CN113389829B - 矿用自卸车及其制动器自动补偿器、制动器、制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了矿用自卸车及其制动器自动补偿器、制动器、制动方法，其中制动器自动补偿器包括补偿器壳体、补偿器活塞、排气阀、单向阀和弹性体；补偿器壳体上设有补偿器出油口和补偿器进油口；补偿器活塞设置在补偿器壳体中，在补偿器活塞与补偿器进油口之间设有弹性体，用于对抗非制动工况下的冷却液压油压力；排气阀安装在所述补偿器壳体上，用于在车辆运行初期将制动系统内的气体排出；单向阀安装在所述补偿器壳体上，用于制动器制动盘磨损后制动液压油的补偿。将制动器自动补偿器安装在制动器的入口处，通过制动器自动补偿器来自动补偿推动制动器活塞所需要的液压油的体积，使每次制动动作所需的压力油体积一定从而实现制动动作响应时间恒定。

Description

矿用自卸车及其制动器自动补偿器、制动器、制动方法

技术领域

本发明涉及一种矿用自卸车制动器自动补偿器，属于矿山机械领域。

背景技术

矿用自卸车是指在露天矿山或大型土建工地等专用道路上，为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的，作短距离运输的一种专用载重车辆。广泛应用于各类露天矿山、水电工程、铁路和公路建设工程及大型建筑工程中。在矿用自卸车的使用过程中，制动盘的厚度会因为制动磨损逐渐变小，导致制动器制动活塞的行程变长，进而导致制动响应时间变长，制动效果变差。

发明内容

本发明旨在提供一种矿用自卸车制动器自动补偿器，目的在于通过增加制动器自动补偿器，将制动器自动补偿器安装在制动器的入口处，通过制动器自动补偿器来自动补偿推动制动器活塞所需要的液压油的体积，使每次制动动作所需的压力油体积一定从而实现制动动作响应时间恒定。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明公开了一种矿用自卸车制动器自动补偿器，包括补偿器壳体、补偿器活塞、排气阀、单向阀和弹性体；所述补偿器壳体上设有补偿器出油口和补偿器进油口；所述补偿器活塞设置在补偿器壳体中，在所述补偿器活塞与补偿器进油口之间设有弹性体，用于对抗非制动工况下的冷却液压油压力；所述补偿器活塞的前端设有凸起部，当凸起部接触补偿器壳体后，补偿器活塞与补偿器出油口之间留有间隙；所述排气阀安装在所述补偿器壳体上，且通过流道与补偿器出油口相连通，用于在车辆运行初期将制动系统内的气体排出；所述单向阀安装在所述补偿器壳体上，单向阀开启后导通所述流道与补偿器进油口，单向阀关闭后截止所述流道与补偿器进油口。

作为本发明的优化方案：在所述补偿器活塞的径向外壁上设有补偿器活塞密封圈，用于将补偿器活塞左侧和右侧的液压油隔离。

优选的方案：所述弹性体为补偿器弹簧，其刚度能够根据不同车型的冷却液压油压力调整。

优选的方案：所述单向阀内设有弹簧；当补偿器活塞右侧的压力达到单向阀的设定压力后，单向阀开启；当补偿器活塞右侧制动压力油压力消失，单向阀在弹簧作用下关闭。

本发明还公开了一种矿用自卸车制动器，包括制动器壳体、位于制动器壳体中的制动盘和制动器活塞以及上述的制动器自动补偿器；所述制动器壳体上设有制动器进油口，制动器进油口与补偿器出油口相连通，随着补偿器活塞左移，压力油通过补偿器出油口进入制动器，从而实现制动动作；所述制动器壳体上设有冷却油口，所述冷却油口与制动盘相连通，冷却液压油从冷却油口进入制动器内部，使得制动盘浸泡在液压油中。

本发明还公开了一种基于上述的矿用自卸车制动器的制动方法，其方法如下：

在制动踏板被踩下之前，制动器活塞在左侧冷却液压油的压力作用下向右移动，补偿器活塞也随之向右移动，移动的行程为L，L为单次制动动作中的最大行程；

制动踏板被踩下之后，制动踏板输出的制动压力油通过补偿器进油口到达补偿器活塞右侧，由于制动压力油压力高于制动器内的冷却液压油压力，所以补偿器活塞向左移动，进而推动制动器活塞向左移动与制动盘接触并完全压死制动盘，从而产生制动力矩；

随着制动盘的磨损，补偿器活塞向左运行行程为L后，制动器活塞也无法完全压死制动盘，此时由于制动踏板保持踩下状态，制动踏板持续向补偿器活塞右侧供油，当补偿器活塞右侧的压力达到单向阀的设定压力后，单向阀开启，制动压力油经过单向阀到达补偿器活塞的左侧作为补充压力油进一步推动制动器活塞左移，直至制动器活塞完全压死制动盘；

当制动踏板松开，补偿器活塞右侧制动压力油压力消失，单向阀在自身弹簧作用下关闭，制动器活塞在冷却液压油的压力作用下向右运动，与制动盘分离，运动行程S，随着制动器活塞右移，补偿器活塞也向右移动，运动行程L。

本发明还公开了一种矿用自卸车，安装有上述的矿用自卸车制动器。

本发明有益效果：

1．制动响应时间恒定，响应速度快，车辆制动安全性高；

2. 制动响应时间恒定，操作体验好，司机驾驶舒适性高；

3. 补偿器自动补偿制动盘的磨损量，不需要定期调整制动器，降低维保人员的工作量；

4. 补偿器可以通过管路与制动器相连，也可以与制动器直接安装在一起，安装灵活；

5. 补偿器中的单向阀开启压力可以根据不同车型的制动压力调整，产品适应性强；

6. 补偿器中的补偿器弹簧刚度可以根据不同车型的冷却液压油压力调整，产品适应性强。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。

在附图中：

图1为制动器自动补偿器的结构示意图；

图2为安装有自动补偿器的制动器的工作原理示意图一；

图3为安装有自动补偿器的制动器的工作原理示意图二；

图4为安装有自动补偿器的制动器的工作原理示意图三；

图5为安装有自动补偿器的制动器的工作原理示意图四。

附图标识：1.补偿器出油口，2.补偿器活塞，3.补偿器活塞密封圈，4.排气阀，5.单向阀，6.补偿器进油口，7.补偿器弹簧，8.补偿器壳体，9.制动盘，10.制动器活塞，11.冷却油口，12. 制动器进油口。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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，一种矿用自卸车制动器自动补偿器，包括补偿器壳体8、补偿器活塞2、排气阀4、单向阀5和弹性体；补偿器壳体8上设有补偿器出油口1和补偿器进油口6；补偿器活塞2设置在补偿器壳体8中，在补偿器活塞2与补偿器进油口6之间设有弹性体，用于对抗非制动工况下的冷却液压油压力；补偿器活塞2的前端设有凸起部，当凸起部接触补偿器壳体8后，补偿器活塞2与补偿器出油口1之间留有间隙；排气阀4安装在补偿器壳体8上，且通过流道与补偿器出油口1相连通，用于在车辆运行初期将制动系统内的气体排出；单向阀5安装在补偿器壳体8上，单向阀5开启后导通流道与补偿器进油口6，单向阀5关闭后截止流道与补偿器进油口6。

作为本发明的优化方案：在补偿器活塞2的径向外壁上设有补偿器活塞密封圈3，用于将补偿器活塞2左侧和右侧的液压油隔离。

优选的方案：弹性体为补偿器弹簧7，其刚度能够根据不同车型的冷却液压油压力调整。

优选的方案：单向阀5内设有弹簧；当补偿器活塞2右侧的压力达到单向阀5的设定压力后，单向阀5开启；当补偿器活塞2右侧制动压力油压力消失，单向阀5在弹簧作用下关闭。

工作原理如下：压力油从补偿器进油口6进入补偿器，在压力油的作用下，补偿器活塞2向左移动，直至接触补偿器壳体8，补偿器出油口1与制动器进油口相连，随着补偿器活塞2左移，压力油通过补偿器出油口1进入制动器，从而实现制动动作。补偿器活塞密封圈3可以将补偿器活塞2左侧和右侧的液压油隔离，排气阀4用于在车辆运行初期将制动系统内的气体排出，单向阀5用于制动器制动盘磨损后制动液压油的补偿，补偿器弹簧7具有一定的刚度，用于对抗非制动工况下的冷却液压油压力。

本发明还公开了一种矿用自卸车制动器，包括制动器壳体、位于制动器壳体中的制动盘9和制动器活塞10以及上述的制动器自动补偿器；制动器壳体上设有制动器进油口12，制动器进油口12与补偿器出油口1相连通，随着补偿器活塞2左移，压力油通过补偿器出油口1进入制动器，从而实现制动动作；制动器壳体上设有冷却油口11，冷却油口11与制动盘9相连通，冷却液压油从冷却油口11进入制动器内部，使得制动盘9浸泡在液压油中。

下面对安装有自动补偿器的制动器的工作过程做进一步说明。

a.在制动踏板被踩下之前，如图2所示，冷却液压油从冷却油口11进入制动器内部，制动盘9浸泡在液压油中，由于制动踏板此时没有踩下，制动器活塞10右侧压力为零，冷却液压油具有较低的工作压力，所以制动器活塞10在左侧冷却液压油的压力作用下向右移动，随着制动器活塞10右移，补偿器活塞2也随之向右移动，移动的行程为L，L为单次制动动作中的最大行程。

b.制动踏板被踩下之后，如图3所示，制动踏板输出的制动压力油通过补偿器进油口6到达补偿器活塞2右侧，由于制动压力油压力高于制动器内的冷却液压油压力，所以补偿器活2向左移动，进而推动制动器活塞10向左移动与制动盘9接触并完全压死制动盘9，从而产生制动力矩，达到制动效果。

c．制动器使用初期，补偿器活塞2不需要运动一个完整的行程L即可使制动器活塞10完全压死制动盘9，随着制动盘9的磨损，补偿器活塞2向左运行一个完整的行程L(补偿器活塞2与补偿器壳体8接触)后，制动器活塞10也无法完全压死制动盘9，此时由于制动踏板保持踩下状态，制动踏板持续向补偿器活塞2右侧供油，当补偿器活塞2右侧的压力达到单向阀4的设定压力后，单向阀5开启，制动压力油经过单向阀5到达补偿器活塞2的左侧作为补充压力油进一步推动制动器活塞10左移，直至制动器活塞10完全压死制动盘9，从而实现实现制动功能，如图4所示。

d．当制动踏板松开，补偿器活塞2右侧制动压力油压力消失，单向阀5在自身弹簧作用下关闭，制动器活塞10在冷却液压油的压力作用下向右运动，与制动盘9分离，运动行程S，随着制动器活塞10右移，补偿器活塞2也向右移动，运动行程L，如图5所示。

在制动动作结束后，制动器活塞10在冷却液压油的压力作用下推动补偿器活塞2右移，由于冷却液压油的压力和补偿器弹簧7的刚度系数均为定值，所以制动器活塞10运动行程S和补偿器活塞2运动行程L的运动行程对应一个恒定体积的液压油，从而实现恒定的制动响应时间，不受制动盘磨损的影响。

本发明还公开了一种矿用自卸车，安装有上述的矿用自卸车制动器。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (9)

1.一种矿用自卸车制动器自动补偿器，其特征在于：

包括补偿器壳体、补偿器活塞、排气阀、单向阀和弹性体；

所述补偿器壳体上设有补偿器出油口和补偿器进油口；

所述补偿器活塞设置在补偿器壳体中，在所述补偿器活塞与补偿器进油口之间设有弹性体，用于对抗非制动工况下的冷却液压油压力；

所述补偿器活塞的前端设有凸起部，当凸起部接触补偿器壳体后，补偿器活塞与补偿器出油口之间留有间隙；

所述补偿器壳体内设有流道，所述流道自补偿器进油口起始至补偿器出油口止；

所述排气阀安装在所述补偿器壳体上，且通过所述流道与补偿器出油口相连通，用于在车辆运行初期将制动系统内的气体排出；

所述单向阀安装在所述补偿器壳体上，单向阀开启后导通所述流道与补偿器进油口，单向阀关闭后截止所述流道与补偿器进油口。

2.根据权利要求1所述的矿用自卸车制动器自动补偿器，其特征在于：

在所述补偿器活塞的径向外壁上设有补偿器活塞密封圈，用于将补偿器活塞左侧和右侧的液压油隔离。

3.根据权利要求1所述的矿用自卸车制动器自动补偿器，其特征在于：

所述弹性体为补偿器弹簧，其刚度能够根据不同车型的冷却液压油压力调整。

4.根据权利要求1所述的矿用自卸车制动器自动补偿器，其特征在于：

所述单向阀内设有弹簧；当补偿器活塞右侧的压力达到单向阀的设定压力后，单向阀开启；当补偿器活塞右侧制动压力油压力消失，单向阀在弹簧作用下关闭。

5.一种矿用自卸车制动器，包括制动器壳体和位于制动器壳体中的制动盘和制动器活塞，其特征在于：

还包括权利要求1至4任一项所述的制动器自动补偿器；

所述制动器壳体上设有制动器进油口，制动器进油口与补偿器出油口相连通，随着补偿器活塞左移，压力油通过补偿器出油口进入制动器，从而实现制动动作；

所述制动器壳体上设有冷却油口，所述冷却油口与制动盘相连通，冷却液压油从冷却油口进入制动器内部，使得制动盘浸泡在液压油中。

6.一种基于权利要求5所述的矿用自卸车制动器的制动方法，其特征在于：

在制动踏板被踩下之前，制动器活塞在左侧冷却液压油的压力作用下向右移动，补偿器活塞也随之向右移动，移动的行程为L，L为单次制动动作中的最大行程；

制动踏板被踩下之后，制动踏板输出的制动压力油通过补偿器进油口到达补偿器活塞右侧，由于制动压力油压力高于制动器内的冷却液压油压力，所以补偿器活塞向左移动，进而推动制动器活塞向左移动与制动盘接触并完全压死制动盘，从而产生制动力矩。

7.根据权利要求6所述的一种制动方法，其特征在于：

随着制动盘的磨损，补偿器活塞向左运行行程为L后，制动器活塞也无法完全压死制动盘，此时由于制动踏板保持踩下状态，制动踏板持续向补偿器活塞右侧供油，当补偿器活塞右侧的压力达到单向阀的设定压力后，单向阀开启，制动压力油经过单向阀到达补偿器活塞的左侧作为补充压力油进一步推动制动器活塞左移，直至制动器活塞完全压死制动盘。

8.根据权利要求7所述的一种制动方法，其特征在于：

当制动踏板松开，补偿器活塞右侧制动压力油压力消失，单向阀在自身弹簧作用下关闭，制动器活塞在冷却液压油的压力作用下向右运动，与制动盘分离，运动行程S，随着制动器活塞右移，补偿器活塞也向右移动，运动行程L。

9.一种矿用自卸车，其特征在于：

安装有权利要求5所述的矿用自卸车制动器。

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