CN114684089B - 一种大型沙漠运输车多功能复合制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大型沙漠运输车多功能复合制动系统，对于具有前、中、后桥的车辆，在前、中、后桥上都设置有行车制动气室，在中桥和后桥上又设置有驻车制动气室；脚刹的输出气路连接于各个行车制动气室和驻车制动气室；在车辆驾驶室中，设置有两个制动手刹，一个是中央驻车手刹，连接于中央驻车制动气室执行前桥制动；另一个是中后桥驻车手刹，连接于中后桥驻车制动气室，用于后桥驻车制动和应急制动。本发明还可配置变速器和发动机辅助制动系统。本发明满足了大型载重车辆在特种工况下的运输能力，体现了制动系统多功能性和复合保障能力的特点。

Description

一种大型沙漠运输车多功能复合制动系统

技术领域

本发明涉及车辆制动技术，特别是关于一种适用于大型沙漠运输车的复合制动系统。

背景技术

对于沙漠运输车，尤其是大型重载运输车，作为一种特种车辆，主要工作于沙石路面，在沙石路面的上下坡、蜿蜒、波浪路段，车辆行车危险系数骤增，制动系统显得极其重要。根据实际工作环境及制动频次，从安全角度出发，为了满足车辆复杂路况行驶的需求，在制动形式上，单一的制动形式难以确保行车安全，一旦该制动形式失效，则无法控制局面。因此，需要设计复合制动系统以保证安全。

车辆制动常规出现在以下几种工况，一是行车制动，二是驻车制动，三是应急制动。现在车辆一般都只有前桥和后桥配备制动系统，在行车制动中，由发动机发出制动力矩，作用于制动器，通过对行车制动效能分析，目前车型前/后桥匹配的制动器所能达到的最大制动力矩只能满足附着系数为0.4以下的路面，不能满足更高要求。对于驻车制动，如果仅采用中央驻车制动，按匹配的驻车制动器推杆的输入力要求，驻车坡度只能达到35.64%，超出坡度则无法满足驻车要求，如果仅采用后桥断气刹驻车制动，仅后轮具备驻车力矩，最大只能达到14.2%坡度也不能满足驻车要求，并且两者都不能保证车辆在47%的坡道上顺利驻车。对于紧急制动，现在形式只有前轮制动，行车速度在30km/h时，要求制动距离＜20m，仅依靠前轮制动无法满足，且重载车辆在下坡路段使用前轮制动会导致转向失控。

综合以上几种情况，为了满足沙漠中满负荷条件下的制动能力，必须综合设计制动方案，满足各种制动需求。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种大型沙漠运输车多功能复合制动系统，

本发明所采用的技术方案如下：一种大型沙漠运输车多功能复合制动系统，对于具有前桥、中桥和后桥的车辆，在车辆的前桥、中桥和后桥上分别设置有行车制动气室，在车辆的中桥和后桥上分别设置有驻车制动气室；

脚刹的控制气路连接于各个所述行车制动气室和驻车制动气室；

在车辆驾驶室中，设置有两个制动手刹，一个是中央驻车手刹，另一个是中后桥驻车手刹；

所述中央驻车手刹的控制气路连接于中央驻车制动气室；

所述中后桥驻车手刹的控制气路连接于各个所述驻车制动气室。

进一步地：所述脚刹的控制气路通过中桥行车制动继动阀连接于中桥的左、右两个行车制动气室，通过后桥行车制动继动阀连接于后桥的左、右两个行车制动气室。

进一步地：所述脚刹的控制气路同时通过中桥驻车制动差动继动阀连接于中桥的左、右两个驻车制动气室，同时通过后桥驻车制动差动继动阀连接于后桥的左、右两个驻车制动气室。

进一步地：所述中后桥驻车手刹的控制气路通过同一所述中桥驻车制动差动继动阀连接于中桥的左、右两个驻车制动气室，通过同一所述后桥驻车制动差动继动阀连接于后桥的左、右两个驻车制动气室。

进一步地：同一车桥相同侧的行车制动气室和驻车制动气室合二为一采用双腔制动气室。

进一步地：所述脚刹的控制气路通过快放阀连接于前桥的左、右两个行车制动气室。

进一步地：中央驻车制动器安装在变速器输出端。

进一步地：所述多功能复合制动系统还配备有辅助行车制动系统，

所述辅助行车制动系统包括在变速器上自带的前置式液力缓速器，和/或在发动机上自带的排气装置。

进一步地：所述多功能复合制动系统还预留有挂车制动系统；

所述脚刹的控制气路同时连接于挂车制动阀；

所述中后桥驻车手刹的控制气路同时连接于挂车制动阀。

本发明为了满足大型载重车辆在沙漠、沼泽、爬坡等特种工况下的运输能力，特对车辆提供复合制动系统，对于行车制动方面，前后桥都设置制动，制动效果好且有保障，并且各个桥独立采用制动阀控制；对于驻车制动，也采用双制动方式，不仅在中央制动还在后桥上制动，也体现了多方复合制动能力。并且，行车制动和驻车制动在同一车桥上采用差动继动阀，防止驻车时误踩脚刹时造成气室破坏。此外，还在变速器和发动机上设置行车辅助制动，利用断气刹实现应急制动。以上配置体现了制动系统多功能性和复合保障能力的特点。

附图说明

图1为本发明复合制动系统的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，其中附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

为了满足沙漠运输车辆在特种工况下既能载的重，又能停的住（尤其坡停）的要求，本发明提供一种大型沙漠运输车多功能复合制动系统，该复合制动系统包括执行行车制动、驻车制动和应急制动几种功能模式，其中用到的某些部件可兼顾执行多种制动功能。

一、行车制动

如图1所示，本发明在行车制动上，采用了前、后双回路气压制动的方案，在前桥、中桥和后桥三根车桥上全都执行制动，前回路A为前桥提供制动，后回路B为中桥和后桥提供制动。

在前回路A中，备有一个快放阀11和两个行车制动气室：前桥左行车制动气室12、前桥右行车制动气室13，两个制动气室分别安装在前桥左侧和右侧，脚刹1的控制气路连接到快放阀11，快放阀11的两个输出气路分别连接到前桥左行车制动气室12和前桥右行车制动气室13。

在后回路B中，备有中桥行车制动继动阀21和中桥驻车制动差动继动阀22，以及后桥行车制动继动阀31和后桥驻车制动差动继动阀32，脚刹1的控制气路同时连接到后回路的这四个继动阀。中桥行车制动继动阀21同时连接中桥左行车制动气室211和中桥右行车制动气室212，中桥驻车制动差动继动阀22同时连接中桥左驻车制动气室221和中桥右驻车制动气室222；同理，后桥行车制动继动阀31同时连接后桥左行车制动气室311和后桥右行车制动气室312，后桥驻车制动差动继动阀32同时连接后桥左驻车制动气室321和后桥右驻车制动气室322。进一步地，在同一根桥同一侧的行车制动气室和驻车制动气室合二为一采用双腔制动气室。

本发明的行车制动器采用随桥附带制动器，前桥为气压鼓式制动器，制动力矩达到51200N.m，中、后桥采用气压盘式制动器，单桥制动力矩可达100000N.m，气室压力为10bar。

与以往不同，本发明在前桥和中、后桥上都配备有制动气室，中、后桥同时制动，增大了制动力，特别是在重载、坡路情况下为制动提供了保障。中、后桥配备行车制动继动阀和驻车制动差动继动阀，不仅在行车中能够执行行车制动，在驻车时也能执行驻车制动，中、后桥配备的驻车制动差动继动阀，具有双重作用，它不仅在行车制动中受脚刹气压控制，还在驻车制动中受手刹气压控制，依靠压差动作，防止了在驻车时误踩脚刹时造成气室破坏。

另外，本发明除了配备上述基本行车制动系统基础上,还备有辅助行车制动系统，辅助行车制动是在脚刹制动力不足或者失效时提供辅助制动的作用，辅助行车制动是由变速器上自带的前置式液力缓速器提供制动力，或者由发动机上自带的排气装置制动，液力缓速器和发动机排气制动，车速越高制动性能越好，车速过低性能越差。行车制动的优先逻辑是：刹车踏板有两段行程，分别是自由行程和有效行程；向下踩动脚刹时，当脚刹位于自由行程区间时，辅助制动会介入使车辆减速；当脚刹位于有效行程区间时，车桥制动，刹车力矩随踩下脚刹的幅度变化；当紧急制动时，完全踩下脚刹，此时辅助制动和车桥制动同时生效。

二、驻车制动

本发明在驻车制动上，采用了中央驻车制动+中、后桥驻车制动的复合制动方案。在驾驶室内同时安装两个制动手刹，一个是中央驻车手刹2，一个是中后桥驻车手刹3（断气刹）。中央驻车手刹2控制连接至中央驻车制动气室4，构成中央驻车制动回路C。制动气室连接制动器，中央驻车制动器可随变速器总成附带，安装位置为变速器输出端，中央驻车制动器可选为气压鼓式制动器，制动器经过分动箱、三根车桥后可放大32倍，最大制动力可达10168N.m。中央驻车制动主要能为前桥提供下坡制动。

中后桥驻车手刹3的控制气路同时连接到中桥驻车制动差动继动阀22和后桥驻车制动差动继动阀32，构成中、后桥驻车制动回路D。驻车制动差动继动阀有两个制动进气口，一个是行车制动进气口，一个是驻车制动进气口，本发明巧妙利用差动继动阀，提供差动力，既具有继动阀功能，同时还可以防止行车制动和驻车制动同时起作用，还有紧急制动功能。中央驻车制动器主要为前桥提供驻车制动力，本发明增加了驻车制动后回路，驻车制动差动继动阀为中后桥提供驻车制动力。采用中央驻车制动器与断气刹共同作用，保证前、后轮都有驻车力，在中央驻车制动力基础上，增大了后桥驻车力，中央驻车制动和中、后桥驻车制动的共同作用驻车坡度可以达到61.07%。

在驾驶室内采用双驻车手刹操纵手柄，因驻车制动操纵手柄相同，都采用手刹的方式，驾驶员可根据日常路况判断采用何种驻车执行方式，例如较平坦路面（一般公路标准的坡度＜8%）仅使用断气刹；遇到较大坡度，无法判断坡度大小，为了驻车可靠，优先使用中央驻车，再用断气刹，车辆驻坡停稳后缓慢松开脚制动；若车辆在坡道起步，驾驶员踩住脚刹的同时，优先解除中央驻车，然后由脚刹移向加速踏板，在加速起步过程中再缓慢解除断气刹驻车制动，避免坡道溜车；为了操作清晰，将两个驻车手刹分别张贴标签。

本发明在中、后桥上同时配备了行车制动和驻车制动系统，减轻前桥制动压力，为重载情况下和大坡度情况下的制动提供了保障。

三、应急制动

对于应急制动，速度在30km/h时，要求制动距离＜20m，仅依靠前轮制动无法满足。但可以同步采用断气刹，弥补后轮制动失效（仅断气刹时，制动距离满足＜20m的要求）。所以，应急制动是利用中、后桥的断气刹，即中后桥驻车手刹3执行。

本发明还预留了挂车制动系统，如图1所示，行车制动的前回路和后回路都分出一支路通向挂车制动阀5，驻车制动的中、后桥制动回路也分出一支路通向挂车制动阀5，在行车制动和驻车制动都能满足。

整体来讲，本发明为大型车辆提供了前后桥复合制动，保证了大载荷下的行车和驻车安全。

Claims (3)

1.一种大型沙漠运输车多功能复合制动系统，其特征在于：对于具有前桥、中桥和后桥的车辆，在车辆的前桥、中桥和后桥上分别设置有行车制动气室，在车辆的中桥和后桥上分别设置有驻车制动气室；

脚刹的控制气路连接于各个所述行车制动气室和驻车制动气室；

在车辆驾驶室中，设置有两个制动手刹，分别设置标签，一个是中央驻车手刹，另一个是中后桥驻车手刹；

所述中央驻车手刹的控制气路连接于中央驻车制动气室，中央驻车制动器安装在变速器输出端；

所述中后桥驻车手刹的控制气路连接于各个所述驻车制动气室；

其中，

所述脚刹的控制气路通过快放阀连接于前桥的左、右两个行车制动气室；

所述脚刹的控制气路通过中桥行车制动继动阀连接于中桥的左、右两个行车制动气室，通过后桥行车制动继动阀连接于后桥的左、右两个行车制动气室；

并且，所述脚刹的控制气路同时通过中桥驻车制动差动继动阀连接于中桥的左、右两个驻车制动气室，同时通过后桥驻车制动差动继动阀连接于后桥的左、右两个驻车制动气室；

所述中后桥驻车手刹的控制气路通过同一所述中桥驻车制动差动继动阀连接于中桥的左、右两个驻车制动气室，通过同一所述后桥驻车制动差动继动阀连接于后桥的左、右两个驻车制动气室；

位于同一车桥相同侧的行车制动气室和驻车制动气室合二为一采用双腔制动气室；

当车辆在平坦路面驻车时，仅使用所述中后桥驻车手刹；

当车辆在坡度路面驻车时，先使用所述中央驻车手刹，再使用所述中后桥驻车手刹，且在车辆驻坡停稳后再松开脚刹；

当车辆在坡度路面起步时，驾驶员踩住脚刹的同时，先解除所述中央驻车手刹，再将脚由脚刹移向加速踏板，然后再解除所述中后桥驻车手刹。

2.根据权利要求1所述的大型沙漠运输车多功能复合制动系统，其特征在于：所述多功能复合制动系统还配备有辅助行车制动系统，

所述辅助行车制动系统包括在变速器上自带的前置式液力缓速器，和/或在发动机上自带的排气装置。

3.根据权利要求1所述的大型沙漠运输车多功能复合制动系统，其特征在于：所述多功能复合制动系统还预留有挂车制动系统，

所述脚刹的控制气路同时连接于挂车制动阀；

所述中后桥驻车手刹的控制气路同时连接于挂车制动阀。

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