CN110962821A - 分组式多轴挂车制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分组式多轴挂车制动系统，其中，利用四回路保护阀的特性，将多轴挂车制动系统使用四回路保护阀分为独立的多组2轴制动系统，在任一独立部分制动管路破损情况下，仅影响本组制动系统，其他组制动系统功能仍能保证制动功能，此外，使用唯一手动驻车阀统一控制驻车解除控制气路，使手动驻车仍仅靠唯一的手动驻车阀控制，还采用独立的驻车解除储气筒，在气源失效或者其他储气筒漏气失效时，保证具备最少一次解除驻车制动的功能，还具有ABS防抱死功能，制动功能具有较强的可靠性和稳定性，不同悬架载荷和制动力大小的自适应能力减少轮胎磨损，提高了行车过程中的安全性。

Description

分组式多轴挂车制动系统
技术领域
本发明涉及车辆制动系统技术领域，尤其涉及一种分组式多轴挂车制动系统。
背景技术
现阶段，绝大部分全挂汽车列车制动系采用双管路制动系，即全挂车和牵引车相连的制动管路连接有两条，分别作为供气和行车制动控制；全挂车行车制动可以在牵引车驾驶室由驾驶员通过踏板或手柄进行手动控制，而驻车制动必须由驾驶员操作安装在全挂车上的驻车开关阀进行驻车制动。
双管路制动系统一定程度上保证了制动系统可靠性，但是一旦供气管路或者行车制动控制管路破损，会导致相应整条回路由于漏气泄压导致制动系统丧失功能，严重影响紧急情况下的制动功能需求。
同时，对于需要具有较高牵引车速和载荷的重型全挂车，整个列车的制动强度必须满足国家的机动车运行安全技术条件，所以需要较高的制动强度。一般全挂车没有ABS防抱死系统，在最大制动力制动过程中，极易出现抱死的情况，使整车列车产生折叠失稳的危险。
发明内容
针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种分组式多轴挂车制动系统，利用四回路保护阀的特性，将多轴挂车制动系统使用四回路保护阀分为独立的几组2轴制动系统，在任一独立部分制动管路破损情况下，仅影响本组制动系统，其他组制动系统功能仍能保证制动功能，此外，使用唯一手动驻车阀统一控制驻车解除控制气路，使手动驻车仍仅靠唯一的手动驻车阀控制，还采用独立的驻车解除储气筒，在气源失效或者其他储气筒漏气失效时，保证具备最少一次解除驻车制动的功能，还具有ABS防抱死功能，制动功能具有较强的可靠性和稳定性，不同悬架载荷和制动力大小的自适应能力减少轮胎磨损，提高了行车过程中的安全性。
为实现上述目的，本发明提供了一种分组式多轴挂车制动系统，包括：供气组件以及多组驻车制动组件和对应多组行车制动组件，多组所述驻车制动组件之间和多组所述行车制动组件之间均并联设置；所述供气组件包括供气管路和控制管路，所述驻车制动组件包括紧急继动阀、单向阀、驻车解除储气筒、制动气室、四回路保护阀、手动驻车阀、快放阀和气控换向阀，所述行车制动组件包括载荷分配阀、行车制动储气筒、所述制动气室、ABS电磁调压阀、继动阀和所述四回路保护阀，每组所述驻车制动组件和对应组的所述行车制动组件中的所述制动气室对称并联分设于挂车左右两侧，所述行车制动组件中的所述行车制动储气筒、所述ABS电磁调压阀和继动阀也对称分设于所述挂车左右两侧；通过供气管路快速接头将牵引车的压缩气体由所述供气管路输送至所述紧急继动阀，通过控制管路快速接头将所述牵引车的制动压力信号由所述控制管路输送至所述紧急继动阀；所述紧急继动阀一输出端分别通过所述四回路保护阀与所述气控换向阀相连以及依次通过所述单向阀、所述驻车解除储气筒、所述手动驻车阀与所述气控换向阀相连，所述紧急继动阀的另一输出端分别与所述载荷分配阀和所述快放阀相连，所述气控换向阀与所述快放阀相连，所述快放阀与所述制动气室相连；所述四回路保护阀还分别与所述行车制动储气筒和所述继动阀相连，所述载荷分配阀与所述继动阀相连，所述继动阀通过所述ABS电磁调压阀与所述制动气室相连。
在上述技术方案中，优选地，所述供气管路将压缩气体通过过滤器后输送至所述紧急继动阀的1口，所述控制管路将制动压力信号通过过滤器后输送至所述紧急继动阀的4口，所述紧急继动阀的1-2口连接至所述四回路保护阀与所述单向阀，所述紧急继动阀的2口连接至所述载荷分配阀与所述快放阀。
在上述技术方案中，优选地，所述紧急继动阀的4口接收到制动压力信号时，所述紧急继动阀的1-2口的气压向所述紧急继动阀的2口输出，所述4口压力与所述2口压力呈预设线性关系；所述紧急继动阀的1口无气压时，所述1-2口向所述2口供气。
在上述技术方案中，优选地，所述紧急继动阀上的松脱阀打开后，所述紧急继动阀的1-2口与所述2口断开供气。
在上述技术方案中，优选地，所述四回路保护阀的供气口1与所述紧急继动阀的1-2口相连，所述四回路保护阀的驻车支路24口与所述气控换向阀的P口供气，所述气控换向阀的A口与所述快放阀相连；所述供气管路充气时所述气控换向阀在气压作用下P口与A口相连通，压缩气体通过所述快放阀进入所述制动气室以解除驻车制动；所述气控换向阀的控制气压在经所述手动驻车阀排气后A口与排气口EA连通，所述制动气室内压缩气体经所述快放阀的排气口排出以达到驻车制动状态。
在上述技术方案中，优选地，所述四回路保护阀的21口和22口分别与左侧和右侧的行车制动组件相连通，21口或22口与所述行车制动储气筒和所述继动阀的1口相连，所述载荷分配阀分别与左侧和右侧所述继动阀的4口相连接，所述继动阀的2口通过所述ABS电磁调压阀与所述制动气室相连接。
在上述技术方案中，优选地，每组所述驻车制动组件和所述行车制动组件均包括4个所述制动气室，左侧和右侧分别设置2个，每组的所述快放阀分别与左右两侧的4个所述制动气室相连接，每组的左右两侧的所述ABS电磁调压阀均与对应该侧的2个所述制动气室相连接。
在上述技术方案中，优选地，所述供气管路通过所述四回路保护阀的21口和22口向所述行车制动储气筒和所述继动阀的1口充气，所述控制管路通过所述紧急继动阀的2口向所述载荷分配阀供气，制动压力信号通过所述载荷分配阀调整后传递至左右两侧的所述继动阀的4口，所述继动阀在所述制动压力信号的作用下向所述ABS电磁调压阀供气，所述ABS电磁调压阀根据ABS系统反馈向所述制动气室供气以达到行车制动。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：利用四回路保护阀的特性，将多轴挂车制动系统使用四回路保护阀分为独立的多组2轴制动系统，在任一独立部分制动管路破损情况下，仅影响本组制动系统，其他组制动系统功能仍能保证制动功能，此外，使用唯一手动驻车阀统一控制驻车解除控制气路，使手动驻车仍仅靠唯一的手动驻车阀控制，还采用独立的驻车解除储气筒，在气源失效或者其他储气筒漏气失效时，保证具备最少一次解除驻车制动的功能，还具有ABS防抱死功能，制动功能具有较强的可靠性和稳定性，不同悬架载荷和制动力大小的自适应能力减少轮胎磨损，提高了行车过程中的安全性。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的分组式多轴挂车制动系统的整体结构示意图；
图2为本发明一种实施例公开的供气组件的结构示意图；
图3为本发明一种实施例公开的驻车制动组件的结构示意图；
图4为本发明一种实施例公开的行车制动组件的结构示意图。
图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：
1.控制管路快速接头，2.过滤器，3.供气管路快速接头，4.紧急继动阀，5.载荷分配阀，6.驻车解除储气筒，7.制动气室，8.ABS电磁调压阀，9.继动阀，10.四回路保护阀，11.手动驻车阀，12.快放阀，13.单向阀，14.行车制动储气筒，15.气控换向阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，根据本发明提供的一种分组式多轴挂车制动系统，包括：供气组件以及多组驻车制动组件和对应多组行车制动组件，多组驻车制动组件之间和多组行车制动组件之间均并联设置；供气组件包括供气管路和控制管路，驻车制动组件包括紧急继动阀4、单向阀13、驻车解除储气筒6、制动气室7、四回路保护阀10、手动驻车阀11、快放阀12和气控换向阀15，行车制动组件包括载荷分配阀5、行车制动储气筒14、制动气室7、ABS电磁调压阀8、继动阀9和四回路保护阀10，每组驻车制动组件和对应组的行车制动组件中的制动气室7对称并联分设于挂车左右两侧，行车制动组件中的行车制动储气筒14、ABS电磁调压阀8和继动阀9也对称分设于挂车左右两侧；通过供气管路快速接头3将牵引车的压缩气体由供气管路输送至紧急继动阀4，通过控制管路快速接头1将牵引车的制动压力信号由控制管路输送至紧急继动阀4；紧急继动阀4一输出端分别通过四回路保护阀10与气控换向阀15相连以及依次通过单向阀13、驻车解除储气筒6、手动驻车阀11与气控换向阀15相连，紧急继动阀4的另一输出端分别与载荷分配阀5和快放阀12相连，气控换向阀15与快放阀12相连，快放阀12与制动气室7相连；四回路保护阀10还分别与行车制动储气筒14和继动阀9相连，载荷分配阀5与继动阀9相连，继动阀9通过ABS电磁调压阀8与制动气室7相连。
在该实施例中，利用四回路保护阀10的特性，将多轴挂车制动系统使用四回路保护阀10分为独立的几组2轴制动系统，在任一独立部分制动管路破损情况下，仅影响本组制动系统，其他组制动系统功能仍能保证制动功能，此外，使用唯一手动驻车阀11统一控制驻车解除控制气路，使手动驻车仍仅靠唯一的手动驻车阀11控制，还采用独立的驻车解除储气筒6，在气源失效或者其他储气筒漏气失效时，保证具备最少一次解除驻车制动的功能，还具有ABS防抱死功能，制动功能具有较强的可靠性和稳定性，不同悬架载荷和制动力大小的自适应能力减少轮胎磨损，提高了行车过程中的安全性。接下来在本发明的实施例中，以6轴挂车制动系统为例，对该分组式多轴挂车制动系统进行示意说明。
具体地，结合四回路保护阀10特性，将6轴挂车制动系统使用3件同型号四回路保护阀10、快放阀12和气控换向阀15等阀件分为独立的3组2轴制动系统，如图1所示。每组小制动系统由于四回路保护阀10特性，将左、右两侧悬架的制动气室7和储气筒独立到四回路保护阀10的21、22口行车制动支路上，将驻车制动独立到四回路保护阀10的23口驻车支路上。如此，不仅将行车制动与驻车制动独立，另外整个6轴制动系统分割为独立的6个小制动系统，其中任一独立部分制动管路破损，由于制动系统分组特性，仅影响本组制动系统，其他组制动系统功能仍能保证。为便于描述，驻车制动组件和行车制动组件原理简化为仅包含独立的一组2轴制动系统的分系统原理图进行说明。
在上述实施例中，优选地，每组驻车制动组件和行车制动组件均包括4个制动气室7，左侧和右侧分别设置2个，每组的快放阀12分别与左右两侧的4个制动气室7相连接，每组的左右两侧的ABS电磁调压阀8均与对应该侧的2个制动气室7相连接。
如图2所示，在上述实施例中，优选地，供气管路将来自牵引车的压缩气体通过过滤器2后输送至紧急继动阀4的1口，控制管路将制动压力信号通过过滤器2后输送至紧急继动阀4的4口，形成行车制动控制管路。紧急继动阀4的1-2口连接至四回路保护阀10与单向阀13，为全挂车各分组制动系统提供压缩气体，紧急继动阀4的2口连接至载荷分配阀5与快放阀12，为全挂车行车制动提供控制压力。具体地，供气管路经紧急继动阀4后分为两路，一路向四回路保护阀10供气口1供气，经四回路保护阀10的驻车支路24口向气控换向阀15的P口供气；一路依次经单向阀13、驻车制动储气筒、手动驻车阀11和气控换向阀15。
如图3所示，优选地，当牵引车进行行车制动时，通过行车制动控制管路向紧急继动阀4口输出制动压力信号，紧急继动阀4的4口接收到制动压力信号时，紧急继动阀4的1-2口的气压向紧急继动阀4的2口输出，紧急继动阀4的2口输出的压力与紧急继动阀4的4口的压力呈预设线性关系。当需要挂车相比于牵引车提前制动时，可以调节紧急继动阀4的调节螺杆，使紧急继动阀4的2口输出的压力比牵引车行车制动的气压更高，以此来提前制动，缩短制动距离。同时紧急继动阀4有断路保护制动的功能，当挂车从牵引车上脱开后，紧急继动阀4的1口无气压时，紧急继动阀4的1-2口直接向紧急继动阀4的2口供气，全挂车进行行车制动，这个功能可以在行驶过程中挂车和牵引车脱开时，降低挂车的风险。
在上述实施例中，优选地，紧急继动阀4的松脱阀的作用是紧急继动阀4出现上述的断路保护制动的情况时，手动打开松脱阀。紧急继动阀4上的松脱阀打开后，紧急继动阀4的1-2口与2口断开供气，并排出紧急继动阀4的2口至继动阀9的4口这段管路内的压缩空气，从而解除车辆的行车制动，此时全挂车可以通过牵引移动。
在上述实施例中，为了保证制动管路局部破损，仍能保证部分制动效果，因此在以往的双回路制动系统基础上利用四回路保护阀10的特性，设计了以增强制动系统可靠性为目的的分组式挂车制动系统。四回路保护阀10用于多回路气制动系统中，当其中一条回路失效后，仍能保证其它回路中有一定的安全制动气压。四回路保护阀10的四个出气口各自独立。
在上述实施例中，优选地，四回路保护阀10的供气口1与紧急继动阀4的1-2口相连，四回路保护阀10的驻车支路24口与气控换向阀15的P口供气，气控换向阀15的A口与快放阀12相连。当手动驻车阀11处于行车状态时，供气管路充气，此时气控换向阀15在气压作用下P口与A口相连通，压缩气体通过快放阀12进入制动气室7的驻车腔以解除驻车制动。当操作手动驻车阀11为驻车状态时，气控换向阀15的控制气压在经手动驻车阀11排气后，气控换向阀15切换为A口与排气口EA连通状态，快放阀12的11口不再有压缩空气进入，各制动气室7内的压缩气体均经快放阀12的排气口排出，以达到驻车制动状态。单向阀13的作用是将此处的驻车解除储气筒6隔离为独立的应急驻车解除储气筒6，当其他行车制动储气筒14或者临近管路破损，而又需要解除驻车时，该独立的应急驻车解除储气筒6贮存的压缩空气能保证驻车制动气路的气压，保证全挂车能够独立的解除驻车制动，此时全挂车可以通过牵引移动。其他两组2轴驻车制动系统与上述原理相同，为并联关系，不再一一描述。
如图4所示，在上述实施例中，优选地，四回路保护阀10的21口和22口分别与左侧和右侧的行车制动组件相连通，21口或22口与行车制动储气筒14和继动阀9的1口相连，载荷分配阀5分别与左侧和右侧继动阀9的4口相连接，继动阀9的2口通过ABS电磁调压阀8与制动气室7相连接。
在上述实施例中，优选地，供气管路向四回路保护阀10的1口通压缩气体，然后供气管路通过四回路保护阀10的21口和22口向向左、右两侧行车制动储气筒14和继动阀9的1口充气，行车制动储气筒14用作该独立行车制动组件的备用气源，在主气源和其他储气筒失效时，独立为该行车制动组件供气。控制管路通过紧急继动阀4的2口向载荷分配阀5供气，载荷分配阀5可以调节其后控制管路气压大小，使制动系统适应全挂车的满载、半载、空载等多种工况。制动压力信号通过载荷分配阀5调整后传递至左右两侧的继动阀9的4口，继动阀9在制动压力信号的作用下向ABS电磁调压阀8供气，继动阀9的作用是减短各轴制动响应时间，减短车辆的制动距离。ABS电磁调压阀8根据ABS系统反馈向制动气室7供气以达到行车制动。ABS系统是通过监测车轮的转速，实时计算滑移率来监测车轮是否发生抱死，然后通过控制器输出电压信号控制电磁调压阀通断，使轮胎处于抱死和不抱死的临界点。ABS系统是现有的成熟技术和产品，在此不再赘述。其他两组2轴行车制动系统与上述原理相同，为并联关系，不再一一描述。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分组式多轴挂车制动系统，其特征在于，包括：供气组件以及多组驻车制动组件和对应多组行车制动组件，多组所述驻车制动组件之间和多组所述行车制动组件之间均并联设置；
所述供气组件包括供气管路和控制管路，所述驻车制动组件包括紧急继动阀、单向阀、驻车解除储气筒、制动气室、四回路保护阀、手动驻车阀、快放阀和气控换向阀，所述行车制动组件包括载荷分配阀、行车制动储气筒、所述制动气室、ABS电磁调压阀、继动阀和所述四回路保护阀，每组所述驻车制动组件和对应组的所述行车制动组件中的所述制动气室对称并联分设于挂车左右两侧，所述行车制动组件中的所述行车制动储气筒、所述ABS电磁调压阀和继动阀也对称分设于所述挂车左右两侧；
通过供气管路快速接头将牵引车的压缩气体由所述供气管路输送至所述紧急继动阀，通过控制管路快速接头将所述牵引车的制动压力信号由所述控制管路输送至所述紧急继动阀；
所述紧急继动阀一输出端分别通过所述四回路保护阀与所述气控换向阀相连以及依次通过所述单向阀、所述驻车解除储气筒、所述手动驻车阀与所述气控换向阀相连，所述紧急继动阀的另一输出端分别与所述载荷分配阀和所述快放阀相连，所述气控换向阀与所述快放阀相连，所述快放阀与所述制动气室相连；
所述四回路保护阀还分别与所述行车制动储气筒和所述继动阀相连，所述载荷分配阀与所述继动阀相连，所述继动阀通过所述ABS电磁调压阀与所述制动气室相连。
2.根据权利要求1所述的分组式多轴挂车制动系统，其特征在于，所述供气管路将压缩气体通过过滤器后输送至所述紧急继动阀的1口，所述控制管路将制动压力信号通过过滤器后输送至所述紧急继动阀的4口，所述紧急继动阀的1-2口连接至所述四回路保护阀与所述单向阀，所述紧急继动阀的2口连接至所述载荷分配阀与所述快放阀。
3.根据权利要求2所述的分组式多轴挂车制动系统，其特征在于：所述紧急继动阀的4口接收到制动压力信号时，所述紧急继动阀的1-2口的气压向所述紧急继动阀的2口输出，所述4口压力与所述2口压力呈预设线性关系；
所述紧急继动阀的1口无气压时，所述1-2口向所述2口供气。
4.根据权利要求3所述的分组式多轴挂车制动系统，其特征在于，所述紧急继动阀上的松脱阀打开后，所述紧急继动阀的1-2口与所述2口断开供气。
5.根据权利要求2所述的分组式多轴挂车制动系统，其特征在于，所述四回路保护阀的供气口1与所述紧急继动阀的1-2口相连，所述四回路保护阀的驻车支路24口与所述气控换向阀的P口供气，所述气控换向阀的A口与所述快放阀相连；
所述供气管路充气时所述气控换向阀在气压作用下P口与A口相连通，压缩气体通过所述快放阀进入所述制动气室以解除驻车制动；
所述气控换向阀的控制气压在经所述手动驻车阀排气后A口与排气口EA连通，所述制动气室内压缩气体经所述快放阀的排气口排出以达到驻车制动状态。
6.根据权利要求1所述的分组式多轴挂车制动系统，其特征在于，所述四回路保护阀的21口和22口分别与左侧和右侧的行车制动组件相连通，21口或22口与所述行车制动储气筒和所述继动阀的1口相连，所述载荷分配阀分别与左侧和右侧所述继动阀的4口相连接，所述继动阀的2口通过所述ABS电磁调压阀与所述制动气室相连接。
7.根据权利要求5或6所述的分组式多轴挂车制动系统，其特征在于，每组所述驻车制动组件和所述行车制动组件均包括4个所述制动气室，左侧和右侧分别设置2个，每组的所述快放阀分别与左右两侧的4个所述制动气室相连接，每组的左右两侧的所述ABS电磁调压阀均与对应该侧的2个所述制动气室相连接。
8.根据权利要求6所述的分组式多轴挂车制动系统，其特征在于，所述供气管路通过所述四回路保护阀的21口和22口向所述行车制动储气筒和所述继动阀的1口充气，所述控制管路通过所述紧急继动阀的2口向所述载荷分配阀供气，制动压力信号通过所述载荷分配阀调整后传递至左右两侧的所述继动阀的4口，所述继动阀在所述制动压力信号的作用下向所述ABS电磁调压阀供气，所述ABS电磁调压阀根据ABS系统反馈向所述制动气室供气以达到行车制动。
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