CN113291274A - 车辆制动系统和作业车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，提供一种车辆制动系统和作业车辆。所述车辆制动系统包括储气装置、手制动阀、挂车阀、第一差动阀和前桥膜片制动气室；储气装置的出气口分别与手制动阀的进气口和挂车阀的进气口相连，手制动阀的出气口与挂车阀的手制动控制口相连，挂车阀的出气口与第一差动阀的第一控制口相连；储气装置的出气口与第一差动阀的进气口与相连，第一差动阀的出气口与前桥膜片制动气室相连。该车辆制动系统在不改变现有的前桥膜片制动气室的情况下，增加了纯气压控制的前桥驻车制动系统，通过操作手制动阀可同时完成前桥驻车制动和后桥驻车制动，提高了车辆制动的可靠性，防止重型车辆在陡坡路况下发生驻车失效而出现溜车的现象。

Description

车辆制动系统和作业车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆制动系统和作业车辆。

背景技术

车辆的制动系统包括行车制动系统和驻车制动系统，并分为前桥制动和后桥制动。由于车辆前桥的结构限制，前桥通常只设置有行车制动装置，即只有行车气室。后桥则包括行车制动装置和驻车制动装置。在普通路况下停车，通过后桥的驻车制动装置即能实现有效驻车。

然而，对于中型或重型车辆，例如起重机、混凝土泵车、挖掘机等作业车辆来说，由于其本身的轴荷大，当车辆停驻在陡坡时，单靠后桥的驻车制动装置进行制动，可能发生制动失效而导致溜车。

发明内容

本发明提供一种车辆制动系统和作业车辆，用以解决现有技术中的作业车辆在停驻陡坡时，单靠后桥的驻车制动装置进行制动，可能发生制动失效而导致溜车。

本发明提供一种车辆制动系统，包括储气装置、手制动阀、挂车阀、第一差动阀和前桥膜片制动气室；所述储气装置的出气口分别与手制动阀的进气口和挂车阀的进气口相连，手制动阀的出气口与挂车阀的手制动控制口相连，挂车阀的出气口与第一差动阀的第一控制口相连；所述储气装置的出气口与第一差动阀的进气口相连，第一差动阀的出气口与所述前桥膜片制动气室相连。

根据本发明提供的一种车辆制动系统，还包括第二差动阀和后桥复合制动气室，第二差动阀的进气口与所述储气装置的出气口相连，第二差动阀的第一控制口与所述手制动阀的出气口相连，第二差动阀的出气口与所述后桥复合制动气室的驻车制动气室相连。

根据本发明提供的一种车辆制动系统，还包括脚制动阀，所述脚制动阀的进气口与所述储气装置的出气口相连，所述脚制动阀的出气口与第一差动阀的第二控制口相连。

根据本发明提供的一种车辆制动系统，还包括继动阀，继动阀的控制口与脚制动阀的出气口相连，继动阀的进气口与所述储气装置的出气口相连，继动阀的出气口与所述后桥复合制动气室的行车制动气室相连。

根据本发明提供的一种车辆制动系统，所述继动阀的出气口还与第二差动阀的第二控制口相连。

根据本发明提供的一种车辆制动系统，所述储气装置包括第一储气筒和第二储气筒，所述脚制动阀为双腔制动总阀，双腔制动总阀的两个进气口分别与所述第一储气筒和所述第二储气筒相连，所述双腔制动总阀的两个出气口分别与所述第一差动阀的第二控制口和所述继动阀的控制口相连。

根据本发明提供的一种车辆制动系统，所述储气装置还包括第三储气筒，所述第三储气筒的出气口分别与所述手制动阀的进气口和所述挂车阀的进气口相连。

根据本发明提供的一种车辆制动系统，还包括四回路保护阀，所述第一储气筒、所述第二储气筒和所述第三储气筒的进气口分别通过所述四回路保护阀与空气压机的出气口相连。

根据本发明提供的一种车辆制动系统，所述第一差动阀与所述前桥膜片制动气室之间以及所述继动阀与所述后桥复合制动气室之间的气路上均设置有ABS电磁阀。

本发明还提供一种作业车辆，包括如上述任一种车辆制动系统。

本发明提供的车辆制动系统和作业车辆，通过在手制动阀与前桥膜片制动气室之间设置挂车阀和第一差动阀，使得前桥能够通过手制动阀实现驻车制动。由于挂车阀和第一差动阀均为纯气压控制阀，即在现有车辆中的后桥驻车制动系统的基础上，且在不改变现有的前桥膜片制动气室的情况下，增加了纯气压控制的前桥驻车制动系统，驾驶员通过操作手制动阀可同时完成前桥驻车制动和后桥驻车制动，提高了车辆制动的可靠性，防止重型车辆在陡坡路况下发生驻车失效而出现溜车的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的车辆制动系统的结构示意图；

附图标记：

1、手制动阀； 11、手制动阀的进气口；

12、手制动阀的出气口； 2、挂车阀；

211、挂车阀的进气口； 222、挂车阀的出气口；

243、挂车阀的手制动控制口； 3、第一差动阀；

31、第一差动阀的进气口； 32、第一差动阀的出气口；

341、第一差动阀的第二控制口； 342、第一差动阀的第一控制口；

4、前桥膜片制动气室； 5、第二差动阀；

51、第二差动阀的进气口； 52、第二差动阀的出气口；

541、第二差动阀的第二控制口； 542、第二差动阀的第一控制口；

6、后桥复合制动气室； 7、脚制动阀；

711、脚制动阀的第一进气口； 721、脚制动阀的第一出气口；

712、脚制动阀的第二进气口； 722、脚制动阀的第二出气口；

8、继动阀； 81、继动阀的进气口；

82、继动阀的出气口； 84、继动阀的控制口；

91、第一储气筒； 92、第二储气筒；

93、第三储气筒。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示为本发明提供的车辆制动系统的结构示意图。本发明实施例提供的车辆制动系统包括储气装置、手制动阀1、挂车阀2、第一差动阀3和前桥膜片制动气室4。储气装置的出气口分别与手制动阀的进气口11和挂车阀的进气口211相连。手制动阀的出气口12与挂车阀的手制动控制口243相连，挂车阀的出气口222与第一差动阀的第一控制口342相连。储气装置的出气口与第一差动阀的进气口31相连，第一差动阀的出气口32与前桥膜片制动气室4相连。

其中，挂车阀2包括三个控制口，其中一个控制口为用于与手制动阀1连接的手制动控制口，另两个控制口堵塞(图中未示出)；挂车阀2还包括两个气源口，其中一个气源口为挂车阀的进气口211，另一个气源口堵塞(图中未示出)；挂车阀2还包括一个挂车阀的出气口222；挂车阀2还包括一个排气口(图中未示出)。

第一差动阀3包括两个控制口，其中一个控制口用于与挂车阀2的出气口相连，即本发明实施例中的第一差动阀的第一控制口342，另一个控制口用于与脚制动阀的出气口相连，即本发明实施例中的第一差动阀的第二控制口341。无论第一差动阀的第一控制口342进气还是第一差动阀的第二控制口341进气，或者第一差动阀的第一控制口342和第一差动阀的第二控制口341同时进气，均会连通其第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32。

当需要对车辆进行驻车制动时，拉手刹使手制动阀1断开，手制动阀的出气口12与手制动阀1的排气口(图中未示出)相通，从而使挂车阀的手制动控制口243处的高压气体通过手制动阀1的排气口排出大气。此时挂车阀的进气口211和挂车阀的出气口222连通，储气装置内的高压气体依次经挂车阀的进气口211和挂车阀的出气口222进入第一差动阀的第一控制口342，使得第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32连通。储气装置内的高压气体依次经过第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32进入前桥膜片制动气室4。推动膜片移动从而推出气室顶杆，实现前桥驻车制动。

当需要解除车辆驻车制动时，松开手刹使手制动阀1打开，储气装置内的高压气体依次经过手制动阀的进气口11和手制动阀的出气口12进入挂车阀的手制动控制口243，使挂车阀的进气口211与挂车阀的出气口222断开，并连通挂车阀的出气口222和挂车阀的排气口(图中未示出)。第一差动阀的第一控制口342失去气压，使第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32断开，并连通第一差动阀的出气口32和第一差动阀的排气口(图中未示出)。前桥膜片制动气室4内的高压气体通过第一差动阀3排出大气，气室顶杆回缩，从而解除前桥驻车制动。

本发明实施例提供的车辆制动系统，通过在手制动阀1与前桥膜片制动气室4之间设置挂车阀2和第一差动阀3，使得前桥能够通过手制动阀1实现驻车制动。由于挂车阀2和第一差动阀3均为纯气压控制阀，即本发明实施例提供的前桥驻车系统，在现有车辆中的后桥驻车制动系统的基础上，且在不改变现有的前桥膜片制动气室的情况下，增加了纯气压控制的前桥驻车制动系统，驾驶员通过操作手制动阀可同时完成前桥驻车制动和后桥驻车制动，提高了车辆制动的可靠性，防止重型车辆在陡坡路况下发生驻车失效而出现溜车的现象。

进一步地，本发明实施例提供的车辆制动系统还包括第二差动阀5和后桥复合制动气室6。第二差动阀的进气口51与储气装置的出气口相连，第二差动阀的第一控制口542与手制动阀的出气口12相连，第二差动阀的出气口52与后桥复合制动气室6的驻车制动气室相连。

其中，后桥复合制动气室6包括行车制动气室和驻车制动气室。其行车制动气室为膜片气室，驻车制动气室为弹簧气室。第二差动阀的出气口52与后桥驻车制动气室连通。在车辆处于驻车制动状态时，驻车制动气室的进气口通过第二差动阀5与大气连通。在车辆处于解除驻车状态时，驻车制动气室的进气口与第二差动阀的出气口52连通，使储气装置内的高压气体能够进入驻车制动气室压缩弹簧，使气室顶杆回缩。

当需要对车辆进行驻车制动时，拉手刹使手制动阀1断开，手制动阀的出气口12与手制动阀1的排气口相通，第二差动阀的第一控制口542处的高压气体通过手制动阀1的排气口排出大气。此时第二差动阀的出气口52与第二差动阀的排气口(图中未示出)连通，后桥驻车制动气室内的高压气体通过第二差动阀5排出大气。后桥复合制动气室6内的顶杆在弹簧力下推出，实现后桥驻车制动。

当需要解除车辆驻车制动时，松开手刹使手制动阀1打开，储气装置内的高压气体依次经过手制动阀的进气口11和手制动阀的出气口12，并一路进入挂车阀的手制动控制口243，另一路进入第二差动阀的第一控制口542。其中，进入第二差动阀的第一控制口542的高压气体控制第二差动阀的进气口51和第二差动阀的出气口52连通，使储气装置内的高压气体依次经过第二差动阀的进气口51和第二差动阀的出气口52进入驻车制动气室，气室顶杆回缩，从而解除后桥驻车制动。

本发明实施例提供的车辆制动系统还包括脚制动阀7，脚制动阀7的进气口与储气装置的出气口相连，脚制动阀7的出气口与第一差动阀的第二控制口341相连。在车辆行驶过程中，通过脚制动阀7对车辆的前桥进行行车制动。

具体的，当需要对车辆进行行车制动时，踩下踏板使脚制动阀的进气口和出气口连通，储气装置内的高压气体依次经过脚制动阀7的进气口和出气口进入第一差动阀的第二控制口341，使第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32连通。储气装置内的高压气体依次经过第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32进入前桥膜片制动气室4，实现前桥行车制动。

当需要解除车辆的行车制动时，松开踏板使脚制动阀的进气口和出气口断开，第一差动阀的第二控制口341失去气压，使第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32断开，并连通第一差动阀的出气口32和第一差动阀的排气口。前桥膜片制动气室4内的高压气体通过第一差动阀3排出大气，气室顶杆在回位弹簧的作用下回缩，从而解除前桥行车制动。

进一步地，本发明实施例提供的车辆制动系统还包括继动阀8，继动阀的控制口84与脚制动阀7的出气口相连，继动阀的进气口81与储气装置的出气口相连，继动阀的出气口82与后桥复合制动气室6的行车制动气室相连。在车辆行驶过程中，通过脚制动阀7对车辆的后桥进行行车制动。

第二差动阀的出气口52与后桥行车制动气室连通。在车辆行车制动状态时，行车制动气室的进气口与继动阀的出气口82连通，以使储气装置内的高压气体能够进入行车制动气室推动膜片移动，使气室顶杆推出。在车辆处于解除行车制动状态时，行车制动气室的进气口通过继动阀8与大气连通，气室顶杆回缩。

具体的，当需要对车辆进行行车制动时，踩下踏板使脚制动阀的进气口和出气口连通，储气装置内的高压气体依次经过脚制动阀7的进气口和出气口进入继动阀的控制口84，使继动阀的进气口81和继动阀的出气口82连通。储气装置内的高压气体依次经过继动阀的进气口81和继动阀的出气口82进入行车制动气室，实现后桥行车制动。

当需要解除车辆的行车制动时，松开踏板使脚制动阀的进气口和出气口断开，第一差动阀的第二控制口341失去气压，使第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32断开，并连通第一差动阀的出气口32和第一差动阀的排气口。前桥膜片制动气室4内的高压气体通过第一差动阀3排出大气，顶杆在回位弹簧的作用下回缩，从而解除前桥行车制动。

进一步地，继动阀的出气口82还与第二差动阀的第二控制口541相连。当拉手刹又踩脚刹时，即手制动阀1和脚制动阀7同时打开时，第二差动阀的第一控制口542没气，储气装置内的高压气气体一部分通过继动阀进入后桥复合制动气室6的行车制动气室，另一部分进入第二差动阀的第二控制口541，随着第二差动阀的第二控制口541的气压逐渐增大，第二差动阀的出气口52的气压逐渐增大，顶开后桥复合制动气室6内的驻车制动气室，从而逐渐解除手制动阀1，防止制动力过大，起到保护作用。

本发明实施例提供的车辆制动系统对前桥的行车制动是通过脚制动阀7、第一差动阀3使前桥膜片制动气室4进气来实现；对前桥的驻车制动是通过手制动阀1、挂车阀2、第一差动阀3使前桥膜片制动气室4进气来实现。

本发明实施例提供的车辆制动系统对后桥的行车制动是通过脚制动阀7、继动阀8使后桥复合制动气室6的行车制动气室进气来实现；对后桥的驻车制动是通过手制动阀1、第二差动阀5使后桥复合制动气室6的驻车制动气室排气来实现。

进一步地，本发明实施例中，储气装置包括第一储气筒91和第二储气筒92，脚制动阀7为双腔制动总阀，双腔制动总阀的两个进气口分别与第一储气筒91和第二储气筒92相连，双腔制动总阀的两个出气口分别与第一差动阀的第二控制口341和继动阀的控制口84相连。

具体地，脚制动阀的第一进气口711与第一储气筒91的出气口相连，脚制动阀的第一出气口721与第一差动阀的第二控制口341相连。脚制动阀的第二进气口712与第二储气筒92的出气口相连，脚制动阀的第二出气口722与继动阀的控制口84相连。

其中，第一储气筒91与第一差动阀的进气口31相连，第二储气筒92与继动阀的进气口81相连。通过第一储气筒91向前桥膜片制动气室4供气，为前桥的行车制动和驻车制动提供气压；第二储气筒92向后桥复合制动气室6的行车制动气室供气，为后桥的行车制动提供气压。通过两个单独的储气筒分别为前桥的行车制动和后桥的行车制动供气，能够提高行车制动的可靠性。

进一步地，本发明实施例中，储气装置还包括第三储气筒93。手制动阀1与第三储气筒93相连。其中，第三储气筒93的出气口分别与第二差动阀的进气口51、手制动阀的进气口11和挂车阀的进气口211相连。

通过单独的第三储气筒93向后桥复合制动气室6的驻车制动气室供气，为解除后桥的驻车制动提供气压。同时，还通过第三储气筒93向第一差动阀的第一控制口342提供气压，以控制第一差动阀的进气口和出气口的通断。本发明实施例提供的车辆制动系统中的前桥行车制动、后桥行车制动以及前桥和后桥的驻车制动的气路相互独立，提高了制动系统的可靠性。

进一步地，本发明实施例提供的车辆制动系统还包括四回路保护阀，第一储气筒91、第二储气筒92和第三储气筒93的进气口分别与四回路保护阀与空气压机的出气口相连。其中，四回路保护阀包括四个出气口，第一储气筒91、第二储气筒92和第三储气筒93分别与其中的三个出气口相连，另一出气口用于连接车辆的其他辅助气压控制系统。

进一步地，本发明实施例中，第一差动阀3与前桥膜片制动气室4之间以及继动阀8与后桥复合制动气室6之间的气路上均设置有ABS电磁阀。当车辆工作在防抱死制动状态时，通过ABS电磁阀调节前桥和后桥的行车制动力。

本发明还提供一种作业车辆，该作业车辆包括上述任一实施例所述的车辆制动系统。该作业车辆可以为起重机、混凝土泵车、消防车、挖掘机、压路机或挖掘机等。

当需要对该作业车辆进行驻车制动时，拉手刹使手制动阀1断开，使手制动阀的出气口12与手制动阀1的排气口(图中未示出)相通，可同时实现前桥驻车制动和后桥驻车制动。具体过程如下：

一方面，挂车阀的手制动控制口243处的高压气体通过手制动阀1的排气口排出大气。此时挂车阀的进气口211和挂车阀的出气口222连通，储气装置内的高压气体依次经挂车阀的进气口211和挂车阀的出气口222进入第一差动阀的第一控制口342，使得第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32连通。储气装置内的高压气体依次经过第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32进入前桥膜片制动气室4，从而推出气室顶杆，实现作业车辆的前桥驻车制动。

另一方面，第二差动阀的第一控制口542处的高压气体通过手制动阀1的排气口排出大气。此时第二差动阀的出气口52与第二差动阀的排气口(图中未示出)连通，后桥驻车制动气室内的高压气体通过第二差动阀5排出大气。后桥复合制动气室6内的顶杆在弹簧力下推出，实现作业车辆的后桥驻车制动。

当需要解除该作业车辆的驻车制动时，松开手刹使手制动阀1打开，使储气装置内的高压气体依次经手制动阀的进气口11和手制动阀的出气口12后，一部分进入挂车阀的手制动控制口243，另一部分进入第二差动阀的第一控制口542，可同时实现前桥驻车制动的解除和后桥驻车制动的解除。具体过程如下：

一方面，进入挂车阀的手制动控制口243的高压气体使挂车阀的进气口211与挂车阀的出气口222断开，并连通挂车阀的出气口222和挂车阀的排气口(图中未示出)。第一差动阀的第一控制口342失去气压，使第一差动阀的进气口31和第一差动阀的出气口32断开，并连通第一差动阀的出气口32和第一差动阀的排气口(图中未示出)。前桥膜片制动气室4内的高压气体通过第一差动阀3排出大气，气室顶杆回缩，从而解除作业车辆的前桥驻车制动。

另一方面，进入第二差动阀的第一控制口542的高压气体控制第二差动阀的进气口51和第二差动阀的出气口52连通，使储气装置内的高压气体依次经过第二差动阀的进气口51和第二差动阀的出气口52进入驻车制动气室，气室顶杆回缩，从而解除作业车辆的后桥驻车制动。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆制动系统，其特征在于，包括储气装置、手制动阀、挂车阀、第一差动阀和前桥膜片制动气室；所述储气装置的出气口分别与手制动阀的进气口和挂车阀的进气口相连，手制动阀的出气口与挂车阀的手制动控制口相连，挂车阀的出气口与第一差动阀的第一控制口相连；所述储气装置的出气口与第一差动阀的进气口相连，第一差动阀的出气口与所述前桥膜片制动气室相连。

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，还包括第二差动阀和后桥复合制动气室，第二差动阀的进气口与所述储气装置的出气口相连，第二差动阀的第一控制口与所述手制动阀的出气口相连，第二差动阀的出气口与所述后桥复合制动气室的驻车制动气室相连。

3.根据权利要求2所述的车辆制动系统，其特征在于，还包括脚制动阀，所述脚制动阀的进气口与所述储气装置的出气口相连，所述脚制动阀的出气口与第一差动阀的第二控制口相连。

4.根据权利要求3所述的车辆制动系统，其特征在于，还包括继动阀，继动阀的控制口与脚制动阀的出气口相连，继动阀的进气口与所述储气装置的出气口相连，继动阀的出气口与所述后桥复合制动气室的行车制动气室相连。

5.根据权利要求4所述的车辆制动系统，其特征在于，所述继动阀的出气口还与第二差动阀的第二控制口相连。

6.根据权利要求4所述的车辆制动系统，其特征在于，所述储气装置包括第一储气筒和第二储气筒，所述脚制动阀为双腔制动总阀，双腔制动总阀的两个进气口分别与所述第一储气筒和所述第二储气筒相连，所述双腔制动总阀的两个出气口分别与所述第一差动阀的第二控制口和所述继动阀的控制口相连。

7.根据权利要求6所述的车辆制动系统，其特征在于，所述储气装置还包括第三储气筒，所述第三储气筒的出气口分别与所述手制动阀的进气口和所述挂车阀的进气口相连。

8.根据权利要求7所述的车辆制动系统，其特征在于，还包括四回路保护阀，所述第一储气筒、所述第二储气筒和所述第三储气筒的进气口分别通过所述四回路保护阀与空气压机的出气口相连。

9.根据权利要求4所述的车辆制动系统，其特征在于，所述第一差动阀与所述前桥膜片制动气室之间以及所述继动阀与所述后桥复合制动气室之间的气路上均设置有ABS电磁阀。

10.一种作业车辆，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的车辆制动系统。

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