CN220410535U - 一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构 - Google Patents

Abstract

一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，应用于双柱塞增压制动泵中；双柱塞增压制动泵包括壳体，壳体中设有壳体腔；复合柱塞活动设置在壳体腔中，复合柱塞包括大柱塞套和小柱塞，小柱塞活动设置在大柱塞套中，且在小柱塞与大柱塞套之间设置有随动单向阀；当驱动复合柱塞工作时，大柱塞套、小柱塞同时为制动器快速泵油，使制动器快速运动到位，实现制动动作的快速响应；小柱塞工作时随动单向阀隔断大柱塞腔与壳体腔的油路连接，当制动器运动到位后，大柱塞套自动停止工作，小柱塞利用其直径小的特点，对制动器进行二次增压，保证了制动器的最终制动力，从而解决了现有非独立供油柱塞泵无法同时兼顾制动响应速度和制动力之间的矛盾。

Description

一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构

技术领域

本实用新型涉及拖拉机或其他大型机动车辆用制动泵技术领域，具体涉及一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构。

背景技术

现有拖拉机或其他大型机动车辆制动时，为制动器提供动力的非独立供油柱塞泵通常采用单柱塞结构设计，其在使用时存在一个相互矛盾的问题：如果要提高拖拉机或其他大型机动车辆制动响应速度，柱塞泵的柱塞需采用较大直径的结构设计，但柱塞直径较大时，脚踏板力度一定的前提下由于柱塞直径较大使其供油压力偏低，导致制动器最终所提供的制动力不足，从而影响拖拉机或其他大型机动车辆制动安全；如果采用较小直径的柱塞以提高制动油压力，又会导致制动时柱塞行程增加，降低了拖拉机或其他大型机动车辆的制动响应速度；因此如何使非独立供油柱塞泵既能保证拖拉机或其他大型机动车辆的制动响应速度，同时又能保证足够的制动力，成为拖拉机或其他大型机动车辆制动用非独立供油柱塞泵亟待解决的技术难题。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，复合柱塞活动设置在壳体中；复合柱塞包括大柱塞套和小柱塞，小柱塞活动设置在大柱塞套中，且在小柱塞与大柱塞套之间设置了随动单向阀；当驱动复合柱塞工作时，大柱塞套、小柱塞同时为制动器快速泵油，使制动器快速运动到位，实现制动动作的快速响应；当制动器运动到位后，大柱塞套自动停止工作，同时随动单向阀隔断大柱塞腔与壳体腔的油路连接，小柱塞利用其直径小的特点，在脚踏板力度一定的前提下，可对制动器进行二次增压，从而提高了制动器的最终制动力。

为了实现所述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，所述双柱塞增压制动泵包括壳体，壳体设有壳体腔，壳体腔通过制动油出口、增压油口与制动器连接，制动油出口设置有制动油口单向阀；壳体腔中活动设置有大柱塞套，大柱塞套内设有大柱塞套腔，大柱塞套腔左端面上设有随动单向阀腔，随动单向阀腔底部设有大柱塞套端部油孔，大柱塞套外圆面靠近左侧设有大柱塞套外环槽，大柱塞套外环槽底部均布设有若干大柱塞套径向油孔；大柱塞套腔内活动设置有小柱塞；小柱塞左端面通过随动弹簧浮动连接有随动单向阀，随动单向阀活动设置在随动单向阀腔；小柱塞右端固定设置有小柱塞帽，小柱塞帽左端面与大柱塞套右端面之间抵触设置有小柱塞复位弹簧；脚踏板驱动复合柱塞时，首先小柱塞、大柱塞套同时运动，为制动器快速泵油，使制动器快速运动到位，实现制动动作的快速响应；当制动器运动到位后，大柱塞套自动停止运动，小柱塞继续运动，此时大柱塞套腔通过制动油口单向阀、随动单向阀与壳体腔隔离，大柱塞套腔内的制动油在小柱塞作用下产生高压制动油，通过增压油口对制动器进行二次增压，从而提高了制动器的最终制动力。

进一步的，小柱塞左端面设置有小柱塞随动弹簧连接头，小柱塞随动弹簧连接头为短圆柱状，随动弹簧一端套在小柱塞随动弹簧连接头的外圆周面上与小柱塞连接，为防止弹簧从小柱塞随动弹簧连接头上脱落，弹簧的端部通过焊接与小柱塞随动弹簧连接头的外圆周面固定连接；单向阀右端面设有单向阀随动弹簧连接头，单向阀随动弹簧连接头为短圆柱状，随动弹簧另一端套在单向阀随动弹簧连接头的外圆周面上，通过焊接与小柱塞随动弹簧连接头的外圆周面固定连接。

进一步的，小柱塞随动弹簧连接头外圆周面上设有小柱塞螺旋槽，小柱塞随动弹簧连接头根部设有小柱塞环槽，小柱塞螺旋槽与小柱塞环槽自然过渡连接；随动弹簧两端设有轴向定位环，轴向定位环所在平面与随动弹簧轴线垂直；小柱塞与随动弹簧连接时，轴向定位环设置在小柱塞环槽中，随动弹簧本体与轴向定位环相连接段设置在小柱塞螺旋槽中，轴向定位环所在平面与随动弹簧轴线垂直的结构设计，保证小柱塞与随动弹簧连接后其轴线重合，同时因随动弹簧的轴向定位环与小柱塞螺旋槽之间存在夹角，从而会阻止随动弹簧从小柱塞随动弹簧连接头上脱落；该种小柱塞与随动弹簧的连接方式省去了焊接工序，装配工艺更加简单；

单向阀随动弹簧连接头的外圆周面上设有单向阀螺旋槽，单向阀随动弹簧连接头根部设有单向阀环槽，单向阀螺旋槽与单向阀环槽自然过渡连接；随动单向阀与随动弹簧的连接方法与小柱塞与随动弹簧的连接方法相同。

进一步的，单向阀左端面固定设置有随动单向阀密封垫，随动单向阀密封垫采用弹性良好、且耐油的橡胶材质，用于保证单向阀关闭时的密封效果。

进一步的，随动单向阀外圆周面上绕轴线均布设有圆弧槽；在本专利申请实施例一的结构中，随动单向阀是设置在大柱塞套的随动单向阀腔中，为降低制动油在壳体腔与大柱塞套腔之间流动时的阻力，随动单向阀的外圆周与随动单向阀腔的侧壁之间设置有间隙，如果间隙设置过大，在双柱塞增压制动泵工作过程中随动单向阀的径向摆动会过大，如果间隙设置过小，又会导致制动油的流动阻力偏大，因此在随动单向阀的外圆周面上设置圆弧槽，在保证随动单向阀与随动单向阀腔配合间隙较小的同时，降低了制动油的流动阻力。

进一步的，大柱塞套腔内圆周面靠近右侧开口端设有小柱塞挡环槽，小柱塞挡环槽底部均布设有若干顶丝孔，顶丝孔中设置有顶丝，小柱塞挡环槽内设有小柱塞挡环；小柱塞挡环与小柱塞挡肩配合，防止小柱塞从大柱塞套腔中脱出。

优选的，大柱塞套腔右端面通过螺栓固定设置有小柱塞挡板，小柱塞挡板与柱塞挡肩配合，防止小柱塞从大柱塞套腔中脱出。

优选的，随动单向阀腔底部设有大柱塞套端部油孔，随动单向阀设有导向杆，随动单向阀的导向杆滑动设置在大柱塞套端部油孔中；大柱塞套端部油孔为梅花孔；所述梅花孔是在基孔周边均布设置了若干个与基孔连通的通油孔，其中基孔与随动单向阀的导向杆配合，限定随动单向阀在大柱塞套腔中的径向运动，确保随动单向阀关闭动作的可靠性，基孔周边的通油孔用于随动单向阀在打开状态下，壳体腔与大柱塞套腔之间的连通。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型公开的一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，应用于双柱塞增压制动泵中；双柱塞增压制动泵包括壳体，壳体中设有壳体腔；复合柱塞活动设置在壳体腔中，复合柱塞包括大柱塞套和小柱塞，小柱塞活动设置在大柱塞套中，且在小柱塞与大柱塞套之间设置有随动单向阀；当驱动复合柱塞工作时，大柱塞套、小柱塞同时为制动器快速泵油，使制动器快速运动到位，实现制动动作的快速响应；小柱塞工作时随动单向阀隔断大柱塞腔与壳体腔的油路连接，当制动器运动到位后，大柱塞套自动停止工作，小柱塞利用其直径小的特点，对制动器进行二次增压，保证了制动器的最终制动力，从而解决了现有非独立供油柱塞泵无法同时兼顾制动响应速度和制动力之间的矛盾。

附图说明

图1为实施例一的双柱塞增压制动泵的剖面结构示意图；

图2为实施例一的壳体结构示意图；

图3为实施例一的大柱塞套结构示意图；

图4为实施例一的小柱塞结构示意图；

图5为实施例一的复合柱塞剖面结构示意图；

图6为实施例一的复合柱塞外观示意图；

图7为实施例一的小柱塞外观示意图；

图8为实施例一的随动单向阀外观示意图；

图9为实施例一的随动弹簧外观示意图；

图10为实施例二的大柱塞套结构示意图；

图11为实施例二复合柱塞剖面结构示意图；

图12为实施例三的大柱塞套结构示意图；

图13为实施例三大柱塞套的大柱塞套端部油孔形状示意图；

图14为实施例三的复合柱塞剖面结构示意图；

图15为实施例一的双柱塞增压制动泵原始状态示意图；

图16为实施例一的双柱塞增压制动泵工作状态示意图。

图中：1、壳体；1.1、壳体腔；1.2、随动单向阀腔A；1.3、油箱连接口；1.4、增压油口；1.5、制动油出口；2、大柱塞套；2.1、大柱塞套腔；2.2、随动单向阀腔；2.3、大柱塞套小柱塞随动弹簧连接头；2.4、大柱塞套端部油孔；2.5、大柱塞套外环槽；2.6、大柱塞套径向油孔；3、小柱塞；3.1、小柱塞密封圈槽；3.2、小柱塞随动弹簧连接头；3.2.1、小柱塞螺旋槽；3.2.2、小柱塞环槽；4、随动单向阀；4.1、随动单向阀密封垫；4.2、单向阀随动弹簧连接头；4.2.1、单向阀螺旋槽；4.2.2、单向阀环槽；5、随动弹簧；8、大柱塞套复位弹簧；9、制动油口单向阀；11、小柱塞挡环；12、小柱塞复位弹簧；13、小柱塞帽；14、堵头；15、制动油口接头；16、小柱塞挡板。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。

实施例一：

参见说明书附图1、2、3、4、5：一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，应用在双柱塞增压制动泵中，所述双柱塞增压制动泵包括壳体1、大柱塞套2、小柱塞3；

壳体1设有壳体腔1.1，壳体腔1.1侧壁靠近左端设有制动油出口1.5，侧壁中段设有增压油口1.4，其中制动油出口1.5设置有制动油口单向阀9、制动油口接头15；

大柱塞套2中间设有大柱塞套腔2.1，大柱塞套腔2.1左端部内侧设有随动单向阀腔B2.2，随动单向阀腔B2.2底部设有贯穿的大柱塞套端部油孔2.4；大柱塞套2外圆面上设有大柱塞套外环槽2.5，大柱塞套腔2.1侧壁靠近随动单向阀腔B2.2均布设有四个大柱塞套径向油孔2.6，大柱塞套腔2.1与大柱塞套外环槽2.5之间通过大柱塞套径向油孔2.6连通；

大柱塞套2活动设置在壳体腔1.1中，大柱塞套2左端与壳体腔1.1左端构成注油腔A，大柱塞套2左端面与壳体腔1.1左端面之间抵触设置有大柱塞套复位弹簧8，在未制动状态下，大柱塞套2在大柱塞套复位弹簧8作用下，处于原始位置，大柱塞套外环槽2.5的位置与增压油口1.4位置相对应；

小柱塞3活动设置在大柱塞套腔2.1中，小柱塞3左端与大柱塞套腔2.1左端构成增压腔B，小柱塞3左端浮动、弹性连接有随动单向阀4，随动单向阀4活动设置在随动单向阀腔B2.2中；随动单向阀4与小柱塞3的具体连接结构为：随动单向阀4为短圆柱结构，右端面设有短圆柱状的单向阀随动弹簧连接头4.2；小柱塞3左端面设有短圆柱状的小柱塞套随动弹簧连接头3.2；随动弹簧5其中一端套在单向阀随动弹簧连接头4.2上，另一端套在小柱塞套随动弹簧连接头3.2上，通过焊接固定连接；

参见说明书附图6：随动单向阀4的左端面设有密封垫安装头，通过密封垫安装头固定设置有圆环片状的随动单向阀密封垫4.1；随动单向阀4外圆周面上绕轴线还均布设有圆弧槽；

随动单向阀4与小柱塞3的另一种连接结构参见说明书附图6、7、8、9：单向阀随动弹簧连接头4.2的外圆周面上设有单向阀螺旋槽4.2.1，单向阀随动弹簧连接头4.2根部设有单向阀环槽4.2.2，单向阀螺旋槽4.2.1与单向阀环槽4.2.2自然过渡连接；小柱塞随动弹簧连接头3.2外圆周面上设有小柱塞螺旋槽3.2.1，小柱塞随动弹簧连接头3.2根部设有小柱塞环槽3.2.2，小柱塞螺旋槽3.2.1与小柱塞环槽3.2.2自然过渡连接；随动弹簧5两端设有轴向定位环5.1，轴向定位环5.1所在平面与随动弹簧5轴线垂直；随动单向阀4与随动弹簧5连接时，轴向定位环5.1设置在单向阀随动弹簧连接头4.2根部的单向阀环槽4.2.2中，随动弹簧5一端的随动弹簧5本体与轴向定位环5.1相连接段设置在单向阀螺旋槽4.2.1中；小柱塞3与随动弹簧5连接时，随动弹簧5另一端的轴向定位环5.1设置在小柱塞3的小柱塞环槽3.2.2中，随动弹簧5本体与轴向定位环5.1相连接段设置在小柱塞螺旋槽3.2.1中。

实施例二：

参见说明书附图10、11：在该实施例中，大柱塞套2右端面绕轴线均布设有四个螺纹孔，通过螺栓固定设置有小柱塞挡板16，防止小柱塞3从大柱塞套腔2.1中脱出。

实施例三：

参见说明书附图12、13、14：在该实施例中，大柱塞套端部油孔2.4由实施例一的圆孔修改为大柱塞套端部油孔2.4，大柱塞套端部油孔2.4为梅花孔，其断面形状参见说明书附图13；随动单向阀4设有导向杆，随动单向阀4的导向杆滑动设置在大柱塞套端部油孔2.4中。

以实施例一的结构为例，具体说明复合式柱塞增压制动泵的工作过程：

参见说明书附图15：制动油出口1.5、增压油口1.4通过管路连接至制动器，用于制动时复合式柱塞增压制动泵向制动器中泵入制动油；在未制动情况下（原始状态），制动油口单向阀9关闭，注油腔A与制动油出口1.5处于关断状态；随动单向阀4打开，增压腔B与注油腔A处于连通状态；增压腔B通过大柱塞套径向油孔2.6、大柱塞套外环槽2.5与增压油口1.4连通；

参见说明书附图16：当拖拉机或其他大型机动车辆制动时，用脚踩下制动踏板，制动踏板推动小柱塞3右端，使小柱塞3向左运动；小柱塞3带动随动单向阀4向左运动，随动单向阀4堵塞大柱塞套端部油孔2.4，此时增压腔B内的制动油压力升高，增压腔B内的制动油经大柱塞套径向油孔2.4衰减后，经大柱塞套外环槽2.5、增压油口1.4进入制动器；同时增压腔B内的制动油推动大柱塞套2向左运动，此时注油腔A内的制动油压力升高，注油腔A中的制动油压力稍大于增压腔B输送至制动器的制动油压力（增压腔B内制动油压力经大柱塞套径向油孔衰减），制动油口单向阀9在注油腔A中的制动油压力作用下打开，注油腔A内的制动油通过制动油出口1.5进入制动器；在此阶段，复合式柱塞增压制动泵的大柱塞套2、小柱塞3同时为制动器泵油，但由于大柱塞套径向油孔2.6的直径较小，实际主要由大柱塞套2为制动器泵油，因此复合式柱塞增压制动泵在此阶段向制动器泵油的速度较大、且大柱塞套2的运动行程较小，可快速驱动制动器动作，保证了拖拉机或其他大型机动车辆制动的响应速度；

当制动器运动到位后，由于制动油的不可压缩性，此时大柱塞套2、小柱塞3泵入制动器的制动油流量迅速减小，注油腔A的制动油压力与制动油出口1.5的制动油压力相等，因此制动油口单向阀9在弹簧作用下自动复位，大柱塞套2不再向制动器泵油；但小柱塞3在制动踏板作用下继续对增压腔B内的制动油施加作用力，因小柱塞3直径较小，增压腔B中制动油压力迅速增高，形成高压制动油；由于制动油的不可压缩性，此时增压腔B中的制动油输入至制动器的流量极小，因此增压腔B中高压制动油的压力几乎无衰减的传递至制动器中，对制动器中的制动油进行二次增压，使制动器中的制动油压力得到极大提高，从而提高并确保了制动器的最终制动力。

当制动结束，制动踏板解除对小柱塞3的作用力后，小柱塞3的增压作用迅速消失，制动器中制动油的压力迅速下降，解除制动；制动器中的制动油在制动器复位弹簧作用下，通过增压油口1.4流回增压腔B中，小柱塞3同时在回流制动油压力和小柱塞复位弹簧12作用下向右移动，随动单向阀4打开，增压腔B中的制动油通过大柱塞套端部油孔2.4进入注油腔A；大柱塞套2在回流制动油压力和大柱塞套复位弹簧8共同作用下向右移动；此时，制动器中的制动油在制动器复位弹簧作用下，持续不断回流至复合式柱塞增压制动泵的增压腔B和注油腔A中，直至制动器彻底恢复原始状态。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (6)

1.一种双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，所述双柱塞增压制动泵包括壳体（1），壳体（1）设有壳体腔（1.1）；其特征是：复合柱塞活动设置在壳体腔（1.1）中；复合柱塞包括大柱塞套（2）、小柱塞（3）；大柱塞套（2）内设有大柱塞套腔（2.1），小柱塞（3）活动设置在大柱塞套腔（2.1）中；小柱塞（3）左端面通过随动弹簧（5）浮动连接有随动单向阀（4）；小柱塞（3）右端固定设置有小柱塞帽（13），小柱塞帽（13）左端面与大柱塞套（2）右端面之间抵触设置有小柱塞复位弹簧（12）；

小柱塞（3）左端面设置有小柱塞随动弹簧连接头（3.2），随动弹簧（5）通过小柱塞随动弹簧连接头（3.2）与小柱塞（3）固定连接；单向阀（4）右端面设有单向阀随动弹簧连接头（4.2），随动弹簧（5）通过单向阀随动弹簧连接头（4.2）与单向阀（4）固定连接；

小柱塞随动弹簧连接头（3.2）外圆周面上设有小柱塞螺旋槽（3.2.1），小柱塞随动弹簧连接头（3.2）根部设有小柱塞环槽（3.2.2），小柱塞螺旋槽（3.2.1）与小柱塞环槽（3.2.2）自然过渡连接；随动弹簧（5）两端设有轴向定位环（5.1），轴向定位环（5.1）所在平面与随动弹簧（5）轴线垂直；小柱塞（3）与随动弹簧（5）连接时，轴向定位环（5.1）设置在小柱塞（3）的小柱塞环槽（3.2.2）中，随动弹簧（5）本体与轴向定位环（5.1）相连接段设置在小柱塞螺旋槽（3.2.1）中；

单向阀随动弹簧连接头（4.2）的外圆周面上设有单向阀螺旋槽（4.2.1），单向阀随动弹簧连接头（4.2）根部设有单向阀环槽（4.2.2），单向阀螺旋槽（4.2.1）与单向阀环槽（4.2.2）自然过渡连接；随动单向阀（4）与随动弹簧（5）的连接方法与小柱塞（3）与随动弹簧（5）的连接方法相同。

2.根据权利要求1所述双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，其特征是：单向阀（4）左端面固定设置有随动单向阀密封垫（4.1）。

3.根据权利要求1所述双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，其特征是：随动单向阀（4）外圆周面上绕轴线均布设有圆弧槽。

4.根据权利要求1所述双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，其特征是：大柱塞套腔（2.1）内圆周面靠近右侧开口端设有小柱塞挡环槽（2.8），小柱塞挡环槽（2.8）底部均布设有若干顶丝孔，顶丝孔中设置有顶丝，小柱塞挡环槽（2.8）内设有小柱塞挡环（11）。

5.根据权利要求1所述双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，其特征是：大柱塞套腔（2.1）右端面固定设置有小柱塞挡板（16）。

6.根据权利要求1所述双柱塞增压制动泵的复合柱塞结构，其特征是：随动单向阀腔（2.2）底部设有大柱塞套端部油孔（2.4），随动单向阀（4）设有导向杆，随动单向阀（4）的导向杆滑动设置在大柱塞套端部油孔（2.4）中。