CN112238845A - 用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组 - Google Patents

Abstract

提供一种用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，属于制动阀技术领域，本制动阀组通过阀体、1个比例溢流阀、4个电磁换向阀、2个单向阀和4个压力传感器等部件组成，当车辆紧急制动时，可实现车辆快速制动，下坡道时可无极减小施加在发动机上的反拖扭矩，实现辅助制动功能，该制动阀组不仅保护发动机及走行液压回路元件不受损，使车辆的走行功能正常运行，确保车辆安全，而且该液压走行阀组制动能量损失小、安全性能更高。

Description

用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组

技术领域

本发明属于制动阀技术领域，具体涉及一种用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组。

背景技术

轨道工程机械车辆都具备自走行功能，其中很多车辆自走行是采用液压传动方式来实现。通常这种液压驱动由变量液压泵和变量液压马达组成的闭式液压系统实现。由发动机驱动液压泵输出压力油，压力油驱动安装于车轴齿轮箱上的液压马达，液压马达再驱动车轮转动从而实现车辆行走。通过改变液压泵和液压马达的排量，对车辆进行零到最大车速的无极调节。系统工作压力随负载而自动变化。

由于轨道工程机械车辆自重大，在高速行走时惯性较大。当车辆运行中遇到长下坡或高速运行需减速时，通常将泵的控制手柄向回拉，以减小泵的输出流量实现减速，但由于车辆的惯性作用，马达仍处在高速运转状态，这时马达会变成泵工况，泵会变成马达工况。系统中的高压腔变成低压腔，低压腔变成高压腔，从而产生液压制动。同时，液压泵将对发动机造成反憋作用，由于发动机能够承受的反憋力有限，如不采取措施，当反憋力过高即反向液压制动力过大时，可能会造成发动机损坏，或损坏走行驱动回路中的液压元件，使车辆的走行功能丧失，甚至威胁车辆的运行安全。

为解决上述问题，其中，专利号为CN201820726680.9的专利公开了一种闭式液压走行驱动系统反向制动阀组，包括阀体，该阀体内装有电液换向阀，该电液换向阀连接插装式溢流阀，阀体上包括油口A和油口B，该油口A和油口B分别和走行驱动泵的输出油口A和输出油口B相连；阀体还包括与外控油相连的油口X以及与油箱连接的油口Y。该阀组能够根据发动机装机功率大小进行不同反向制动压力值的设定，可有效限制走行系统最大反向液压制动力，控制液压泵对发动机反憋力的大小，保护发动机及走行液压回路元件不受损。但是，该专利虽然解决了液压泵对发动机造成的反憋作用，但是其制动能量损失大，安全性仍然不够可靠稳定。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，本发明中，当车辆紧急制动时，可实现车辆快速制动，下坡道时可控制施加在发动机上的反拖扭矩，实现辅助制动功能，不仅保护发动机及走行液压回路元件不受损，使车辆的走行功能正常运行，确保车辆安全，而且该液压走行阀组制动能量损失小、安全性能更高。

本发明采用的技术方案：用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，包括阀体，所述阀体内部设有1个比例溢流阀，4个电磁换向阀即电磁换向阀Ⅰ、电磁换向阀Ⅱ、电磁换向阀Ⅲ、电磁换向阀Ⅳ，2个单向阀即单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ；所述阀体外壁上设有油口A1、A2、B1、B2以及油口AM1、AM2、BM1、BM2；所述单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ的进液口相连后且与比例溢流阀出液口相连，所述单向阀Ⅰ出液口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连，所述单向阀Ⅱ出液口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连；所述电磁换向阀Ⅰ一接口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连，所述电磁换向阀Ⅰ另一接口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连；所述电磁换向阀Ⅱ和电磁换向阀Ⅳ串接后与电磁换向阀Ⅲ一接口连接，所述电磁换向阀Ⅱ另一接口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连，所述电磁换向阀Ⅳ另一接口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连，所述电磁换向阀Ⅲ另一接口与比例溢流阀连接。

对上述技术方案的进一步限定，所述阀体上还设有4个压力传感器即压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、压力传感器Ⅳ，所述压力传感器Ⅰ和压力传感器Ⅱ均与油口A1、A2和油口AM1、AM2连接，所述压力传感器Ⅲ和压力传感器Ⅳ均与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连。

对上述技术方案的进一步限定，所述比例溢流阀采用插装式反比例溢流阀。

对上述技术方案的进一步限定，所述4个电磁换向阀即电磁换向阀Ⅰ、电磁换向阀Ⅱ、电磁换向阀Ⅲ、电磁换向阀Ⅳ均采用插装式两位两通电磁换向阀。

对上述技术方案的进一步限定，所述阀体外壁上设有用于与轨道车的液压油箱连接的Y1口，所述电磁换向阀Ⅰ、电磁换向阀Ⅱ、电磁换向阀Ⅲ、电磁换向阀Ⅳ均采用具有外泄油口的插装式两位两通电磁换向阀，所述电磁换向阀Ⅰ、电磁换向阀Ⅱ、电磁换向阀Ⅲ、电磁换向阀Ⅳ的泄油口通过Y1口接向液压油箱。

对上述技术方案的进一步限定，所述油口A1、A2、B1、B2用于与车辆上两个走行泵的A、B口相连，所述油口AM1、AM2、BM1、BM2用于与车辆上走行马达的A、B口连接。

本发明与现有技术相比的优点：

本制动阀组通过1个比例溢流阀、4个电磁换向阀、2个单向阀和4个压力传感器组成，当车辆紧急制动时，可实现车辆快速制动，下坡道时可无极减小施加在发动机上的反拖扭矩，实现辅助制动功能，该制动阀组不仅保护发动机及走行液压回路元件不受损，使车辆的走行功能正常运行，确保车辆安全，而且该液压走行阀组制动能量损失小、安全性能更高。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1-2，详述本发明的实施例。

用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，包括阀体11，所述阀体11内部设有1个比例溢流阀5，4个电磁换向阀即电磁换向阀Ⅰ1、电磁换向阀Ⅱ4、电磁换向阀Ⅲ6、电磁换向阀Ⅳ7，2个单向阀即单向阀Ⅰ10和单向阀Ⅱ12、4个压力传感器即压力传感器Ⅰ2、压力传感器Ⅱ3、压力传感器Ⅲ8、压力传感器Ⅳ9；所述阀体11外壁上设有用于与车辆上两个走行泵的A、B口相连的油口A1、A2、B1、B2，用于与车辆上走行马达的A、B口连接的油口AM1、AM2、BM1、BM2，以及用于与轨道车的液压油箱连接的Y1口。

所述单向阀Ⅰ10和单向阀Ⅱ12的进液口相连后且与比例溢流阀5出液口相连，所述单向阀Ⅰ10出液口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连，所述单向阀Ⅱ12出液口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连；所述电磁换向阀Ⅰ1一接口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连，所述电磁换向阀Ⅰ1另一接口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连；所述电磁换向阀Ⅱ4和电磁换向阀Ⅳ7串接后与电磁换向阀Ⅲ6一接口连接，所述电磁换向阀Ⅱ4另一接口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连，所述电磁换向阀Ⅳ7另一接口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连，所述电磁换向阀Ⅲ6另一接口与比例溢流阀5连接，所述电磁换向阀Ⅰ1、电磁换向阀Ⅱ4、电磁换向阀Ⅲ6、电磁换向阀Ⅳ7的泄油口通过Y1口接向液压油箱。所述压力传感器Ⅰ2和压力传感器Ⅱ3均与油口A1、A2和油口AM1、AM2连接且用于监测此处的压力，所述压力传感器Ⅲ8和压力传感器Ⅳ9均与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连且用于监测此处的压力。

所述比例溢流阀5采用插装式反比例溢流阀，即控制电流越大，开启压力值越低，具有断电安全保护的功能；可根据车速大小，通过调节反比例溢流阀的电流值大小，实现车辆不同车速下的节能制动。

所述4个电磁换向阀即电磁换向阀Ⅰ1、电磁换向阀Ⅱ4、电磁换向阀Ⅲ6、电磁换向阀Ⅳ7均采用具有外泄油口的插装式两位两通电磁换向阀。所述制动阀组通过电磁换向阀Ⅰ1、电磁换向阀Ⅱ4、电磁换向阀Ⅳ7失电，实现车辆的两个走行泵的A口和B口导通。

本制动阀组的工作原理：

车辆正常行驶时，两位两通的电磁换向阀Ⅰ1、电磁换向阀Ⅱ4、电磁换向阀Ⅲ6、电磁换向阀Ⅳ7得电，阀均处于关闭状态，比例溢流阀5没有控制电流，处于最大开启压力状态；当车辆紧急停车时，电磁换向阀Ⅰ1、电磁换向阀Ⅱ4、电磁换向阀Ⅳ7断电，阀立即被打开，此时，在保证流量满足要求的前提下实现车辆走行泵的A、B口导通，即将走行泵的低压侧和高压侧短接，液压马达不在向齿轮箱输出扭矩，从而实现辅助制动的功能。通过控制比例溢流阀5电流大小，来控制从马达侧返回油液的压力大小，从而防止被压过高致使发动机反拖扭矩过大。

当车辆处于下坡状态时，车辆在自重作用下加速下行，车辆走行泵和走行马达的工况开始转换，走行马达处于泵工况，走行泵处于马达工况，此时车辆发动机会承受来自液压泵的反拖扭矩，当压力传感器Ⅱ3和压力传感器Ⅲ8监测值近乎相等时，电磁换向阀Ⅱ4(或电磁换向阀Ⅳ7，即高压侧电磁换向阀)和电磁换向阀Ⅲ6断电，阀立即被打开，同时给比例溢流阀5施加合适的控制电流，比例溢流阀5完全打开，油液通过比例溢流阀5流向低压侧，通过控制比例溢流阀5开启压力，来控制泵的输出口压力，从而控制泵的反拖扭矩，实现控制泵对发动机的反拖功率的大小，从而达到辅助制动功能。

本制动阀组，当车辆紧急制动时，可实现车辆快速制动，下坡道时可控制施加在发动机上的反拖扭矩，实现辅助制动功能，不仅保护发动机及走行液压回路元件不受损，使车辆的走行功能正常运行，确保车辆安全，而且该液压走行阀组制动能量损失小、安全性能更高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，包括阀体(11)，其特征在于：所述阀体(11)内部设有1个比例溢流阀(5)，4个电磁换向阀即电磁换向阀Ⅰ(1)、电磁换向阀Ⅱ(4)、电磁换向阀Ⅲ(6)、电磁换向阀Ⅳ(7)，2个单向阀即单向阀Ⅰ(10)和单向阀Ⅱ(12)；所述阀体(11)外壁上设有油口A1、A2、B1、B2以及油口AM1、AM2、BM1、BM2；所述单向阀Ⅰ(10)和单向阀Ⅱ(12)的进液口相连后且与比例溢流阀(5)出液口相连，所述单向阀Ⅰ(10)出液口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连，所述单向阀Ⅱ(12)出液口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连；所述电磁换向阀Ⅰ(1)一接口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连，所述电磁换向阀Ⅰ(1)另一接口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连；所述电磁换向阀Ⅱ(4)和电磁换向阀Ⅳ(7)串接后与电磁换向阀Ⅲ(6)一接口连接，所述电磁换向阀Ⅱ(4)另一接口与油口A1、A2和油口AM1、AM2相连，所述电磁换向阀Ⅳ(7)另一接口与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连，所述电磁换向阀Ⅲ(6)另一接口与比例溢流阀(5)连接。

2.根据权利要求1所述的用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，其特征在于：所述阀体(11)上还设有4个压力传感器即压力传感器Ⅰ(2)、压力传感器Ⅱ(3)、压力传感器Ⅲ(8)、压力传感器Ⅳ(9)，所述压力传感器Ⅰ(2)和压力传感器Ⅱ(3)均与油口A1、A2和油口AM1、AM2连接，所述压力传感器Ⅲ(8)和压力传感器Ⅳ(9)均与油口B1、B2和油口BM1、BM2相连。

3.根据权利要求2所述的用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，其特征在于：所述比例溢流阀(5)采用插装式反比例溢流阀。

4.根据权利要求2所述的用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，其特征在于：所述4个电磁换向阀即电磁换向阀Ⅰ(1)、电磁换向阀Ⅱ(4)、电磁换向阀Ⅲ(6)、电磁换向阀Ⅳ(7)均采用插装式两位两通电磁换向阀。

5.根据权利要求4所述的用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，其特征在于：所述阀体(11)外壁上设有用于与轨道车的液压油箱连接的Y1口，所述电磁换向阀Ⅰ(1)、电磁换向阀Ⅱ(4)、电磁换向阀Ⅲ(6)、电磁换向阀Ⅳ(7)均采用具有外泄油口的插装式两位两通电磁换向阀，所述电磁换向阀Ⅰ(1)、电磁换向阀Ⅱ(4)、电磁换向阀Ⅲ(6)、电磁换向阀Ⅳ(7)的泄油口通过Y1口接向液压油箱。

6.根据权利要求1所述的用于铁路工程机械车静液压传动系统的制动阀组，其特征在于：所述油口A1、A2、B1、B2用于与车辆上两个走行泵的A、B口相连，所述油口AM1、AM2、BM1、BM2用于与车辆上走行马达的A、B口连接。

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