箱卸荷，弹簧实施制动；同时，气控换向阀Ⅰ12位于下位，1来的压力油经减压阀11减压后经气控换向阀Ⅰ12的P1、A1到前轮制动器PX1，压缩弹簧实施制动，从蓄能器Ⅲ3来的压力油经减压阀16减压后经气控换向阀Ⅱ15的P2、A2到后轮制动器PX2，压缩弹簧实施制动。实现了前后轮均能产生紧急制动的效果。

6 当车辆熄火后，熄火开关10处于上位，即使没有及时按下紧急制动阀9，但由于自身的反馈压力慢慢降低到丧失，该阀自动换向到上位，这时的过程和第五条一致。

Claims (6)

1.一种防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，其特征在于，包括三个蓄能器、充液阀、液压泵、手动泵、行车制动阀、紧急制动阀、熄火开关、三个气控换向阀、前轮行车制动器、后轮行驻一体式制动器和驻车制动阀，熄火开关上设有通气口Pp、通气口Aa和通气口Rr三个气口，紧急制动阀上设有通气口Pp1、通气口Aa1和通气口Rr1三个气口，三个气控换向阀均为两位三通阀，气控换向阀Ⅰ上设有K1口、P1口、T1口和A1口，气控换向阀Ⅱ上设有K2口、P2口、T2口和A2口，气控换向阀Ⅲ上设有K3口、P3口、T3口和A3口，驻车制动阀上设有P口、T口、R口和A口四个油口；

液压泵的进油口连接油箱、出油口经充液阀后分别与向蓄能器Ⅰ和蓄能器Ⅱ连接；

手动泵的进油口连接油箱、出油口连接蓄能器Ⅲ；

熄火开关的Pp口连接气源，熄火开关的Aa口连接紧急制动阀的Pp1口，紧急制动阀的Aa1口分别与气控换向阀Ⅰ的K1口、气控换向阀Ⅱ的K2口和气控换向阀Ⅲ的K3口连接；

气控换向阀Ⅰ的A1口与前轮行车制动器的PX1口连接，气控换向阀Ⅰ的P1口和T1口与行车制动阀连接；

气控换向阀Ⅱ的A2口与后轮行驻一体式制动器的PX2口连接，后轮行驻一体式制动器的PZ口气控换向阀Ⅲ的A3口连接，气控换向阀Ⅱ的T2口与行车制动阀连接，气控换向阀Ⅱ的P2口与蓄能器Ⅲ经减压阀减压后的油口连接；

气控换向阀Ⅲ的P3口与油箱连接，气控换向阀Ⅲ的T3口与驻车制动阀的A口连接，驻车制动阀的T口连接油箱。

2.根据权利要求1所述的防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，其特征在于，所述行车制动阀采用双回路，包括串联式的两个比例减压换向阀，行车制动阀的上、下工作口A口分别与气控换向阀Ⅰ的T1口、气控换向阀Ⅱ的T2口对应连接，行车制动阀的上、下两压力P口分别与蓄能器Ⅰ、蓄能器Ⅱ对应连接，构成两条并联的控制回路。

3.根据权利要求2所述的防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，其特征在于，所述充液阀的压力口与液压泵出口连接，充液阀的两出口分别与蓄能器Ⅰ及蓄能器Ⅱ连接。

4.根据权利要求3所述的防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，其特征在于，所述前轮行车制动器为液压制动、弹簧释放型湿式制动器，前轮行车制动器的油口px1与气控换向阀Ⅰ的A1口连接；后轮行驻一体式制动器的px2口为前轮行车制动器的进油口，与气控换向阀Ⅱ的A2口连接，后轮行驻一体式制动器为弹簧制动液压释放安全性湿式制动器，后轮行驻一体式制动器的pz口为驻车制动器进油口,与气控换向阀Ⅲ的A3口连接。

5.根据权利要求4所述的防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，其特征在于，气控换向阀ⅡP2口与充液阀、驻车制动阀P口的连接回路上设有减压阀Ⅱ，气控换向阀ⅠP1口与行车制动阀的连接回路上设有减压阀Ⅰ。

6.根据权利要求5所述的防爆车辆前后轮实现行车及紧急驻车制动功能的控制系统，其特征在于，该系统的控制过程如下：

1）车辆着车后，熄火开关处于下位，同时将紧急制动阀拉出到下位，这时从气源来的高压气体经Pp口-Aa口-Pp1口-Aa1口分别到达气控换向阀Ⅰ的控制口K1口、气控换向阀Ⅱ的K2口及气控换向阀Ⅲ的K3口，这时，气控换向阀Ⅰ的P1口和气控换向阀Ⅱ的P2口为封死状态，前轮行车制动器PX1口和后轮行车制动器PX2口的油液经气控换向阀Ⅰ的A1口、T1口和气控换向阀Ⅱ的A2口、T2口到行车制动阀上下两腔的A口到T口回油箱；驻车制动阀处于驻车状态，后轮行驻一体式制动器的油液经PZ口、气控换向阀Ⅲ的A3口和T3口后到驻车制动阀的A口及T口回油箱；此时后轮行驻一体式制动器处于驻车状态；

2）当车辆要行使时，将驻车制动阀扳到释放位置，即驻车制动阀处于上位，这时从蓄能器Ⅲ来的高压液压油经驻车制动阀，经减压后的高压油经驻车制动阀A口到气控换向阀Ⅲ17的T3、A3口到后轮行驻一体式制动器的PZ，进入后轮行驻一体式制动器的压缩弹簧，解除制动；

3）当踩下行车制动阀对车辆实施行车制动时，行车制动阀换向，从蓄能器Ⅰ、蓄能器Ⅱ来的高压油分别流经行车制动阀的上下两位P口及A口，行车制动阀上腔的压力油经气控换向阀Ⅰ的T1口到A1口再到前轮行车制动器PX1口，进入前轮行车制动器压缩弹簧实施制动；行车制动阀下腔的压力油经气控换向阀Ⅱ的T2口到A2口到后轮行驻一体式制动器的PX2口，进入后轮行驻一体式制动器的行车制动器腔压缩弹簧实施制动；

4）当遇到紧急情况来不及拉驻车制动阀时，可以紧急拍下紧急制动阀，这时紧急制动阀为上位，气控换向阀Ⅰ的K1、气控换向阀Ⅱ的K2口及气控换向阀Ⅲ的K3口的压力气经紧急制动阀的Aa1口到Rr1口排空；气控换向阀Ⅲ到下位，后轮行驻一体式制动器的压力油经PZ口再到气控换向阀Ⅲ的A3口、P3口回油箱卸荷，弹簧实施制动；同时，气控换向阀Ⅰ位于下位，从蓄能器Ⅰ来的压力油经减压阀减压后经气控换向阀Ⅰ的P1口、A1口到前轮行车制动器PX1口，压缩弹簧实施制动，从蓄能器Ⅲ来的压力油经减压后经气控换向阀Ⅱ的P2口、A2口到后轮行驻一体式制动器PX2，压缩弹簧实施制动，同时实现前后轮的紧急制动；

5）当车辆熄火后，熄火开关处于上位，即使没有及时按下紧急制动阀，但由于紧急制动阀自身的反馈压力慢慢降低到丧失，该阀自动换向到上位，仍能实现上述4）中的前后轮同时紧急制动。