CN213479006U - 一种轨道车辆的液压制动单元及制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轨道车辆的液压制动单元，包括：蓄能器、比例减压阀、三位四通换向阀、减压溢流阀、油箱和制动钳，所述三位四通换向阀具有第一通道、第二通道和第三通道，所述三位四通换向阀的第一通道通过油路分别连接制动钳和比例减压阀，所述三位四通换向阀的第二通道通过油路分别连接制动钳和减压溢流阀，所述三位四通换向阀的第三通道通过油路分别连接制动钳和油箱，所述减压溢流阀连接三位四通换向阀的第二通道和蓄能器，所述比例减压阀的第一通道连接三位四通换向阀和油箱，所述比例减压阀的第二通道连接三位四通换向阀和蓄能器。本实用新型还提供一种轨道车辆的制动系统。

Description

一种轨道车辆的液压制动单元及制动系统

技术领域

本实用新型涉及制动领域，特别涉及一种轨道车辆的液压制动单元及具有其的制动系统。

背景技术

目前，在轨道车辆液压制动领域，中国专利申请号“CN201510408931.X”，名称为“高速开关阀主动式有轨电车液压制动系统”公开了以下技术方案：本实用新型的液压制动系统包括液压单元、主动式制动缸和蓄能器，液压单元包括油箱、回油系统、输油系统和制动控制系统，制动控制系统设有闭环控制通路，包括2只两位三通阀。通过控制第一高速开关阀得电或失电，控制主动式制动缸与油箱连通或断开，通过控制第二高速开关阀得电或失电，控制蓄能器与主动式制动缸连通或断开，调节主动式制动缸的压力，实现制动压力的闭环控制；通过控制第二电磁阀得电或失电，控制主动式制动缸与蓄能器断开或连通，实现车辆的保持制动或失电自动紧急制动。

上述方案中，第二电磁阀的一支路经减压阀与蓄能器连通，通过控制第二电磁阀得电或失电，控制主动式制动钳与蓄能器连通或断开，其中，若第一电磁阀和第二电磁阀同时失电，则蓄能器中压力将经过减压阀后瞬间施加到制动缸中，容易造成制动冲击，容易对乘客造成伤害。

实用新型内容

本实用新型的一个目的旨在提供一种轨道车辆的液压制动单元，以解决上述的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种轨道车辆的液压制动单元，包括：蓄能器、比例减压阀、三位四通换向阀、减压溢流阀、油箱和制动钳，所述三位四通换向阀具有第一通道、第二通道和第三通道，所述三位四通换向阀的第一通道通过油路分别连接制动钳和比例减压阀，所述三位四通换向阀的第二通道通过油路分别连接制动钳和减压溢流阀，所述三位四通换向阀的第三通道通过油路分别连接制动钳和油箱，所述减压溢流阀连接三位四通换向阀的第二通道和蓄能器，所述比例减压阀的第一通道连接三位四通换向阀和油箱，所述比例减压阀的第二通道连接三位四通换向阀和蓄能器。

根据本实用新型的轨道车辆的液压制动装置，减压溢流阀具有减压和溢流的作用，可以对来自蓄能器的液压油的压力进行缓解，还可以将多余的压力卸回油箱，降低制动冲击，提升乘客体验。

进一步地，所述三位四通换向阀失电时，三位四通换向阀的第二通道导通、第一通道和第三通道关闭；所述三位四通换向阀处于第一得电状态时，三位四通换向阀的第一通道导通、第二和第三通道关闭；所述三位四通换向阀处于第二得电状态时，三位四通换向阀的第三通道导通、第一通道和第二通道关闭；所述比例减压阀得电时，比例减压阀的第一通道关闭、第二通道导通；所述比例减压阀失电时，比例减压阀的第一通道导通、第二通道关闭。

进一步地，

施加安全制动时，三位四通换向阀的第一通道导通、第二通道和第三通道关闭，比例减压阀的第二通道导通、第一通道关闭，液压油从蓄能器依次经过比例减压阀、三位四通换向阀的第一通道注入到制动钳；

施加安全制动时，三位四通换向阀的第二通道导通、第一通道和第三通道关闭，比例减压阀的第一通道导通、第二通道关闭，液压油从蓄能器依次经过减压溢流阀、三位四通换向阀的第一通道注入到制动钳实现制动。

进一步地，所述三位四通换向阀的第二通道和减压溢流阀之间还设置有第一节流阀。

进一步地，缓解常用制动时，三位四通换向阀的第一通道导通、第二通道和第三通道关闭，比例减压阀的第一通道导通、第二通道关闭，液压油从制动钳依次经过三位四通换向阀的第一通道、比例减压阀注入油箱。

进一步地，辅助缓解制动时，三位四通换向阀的第三通道导通、第一通道和第二通道关闭，液压油从制动钳经过三位四通换向阀的第三通道注入油箱。

进一步地，三位四通换向阀的第三通道和油箱之间的油路还设置第二节流阀。

进一步地，所述制动钳和三位四通换向阀之间的油路设置有第二压力传感器和压力开关，所述第二压力传感器和压力开关用于反馈制动钳的油压。

进一步地，还包括油泵、第一压力传感器、过滤器、单向阀，液压油从油箱依次经过油泵、过滤器、单向阀注入蓄能器，在单向阀和蓄能器之间还设置有第一压力传感器，当第一压力传感器检测到蓄能器中的油压低于第二预设值时，油泵启动将液压油注入蓄能器直到蓄能器中的油压达到第二预设值。

进一步地，还包括溢流阀，所述溢流阀一端通过油路连接到所述过滤器和单向阀之间，所述溢流阀的另一端连接油箱。

进一步地，还包括手动泄压阀，所述手动泄压阀的一端连接到所述比例减压阀和所述蓄能器之间的油路，所述手动泄压阀的另一端通过油路连接到油箱。

进一步地，所述油箱设置有注油口和呼吸阀。

本实用新型还提供一种轨道车辆的制动系统，包括机电制动单元和上述的液压制动单元，所述液压制动单元用于行车制动，所述机电制动单元用于停放制动，所述机电制动单元包括机电制动装置、机电控制器，每个车轮上都设置一个所述机电制动装置，一个机电控制器控制一个或多个机电制动装置。

进一步地，一个机电控制器控制对角车轮上的两个机电制动装置。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一实施例的轨道车辆的液压制动单元示意图；

图2为本实用新型另一实施例的轨道车辆的液压制动单元示意图；

图3为本实用新型的轨道车辆的制动系统示意图。

说明书中的附图标记如下：

10、车轮；20、制动钳；30、机电制动装置；40、液压制动单元；50、机电控制器；60、制动盘；401、三位四通换向阀； 403、比例减压阀；404、减压溢流阀；405、第一节流阀；406、蓄能器、407、油箱；408、第二压力传感器；409、压力开关；411、第二节流阀；414、手动泄压阀；415、注油口；416、第一压力传感器；417、单向阀；418、过滤器；419、油泵；420、溢流阀；421、呼吸阀。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

如图1所示，本实用新型一实施例的轨道车辆的液压制动单元，包括：蓄能器406、比例减压阀403、三位四通换向阀401、减压溢流阀404、油箱407、制动钳20，所述三位四通换向阀401的第一通道连接制动钳20和比例减压阀403，所述三位四通换向阀401的第二通道连接制动钳20和减压溢流阀404，所述三位四通换向阀401的第三通道连接制动钳20和油箱407，所述减压溢流阀404连接三位四通换向阀401的第二通道和蓄能器406，所述比例减压阀403的第一通道连接三位四通换向阀401和油箱407，所述比例减压阀403的第二通道连接三位四通换向阀401和蓄能器406。

给车辆施加常用制动时，三位四通换向阀401的第一通道导通、第二通道和第三通道关闭，比例减压阀403的第二通道导通、第一通道关闭，液压油从蓄能器406依次经过比例减压阀403、三位四通换向阀401注入到制动钳20实现制动。所述常用制动为轨道车辆正常行驶需要减速时施加的制动，或，正常车况临时停车时施加的制动。

若行车过程中遇到紧急情况，例如车间脱钩、车辆超速、电源失电、司机或乘客触发紧急制动按钮等，则进行紧急制动，由于遇到紧急情况时，液压制动单元不一定有供电，因此设计当所有阀门失电时，蓄能器406-减压溢流阀401-三位四通换向阀401-制动钳20的油路导通，此时，三位四通换向阀401的第二通道导通、第一通道和第三通道关闭，比例减压阀403的第一通道导通、第二通道关闭，液压油从蓄能器406依次经过减压溢流阀404、第一电磁换向阀401、第二电磁换向阀402注入到制动钳20。所述安全制动，为轨道车辆遇到紧急情况需要减速时施加的制动。减压溢流阀404具有减压和溢流的作用，能够持续保证出口压力，对油压进行缓解，还可以将多余的压力卸回油箱407。在第一电磁换向阀401和减压溢流阀404之间还设置第一节流阀405，进一步对液压油的压力进行缓冲，降低制动冲击，提升乘客体验。

因此，在本实施例中，为紧急情况考虑，所述三位四通换向阀401失电时，三位四通换向阀401的第二通道导通、第一和第三通道关闭；所述三位四通换向阀401处于第一得电状态时，三位四通换向阀401的第一通道导通、第二和第三通道关闭；所述三位四通换向阀401处于第二得电状态时，三位四通换向阀401的第三通道导通、第一通道和第二通道关闭；所述比例减压阀403得电时，比例减压阀403的第一通道关闭、第二通道导通；所述比例减压阀403失电时，比例减压阀的第一通道导通、第二通道关闭。具体地，在本实施例中，所述第一得电状态为轨道车辆的制动控制单元控制三位四通换向阀401得电的状态；所述第二得电状态为使用外接电源或备用电源给三位四通换向阀401供电的状态。

缓解常用制动或缓解安全制动时，三位四通换向阀401的第一通道导通、第二通道和第三通道关闭，比例减压阀403的第一通道导通、第二通道关闭，液压油从制动钳20依次经过三位四通换向阀401、比例减压阀403注入油箱407。

当液压制动单元40不能正常工作时，就要采用辅助缓解制动。辅助缓解制动时，三位四通换向阀401的第三通道导通、第一通道和第二通道关闭，液压油从制动钳20经过三位四通换向阀401注入油箱407。此时，三位四通换向阀401处于第二得电状态，由外接电源或备用电源供电。

在本实用新型的另一实施例中，如图2所示，三位四通换向阀401的第三通道和油箱407之间还设置第二节流阀411，所述第二节流阀411在车辆辅助缓解制动时起到缓冲油路的作用，防止液压油瞬间从制动钳20涌入油箱407造成冲击。

所述制动钳20和第二电磁换向阀402之间设置第二压力传感器408和压力开关409，所述第二压力传感器408和压力开关409用于反馈制动钳20的油压。

在本实用新型的另一实施例中，还包括油泵419、第一压力传感器416、过滤器418和单向阀417，液压油从油箱407依次经过油泵419、过滤器418、单向阀417注入蓄能器406，在单向阀417和蓄能器406之间还设置有第一压力传感器416，当第一压力传感器416检测到蓄能器406中的油压低于第二预设值时，油泵419启动将液压油注入蓄能器406直到蓄能器406中的油压达到第二预设值。所述第二预设值为蓄能器406内充满液压油时的油压，可由本领域技术人员根据实际情况设置。蓄能器406多次输出液压油后，蓄能器406内的油压会降低，因此设置油泵419为蓄能器406注油。此外，还包括溢流阀420，所述溢流阀420一端通过油路连接到过滤器418和单向阀417之间的油路，所述溢流阀420的另一端连接油箱407，所述溢流阀420用于将多余的油卸回油箱407。

所述油箱407设置有注油口415和呼吸阀421，在液压制动单元40工作的过程中，难免会有液压油泄漏，当油箱407内的液压油过少时，可通过注油口415向油箱407内注油，而呼吸阀421则可以保证油箱407内的气压和空气保持一致。

本发明的另一个实施例还包括手动泄压阀403，所述手动泄压阀403的一端连接到所述比例减压阀403和所述蓄能器406之间的油路，所述手动泄压阀403的另一端通过油路连接到油箱407。当油路中油压过高时，可以通过手动泄压阀414将多余的液压油卸回油箱407。

根据本实用新型的轨道车辆的液压制动装置，在减压溢流阀之后设置了第一节流阀，对液压油的压力进行缓冲，降低制动冲击，提升乘客体验；减压溢流阀能够持续保证出口压力，如果有外部压力进入液压制动装置，减压溢流阀能够将多余的压力卸回油箱，保证安全；比例减压阀能根据信号调节排泄压力及流量，且是一个连续的过程，解决了高速开关阀流量不连续、控制不够精准的问题。

本发明还提供一种轨道车辆的制动系统，包括机电制动单元和上述的液压制动单元40，所述液压制动单元用于行车制动，所述机电制动单元用于停放制动，所述机电制动单元包括机电制动装置30、机电控制器50，如图3所示，每个车轮10上都设置一个所述机电制动装置30，一个机电控制器50控制一个或多个机电制动装置30。通常的，轨道车辆设置四个车轮为一组，所述四个车轮两前两后对应设置。在一些实施例中，一个机电控制器50控制对角车轮上的两个机电制动装置30，这样一来，当其中一个机电控制器50发生故障时，前排车轮和后排车轮均保持一定的制动能力，制动更加可靠。在另一些实施例中，一个机电控制器50控制同一排的两个机电制动装置30.便于布置连接线路。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (14)

1.一种轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，包括：蓄能器、比例减压阀、三位四通换向阀、减压溢流阀、油箱和制动钳，所述三位四通换向阀具有第一通道、第二通道和第三通道，所述三位四通换向阀的第一通道通过油路分别连接制动钳和比例减压阀，所述三位四通换向阀的第二通道通过油路分别连接制动钳和减压溢流阀，所述三位四通换向阀的第三通道通过油路分别连接制动钳和油箱，所述减压溢流阀连接三位四通换向阀的第二通道和蓄能器，所述比例减压阀的第一通道连接三位四通换向阀和油箱，所述比例减压阀的第二通道连接三位四通换向阀和蓄能器。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，所述三位四通换向阀失电时，三位四通换向阀的第二通道导通、第一通道和第三通道关闭；所述三位四通换向阀处于第一得电状态时，三位四通换向阀的第一通道导通、第二和第三通道关闭；所述三位四通换向阀处于第二得电状态时，三位四通换向阀的第三通道导通、第一通道和第二通道关闭；所述比例减压阀得电时，比例减压阀的第一通道关闭、第二通道导通；所述比例减压阀失电时，比例减压阀的第一通道导通、第二通道关闭。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，

施加常用制动时，三位四通换向阀的第一通道导通、第二通道和第三通道关闭，比例减压阀的第二通道导通、第一通道关闭，液压油从蓄能器依次经过比例减压阀、三位四通换向阀的第一通道注入到制动钳；

施加安全制动时，三位四通换向阀的第二通道导通、第一通道和第三通道关闭，比例减压阀的第一通道导通、第二通道关闭，液压油从蓄能器依次经过减压溢流阀、三位四通换向阀的第一通道注入到制动钳实现制动。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，所述三位四通换向阀的第二通道和减压溢流阀之间还设置有第一节流阀。

5.根据权利要求3所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，缓解常用制动或缓解安全制动时，三位四通换向阀的第一通道导通、第二通道和第三通道关闭，比例减压阀的第一通道导通、第二通道关闭，液压油从制动钳依次经过三位四通换向阀的第一通道、比例减压阀注入油箱。

6.根据权利要求3所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，辅助缓解制动时，三位四通换向阀的第三通道导通、第一通道和第二通道关闭，液压油从制动钳经过三位四通换向阀的第三通道注入油箱。

7.根据权利要求1所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，三位四通换向阀的第三通道和油箱之间的油路还设置第二节流阀。

8.根据权利要求1所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，所述制动钳和三位四通换向阀之间的油路设置有第二压力传感器和压力开关，所述第二压力传感器和压力开关用于反馈制动钳的油压。

9.根据权利要求1所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，还包括油泵、第一压力传感器、过滤器和单向阀，液压油从油箱依次经过油泵、过滤器、单向阀注入蓄能器，在单向阀和蓄能器之间还设置有第一压力传感器，当第一压力传感器检测到蓄能器中的油压低于第二预设值时，油泵启动将液压油注入蓄能器直到蓄能器中的油压达到第二预设值。

10.根据权利要求9所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，还包括溢流阀，所述溢流阀一端通过油路连接到所述过滤器和单向阀之间的油路，所述溢流阀的另一端连接油箱。

11.根据权利要求1所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，还包括手动泄压阀，所述手动泄压阀的一端连接到所述比例减压阀和所述蓄能器之间的油路，所述手动泄压阀的另一端通过油路连接到油箱。

12.根据权利要求1所述的轨道车辆的液压制动单元，其特征在于，所述油箱设置有注油口和呼吸阀。

13.一种轨道车辆的制动系统，其特征在于，包括机电制动单元和权利要求1-10任一项所述的液压制动单元，所述液压制动单元用于行车制动，所述机电制动单元用于停放制动，所述机电制动单元包括机电制动装置、机电控制器，每个车轮上都设置一个所述机电制动装置，一个机电控制器控制一个或多个机电制动装置。

14.根据权利要求13所述的轨道车辆的制动系统，其特征在于，一个机电控制器控制对角车轮上的两个机电制动装置。

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