CN206871054U - 矿用自卸车液压辅助制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用自卸车液压辅助制动系统，包括制动供油系统，所述制动供油系统连接有压力开关，且通过单向阀Ⅰ连接有辅助制动供油系统、驻车制动系统以及行车制动系统，辅助制动供油系统有双向定量泵提供压力油液，驻车制动系统包含独立的蓄能器，行车制动系统具备双路独立的制动油路。本实用新型效果明显，方便易用，通过辅助制动供油系统、驻车制动系统以及行车制动系统避免了以蓄能器为动力源的空间局限性和不可持续性，同时也避免了完全依靠外部动力源的局限性，提高了辅助制动的持续性和可靠性，扩大了辅助制动系统的应用范围。

Description

矿用自卸车液压辅助制动系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压辅助制动系统，属工程机械液压技术领域,具体是一种矿用自卸车液压辅助制动系统。

背景技术

制动系统是矿用运输自卸车中最为关键的系统之一，它时刻决定着整车的行驶安全性和可靠性，因此包含辅助制动系统的制动系统标准（即ISO3450或GB/T 21152）几乎是所有的矿车车辆必须满足的标准。目前符合标准的辅助制动系统全部以制动蓄能器作为辅助动力源，当制动系统出现故障，蓄能器的高压油源可以满足不少于5次的完全制动。然而，在实际运用中，随着运输距离的增加，这一标准却只能满足车辆运行的基本需求。中小吨位的矿用自卸车运输距离较远（不小于5KM），一旦制动供油系统无法工作（出现这一故障的因素很多，可以来自制动系统内部，也可能来自制动系统外部，例如，发动机故障可以导致制动泵没有驱动力而无法工作，制动泵故障也可以导致制动供油系统无法工作），依靠辅助制动完成多次制动后依然无法达到维修点，此时制动蓄能器已经无法提供制动压力，驻车制动无法解除，而行车制动也无法使用。此外，车辆出现故障时，牵引车无法立刻到达事故现场进行拖车，在准备拖车设备的过程中，蓄能器内的油液压力也由于液压系统固有的泄露会逐渐下降，从而使辅助制动能力进一步下降。

因此，很多情况下，从车辆的制动供油系统无法工作开始，到故障车辆具备拖车条件时，蓄能器的压力已经下降到无法满足制动要求，故障车辆的制动能力完全丧失。此时车辆被驻车制动器内的弹簧施加驻车制动而难以拖动，拖车时需要手动拆除驻车制动弹簧来解除驻车制动。但拖动没有任何制动能力的矿用车是非常危险的，需要使用拖车连杆来完成拖车，如果无法使用拖车连杆，需要前后两个牵引车来实现拖车，以防止故障车辆在拖车过程中失控而发生危险。

针对这一问题，目前的解决方案主要集中在两方面。一种解决方案集中在增加制动蓄能器的容量并提高液压系统的工作效率，使辅助制动的富裕量足够大，以确保在一定的时间内蓄能器的油液压力处于满足基本制动的压力之上。但拖车过程中，经过几次制动，蓄能器的油液压力也会很快下降到基本制动的压力之下而丧失制动能力，此外，大容量的蓄能器的安装和维护要占用更多的车辆空间。另一种解决方案集中在接入外部压力油源，外部油源可以是牵引车辆的压力油源、也可以是便携式手动泵。具体方案包括且不限于在制动蓄能器的油路上安装快插接头或类似元件（例如，测压接头，取样接头等也是一种小型快插接头），并设计一条与快插接头匹配的压力线。当制动功能完全丧失时，可以通过这类接头和压力线将故障车辆的制动系统与外部油源快速连接起来，并完成制动系统的充液，一次充液就可以使故障车辆的制动能力维持一段时间；如果条件允许，也可以将压力线始终与外部油源连接，以实现持续补充压力油液，以提供持续的压力油。但是，外部油源的多次接入或者持续接入也受到多种条件限制，首先，只有具备与制动系统压力相近且与故障车辆的压力油可以混用的外部压力油源才能接入，接入过高压力会造成故障车辆制动元件的损坏形成二次故障，使车辆彻底丧失制动功能，而接入不可混用的油液，会让整个液压系统的油液被污染，可能在制动中造成制动元件内密封件被损坏，造成更大的经济损失。其次，手动泵作为外部压力源时需要选择具有超大容量油箱的手动泵，来完成故障车辆多个蓄能器的充液，且拖车过程很多时候需要多次充液。此外，使用牵引车辆作为压力油源，多次接入可以避免手动泵的问题，但是持续接入需要更多的保护设备，以确保压力线在拖车过程中不被外力破坏而无法使用。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种矿用自卸车液压辅助制动系统，可满足制动供油系统无法工作的情况下，借助备用的小容量手动泵和辅助制动泵为车辆提供持续、稳定、可靠的制动压力源，来满足远距离、长时间的拖车制动要求和其他制动能力。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种矿用自卸车液压辅助制动系统，包括制动供油系统，所述制动供油系统连接有压力开关，且通过单向阀Ⅰ连接有辅助制动供油系统、驻车制动系统以及行车制动系统；所述辅助制动供油系统包括通过车轮驱动装置连接至双向定量泵的车轮，所述双向定量泵的一端连接至液压油箱、另一端连接至液控溢流阀的输入端并通过液控溢流阀连接至液压油箱，所述液控溢流阀具有内部控制端和外部控制端，内部控制端连接至液控溢流阀的输入端，外部控制端连接至制动供油系统，所述液控溢流阀的输入端通过单向阀Ⅱ连接至单向阀Ⅰ的出油端；所述行车制动系统包括连接至单向阀Ⅰ出油端的单向阀Ⅲ与单向阀Ⅳ，所述单向阀Ⅲ连接有蓄能器组Ⅰ，所述单向阀Ⅲ还通过制动踏板模块连接有行车制动器Ⅰ，所述单向阀Ⅳ通过制动踏板模块连接有继动阀的控制端，所述单向阀Ⅳ还连接有蓄能器组Ⅱ，所述蓄能器组Ⅱ通过继动阀连接有行车制动器Ⅱ；所述驻车制动系统包括连接至蓄能器组Ⅱ的单向阀Ⅴ，所述单向阀Ⅴ通过二位三通阀连接有驻车制动器，所述单向阀Ⅴ的出油端还连接有蓄能器，所述驻车制动系统还包含有补油口，所述补油口连接至蓄能器；所述二位三通阀、继动阀以及制动踏板模块还连接至液压油箱。

进一步，所述制动踏板模块包括制动踏板，所述制动踏板连接有二位三通阀Ⅱ及二位三通阀Ⅲ，所述二位三通阀Ⅱ的T1口连接至液压油箱、P1口连接至单向阀Ⅳ的出油端、A1口连接至继动阀的控制端；所述二位三通阀Ⅲ的T2口连接至液压油箱、P2口连接至蓄能器组Ⅰ、A2口连接至行车制动器Ⅰ。

进一步，根据制动强制标准ISO3450要求设计，所述的行车制动蓄能器：蓄能器组Ⅱ及蓄能器组Ⅰ的容量均远大驻车制动蓄能器：蓄能器的容量，以满足多次制动，或者将制动压力保持相当长的时间。

优选，所述补油口的接头类型包括但不限于快换接头、测压接头及取样接头，可更加方便地外接手动泵。

本实用新型的有益效果是：通过辅助制动供油系统、驻车制动系统以及行车制动系统避免了以蓄能器为动力源的空间局限性和不可持续性，同时也避免了完全依靠外部动力源的局限性，提高了辅助制动的持续性和可靠性，扩大了辅助制动系统的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型控制原理图。

图中：1、液压油箱；2、双向定量泵；3、车轮驱动装置；4、车轮；5、液控溢流阀；6、制动供油系统； 7、压力开关；8、单向阀Ⅱ；9、单向阀Ⅰ；10.单向阀Ⅳ；11、所述二位三通阀Ⅰ；12、驻车制动器；13、补油口； 14、蓄能器；15、单向阀Ⅴ；16、制动踏板模块；17、单向阀Ⅲ；18、蓄能器组Ⅰ；19、行车制动器Ⅰ；20、行车制动器Ⅱ；21、继动阀；22、蓄能器组Ⅱ，101、辅助制动供油系统，102、行车制动系统，103、驻车制动系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种矿用自卸车液压辅助制动系统，包括制动供油系统6，所述制动供油系统6连接有压力开关7，且通过单向阀Ⅰ9连接有辅助制动供油系统101、驻车制动系统103以及行车制动系统102；所述辅助制动供油系统101包括通过车轮驱动装置3连接至双向定量泵2的车轮4，所述双向定量泵2的一端连接至液压油箱1、另一端连接至液控溢流阀5的输入端并通过液控溢流阀5连接至液压油箱1，所述液控溢流阀5具有内部控制端和外部控制端，内部控制端连接至液控溢流阀5的输入端，外部控制端连接至制动供油系统6，所述液控溢流阀5的输入端通过单向阀Ⅱ8连接至单向阀Ⅰ9的出油端；所述行车制动系统102包括连接至单向阀Ⅰ9出油端的单向阀Ⅲ17与单向阀Ⅳ10，所述单向阀Ⅲ17连接有蓄能器组Ⅰ18，所述单向阀Ⅲ17还通过制动踏板模块16连接有行车制动器Ⅰ19，所述单向阀Ⅳ10通过制动踏板模块16连接有继动阀21的控制端，所述单向阀Ⅳ10还连接有蓄能器组Ⅱ22，所述蓄能器组Ⅱ22通过继动阀21连接有行车制动器Ⅱ20；所述驻车制动系统103包括连接至蓄能器组Ⅱ22的单向阀Ⅴ15，所述单向阀Ⅴ15连接至二位三通阀Ⅰ11的P口，二位三通阀Ⅰ11的A口连接有驻车制动器12，所述单向阀Ⅴ15的出油端还连接有蓄能器14，所述驻车制动系统103还包含有补油口13，所述补油口13连接至蓄能器14；所述二位三通阀Ⅰ11的T口、继动阀21以及制动踏板模块16还连接至液压油箱1。

进一步，所述制动踏板模块16包括制动踏板，所述制动踏板连接有二位三通阀Ⅱ及二位三通阀Ⅲ，所述二位三通阀Ⅱ的T1口连接至液压油箱1、P1口连接至单向阀Ⅳ10的出油端、A1口连接至继动阀21的控制端；所述二位三通阀Ⅲ的T2口连接至液压油箱1、P2口连接至蓄能器组Ⅰ18、A2口连接至行车制动器Ⅰ19。

进一步，根据制动强制标准ISO3450要求设计，所述的行车制动蓄能器：蓄能器组Ⅱ22及蓄能器组Ⅰ18的容量均远大于驻车制动蓄能器：蓄能器14的容量，以满足多次制动，或者将制动压力保持相当长的时间。

优选，所述补油口13的接头类型包括但不限于快换接头、测压接头及取样接头，可更加方便地外接手动泵。

本实用新型的工作原理为：车辆原地启动：制动供油系统6的液压油进入液控溢流阀5，并打开液控溢流阀5，辅助制动供油系统101的双向定量泵2的出油口通过已经开启的液控溢流阀5与液压油箱1接通；此时车轮4未转动，车轮驱动装置3无驱动力，双向定量泵2未转动不输出油液；制动供油系统6的压力油通过单向阀Ⅱ8为制动系统提供压力油液，油液通过单向阀Ⅳ10、单向阀Ⅴ15、单向阀Ⅲ7分别向蓄能器组Ⅱ22、蓄能器14、蓄能器组Ⅰ18充液，蓄能器组Ⅰ18和蓄能器组Ⅱ22可以是单个蓄能器，也可以由多个蓄能器组成；蓄能器组Ⅰ18为行车制动器Ⅰ19提供压力油液，蓄能器组Ⅱ22为行车制动器Ⅱ20提供压力油液，蓄能器14向驻车制动器12提供压力油液；此时，通过控制二位三通阀Ⅰ11失电进入B、驻车制动状态步骤；通过使二位三通阀Ⅰ11得电进入解除驻车状态：蓄能器14的压力油液通过二位三通阀Ⅰ11的P-A口进入驻车制动器12，解除施加在驻车制动器12上的弹簧力，完成驻车制动的解除。

驻车制动：通过控制二位三通阀Ⅰ11失电，驻车制动器12内的压力油通过所述二位三通阀Ⅰ11与油箱1接通，驻车制动器11内的弹簧施加驻车，完成驻车制动的施加。在车辆行驶过程中，驻车制动系统103始终处于解除状态，蓄能器14需要补偿驻车制动系统103的各个元件由于少量泄露回液压油箱1而损失的油液而保持驻车制动系统103的解除压力。由于维持解除驻车制动状态仅需少量压力油即可满足，所以蓄能器14的容量可以选择的足够小。当蓄能器14的油液和压力不足时，蓄能器组Ⅱ22和辅助制动供油系统101会自动通过单向阀Ⅴ15向蓄能器14和驻车制动系统103补充压力油液。

行车制动：当车辆前进时，车轮4的转动为车轮驱动装置3提供驱动力，并驱动双向定量泵2运转，双向定量泵2的油液经过已经开启的液控溢流阀5进入液压油箱1。当踩下制动踏板模块16时，蓄能器14的压力油液通过制动踏板模块16进入行车制动器Ⅰ19,行车制动器Ⅰ19在压力油作用下，实现行车制动；同时，蓄能器组Ⅱ22的压力油液通过制动踏板模块16到达继动阀21的控制端即先导油口并开启继动阀21，蓄能器组Ⅱ22的油液通过继动阀21到达行车制动器Ⅱ20,行车制动器Ⅱ20在压力油作用下，实现行车制动。松开制动踏板模块16，行车制动器Ⅰ19、行车制动器Ⅱ20的压力油液通过制动踏板模块16进入液压油箱1，行车制动器Ⅰ19与行车制动器Ⅱ20内压力被卸除而解除行车制动状态。每次踩下制动踏板，都需要足够的压力油液充满行车制动器Ⅰ19、行车制动器Ⅱ20而施加行车制动，当制动踏板松开压力油就会被送回液压油箱1。当蓄能器组Ⅰ18、蓄能器组Ⅱ22的压力和油液不足时，制动供油系统6会自动通过单向阀Ⅳ10、单向阀Ⅲ7分别向蓄能器组Ⅱ22、蓄能器组Ⅰ18补充压力油液。当车辆后退时，车轮4开始反向转动，并通过车轮驱动装置3驱动双向定量泵2反转，双向定量泵2的输出的油液经过已经开启的液控溢流阀5进入油箱。

故障行进：当车辆制动供油系统6无法工作，但车辆仍可以前进时，在车辆前进过程中，制动供油系统6的出口无法建立制动系统需要的制动压力，液控溢流阀5的失去外控压力而关闭，双向定量泵2的输出压力通过液控溢流阀5的内控油路建立制动压力，同时油液通过单向阀Ⅳ10、单向阀Ⅴ15、单向阀Ⅲ7分别向蓄能器组Ⅱ22、蓄能器14、蓄能器组Ⅰ18充液，为驻车制动系统103以及行车制动系统102提供压力油液。同时，压力开关7检测到制动供油系统6的压力值低于设定的制动压力值，该压力开关7动作，触发制动供油系统6的故障报警，驾驶员在收到报警信息后，仍可以驾驶车辆回到维修地点，进行故障维修。

故障停止：当车辆制动供油系统6无法工作，且车辆无法前进时，蓄能器组Ⅱ22、蓄能器14、蓄能器组Ⅰ18内的压力油液作为备用压力油源，仍可以为驻车制动系统103以及行车制动系统102提供压力油液。此时，压力开关7检测到制动供油系统6的压力值低于设定的制动压力值，该压力开关7动作，触发制动供油系统6的故障报警。蓄能器组Ⅱ22、蓄能器组Ⅰ18根据制动强制标准ISO3450要求设计，具有远大于蓄能器14的容量，以满足多次制动，或者将制动压力保持相当长的时间。驾驶员在收到报警信息后准备拖车。当拖车条件具备时，通过控制所述二位三通阀Ⅰ11得电，使蓄能器14的压力油液通过所述二位三通阀Ⅰ11进入驻车制动器12解除驻车制动状态，此时车辆才能被拖走，当车辆被拖走时，进入D、故障行进步骤。在准备拖车的过程中，由于蓄能器组Ⅰ18的容量远大于蓄能器14，并可以为蓄能器14补充压力油液，因此蓄能器14压力可以保持更长的时间来等待牵引车辆的到来，并满足拖车时解除驻车制动。

故障低压：当车辆制动供油系统6无法工作，且车辆无法前进时，且蓄能器组Ⅱ22、蓄能器14、蓄能器组Ⅰ18内的压力无法满足制动要求时，此时车辆被驻车制动器12施加驻车制动而难以拖动。在拖车条件具备时，需要借助小容量的手动泵通过补油口13补入压力油液来解除驻车。由于蓄能器14的容量足够小，手动泵很快就可以建立驻车解除压力。当蓄能器14的压力足够解除时，断开手动泵与补油口13的连接。通过控制二位三通阀Ⅰ11得电，使蓄能器14的压力油液通过所述二位三通阀Ⅰ11进入驻车制动器12解除驻车制动，此时车辆才能被拖走，当车辆被拖动时，进入D、故障行进步骤。

综上所述，本实用新型效果明显，方便易用，通过辅助制动供油系统、驻车制动系统以及行车制动系统避免了以蓄能器为动力源的空间局限性和不可持续性，同时也避免了完全依靠外部动力源的局限性，提高了辅助制动的持续性和可靠性，扩大了辅助制动系统的应用范围。

Claims (6)

1.一种矿用自卸车液压辅助制动系统，包括制动供油系统（6），所述制动供油系统（6）连接有压力开关（7），且通过单向阀Ⅰ（9）连接有辅助制动供油系统（101）、驻车制动系统（103）以及行车制动系统（102）；其特征在于，所述辅助制动供油系统（101）包括通过车轮驱动装置（3）连接至双向定量泵（2）的车轮（4），所述双向定量泵（2）的一端连接至液压油箱（1）、另一端连接至液控溢流阀（5）的输入端并通过液控溢流阀（5）连接至液压油箱（1），所述液控溢流阀（5）具有内部控制端和外部控制端，内部控制端连接至液控溢流阀（5）的输入端，外部控制端连接至制动供油系统（6），所述液控溢流阀（5）的输入端通过单向阀Ⅱ（8）连接至单向阀Ⅰ（9）的出油端；所述行车制动系统（102）包括连接至单向阀Ⅰ（9）出油端的单向阀Ⅲ（17）与单向阀Ⅳ（10），所述单向阀Ⅲ（17）连接有蓄能器组Ⅰ（18），所述单向阀Ⅲ（17）还通过制动踏板模块（16）连接有行车制动器Ⅰ（19），所述单向阀Ⅳ（10）通过制动踏板模块（16）连接有继动阀（21）的控制端，所述单向阀Ⅳ（10）还连接有蓄能器组Ⅱ（22），所述蓄能器组Ⅱ（22）通过继动阀（21）连接有行车制动器Ⅱ（20）；所述驻车制动系统（103）包括连接至蓄能器组Ⅱ（22）的单向阀Ⅴ（15），所述单向阀Ⅴ（15）连接至二位三通阀Ⅰ（11）的P口，二位三通阀Ⅰ（11）的A口连接有驻车制动器（12），所述单向阀Ⅴ（15）的出油端还连接有蓄能器（14），所述驻车制动系统（103）还包含有补油口（13），所述补油口（13）连接至蓄能器（14）；所述二位三通阀Ⅰ（11）的T口、继动阀（21）以及制动踏板模块（16）还连接至液压油箱（1）。

2.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述制动踏板模块（16）包括制动踏板，所述制动踏板连接有二位三通阀Ⅱ及二位三通阀Ⅲ，所述二位三通阀Ⅱ的T1口连接至液压油箱（1）、P1口连接至单向阀Ⅳ（10）的出油端、A1口连接至继动阀（21）的控制端；所述二位三通阀Ⅲ的T2口连接至液压油箱（1）、P2口连接至蓄能器组Ⅰ（18）、A2口连接至行车制动器Ⅰ（19）。

3.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述的蓄能器组Ⅱ（22）及蓄能器组Ⅰ（18）的容量均大于蓄能器（14）的容量。

4.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述补油口（13）的接头类型为快换接头。

5.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述补油口（13）的接头类型为测压接头。

6.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述补油口（13）的接头类型为取样接头。