CN113212397A - 一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置，包括阀体和端盖，阀体的中部开设有安装孔，安装孔内滑动安装有移动阀芯，移动阀芯的顶部设置有突出部分，突出部分滑动安装于端盖底部的安装槽内，安装槽的顶部连接发动机机油出油口；移动阀芯的底部安装有顶轴，顶轴的底部连接有弹簧，弹簧安装于弹簧卡套的内部。本发明基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统包括储气总成、总截门、启动马达总成、开关阀、电磁保护阀、启动阀、制动释放阀、风门气缸、车辆熄火制动装置、制动阀组总成、前桥驻车制动器和后桥驻车制动器。本发明解决了煤矿井下无轨辅助运输防爆车辆因失误或误操作而造成车辆坡道溜车的安全隐患。

Description

一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置及其系统

技术领域

本发明涉及煤矿井下无轨辅助防爆车辆的熄火制动技术领域，特别是涉及一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置及其系统。

背景技术

煤矿井下无轨辅助运输防爆车辆由于具有高效能、多用途、机动灵活和技术先进等特点，在国外一些采煤技术先进的国家比如美国、澳大利亚、英国、南非等都得到了非常广泛的应用，且发展迅速。90年代中后期，我国为改变煤矿辅助运输方式落后于采掘技术发展的状况，神东、兖州和晋城等大型矿区先后引进成套无轨胶轮运输设备，在平峒、立井和斜井中都得到了成功应用，使用这一新型辅助运输方式后显著提高了辅助运输和矿井全员生产效率。

防爆车辆在煤矿井下运行的安全性显得尤为重要，一旦车辆制动失效，往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。因此，车辆制动性能的好坏是制约矿井辅助运输发展的重要因素。防爆车辆特别是在有坡度的煤矿井下运行时，车辆停车时制动系统处于保护工作状态，车辆才能保证足够的安全。一旦出现防爆车辆在坡道停车熄火时驾驶人员疏忽没有按下驻车制动阀，或者其他人员误操作打开驻车制动阀，使车辆驻车制动不起作用，极易使车辆溜车，造成井下无轨辅助运输防爆车辆在坡道停车的安全隐患。

因此，亟待提供一种车辆熄火时的制动装置，以解决现有技术中所存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置及其系统，解决了煤矿井下无轨辅助运输防爆车辆因失误或误操作而造成车辆坡道溜车的安全隐患。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置，包括阀体和端盖，所述端盖安装于所述阀体的顶部，所述阀体的中部开设有安装孔，所述安装孔内滑动安装有移动阀芯，所述移动阀芯的顶部设置有突出部分，所述端盖的底部中间设置有安装槽，所述突出部分滑动安装于所述安装槽内，所述安装槽的顶部用于连接发动机机油出油口；所述移动阀芯的底部安装有顶轴，所述顶轴的底部连接有弹簧，所述弹簧安装于弹簧卡套的内部，所述弹簧卡套设置于所述安装孔的底部。

优选的，所述阀体和所述端盖通过连接螺钉固定连接，所述顶轴与所述移动阀芯的底部螺纹连接。

优选的，所述移动阀芯以及所述突出部分的外壁上均设置有密封槽，所述移动阀芯的密封槽内安装有第二拉杆封，用于与所述阀体密封连接，所述突出部分的密封槽内安装有第一拉杆封，用于与所述端盖密封连接。

本发明还公开一种包括上述车辆熄火制动装置的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，还包括储气总成、总截门、启动马达总成、开关阀、电磁保护阀、启动阀、制动释放阀、风门气缸、制动阀组总成、前桥驻车制动器和后桥驻车制动器；所述储气总成的进口用于充入外界气源，所述储气总成的出口连接所述总截门，所述总截门连接所述启动马达总成以及所述开关阀，所述启动马达总成用于与发动机连接；所述开关阀连接所述电磁保护阀，并且所述开关阀能够与大气连通；所述电磁保护阀连接所述启动阀、所述制动释放阀以及所述风门气缸，所述电磁保护阀能够与大气连通；所述启动阀连接所述启动马达总成，所述启动阀能够与大气连通；所述制动释放阀连接所述车辆熄火制动装置，所述车辆熄火制动装置能够与大气连通，所述车辆熄火制动装置连接所述制动阀组总成；所述制动阀组总成连接制动蓄能器油口、液压油箱回油口以及手压泵出油口，所述制动阀组总成还连接所述前桥驻车制动器以及所述后桥驻车制动器。

优选的，所述储气总成包括储气罐，所述储气罐连接有安全阀，所述储气罐的进口连接有截止阀。

优选的，所述总截门还连接有气压表。

优选的，所述总截门与所述开关阀之间连接有气水分离器，所述气水分离器包括依次连接的气水过滤器、减压阀和压力表。

优选的，所述启动马达总成包括依次连接的启动马达、延时阀和Y型过滤器。

优选的，所述制动阀组总成包括制动阀块，所述制动阀块上安装有板式气控液换向阀、减压单向阀和手动换向阀；所述制动阀组总成通过测压软管连接液压表。

优选的，所述前桥驻车制动器包括前桥左侧轮边驻车制动器和前桥右侧轮边驻车制动器；所述后桥驻车制动器包括后桥左侧轮边驻车制动器和后桥右侧轮边驻车制动器。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明提供的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置及其系统，实现了煤矿井下无轨辅助运输防爆车辆在熄火停车后自动驻车制动，防止出现防爆车辆在坡道停车时因失误或误操作而造成车辆坡道溜车的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统的结构示意图；

图2为本发明中基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置的结构示意图；

图中：1-储气总成，2-总截门，3-气水分离器，4-启动马达总成，5-气压表，6-开关阀，7-电磁保护阀，8-启动阀，9-制动释放阀，10-风门气缸，11-车辆熄火制动装置，12-液压表，13-制动阀组总成，14-前桥驻车制动器，15-后桥驻车制动器，11.1-端盖，11.2-阀体，11.3-移动阀芯，11.4-第一拉杆封，11.5-第二拉杆封，11.6-连接螺钉，11.7-顶轴，11.8-弹簧，11.9-弹簧卡套。

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。

本发明的目的是提供一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置及其系统，解决了煤矿井下无轨辅助运输防爆车辆因失误或误操作而造成车辆坡道溜车的安全隐患。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图2所示，本实施例中提供一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置11，包括阀体11.2和端盖11.1，端盖11.1安装于阀体11.2的顶部，阀体11.2的中部开设有安装孔，安装孔内滑动安装有移动阀芯11.3，移动阀芯11.3的顶部设置有突出部分，端盖11.1的底部中间设置有安装槽，突出部分滑动安装于安装槽内，安装槽的顶部用于连接发动机机油出油口，移动阀芯11.3顶部的突出部分顶住端盖11.1孔芯上部；移动阀芯11.3的底部安装有顶轴11.7，顶轴11.7的底部连接有弹簧11.8，弹簧11.8安装于弹簧卡套11.9的内部，弹簧卡套11.9设置于阀体11.2内的安装孔的底部。

本实施例中，发动机优选采用柴油发动机，柴油发动机采用清洁燃烧技术，车辆熄火制动装置11连接柴油发动机机油出油口，当柴油发动机启动运行后，柴油发动机机油压力建立起来，此时机油输出口的机油压力作用在车辆熄火制动装置11，控制其工作。

在本实施例中，阀体11.2和端盖11.1通过两个连接螺钉11.6固定连接，顶轴11.7与移动阀芯11.3的底部通过螺纹连接在一起。

在本实施例中，移动阀芯11.3以及突出部分的外壁上均设置有密封槽，移动阀芯11.3的密封槽内安装有第二拉杆封11.5，用于与阀体11.2密封连接，突出部分的密封槽内安装有第一拉杆封11.4，用于与端盖11.1密封连接。

本实施例中还公开一种包括上述车辆熄火制动装置11的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，如图1所示，还包括储气总成1、总截门2、气水分离器3、启动马达总成4、气压表5、开关阀6、电磁保护阀7、启动阀8、制动释放阀9、风门气缸10、液压表12、制动阀组总成13、前桥驻车制动器14、后桥驻车制动器15。

在本实施例中，储气总成1包括储气罐、安全阀、截止阀以及充气接头等元部件，气水分离器3包括气水过滤器、减压阀、压力表、气动接头等元部件，启动马达总成4包括启动马达、延时阀、Y型过滤器、气动接头等元部件，制动阀组总成13包括制动阀块，制动阀块上安装有板式气控液换向阀、减压单向阀、手动换向阀、液压接头等元部件，前桥驻车制动器14包括前桥左侧轮边驻车制动器、前桥右侧轮边驻车制动器、液压接头等元部件，后桥驻车制动器15包括后桥左侧轮边驻车制动器、后桥右侧轮边驻车制动器、液压接头等元部件。

在本实施例中，储气总成1的CQGA口通过气管连接到总截门2的ZJMA口，充气接头CQGP口可以接空压机为储气罐充气。总截门2的ZJMB口处加四通接头，一头通过气管连接到气压表5的QYB1口，一头通过气管连接到气水分离器3的GLQP口和启动马达总成4的QMDP口，气水分离器3的GLQA口通过气管连接到开关阀6的KGFP口，开关阀6的KGFA口通过气管连接到电磁保护阀7的DCFP口，开关阀6的KGFT口加消音器直接通大气，电磁保护阀7的DCFA口处加四通接头，一头通过气管连接到风门气缸10的FMGA口，一头通过气管连接到制动释放阀9的SFFP口，一头通过气管连接到启动阀8的QDFP口，电磁保护阀7的DCFT1口和DCFT2口加消音器直接通大气。启动阀8的QDFA口通过气管连接到启动马达总成4的QMDK口，启动阀8的QDFT口加消音器直接通大气。制动释放阀9的SFFA口通过气管连接到车辆熄火制动装置11的HXFP口，车辆熄火制动装置11的HXFT口加消音器直接通大气，车辆熄火制动装置11的HXFK口通过液压胶管连接到柴油发动机机油出油口，车辆熄火制动装置11的HXFA口通过气管连接到制动阀组总成13的FKA1口，制动阀组总成13的FKA2口接制动蓄能器油口，制动阀组总成13的FKA3口接液压油箱回油口，制动阀组总成13的FKA4口接手压泵出油口，制动阀组总成13的FKA5口处加四通接头通过液压胶管连接到接前桥驻车制动器14的QZCA口和QZCB口以及后桥驻车制动器15的HZCA口和HZCB口，制动阀组总成13的FKA6口通过测压软管连接液压表12的YLB1口。

本实施例工作原理如下：

当煤矿井下无轨辅助运输防爆车辆准备启动时，首先打开总截门2，观察气压表5，从CQGP口给储气总成1充气到气压为10bar(1MPa)，储气总成1里面带压力的气体从CQGA口出来，经过总截门2的ZJMA口和ZJMB口，到达气水分离器3的GLQP口以及启动马达总成4的QMDP口。给整车通电，电磁保护阀7得电后，电磁保护阀7换向，电磁保护阀7的DCFP口与DCFA口相通，拨动开关阀6手柄处于打开位置，带压力的气体从开关阀6的KGFP口经过KGFA口达到电磁保护阀7的DCFP口，从电磁保护阀7的DCFP口经过DCFA口分别到达启动阀8的QDFP口、制动释放阀9的SFFP口和风门气缸10的FMGA口。带压力的气体把风门气缸10打开，柴油发动机处于进空气状态，柴油发动机启动做好准备。按下启动阀8的启动按钮，气体从启动阀8的QDFP口经过QDFA口，到达启动马达总成4的QMDK口，使启动马达总成4的延时阀换向接通，主气压从启动马达总成4的QMDP口经过Y型过滤器和延时阀进入到启动马达中，启动马达的小齿轮推出与柴油发动机飞轮啮合，使启动马达运行带动柴油发动机启动，整车就启动了。

当柴油发动机启动运行后，柴油发动机机油压力建立起来，此时机油输出口的机油压力作用在车辆熄火制动装置11的端盖11.1上的HXFK口上，通过端盖11.1内部流道作用在移动阀芯11.3的顶部，在机油压力的作用下使车辆熄火制动装置11的移动阀芯11.3在阀体11.2里面垂直向下移动，当机油压力乘以移动阀芯11.3的顶部作用面积得到的向下推力大于弹簧11.8被压缩时向上的弹簧力时，顶轴11.7压缩弹簧11.8，顶轴11.7移动到弹簧卡套11.9里面，弹簧卡套11.9控制弹簧11.8不会跑偏，弹簧11.8垂直向下被压缩。顶轴11.7连同移动阀芯11.3压缩弹簧11.8向下移动，移动阀芯11.3的圆环面(C面)移动到端盖11.1与阀体11.2的结合面(B面)上，控制移动阀芯11.3和顶轴11.7的移动位移，使车辆熄火制动装置11的HXFP口与HXFA口相通。

当防爆车辆准备行驶运动时，拔开制动释放阀9的按钮，使制动释放阀9处于通路状态，气体从制动释放阀9的SFFP口到达SFFA口，再到车辆熄火制动装置11的HXFP口和HXFA口，带压力的气体达到制动阀组总成13的FKA1口，使制动阀组总成13中的板式气控液换向阀换向，即板式气控液换向阀的P孔与A孔连通，制动蓄能器内部带压力液压油通过制动阀组总成13的FKA2口经过减压单向阀、手动换向阀就可以到达制动阀组总成13的FKA5口，再到前桥左侧轮边驻车制动器QZCA口、前桥右侧轮边驻车制动器QZCB口和后桥左侧轮边驻车制动器HZCA口、后桥右侧轮边驻车制动器HZCB口。由于前桥驻车制动器14、后桥驻车制动器15都是安全型制动器，即弹簧制动、液压释放。此时，前桥左侧轮边驻车制动器、前桥右侧轮边驻车制动器和后桥左侧轮边驻车制动器、后桥右侧轮边驻车制动器处于解制动状态，整车可以正常行驶。

当煤矿井下无轨辅助运输防爆车辆准备熄火停车时，拨动开关阀6手柄处于关闭位置，开关阀6的KGFA口与KGFT口相通，KGFT口安装有消音器，直通到大气。风门气缸10里的大气通过FMGA口经过电磁保护阀7的DCFA口和DCFP口，到达开关阀6的KGFA口，再到达开关阀6的KGFT口，将气体排到大气中，风门气缸10关闭。柴油发动机在没有空气的条件下，熄火停机。关闭电磁保护阀7的电控电源，使电磁保护阀7的DCFA口与DCFT2口相通，DCFT2口安装有消音器，直通到大气。按下制动释放阀9的按钮，使制动释放阀9处于断路状态，SFFA口与SFFT口相通，SFFT口安装有消音器，直通到大气。

当柴油发动机熄火停机后，柴油发动机的机油压力降为零。车辆熄火制动装置11的液控口HXFX口在没有机油压力的控制下，使弹簧11.8在弹簧力的作用下恢复型变，达到自然状态，弹簧11.8在弹簧卡套11.9内部垂直向上运动，同时推动顶轴11.7连同移动阀芯11.3在阀体11.2里面垂直向上移动，当弹簧11.8恢复到初始位置时，顶轴11.7离开弹簧卡套11.9达到弹簧卡套11.9的上方，移动阀芯11.3的顶面到达端盖11.1内部槽的最上端面(A面)，控制移动阀芯11.3和顶轴11.7的移动位移，使车辆熄火制动装置11的HXFT口与HXFA口相通，车辆熄火制动装置11的HXFT口直接大气相连通，制动阀组总成13的FKA1口的控制气体经过车辆熄火制动装置11的HXFA口和HXFT口排出到大气中。制动阀组总成13中的板式气控液换向阀换向在没有控制气体的作用下换向，即板式气控液换向阀的T孔与A孔连通。

此时，前后驱动桥驻车制动器里面的液压油在弹簧力的作用下，经过前桥左侧轮边驻车制动器QZCA口、前桥右侧轮边驻车制动器QZCB口和后桥左侧轮边驻车制动器HZCA口、后桥右侧轮边驻车制动器HZCB口，到达制动阀组总成13的FKA5口，经过内部的减压单向阀、手动换向阀达到板式气控液换向阀的A孔，再到T孔，最后到达制动阀组总成13的FKA3口，直接回到液压油油箱，前后驱动桥驻车制动器处于制动状态，实现车辆熄火自动驻车制动的功能。

当然，在车辆准备停机时由于驾驶员的失误没有按下制动释放阀9的按钮，只是拨动开关阀6手柄处于关闭位置，柴油发动机可以熄火停机，使柴油发动机的机油压力降为零。车辆熄火制动装置11的液控口HXFX口在没有机油压力的控制下，使弹簧11.8在弹簧力的作用下恢复型变，达到自然状态，弹簧11.8在弹簧卡套11.9内部垂直向上运动，同时推动顶轴11.7连同移动阀芯11.3在阀体11.2里面垂直向上移动，当弹簧11.8恢复到初始位置时，顶轴11.7离开弹簧卡套11.9达到弹簧卡套11.9的上方，移动阀芯11.3的顶面到达端盖11.1内部槽的最上端面(A面)，控制移动阀芯11.3和顶轴11.7的移动位移，使车辆熄火制动装置11的HXFT口与HXFA口相通，车辆熄火制动装置11的HXFT口直接大气相连通，制动阀组总成13的FKA1口的控制气体经过车辆熄火制动装置11的HXFA口和HXFT口排出到大气中。制动阀组总成13中的板式气控液换向阀换向在没有控制气体的作用下换向，即板式气控液换向阀的T孔与A孔连通。

此时，前后驱动桥驻车制动器里面的液压油在弹簧力的作用下，经过前桥左侧轮边驻车制动器QZCA口、前桥右侧轮边驻车制动器QZCB口和后桥左侧轮边驻车制动器HZCA口、后桥右侧轮边驻车制动器HZCB口，到达制动阀组总成13的FKA5口，经过内部的减压单向阀、手动换向阀达到板式气控液换向阀的A孔，再到T孔，最后到达制动阀组总成13的FKA3口，直接回到液压油油箱，前后驱动桥驻车制动器处于制动状态，实现车辆熄火自动驻车制动功能。

因此，车辆气动系统中增加车辆熄火制动装置11后，车辆无论在何时何地停车时可以实现车辆熄火自动驻车制动功能，增加了车辆安全系数，具有很大的现实意义和社会意义。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置，其特征在于：包括阀体和端盖，所述端盖安装于所述阀体的顶部，所述阀体的中部开设有安装孔，所述安装孔内滑动安装有移动阀芯，所述移动阀芯的顶部设置有突出部分，所述端盖的底部中间设置有安装槽，所述突出部分滑动安装于所述安装槽内，所述安装槽的顶部用于连接发动机机油出油口；所述移动阀芯的底部安装有顶轴，所述顶轴的底部连接有弹簧，所述弹簧安装于弹簧卡套的内部，所述弹簧卡套设置于所述安装孔的底部。

2.根据权利要求1所述的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置，其特征在于：所述阀体和所述端盖通过连接螺钉固定连接，所述顶轴与所述移动阀芯的底部螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动装置，其特征在于：所述移动阀芯以及所述突出部分的外壁上均设置有密封槽，所述移动阀芯的密封槽内安装有第二拉杆封，用于与所述阀体密封连接，所述突出部分的密封槽内安装有第一拉杆封，用于与所述端盖密封连接。

4.一种包括如权利要求1所述的车辆熄火制动装置的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，其特征在于：还包括储气总成、总截门、启动马达总成、开关阀、电磁保护阀、启动阀、制动释放阀、风门气缸、制动阀组总成、前桥驻车制动器和后桥驻车制动器；所述储气总成的进口用于充入外界气源，所述储气总成的出口连接所述总截门，所述总截门连接所述启动马达总成以及所述开关阀，所述启动马达总成用于与发动机连接；所述开关阀连接所述电磁保护阀，并且所述开关阀能够与大气连通；所述电磁保护阀连接所述启动阀、所述制动释放阀以及所述风门气缸，所述电磁保护阀能够与大气连通；所述启动阀连接所述启动马达总成，所述启动阀能够与大气连通；所述制动释放阀连接所述车辆熄火制动装置，所述车辆熄火制动装置能够与大气连通，所述车辆熄火制动装置连接所述制动阀组总成；所述制动阀组总成连接制动蓄能器油口、液压油箱回油口以及手压泵出油口，所述制动阀组总成还连接所述前桥驻车制动器以及所述后桥驻车制动器。

5.根据权利要求4所述的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，其特征在于：所述储气总成包括储气罐，所述储气罐连接有安全阀，所述储气罐的进口连接有截止阀。

6.根据权利要求4所述的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，其特征在于：所述总截门还连接有气压表。

7.根据权利要求4所述的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，其特征在于：所述总截门与所述开关阀之间连接有气水分离器，所述气水分离器包括依次连接的气水过滤器、减压阀和压力表。

8.根据权利要求4所述的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，其特征在于：所述启动马达总成包括依次连接的启动马达、延时阀和Y型过滤器。

9.根据权利要求4所述的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，其特征在于：所述制动阀组总成包括制动阀块，所述制动阀块上安装有板式气控液换向阀、减压单向阀和手动换向阀；所述制动阀组总成通过测压软管连接液压表。

10.根据权利要求4所述的基于清洁燃烧动力控制的车辆熄火制动系统，其特征在于：所述前桥驻车制动器包括前桥左侧轮边驻车制动器和前桥右侧轮边驻车制动器；所述后桥驻车制动器包括后桥左侧轮边驻车制动器和后桥右侧轮边驻车制动器。

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