CN205207504U - 一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统，所述制动轮缸的缸体固定在支柱上，所述支柱固定于制动底板上，所述制动底板上设有进气管、排气管，所述进气管上设有进风机，所述进风机的进风口处设有过滤器，所述排气管的出口设有蝶阀，所述蝶阀上设有电控装置，所述制动轮缸内设有压力传感器，所述制动鼓外设有测温仪，所述测温仪为红外线测温仪，所述测温仪、压力传感器通过数据线与矿车内的ECU连接，所述ECU与显示器相连，所述ECU与信号处理器相连，所述信号处理器与进风机上设有的电控装置相连。本实用新型的技术目的在于提供一种能够提高鼓式制动器的制动性能、提高散热能力、高可靠性、具有故障警示功能的一种控制系统。

Description

一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统

技术领域

本实用新型型涉及矿车制动器的控制系统领域，特别是一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统。

背景技术

鼓式制动器应用于各种工程车辆中，对各种矿车的安全性起着关键作用。

矿车所用的鼓式制动器具有成本低、制动相对可靠、维护费用低、重量较轻等优点。由于矿车通常在路况较差、弯曲、坡道长、坡度陡的路上行驶，使得驾驶员在驾驶过程中会经常刹车制动，而且矿车的重量大，在相同的速度下，矿车具有的惯性大，因此对制动器的可靠性与制动器的制动效果具有十分高的要求。

由于矿车上使用的鼓式制动器散热差，因此不仅要对鼓式制动器的结构进行升级改造，还应当给升级改造后的鼓式制动器陪有一套可靠的制动控制系统，以提高车在行驶过程中的安全性，而传统的制动器控制系统不具备对风冷鼓式矿车制动器的控制功能，因此在升级后的鼓式制动器应当有一套匹配的制动控制系统。

实用新型内容

针对上述风冷鼓式制动器的控制系统的需要，本实用新型的技术目的在于提供一种能够提高鼓式制动器的制动性能、提高散热能力、高可靠性、具有故障警示功能的一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统，通过这种控制系统不仅能够解决在矿车长时间刹车后的散热问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统，所述控制系统包括：制动蹄、摩擦片、制动鼓，所述摩擦片设于制动蹄上，所述摩擦片与制动蹄设于制动鼓内部，所述制动蹄上设有柱销，所述柱销与制动轮缸的活塞杆相连，所述制动轮缸的缸体固定在支柱上，所述制动轮缸的数量为4个，所述支柱固定于制动底板上，所述制动底板上设有进气管、排气管，所述进气管上设有进风机，所述进风机的进风口处设有过滤器，所述排气管的出口设有蝶阀，所述蝶阀上设有电控装置，所述制动轮缸内设有压力传感器，所述制动鼓外设有测温仪，所述测温仪为红外线测温仪，所述测温仪、压力传感器通过数据线与矿车内的ECU连接，所述ECU与显示器相连，所述ECU与信号处理器相连，所述信号处理器与进风机上设有的电控装置相连。

上述技术方案中，在制动轮缸内设有的压力传感器能够将制动轮缸内的液压实时传给ECU，ECU通过计算可知制动轮缸能否正常工作，设有的红外测温仪能够不占用制动鼓内的空间，红为测温仪也为非接触式测温，温度测量更简单、方便，红外测温仪将测得的温度信号传给ECU，ECU将温度信号发送给显示器，显示器显示所测得的温度，ECU发出的信号命令通过信号处理器转换后发送给电控装置，以此控制进风机的开/闭及转速。

一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统，所述压力传感器将测得的制动轮缸内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息；所述红外测温仪测得的温度t，所述ECU内设有鼓式制动器能够正常制动的最大温度T，所述红外测温仪将测得的温度t以电信号实时发送给ECU，所述ECU接收到红外测温仪的温度信号后进行数据处理，若t≤T，则ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，ECU不采取任何动作，若t≥T，则ECU判断为鼓式制动器存在制动失灵的可能，此时鼓式制动器温度过高，所述ECU向进风机的电控装置发送打开进风机的信号命令，所述信号命令通过信号处理器的处理，所述进风机的电控装置接收到ECU的信号命令后打开进风机，所述进风机的转速有四种风速，若30℃≥t-T＞0℃时，所述进风机的转速为第一档，若80℃≥t-T＞30℃时，所述进风机的转速为第二档，若150℃≥t-T＞80℃时，所述进风机的转速为第三档，若t-T＞150℃时，所述进风机的转速为第四档；

所述鼓式制动器降温后，所述红外测温仪测得的温度t≤150℃时，所述ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，所述ECU给进风机的电控装置发送关闭进风机的命令信号，所述命令信号经过信号处理器的处理后传给进风机的电控装置，所述进风机的电控装置收到命令信号后，执行关闭进风机的命令，所述ECU将所述测得的制动器温度t实时显示在显示器中，若在车辆行驶过程中，所述鼓式制动器的温度t连续2min保持在400℃以上，则所述ECU给显示器发送显示“制动器危险”的警示信息信号，所述显示器显示警示信息。

上述技术方案中，由于上述结构，通过在制动轮缸内设有压力传感器，通过ECU与显示器能够及时知道制动轮缸或制动液压管能否正常工作，通过红外测温仪将测得的矿车制动器温度发送给ECU，在ECU内对制动器设有四种温度控制模式，通过在四种温度控制模式能够灵活地控制制动器的温度，能够及时将制动器的温度降低，并且能节省能源，若制动器的温度t连续2min保持在400℃以上，则很可能降温系统有故障，降温模式失效，能够及时通知驾驶员，避免危险的发送。

一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统，所述红外线测温仪可为短波红外测温仪，所述红外测温仪为双色测温仪，所述红外测温仪的最佳波长为0.8～1.0μm。

由于上述结构，通过将红外测温仪设为短波式、双色温红外测温仪，测量制动器温度的红外测温仪的最佳波长为0.8～1.0μm，使得测量更准确。

一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统，所述压力传感器为应变膜片式压力传感器，所述应变膜片式压力传感器承受的额定压力为制动轮缸内最大可能压力的1.3倍。

由于上述结构，由于应变膜片式压力传感器的体积小而且非线性较好，具有高可靠性与准确性，为了保证压力传感器不被损坏，压力传感器的承受的额定压力应至少为所述管道内最大可能压力的1.3倍。

一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统，所述信号处理器为D/A转换器，所述D/A转换器的转换方式为并行数模转换方式。

由于上述结构，所述D/A转换器设为并行数模转换方式使得转换速率高，转换结果可靠。

本实用新型的有益效果是:

1、所述在制动器外设有的红外测温仪所测数据能够传给ECU处理，从而控制进风机与排气阀的开/闭，达到给鼓式制动器降温的目的，这样能高效控制散热壳内的温度，使得整个控制系统的控制环节少，增加控制系统的可靠性，对制动器进行风冷，使鼓式制动器的温度在安全范围内，若鼓式制动器的温度不在安全范围内，还可通过显示器对驾驶员进行警示；

2、通过在制动轮缸内设有压力传感器，能够通过显示器显示所测得的压力信息，并在压力不正常时，能够通过显示器对驾驶员提醒，增加了行车安全。

附图说明

图1是本实用新型的控制示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

图中标记：1为制动蹄、2为摩擦片、3为制动鼓、4为进风机、5为回位弹簧、6为制动轮缸、7为引流板、8为进气管、9为排气管、10为排气阀、11为支柱、12为柱销、13为制动底板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细描述。

如图1及图2所示的风冷鼓式矿车制动器的控制系统，包括制动蹄1、摩擦片2、制动鼓3、进风机4、回位弹簧5、制动轮缸6、引流板7、进气管8、排气管9、排气阀10、支柱11、柱销12、制动底板13，所述摩擦片2设于制动蹄1上，所述摩擦片2与制动蹄1设于制动鼓3内部，所述制动蹄1上设有柱销12，所述柱销12与制动轮缸6的活塞杆相连，所述制动轮缸6的缸体固定在支柱11上，所述制动轮缸6的数量为4个，所述支柱11固定于制动底板13上，所述制动底板13上设有进气管8、排气管9，所述进气管8上设有进风机4，所述进风机4的进风口处设有过滤器，所述排气管9的出口设有蝶阀，所述蝶阀上设有电控装置，所述制动轮缸6内设有压力传感器，所述制动鼓3外设有测温仪，所述测温仪为红外线测温仪，所述测温仪、压力传感器通过数据线与矿车内的ECU连接，所述ECU与显示器相连，所述ECU与信号处理器相连，所述信号处理器与进风机4上设有的电控装置相连；所述压力传感器将测得的制动轮缸6内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸6内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸6内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息；所述红外测温仪测得的温度t，所述ECU内设有鼓式制动器能够正常制动的最大温度T，所述红外测温仪将测得的温度t以电信号实时发送给ECU，所述ECU接收到红外测温仪的温度信号后进行数据处理，若t≤T，则ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，ECU不采取任何动作，若t≥T，则ECU判断为鼓式制动器存在制动失灵的可能，此时鼓式制动器温度过高，所述ECU向进风机4的电控装置发送打开进风机4的信号命令，所述信号命令通过信号处理器的处理，所述进风机4的电控装置接收到ECU的信号命令后打开进风机4，所述进风机4的转速有四种风速，若30℃≥t-T＞0℃时，所述进风机4的转速为第一档，若80℃≥t-T＞30℃时，所述进风机4的转速为第二档，若150℃≥t-T＞80℃时，所述进风机4的转速为第三档，若t-T＞150℃时，所述进风机4的转速为第四档；

所述鼓式制动器降温后，所述红外测温仪测得的温度t≤150℃时，所述ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，所述ECU给进风机4的电控装置发送关闭进风机4的命令信号，所述命令信号经过信号处理器的处理后传给进风机4的电控装置，所述进风机4的电控装置收到命令信号后，执行关闭进风机4的命令，所述ECU将所述测得的制动器温度t实时显示在显示器中，若在车辆行驶过程中，所述鼓式制动器的温度t连续2min保持在400℃以上，则所述ECU给显示器发送显示“制动器危险”的警示信息信号，所述显示器显示警示信息；所述红外线测温仪可为短波红外测温仪，所述红外测温仪为双色测温仪，所述红外测温仪的最佳波长为0.8～1.0μm；所述压力传感器为应变膜片式压力传感器，所述应变膜片式压力传感器承受的额定压力为制动轮缸6内最大可能压力的1.3倍；所述信号处理器为D/A转换器，所述D/A转换器的转换方式为并行数模转换方式。

本实用新型的风冷鼓式矿车制动器的控制系统的控制过程为：

矿车驾驶员在矿车需要减速时踩下制动踏板，使得制动油液流入制动轮缸6，制动轮缸6内的活塞推动摩擦片2紧压制动鼓3产生摩擦而形成制动，在驾驶员松开制动踏板，制动油液回流，使得制动轮缸6内的活塞缩回，在回位弹簧的作用下，制动蹄1与摩擦片2向远离制动鼓3的方向移动，使得制动器处于非制动状态；制动时，若制动轮缸6内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息；在较长时间的制动后，鼓式制动器会产生大量的热量，为了使得制动器保持良好的制动效果，通过以下方式对制动器散热：通过设于制动器外的温度测量仪将所测得的温度信号传给ECU，ECU通过判断在温度t≥300℃时，打开进风机4与排气阀10，使得通过过滤器过滤的低温气体从进气管8进入鼓式制动器内，通过引流板7的引流下，使得进入的空气沿摩擦片2与制动鼓3间的间隙流过，从排气管9排出并使得制动器降温，使得整个制动器的温度保持在允许范围内，在排出高温的过程中，也将制动产生的碎屑等杂质一同排出；当t≤150℃时，所述ECU发出关闭进风机4与排气阀10的信号命令，使得进风机4与排气阀10关闭，当制动器在制动过程中的温度t≥300℃时，进风机4与排气阀10从新打开，进而形成一个对制动器的降温循环，使得风冷鼓式制动器的制动性能够持续，避免危险的发送，减少行车事故。

Claims (5)

1.一种风冷鼓式矿车制动器的控制系统，所述控制系统包括：制动蹄（1）、摩擦片（2）、制动鼓（3），所述摩擦片（2）设于制动蹄（1）上，所述摩擦片（2）与制动蹄（1）设于制动鼓（3）内部，所述制动蹄（1）上设有柱销（12），所述柱销（12）与制动轮缸（6）的活塞杆相连，所述制动轮缸（6）的缸体固定在支柱（11）上，所述制动轮缸（6）的数量为4个，所述支柱（11）固定于制动底板（13）上，所述制动底板（13）上设有进气管（8）、排气管（9），所述进气管（8）上设有进风机（4），所述进风机（4）的进风口处设有过滤器，所述排气管（9）的出口设有蝶阀，所述蝶阀上设有电控装置，其特征是，所述制动轮缸（6）内设有压力传感器，所述制动鼓（3）外设有测温仪，所述测温仪为红外线测温仪，所述测温仪、压力传感器通过数据线与矿车内的ECU连接，所述ECU与显示器相连，所述ECU与信号处理器相连，所述信号处理器与进风机（4）上设有的电控装置相连。

2.根据权利要求1所述的风冷鼓式矿车制动器的控制系统，其特征是，所述压力传感器将测得的制动轮缸（6）内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸（6）内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸（6）内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息；所述红外测温仪测得的温度t，所述ECU内设有鼓式制动器能够正常制动的最大温度T，所述红外测温仪将测得的温度t以电信号实时发送给ECU，所述ECU接收到红外测温仪的温度信号后进行数据处理，若t≤T，则ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，ECU不采取任何动作，若t≥T，则ECU判断为鼓式制动器存在制动失灵的可能，此时鼓式制动器温度过高，所述ECU向进风机（4）的电控装置发送打开进风机（4）的信号命令，所述信号命令通过信号处理器的处理，所述进风机（4）的电控装置接收到ECU的信号命令后打开进风机（4），所述进风机（4）的转速有四种风速，若30℃≥t-T＞0℃时，所述进风机（4）的转速为第一档，若80℃≥t-T＞30℃时，所述进风机（4）的转速为第二档，若150℃≥t-T＞80℃时，所述进风机（4）的转速为第三档，若t-T＞150℃时，所述进风机（4）的转速为第四档；

所述鼓式制动器降温后，所述红外测温仪测得的温度t≤150℃时，所述ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，所述ECU给进风机（4）的电控装置发送关闭进风机（4）的命令信号，所述命令信号经过信号处理器的处理后传给进风机（4）的电控装置，所述进风机（4）的电控装置收到命令信号后，执行关闭进风机（4）的命令，所述ECU将所述测得的制动器温度t实时显示在显示器中，若在车辆行驶过程中，所述鼓式制动器的温度t连续2min保持在400℃以上，则所述ECU给显示器发送显示“制动器危险”的警示信息信号，所述显示器显示警示信息。

3.根据权利要求1或2所述的风冷鼓式矿车制动器的控制系统，其特征是，所述红外线测温仪可为短波红外测温仪，所述红外测温仪为双色测温仪，所述红外测温仪的最佳波长为0.8～1.0μm。

4.根据权利要求1或2所述的风冷鼓式矿车制动器的控制系统，其特征是，所述压力传感器为应变膜片式压力传感器，所述应变膜片式压力传感器承受的额定压力为制动轮缸（6）内最大可能压力的1.3倍。

5.根据权利要求1或2所述的风冷鼓式矿车制动器的控制系统，其特征是，所述信号处理器为D/A转换器，所述D/A转换器的转换方式为并行数模转换方式。