CN207617704U - 一种带应急制动功能的空气加力泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带应急制动功能的空气加力泵，包括总泵和储能缸体组件，所述总泵包括油杯组件、气压缸组件、液压缸组件；所述气压缸组件与所述储能缸体组件通过中壳体连接；所述液压缸组件包含两腔，形成两个自动腔输出，通过X接阀连接两个控制回路分别控制前轮和后轮。本实用新型的产品将空气加力泵及弹簧缸气室进行集中设计，可同时实现制动系统及驻车系统的功能，具有节省安装空间、节约成本等优点。

Description

一种带应急制动功能的空气加力泵

技术领域

本实用新型涉及一种车辆制动用助力装置，尤其涉及一种空气加力泵。

背景技术

空气加力泵是用于车辆制动的装置，空气加力泵工作时，将压缩空气通入气缸，作用在面积较大的气缸活塞上形成推力，再通过推杆推动液压缸中面积较小的液压活塞移动，液压活塞将产生的液压传递给制动器的卡钳，推动卡钳活塞，使卡钳抱紧制动盘实现车辆制动。由于气缸中活塞的面积大于液压缸中液压活塞的面积，所以气缸中较小的气压在液压缸中产生数倍的液压，从而实现增压功能。如图1所示，现有工程车市场空气加力泵通过进气接口接气制动阀，出油孔接制动器，通过增压比得到理想的制动力。应急制动功能通过手动制动阀来控制。两个功能分别由空气加力泵和弹簧缸气室来实现。现有技术的空气加力泵存在工程车产品要求车身安装空间大、成本高等问题。

申请号为CN201220217712.5的专利，公开了一种空气加力泵，由气室缸体和液压缸体组成，所述气室缸体内设有推杆总成，所述推杆总成的一端与液压缸体内的活塞连接；所述活塞置于液压缸体内，所述活塞的一端具有一锥度，所述活塞表面设有注油孔，所述注油孔连接油杯总成。

申请号为CN201320874888.25的专利，公开了一种工程机械制动系统空气加力泵，包括气缸壳体、气缸活塞、推杆、连接盖、阀门总成、液压活塞总成、液压缸体；气缸壳体与连接盖构成气缸总成；液压活塞总成设在液压缸体内；气缸活塞设在气缸总成的内腔中；推杆一端与气缸活塞紧固连接，另一端穿过连接盖的中心孔，与液压活塞总成连接；连接盖与推杆间采用Y形密封圈和防尘圈密封。采用上述技术方案，改变连接盖与推杆间的密封方式，用Y形圈、导向套、防尘圈进行密封，增加导向套对推杆进行支撑，减少气活塞皮圈和Y形圈的偏磨，提高产品可靠性；将液活塞与推杆的连接改为圆柱销连接，接高连接的可靠性，从而提高产品的使用寿命。

申请号为CN201120315335.45的专利，公开了一种新型活塞式弹簧缸。其包括前壳体、后壳体、缘边、盖檐和膜片，前壳体和后壳体连接，前壳体两侧设有缘边，后壳体两侧设有盖檐，膜片两端通过缘边和盖檐固定，缘边和盖檐通过螺钉固定，缘边上设有压紧块。

以上现有技术均是对空气加力泵和弹簧缸气室的单独改进，空气加力泵和弹簧缸气室的结构复杂、体积大、占用车身空间大的问题依然没有解决。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺点，本实用新型的产品将空气加力泵及弹簧缸气室进行集中设计，可同时实现制动系统及驻车系统的功能，具有节省安装空间、节约成本等优点。

本实用新型解决前述技术问题所采用的技术方案是：一种带应急制动功能的空气加力泵，包括总泵和储能缸体组件，所述总泵包括油杯组件、气压缸组件、液压缸组件；所述气压缸组件与所述储能缸体组件通过中壳体连接；所述液压缸组件包含两腔，形成两个自动腔输出，通过X接阀连接两个控制回路分别控制前轮和后轮。

优选的是，所述油杯组件包括油杯盖、滤网和油杯本体，所述油杯本体下部与液压缸体连接，连接处的液压缸体上设置输油孔和补偿孔。

上述任一方案优选的是，所述气压缸组件包括气压缸体和设置在气压缸体内的行车腔、膜片、推盘、顶杆、回位弹簧、气缸前腔，所述膜片将行车腔与气缸前腔隔离，膜片左侧设置推盘，所述推盘为平面圆盘，所述推盘与气压缸体侧壁之间设有呈圆锥体的回位弹簧。

上述任一方案优选的是，所述气缸前腔上部的气压缸体外壁上设置放气孔。

上述任一方案优选的是，所述行车腔与气孔A连通。

上述任一方案优选的是，所述顶杆与推盘中心焊接一体，所述顶杆穿过回位弹簧与顶标头连接。

上述任一方案优选的是，所述顶标头将气压缸组件和液压缸组件连接一体，用于气压缸组件的安装定位 ，同时可以通过顶标头改变气压缸组件和液压缸组件之间的间隙。不同车辆使用的气压缸不同，可根据实际设计和使用情况，将气压缸从顶标头上拆卸下来，方便地更换气压缸。

上述任一方案优选的是，所述液压缸组件包括液压缸体、第一活塞、第一活塞弹簧、第二活塞、第二活塞弹簧及设置在液压缸体外部的总泵支架，液压缸体右端设置螺栓与六角螺母配合对液压缸体进行紧固。

上述任一方案优选的是，所述第一活塞右端与顶标头连接，左端与拉紧曙钉连接；所述拉紧曙钉左侧与弹簧支承座连接，所述弹簧支承座左端设置螺钉孔；所述第一活塞弹簧套在拉紧曙钉与弹簧支承座外部，连接第一活塞与第二活塞。

上述任一方案优选的是，所述第一活塞右端与液压缸体之间设置导向环，所述第一活塞左右两端与液压缸体接触部位分别设置活塞皮碗，起密封作用。

上述任一方案优选的是，所述第二活塞右侧设置第二活塞弹簧与液压缸体端盖连接；所述第二活塞左右两端与液压缸体接触部位分别设置活塞皮碗。

上述任一方案优选的是，所述第二活塞下部液压缸体上设置限位螺钉，用于限制第二活塞的运动范围。

上述任一方案优选的是，第一活塞弹簧与第二活塞弹簧所在腔为高压腔，两个高压腔中分别设置第一出油孔和第二出油孔。

上述任一方案优选的是，所述储能缸体组件设置在储能缸体内部，所述储能缸体左侧通过中壳体与气压缸组件连为一体，右侧设置锁止螺栓，内部形成驻车腔，外部设置制动气室支架用于支撑缸体。

上述任一方案优选的是，所述储能缸体的内部右侧设置弹簧缸活塞，所述弹簧缸活塞内部装有储能弹簧，所述弹簧缸活塞外部与储能缸体接触处设置Y型密封圈。

上述任一方案优选的是，所述储能缸体中部设置柱塞，所述柱塞内部设置小弹簧、内呼吸活塞和大弹簧，所述柱塞端部设置呼吸孔，气体由呼吸孔进入柱塞中，进而进入弹簧缸活塞内部。

上述任一方案优选的是，所述驻车腔与气孔B连通。

本实用新型的总泵缸体材料优选采用铸铝ZL111，以减轻缸体重量，可单手拿取，便于装配；储能缸内部一体式活塞轴表面经硬质阳极化处理，表面硬度高，耐磨性好，使用寿命比普通活塞轴高，一次装配合格率高，能够提升制动气室的工作性能和使用寿命，减少潜在失效风险，同时降低用户的维护频次和维修成本。与现有技术相比，本实用新型将空气加力泵及储能缸体进行集中设计，在同一设备上同时实现制动系统及驻车系统的功能，大大节省了安装空间。

附图说明

图1 为现有技术中空气加力泵及弹簧缸气室分开安装的示意图。

图2 为本实用新型的带应急制动功能的空气加力泵的一优选实施例的安装示意图。

图3 为本实用新型的带应急制动功能的空气加力泵的一优选实施例的初始状态示意图。

图4 为本实用新型的带应急制动功能的空气加力泵的一优选实施例的行车制动状态示意图。

图5 为本实用新型的带应急制动功能的空气加力泵的一优选实施例的驻车制动状态示意图。

图6 为本实用新型的带应急制动功能的空气加力泵的一优选实施例的左视图。

图7 为本实用新型的带应急制动功能的空气加力泵的一优选实施例的理论特性曲线示意图。

图示说明：

1-顶杆，2-导向环，3-第一活塞，4-限位螺钉，5-第二活塞，6-液压缸体，7-第二活塞弹簧，8-油杯本体，9-第一活塞弹簧，10-补偿孔，11-活塞皮碗，12-第一出油孔，13-螺钉孔，14-弹簧支承座，15-拉紧曙钉，16-总泵支架，17-顶标头，18-回位弹簧，19-六角螺母，20-推盘，21-中壳体，22-柱塞，23-储能弹簧，24-小弹簧，25-内呼吸活塞，26-大弹簧，27-储能缸体组件，28-Y型密封圈，29-弹簧缸活塞，30-制动气室支架，31-第二出油孔，32-气孔A，33-气孔B，34-气缸前腔，35-行车腔，36-锁止螺栓，37-驻车腔，38-高压腔，39-放气孔，40-膜片。

具体实施方式

为了更进一步了解本实用新型的发明内容，下面将结合具体实施例对本实用新型作更为详细的描述，实施例只对本实用新型具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本领域技术人员在本实用新型的基础上作出的非实质性修改，都应属于本实用新型保护的范围。

如图3所示，一种带应急制动功能的空气加力泵，包括总泵和储能缸体组件27，所述总泵包括油杯组件、气压缸组件、液压缸组件；所述气压缸组件与所述储能缸体组件27通过中壳体21连接；所述液压缸组件包含两腔，形成两个自动腔输出，通过X接阀连接两个控制回路分别控制前轮和后轮。

在本实施例中，所述油杯组件包括油杯盖、滤网和油杯本体8，所述油杯本体8下部与液压缸体6连接，连接处的液压缸体6上设置输油孔和补偿孔10。如图3~5所示，初始状态时，补偿孔10与高压腔38连通，行车制动和驻车制动状态下，补偿孔10被第一活塞3和第二活活塞堵住，不与高压腔38连通。

在本实施例中，所述气压缸组件包括气压缸体和设置在气压缸体内的行车腔35、膜片40、推盘20、顶杆1、回位弹簧18、气缸前腔34，所述膜片40将行车腔35与气缸前腔34隔离，膜片40左侧设置推盘20，所述推盘20为平面圆盘，所述推盘20与气压缸体侧壁之间设有呈圆锥体的回位弹簧18。

在本实施例中，所述气缸前腔34上部的气压缸体外壁上设置放气孔39。

在本实施例中，所述行车腔35与气孔A32连通。

在本实施例中，所述顶杆1与推盘20中心焊接一体，所述顶杆1穿过回位弹簧18与顶标头17连接。

在本实施例中，所述顶标头17将气压缸组件和液压缸组件连接一体，用于气压缸组件的安装定位 ，同时可以通过顶标头17改变气压缸组件和液压缸组件之间的间隙。不同车辆使用的气压缸不同，可根据实际设计和使用情况，将气压缸从顶标头17上拆卸下来，方便地更换气压缸。

在本实施例中，所述液压缸组件包括液压缸体6、第一活塞3、第一活塞弹簧9、第二活塞5、第二活塞弹簧7及设置在液压缸体6外部的总泵支架16，液压缸体6右端设置螺栓与六角螺母19配合对液压缸体6进行紧固。

在本实施例中，所述第一活塞3右端与顶标头17连接，左端与拉紧曙钉15连接；所述拉紧曙钉15左侧与弹簧支承座14连接，所述弹簧支承座14左端设置螺钉孔13；所述第一活塞弹簧9套在拉紧曙钉15与弹簧支承座14外部，连接第一活塞3与第二活塞5。

在本实施例中，所述第一活塞3右端与液压缸体6之间设置导向环2，所述第一活塞3左右两端与液压缸体6接触部位分别设置活塞皮碗11，起密封作用。

在本实施例中，所述第二活塞5右侧设置第二活塞弹簧7与液压缸体6端盖连接；所述第二活塞5左右两端与液压缸体6接触部位分别设置活塞皮碗11。

在本实施例中，所述第二活塞5下部液压缸体6上设置限位螺钉4，用于限制第二活塞5的运动范围。

在本实施例中，第一活塞弹簧9与第二活塞弹簧7所在腔为高压腔38，两个高压腔38中分别设置第一出油孔12和第二出油孔31。

在本实施例中，所述储能缸体组件27设置在储能缸体内部，所述储能缸体左侧通过中壳体21与气压缸组件连为一体，右侧设置锁止螺栓36，内部形成驻车腔37，外部设置制动气室支架30用于支撑缸体。

在本实施例中，所述储能缸体的内部右侧设置弹簧缸活塞29，所述弹簧缸活塞29内部装有储能弹簧23，所述弹簧缸活塞29外部与储能缸体接触处设置Y型密封圈28。

在本实施例中，所述储能缸体中部设置柱塞22，所述柱塞22内部设置小弹簧24、内呼吸活塞25和大弹簧26，所述柱塞22端部设置呼吸孔，气体由呼吸孔进入柱塞22中，进而进入弹簧缸活塞29内部。

在本实施例中，所述驻车腔37与气孔B33连通。

本实施例的总泵缸体材料采用铸铝ZL111，以减轻缸体重量，可单手拿取，便于装配；储能缸内部一体式活塞轴表面经硬质阳极化处理，表面硬度高，耐磨性好，使用寿命比普通活塞轴高，一次装配合格率高，能够提升制动气室的工作性能和使用寿命，减少潜在失效风险，同时降低用户的维护频次和维修成本。

如图3所示，正常行驶时，本实施例的带应急制动功能的空气加力泵保持初始状态，驻车腔37中始终保持有一定的气压。此时，储能缸体内的储能弹簧23被压缩，无制动作用。

如图4和图6所示，行车制动时，从气制动阀来的压缩空气通过气孔A32进入行车腔35，作用在膜片40上，通过顶杆1推动液压缸体6内的第一活塞3、第二活塞5向左运动，使高压腔38建立液压，通过增压比，在行车腔35内通入较小气压就能使高压腔38内活塞推动制动液排入制动管使车轮制动。此时，储能缸体内的柱塞22不动。

当撤消制动踏板力时气孔B33关闭，此时行车腔35内无气压，膜片40在弹簧力作用下回到初始位置。第一活塞3、第二活塞5分别在活塞弹簧作用下向右运动，制动液通过补偿孔10补充到高压腔38内，制动解除。

如图5和图6所示，当紧急制动或驻车制动时，驻车腔37中的气压通过控制阀从气孔B33排掉，弹簧缸活塞29内形成抽气泵，补偿气体从气孔A32内进入，经行车腔35、进入柱塞22，进而进入弹簧缸活塞29内部，保证储能活塞的正常工作。驻车腔37在储能弹簧23的作用力下向左移动到极限位置。此时行车腔35内无压力，储能弹簧23释放弹力推动弹簧缸活塞29和柱塞22向左运动，柱塞22与膜片40接触后推动膜片40向左运动，在顶杆1的推力下第一活塞3、第二活塞5向左运动，使阀口关闭高压腔38建立液压，推动制动液排入制动管使车轮制动。

车辆解除驻车制动时，压缩空气进入气孔B33，推动弹簧缸活塞29压缩储能弹簧23后移，将锁止螺栓36拧到解除制动位置。弹簧缸活塞29内的多余气体通过柱塞22前端的孔和气孔A32，由与气孔A32连接的继动阀排气口进入大气。此时液压缸及行车腔35在各自的回位弹簧18作用力下回到初始位，制动解除。

机械锁止时，如果空压机损坏不能给驻车腔37充气，可用扳手将锁止螺栓36拧到解除制动位置，再将车拖回修理。

图7中的输入压力与输出液压的理论特性曲线表明本实用新型具有优良的性能，在工作气压0.8MPa下可以达到17.2MPa的输出压力。从图1中可以看出，现有技术的空气加力泵与弹簧缸气室设备分开，且分别用两个空气加力泵控制前轮与后轮的制动，占用空间大。与图1所示的现有技术相比，本实用新型将空气加力泵及弹簧缸气室（储能缸体）进行集中设计，在同一设备上同时实现制动系统及驻车系统的功能，大大节省了安装空间。从图2中可以看出，采用本实用新型的空气加力泵的汽车明显减少了安装设备数量，节省了安装空间。

尽管具体地参考其优选实施例来示出并描述了本实用新型，但本领域的技术人员可以理解，可以作出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本实用新型的范围。以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本实用新型技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种带应急制动功能的空气加力泵，包括总泵和储能缸体组件（27），其特征在于：所述总泵包括油杯组件、气压缸组件、液压缸组件；

所述气压缸组件与所述储能缸体组件（27）通过中壳体（21）连接；

所述液压缸组件包含两腔，形成两个自动腔输出，通过X接阀连接两个控制回路分别控制前轮和后轮。

2.根据权利要求1所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述油杯组件包括油杯盖、滤网和油杯本体（8），所述油杯本体（8）下部与液压缸体（6）连接，连接处的液压缸体（6）上设置输油孔和补偿孔（10）。

3.根据权利要求1所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述气压缸组件包括气压缸体和设置在气压缸体内的行车腔（35）、膜片（40）、推盘（20）、顶杆（1）、回位弹簧（18）、气缸前腔（34），所述膜片（40）将行车腔（35）与气缸前腔（34）隔离，膜片（40）左侧设置推盘（20），所述推盘（20）为平面圆盘，所述推盘（20）与气压缸体侧壁之间设有呈圆锥体的回位弹簧（18）。

4.根据权利要求3所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述气缸前腔（34）上部的气压缸体外壁上设置放气孔（39）。

5.根据权利要求3所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述行车腔（35）与气孔A（32）连通。

6.根据权利要求3所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述顶杆（1）与推盘（20）中心焊接一体，所述顶杆（1）穿过回位弹簧（18）与顶标头（17）连接。

7.根据权利要求6所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述顶标头（17）将气压缸组件和液压缸组件连接一体，用于气压缸组件的安装定位。

8.根据权利要求1所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述液压缸组件包括液压缸体（6）、第一活塞（3）、第一活塞弹簧（9）、第二活塞（5）、第二活塞弹簧（7）及设置在液压缸体（6）外部的总泵支架（16），液压缸体（6）右端设置螺栓与六角螺母（19）配合对液压缸体（6）进行紧固。

9.根据权利要求8所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述第一活塞（3）右端与顶标头（17）连接，左端与拉紧曙钉（15）连接；所述拉紧曙钉（15）左侧与弹簧支承座（14）连接，所述弹簧支承座（14）左端设置螺钉孔（13）；所述第一活塞弹簧（9）套在拉紧曙钉（15）与弹簧支承座（14）外部，连接第一活塞（3）与第二活塞（5）。

10.根据权利要求8所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述第一活塞（3）右端与液压缸体（6）之间设置导向环（2），所述第一活塞（3）左右两端与液压缸体（6）接触部位分别设置活塞皮碗（11）。

11.根据权利要求8所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述第二活塞（5）右侧设置第二活塞弹簧（7）与液压缸体（6）端盖连接；所述第二活塞（5）左右两端与液压缸体（6）接触部位分别设置活塞皮碗（11）。

12.根据权利要求11所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述第二活塞（5）下部液压缸体（6）上设置限位螺钉（4）。

13.根据权利要求8所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：第一活塞弹簧（9）与第二活塞弹簧（7）所在腔为高压腔（38），两个高压腔（38）中分别设置第一出油孔（12）和第二出油孔（31）。

14.根据权利要求1所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述储能缸体组件（27）设置在储能缸体内部，所述储能缸体左侧通过中壳体（21）与气压缸组件连为一体，右侧设置锁止螺栓（36），内部形成驻车腔（37），外部设置制动气室支架（30）用于支撑缸体。

15.根据权利要求14所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述储能缸体的内部右侧设置弹簧缸活塞（29），所述弹簧缸活塞（29）内部装有储能弹簧（23），所述弹簧缸活塞（29）外部与储能缸体接触处设置Y型密封圈（28）。

16.根据权利要求14所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述储能缸体中部设置柱塞（22），所述柱塞（22）内部设置小弹簧（24）、内呼吸活塞（25）和大弹簧（26），所述柱塞（22）端部设置呼吸孔，气体由呼吸孔进入柱塞（22）中，进而进入弹簧缸活塞（29）内部。

17.根据权利要求14所述的带应急制动功能的空气加力泵，其特征在于：所述驻车腔（37）与气孔B（33）连通。