CN212657316U - 钳盘式制动器自动放气嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型钳盘式制动器自动放气嘴安装在轮式工程机械液压制动系统上，通过单人操作就能实现对液压制动系统进行排气的装置。本实用新型由阀座(1)、导气弹簧(2)、密封钢珠(3)、阀体(4)、复位弹簧(6)、活塞(7)、限位钢珠(8)、限位弹簧(9)、阀体后端盖(11)、复位空芯螺栓(13)和密封盖(15)组成，密封钢珠(3)安装在阀座(1)内，排气时利用其两侧压力大小不同变化，在导气弹簧(2)和复位弹簧(6)的推动下在阀座(1)和阀体(4)间移动，使液压制动系统内的空气，通过排气通道排出，排气完成后与阀体(4)上通气道(21)前端的阀体球形密封面(20)形成密封，从而达到自动排气封油的目的。

Description

钳盘式制动器自动放气嘴

技术领域

本实用新型涉及一种安装在轮式工程机械液压制动系统上的钳盘式制动器自动放气嘴。

背景技术

在轮式工程机械的液压制动系统的钳盘式制动器上均设有放气螺钉，由于设备在长期的使用中，液压制动系统的接头密封件老化失效或管路裂纹导致液压制动系统进入空气，当液压制动系统内的空气达到一定数量时，空气将占用液压制动系统的有效空间，制动时由于空气的可压缩性，从而导致制动系统压力不足或制动失效，所以必须及时地排除液压制动系统内的空气。

目前，传统的排气方法至少需要两个人配合完成，首先需要车上一人启动发动机并操作制动踏板，另一人在轮下对紧固在钳盘式制动器放气孔上的放气螺钉进行操作。需要排气时，车上操作人员连续踩下制动踏板后保持不动，轮下操作人员拧松或卸掉放气螺钉，让液压制动系统管路与大气相通，此时液压制动系统中的制动液在总泵活塞的作用下，挤出制动系统中的空气；随着制动系统中空气的排出，制动踏板就会松动，此时如果松开制动踏板，空气又可以从放气处进入液压制动系统，使排气失败，因此需要轮下操作人员及时拧紧放气螺钉，再松开制动踏板，如此多次反复配合才能完成排气操作，而一台轮式工程机械可能有多达16个放气螺钉，因此排气工作繁琐，费时费力，在排气过程中会造成部分制动液泄漏，从而导致浪费和污染环境。此外，在着车的情况下操作，车上操作人员误碰行车档位，会给轮下操作人员带来很大的危险性，严重时造成人员伤亡事故。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种安装在轮式工程机械液压制动系统的钳盘式制动器上用以取代放气螺钉的一种自动放气嘴，该自动放气嘴通过单人操作就能实现对进入轮式工程机械液压制动系统的空气进行排气，大大的减少了繁琐的工作，避免了排气过程中的安全隐患。

本实用新型采用的具体技术方案是：一种钳盘式制动器自动放气嘴，包括阀座、导气弹簧、密封钢珠、复位弹簧、阀体、活塞、阀体后端盖、复位空芯螺栓和密封盖。导气弹簧和密封钢珠安装在阀座内；复位弹簧、活塞、限位弹簧、限位钢珠安装在阀体内；限位弹簧和限位钢珠组成活塞限位机构。阀座、阀体、阀体后端盖、复位空芯螺栓和密封盖依次靠螺纹连接，每一个连接面均装有橡胶密封垫，防止漏油漏气。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的阀座的轴向依次开有圆柱形放气孔、导气弹簧室和钢珠室。导气弹簧室内安装导气弹簧，钢珠室内安装密封钢珠；钢珠室前端为球形密封面，便于利用密封钢珠密封；钢珠室的内壁沿轴线方向开有4道导气槽，可在排气工作状态下，使空气沿着导气槽顺利排出。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的密封钢珠为球体，安装在阀座的钢珠室内，其直径略小于钢珠室，其一侧与导气弹簧相接触，另一侧与复位弹簧相接触；密封钢珠在钢珠室内可在导气弹簧弹力、复位弹簧弹力、气体压力和制动液液体压力的共同作用下沿钢珠室轴向移动，并能根据合力方向的不同，与阀座钢珠室球形密封面和阀体通气道前端的阀体球形密封面形成密封。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的导气弹簧为压缩弹簧，外径略小于阀座内导气弹簧室内径，其一端安装于阀座的导气弹簧室内，另一端紧贴密封钢珠，安装时有一定的预压力，以保证其与密封钢珠紧紧相贴。导气弹簧的弹簧刚度小于复位弹簧的弹簧刚度。在正常状态下，导气弹簧在复位弹簧的作用下，被压缩在导气弹簧室内，密封钢珠紧紧压在钢珠室球形密封面上；在制动或排气状态时，导气弹簧可与同向排气气体压力或制动液液体压力形成合力，推动密封钢珠克服复位弹簧的压力，使密封钢珠脱离阀座钢珠室球形密封面，在钢珠室内轴向移动。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的阀体轴向设有通气道和活塞室。通气道内径小于活塞室内径，可使复位弹簧从中穿过，并能保证气或制动液体从中间通过：通气道前端设有阀体球形密封面，可与密封钢珠配合进行密封。活塞室内安装活塞，径向设有两道限位凹槽，可使活塞在限位弹簧和限位钢珠组成的活塞限位机构的作用下，进行限位。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的复位弹簧为压缩弹簧，在阀体内贯穿通气道安装，其外径略小于阀体通气道的内径，其一端抵住密封钢珠，另一端穿过阀体的通气道后安装在活塞轴向的凹槽内，安装时有一定的压缩力。复位弹簧的弹簧刚度大于导气弹簧的弹簧刚度，在正常状态下，推动密封钢珠克服导气弹簧的压力，将密封钢珠紧紧压在钢珠室球形密封面上。在制动或排气状态时，导气弹簧弹力和排气气体压力或制动液液体压力形成的合力所推动可密封钢珠克服复位弹簧的压力离开钢珠室球形密封面。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的活塞安装在阀体的圆柱形活塞室内，其轴向设置有1个或多个小孔径的活塞排气孔，其外径略小于活塞室内径，便于沿着活塞室轴向移动；活塞外壁的径向均布4个孔，孔内安装有限位弹簧和限位钢珠组成的限位机构，可与设置在活塞室内的限位槽相互配合，对活塞沿活塞室轴向移动进行限位。活塞前端开有圆柱形凹槽，便于在凹槽内安装复位弹簧。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的活塞限位机构由4个限位弹簧和4个限位钢珠组成，限位弹簧和限位钢珠分别安装在活塞外壁径向的孔内，限位弹簧为压缩弹簧，安装时有一定的预压力。限位钢珠与设置于活塞室内的限位槽相互配合，对活塞进行限位；当活塞受到一定的横向力作用时，限位钢珠挤压限位弹簧，使限位弹簧压缩，限位钢珠脱离限位槽，此时活塞可沿活塞室轴向移动。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的阀体后端盖的内侧设两道直径不同的内螺纹，直径较大与阀体后端外螺纹装配连接，直径较小的与复位空芯螺栓外螺纹装配连接。其作用是固定复位空芯螺栓。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的复位空芯螺栓的轴向设有贯通的排气道，尾端设有圆柱形凹槽，凹槽内设有内螺纹，与密封盖外螺纹相互配合。复位空芯螺栓的螺杆部分设有外螺纹，可与阀体后端盖内螺纹相互配合，使复位空芯螺栓轴向旋进旋出；复位空芯螺栓前端抵于活塞后端，当复位空芯螺栓旋进时，可推动活塞轴向移动。

上述的钳盘式制动器自动放气嘴，所述的密封盖与复位空芯螺栓后端凹槽采用螺纹连接，密封盖紧固后可封堵排气通道，防止漏油及外部灰尘进入。

本实用新型的目的是这样实现的，当空气进入制动系统时，因空气的可压缩性，制动时导致制动系统内压力降低，影响制动效果，此时钳盘式制动器自动放气嘴内的密封钢珠在复位弹簧的作用下被紧紧压在阀座钢珠室球形密封面上，后端盖拧紧，封堵了排气通道，无法排气。需要排气时，卸掉钳盘式制动器自动放气嘴的后端盖，拧松或卸掉复位空芯螺栓，启动发动机并踩下制动踏板，液压制动系统管路压力升高，密封钢珠在导气弹簧弹力和系统内气体压力的共同作用下，克服复位弹簧的弹力，脱离阀座钢珠室球形密封面，沿着钢珠室向阀体通气道前端球形密封面移动，由于钢珠室内壁设置了4道导气槽，当密封钢珠脱离钢珠室前端密封面时，制动系统侧的空气即可顺利进入导气槽，由于空气的流通性好，能够经由导气槽、阀体上的通气道、活塞上的活塞排气孔、复位空芯螺栓上的排气道组成的排气通道顺利排出，同时流过的空气在通过导气槽、活塞排气孔时的阻力不大，对活塞前端形不成较大的压力，且复位弹簧作用于活塞的弹力也不足以克服活塞限位机构的阻力，活塞被限制在第一道限位槽静止不动。

当空气排放完毕后，管路内充满制动液，由于液体的粘滞性，使得制动液无法顺利通过导气槽和活塞排气孔，此时作用于密封钢珠的制动液液体的压力和导气弹簧的弹力形成的合力要大于复位弹簧的弹力，因此密封钢珠将继续向阀体球形密封面方向移动，复位弹簧继续被压缩，此时活塞受到复位弹簧的弹力不断增加，同时部分通过导气槽泄露的制动液，流过阀体上的通气道进入活塞室，由于活塞排气孔的孔径较小，通过制动液时的阻力较大，在活塞前端也形成较大的压力，当复位弹簧作用于活塞的弹力和制动液作用于活塞的压力的合力足以克服限位钢珠和限位弹簧组成的限位机构的阻力作用时，安装于活塞上的限位钢珠从第一道限位槽脱出，并随着活塞移动到第二道限位槽，随着活塞的移动，复位弹簧的弹力减弱，密封钢珠将在制动液液体压力和导气弹簧弹力的作用下，最终将紧紧的压在阀体球形密封面上，封堵排气通道，从而达到放气完毕后自动封堵制动液泄漏的目的。排气完毕后，拧上密封盖，拧紧复位空芯螺栓，使复位空芯螺栓前端推动活塞至第一道限位槽，恢复到原始工作状态。

本实用新型钳盘式制动器自动放气嘴投入轮式工程机械液压制动系统使用后，当液压制动系统进入空气需要排气时，只需一人将每一个安装钳盘式制动器上所有的钳盘式制动器自动放气嘴的密封盖卸掉，拧松或卸掉复位空芯螺栓，再启动发动机并反复踩踏制动装置，便可达到自动排气的效果，可以有效地规避两人配合作业时的安全隐患，减轻工作量，减少制动液的泄漏及其对环境的污染，节约制动液的用量。

附图说明

图1是本实用新型轴侧剖面图

图2是本实用新型复位状态剖面图

图3是本实用新型排气工作状态剖面图

图4是本实用新型排气完毕后状态剖面图

图中1.阀座、2.导气弹簧、3.密封钢珠、4.阀体、5.第一道密封垫、6.复位弹簧、7.活塞、8.限位钢珠、9.限位弹簧、10.第二道密封垫、11.阀体后端盖、12.第三道密封垫、13.复位空芯螺栓、14.第四道密封垫、15.密封盖、16.导气弹簧室、17.钢珠室球形密封面、18.导气槽、19.钢珠室、20.阀体球形密封面、21.通气道、22.活塞排气孔、23.活塞室、24.第一道限位槽、25.第二道限位槽

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

在图1中，阀座(1)通过螺纹安装在轮式工程机械液压制动系统的钳盘式制动器的放气孔上，阀座(1)、阀体(4)、阀体后端盖(11)、复位空芯螺栓(13)和密封盖(15)依次靠螺纹连接。阀座(1)与阀体(4)之间通过第一道密封垫(5)密封，阀体(4)与阀体后端盖(11)之间通过第二道密封垫(10)密封，阀体后端盖(11)与复位空芯螺栓(13)之间通过第三道密封垫(12)密封，复位空芯螺栓(13)与密封盖(15)之间通过第四道密封垫(14)密封。阀座(1)内装有导气弹簧(2)和密封钢珠(3)，密封钢珠(3)的一侧与导气弹簧(2)相接触，另一侧与复位弹簧(6)相接触。阀体(4)内装有复位弹簧(6)和活塞(7)，复位弹簧(6)一端抵住密封钢珠(3)，另一端安装在活塞(7)前端的凹槽内，活塞(7)被限位钢珠(8)和限位弹簧(9)组成的限位机构固定在第一道限位槽(24)处。复位空芯螺栓(13)装在阀体后端盖(11)上，可以通过旋拧固定或松开活塞(7)。密封盖(15)装在复位空芯螺栓(13)后端防尘防漏。

本实用新型钳盘式制动器自动放气嘴在正常状态的时候，复位空芯螺栓(13)安装在阀体后端盖(11)上，密封盖(15)安装在复位空芯螺栓(13)上，若液压制动系统内有空气存在，需要放气时，将密封盖(15)卸掉并将复位空芯螺栓(13)拧松或卸掉，此时的活塞(7)位于阀体(4)的活塞室(23)前端，并在限位钢珠(8)在限位弹簧(9)的作用下位于第一道限位槽(24)；由于复位弹簧(6)的弹力大于安装在导气弹簧室(16)内的导气弹簧(2)的压力，因此密封钢珠(3)被紧紧压在阀座(1)的钢珠室球形密封面(17)上。操作手踩下制动踏板，液压制动系统内压力升高，当该压力和导气弹簧(2)的合力大于复位弹簧(6)的弹力时，密封钢珠(3)便会离开钢珠室球形密封面(17)，压缩复位弹簧(6)，空气便会顺着设置在阀座(1)上钢珠室(19)内壁的导气槽(18)、阀体(4)上的通气道(21)、活塞(7)上的活塞排气孔(22)、复位空芯螺栓(13)上的排气道组成的排气通道排出，由于空气在通过设置在活塞(7)上的活塞排气孔(22)时阻力较小，活塞室(23)前端的压力也较小，该压力与复位弹簧(6)作用于活塞(7)的弹力的合力不足以克服限位钢珠(8)和限位弹簧(9)组成的限位机构的阻力，活塞(7)在第一道限位槽(24)静止不动，如图3所示状态。当操作手松开制动踏板时，液压制动系统内压力降低，复位弹簧(6)的弹力大于液压制动系统内压力和导气弹簧(2)形成的合力，密封钢珠(3)会在复位弹簧(6)的作用下和钢珠室球形密封面(17)紧密结合封闭排气通道，防止空气漏入液压制动系统内：如此反复。

当空气排尽时，操作手再次踩下制动踏板时，液压制动系统内的制动液会进入排气通道，由于制动液的粘滞性，制动液在通过阀座(1)径向导气槽(18)时的阻力要大于空气通过时的阻力，且由于制动液不可压缩的特性，使密封钢珠(3)受到的制动液液体的压力要大于空气对其的压力，因此复位弹簧(6)继续被压缩，同时部分通过导气槽(18)的制动液，流过阀体(4)上的通气道(21)进入活塞室(23)，同样制动液在通过活塞(7)上的活塞排气孔(22)时的阻力要大于空气通过时的阻力，对活塞(7)前端也形成较大的压力，在制动液压力和复位弹簧(6)的弹力的作用下，使得安装在活塞(7)上的限位钢珠(8)所受到阀体(4)内壁的挤压力随之增加，当增加到一定程度，即限位钢珠(8)所受到阀体(4)内壁的挤压力克服限位弹簧(9)的弹力时，限位钢珠(8)脱出第一道限位槽(24)，活塞(7)迅速后移，直到限位钢珠(8)进入第二道限位槽(25)，此时由于活塞(7)的移动，复位弹簧(6)弹力减弱，密封钢珠(3)在导气弹簧(2)和制动液液体推力共同的作用下，移动到阀体球形密封面(20)上，封堵排气通道，防止了制动液的泄漏，如附图4所示状态。

排气完毕后，将复位空芯螺栓(13)拧入阀体后端盖(11)，复位空芯螺栓(13)前端抵住活塞(7)，并依靠复位空芯螺栓(13)的旋拧力，推动活塞(7)使限位钢珠(8)脱离第二道限位槽(25)，进入第一道限位槽(24)，拧上密封盖(15)，恢复如附图2所示复位状态。

Claims (6)

1.一种钳盘式制动器自动放气嘴，其特征是由阀座(1)、阀体(4)、阀体后端盖(11)、复位空芯螺栓(13)、密封盖(15)组成的自动放气嘴，在阀座(1)内的导气弹簧室(16)、钢珠室(19)，分别安装导气弹簧(2)和密封钢珠(3)，导气弹簧室(16)和钢珠室(19)之间设钢珠室球形密封面(17)，在阀体(4)内设通气道(21)、活塞室(23)，分别安装复位弹簧(6)和活塞(7)，在通气道(21)前端设阀体球形密封面(20)，在活塞室(23)内壁设第一道限位槽(24)和第二道限位槽(25)，在活塞(7)上设置活塞排气孔(22)和由限位钢珠(8)和限位弹簧(9)组成的限位结构。

2.根据权利要求1所述钳盘式制动器自动放气嘴，其特征是通过旋拧复位空芯螺栓(13)可将活塞(7)及其限位结构推向第一道限位槽(24)。

3.根据权利要求1所述钳盘式制动器自动放气嘴，其特征是活塞(7)及其限位结构位于第一道限位槽(24)时可抵住复位弹簧(6)强行将密封钢珠(3)压在钢珠室球形密封面(17)上，封堵排气通道，只有当液压制动系统内的压力足够大时可顶开密封钢珠(3)进行排气。

4.根据权利要求1所述钳盘式制动器自动放气嘴，其特征是活塞(7)及其限位结构位于第二道限位槽(25)时复位弹簧(6)不再抵压密封钢珠(3)，密封钢珠(3)可在安装于导气弹簧室(16)的导气弹簧(2)的抵压下紧贴阀体球形密封面(20)并封堵排气通道。

5.根据权利要求1所述钳盘式制动器自动放气嘴，其特征是活塞(7)上设置有活塞排气孔(22)，在分别通过空气和制动液时的阻力不同，在活塞(7)前端的活塞室(23)形成的压力也不同。

6.根据权利要求1所述钳盘式制动器自动放气嘴，其特征是活塞(7)上设置了由限位钢珠(8)和限位弹簧(9)组成的限位结构，限位弹簧(9)顶压限位钢珠(8)并根据活塞(7)前端的活塞室(23)内压力大小确定，将活塞(7)控制在第一道限位槽(24)或第二道限位槽(25)。

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