CN107813809B - 矿用自卸车减小行车制动行程的液压***及制动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用自卸车减小行车制动行程的液压***，包括液压油箱、液压泵、组合制动阀、蓄能器组、踏板阀、后制动阀和制动器；液压泵的压力油出口分别与组合制动阀的压力油入口及组合制动阀中的液控先导阀的先导油口连接，组合制动阀的高压油出口与踏板阀的两个进油口连接，踏板阀的高压油出口与后制动阀的入口连接，踏板阀的先导油口和组合制动阀的先导油路连通，后制动阀的两个出口与制动器的两个油口连接，用于解除驻车制动及实施后行车制动，各阀的卸荷油路汇集后与液压油箱连接。本发明使得行车制动在一定压力基础上上升到制动器起作用的制动压力，从而能够缩短行车制动时间，提高制动效能。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用自卸车液压制动距离制动原理的改进，属于矿山机械领域。
背景技术
矿用自卸车是在露天矿山为完成岩石土方剥离和矿石运输任务而使用的一种重型自卸车，具有承载重，动力强劲的特点，矿用自卸车包括动力***，电气***，液压***、车架部分、驾驶室、货厢等部件，液压***包括举升***、转向***、制动***，制动***是矿用自卸车的重要组成部分，汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在长下坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。汽车的制动性是汽车的主要性能之一，制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。
改善汽车的制动性，始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。随着新兴经济的快速发展，对矿石原料的需求不断加大，矿业为了适应这种加大的要求，矿山生产有向大型化发展的倾向，现有的制动装置一般由制动踏板、蓄能器、制动盘及油路管路组成，而车辆载重越大，车辆运行时的势能越大，制动距离越长，改进制动***原理，减少制动器起作用时间，是缩短制动距离的一项有效措施。
发明内容
针对上述现有的技术存在的问题，本发明提供一种改进后的后行车制动原理，使得行车制动在一定压力基础上上升到制动器起作用的制动压力，从而能够缩短行车制动时间，提高制动效能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种矿用自卸车减小行车制动行程的液压***，包括液压油箱、液压泵、组合制动阀、蓄能器组、踏板阀、后制动阀和制动器；所述液压泵的压力油出口分别与组合制动阀的压力油入口及组合制动阀中的液控先导阀的先导油口连接，所述组合制动阀的高压油出口与踏板阀的两个进油口连接，所述踏板阀的高压油出口与后制动阀的入口连接，踏板阀的先导油口和组合制动阀的先导油路连通，所述后制动阀的两个出口与制动器的两个油口连接，用于解除驻车制动及实施后行车制动，各阀的卸荷油路汇集后与液压油箱连接。
优选的是，所述后制动阀包括减压阀、滤网、阻尼、卸荷阀、梭阀；所述后制动阀设有A口、B口、P口、T3口、Pb口；后制动阀的P口与梭阀的1口连接，梭阀与后制动阀的A口及阻尼的入口接通，减压阀的2口与后制动阀的Pb口连通，减压阀的1口与滤网的入口接通，滤网的出口与阻尼入口接通，阻尼的出口与卸荷阀的入口1接通，减压阀及卸荷阀的卸油口汇合后与后制动阀的T3口接通，油液流回液压油箱。
优选的是，所述后制动阀的P口与踏板阀的A2口连接，液压泵中的压力油经过组合制动阀及踏板阀，经后制动阀的P口，进入组合制动阀；所述后制动阀的A口与制动器的行车制动压力油入口连接，对制动器施压，实施行车制动；所述后制动阀的B口与制动器的驻车压力油口连接，用于解除驻车制动；所述后制动阀的Pb与组合制动阀的Pb连接，接通驻车制动管路。
优选的是，所述蓄能器组由后蓄能器和前蓄能器组成。
优选的是，所述组合制动阀包括电磁阀、液控换向阀、单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ；所述组合制动阀设有P口、 AC1口、 AC2口、 G2口、 G3口、T1口、P1口、P2口和Pb口；所述组合制动阀的P口与液压泵的压力油出口连接，组合制动阀的P口又与两个单向阀的入口接通，组合制动阀的P1口与AC1口及单向阀Ⅱ出口互通，前蓄能器与组合制动阀的AC1口连接，组合制动阀的P2口与AC2及单向阀Ⅰ的出口接通，后蓄能器与组合制动阀的AC2口连接，液控换向阀的2口与电磁阀的3口及AC2口互通，组合制动阀的G2口与液压泵接通。
优选的是，当液压泵工作时，液控换向阀更换为右位为工作油位，液控换向阀的3口与组合制动阀的G3口接通，液控换向阀的1口与组合制动阀的T1口接通，油液卸荷回油箱，电磁阀的1口与组合制动阀的AC2口接通，电磁阀的4口经组合制动阀的Pb口与后制动阀的Pb口接通，用于接通驻车制动油路，解除驻车制动，电磁阀的2口与组合制动阀的T1口接通，油路卸荷回油箱。
一种矿用自卸车减小行车制动行程的制动方法，该方法为：发动机起动，电磁阀得电，来自后蓄能器中的高压油通过电磁线，流经组合制动阀的Pb口流出组合制动阀，进入后制动阀的Pb口流入后制动阀，经减压阀，从后制动阀的B口流出，释放驻车制动，油流出后制动阀的B口之前，油压降至减压阀设定压力，减压阀的过量油，经后制动阀的T口流回液压油箱。与此同时，油进入卸荷阀管路，经过滤网、阻尼到达梭阀，油从后制动阀的A口处流出阀体，到达后制动管路，油压调节到5巴，卸荷阀过量的油经过后制动阀的T口流回液压油箱。实施制动时，踏板阀实施作用，油压升至50巴，进入后制动阀的P口，油压作用于往复梭阀，克服了余压，经后制动阀的A口，实施后制动。当踏板阀释放，后行车制动压力降到5巴以下，余压推开往复梭阀柱塞，关闭了后制动阀的P口，在后制动管路出现余压。
本发明的有益效果：
当整车在行车过程中，踩下制动踏板实施行车制动时，油压升至50巴，进入后制动阀P口，油压作用于往复梭阀，克服了余压，经后制动阀A口，实施后制动。在制动器的液压油路中存在5巴的压力油，有效缩短制动压力的建立时间，同时解除驻车制动时，在5巴压力基础上达到减压阀设定值60巴压力，缩短了了解除驻车制动时间。减少制动器起作用时间，是缩短制动距离的一项有效措施，制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因。当制动***中存在5巴余压时，制动器起作用时间提高近7.5%。
附图说明
图1为公知的行车制动原理图；
图2为本发明的液压原理图；
图3为图2中的后制动阀与制动器放大连接图；
图4为图2中的踏板阀与组合制动阀放大连接图；
图中：1、后制动阀，2、制动器，3、踏板阀，4、后蓄能器，5、前蓄能器，6、组合制动阀，7、液压泵，8、液压油箱，1-1、减压阀，1-2、滤网，1-3、阻尼，1-4、卸荷阀，1-5、梭阀，6-1、电磁阀，6-2、液控换向阀，6-3、单向阀Ⅰ，6-4、单向阀Ⅱ。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1为公知的行车制动原理图，一般由制动踏板、蓄能器、制动盘及油路管路组成，而车辆载重越大，车辆运行时的势能越大，制动距离越长。因此，改进制动***原理，减少制动器起作用时间，是缩短制动距离的一项有效措施。
如图2所示，一种矿用自卸车减小行车制动行程的液压***，包括后制动阀1、制动器2、踏板阀3、后蓄能器4、前蓄能器5、组合制动阀6、液压泵7、液压油箱8。液压泵7为恒压变量泵，液压泵7的压力油出口分别与组合制动阀6的压力油入口及组合制动阀6中的液控先导阀的先导油口连接，组合制动阀6的高压油出口与踏板阀3的两个进油口连接，踏板阀3的高压油出口与后制动阀1的入口连接，踏板阀3的先导油口和组合制动阀6的先导油路连通，后制动阀1的两个出口与制动器2的两个油口连接，用于解除驻车制动及实施后行车制动，各阀的卸荷油路汇集后与液压油箱8连接。
如图3所示，后制动阀1包括减压阀1-1、滤网1-2、阻尼1-3、卸荷阀1-4、梭阀1-5；后制动阀1设有A口、B口、P口、T3口、Pb口；后制动阀1的P口与梭阀1-5的1口连接，梭阀1-5与后制动阀1的A口及阻尼1-3的入口接通，减压阀1-1的2口与后制动阀1的Pb口连通，减压阀1-1的1口与滤网1-2的入口接通，滤网1-2的出口与阻尼1-3入口接通，阻尼1-3的出口与卸荷阀1-4的入口1接通，减压阀1-1及卸荷阀1-4的卸油口汇合后与后制动阀1的T3口接通，油液流回液压油箱8。
后制动阀1的P口与踏板阀3的A2口连接，液压泵7中的压力油经过组合制动阀6及踏板阀3，经后制动阀1的P口，进入组合制动阀6；后制动阀1的A口与制动器2的行车制动压力油入口连接，对制动器2施压，实施行车制动；后制动阀1的B口与制动器2的驻车压力油口连接，用于解除驻车制动；后制动阀1的Pb与组合制动阀6的Pb连接，接通驻车制动管路。
如图4所示，组合制动阀6包括电磁阀6-1、液控换向阀6-2、单向阀Ⅰ6-3和单向阀Ⅱ6-4；组合制动阀6设有P口、 AC1口、 AC2口、 G2口、 G3口、T1口、P1口、P2口和Pb口；组合制动阀6的P口与液压泵7的压力油出口连接，组合制动阀6的P口又与两个单向阀的入口接通，组合制动阀6的P1口与AC1口及单向阀Ⅱ6-4出口互通，前蓄能器5与组合制动阀6的AC1口连接，组合制动阀6的P2口与AC2及单向阀Ⅰ6-3的出口接通，后蓄能器4与组合制动阀6的AC2口连接，液控换向阀6-2的2口与电磁阀6-1的3口及AC2口互通，组合制动阀6的G2口与液压泵7接通。当液压泵7工作时，液控换向阀6-2更换为右位为工作油位，液控换向阀6-2的3口与组合制动阀6的G3口接通，液控换向阀6-2的1口与组合制动阀6的T1口接通，油液卸荷回油箱，电磁阀6-1的1口与组合制动阀6的AC2口接通，电磁阀6-1的4口经组合制动阀6的Pb口与后制动阀1的Pb口接通，用于接通驻车制动油路，解除驻车制动，电磁阀6-1的2口与组合制动阀6的T1口接通，油路卸荷回油箱。
发动机启动后，矿用自卸车处于待机状态，电磁阀6-1处于断电状态时，电磁阀6-1左位为工作油位，液压泵7中高压油经单向阀Ⅰ6-3、单向阀Ⅱ6-4存入前蓄能器5和后蓄能器4中，以备发动机熄火后整车制动，另一部分高压油经组合制动阀6的P1口和P2口，储备在踏板阀3的P1口，P2口处，以备提供行车制动压力，液压泵7出口处的另一油路液压油经组合制动阀6的G2口，推动液控换向阀6-2更换为右位，后蓄能器4中压力油经电磁阀6-1的1口和3口，及液控换向阀6-2的2口和3口，进入踏板阀3的先导油路Pp口，使整车前后桥同时实施制动，使整车处于驻车制动状态。
当按下组合制动阀6处的电磁阀6-1，使电磁阀6-1通电后，电磁阀6-1右位为工作油位，后蓄能器4中压力油经电磁阀6-1的1口和4口流出组合制动阀6的Pb口，流入后制动阀1的Pb口，经减压阀1-1后又经后制动阀1的B口流出，进入制动器2的驻车制动腔，解除驻车制动，油流出后制动阀1的B口之前，油压降至减压阀1-1的设定压力，减压阀1-1的过量油，经后制动阀1的T口流回液压油箱8。与此同时，油进入卸荷阀1-4管路，经过滤网1-2、阻尼1-3到达梭阀1-5，油从后制动阀1的A口处流出阀体，到达后制动管路，油压调节到5巴，卸荷阀1-4过量的油经过后制动阀1的T口流回液压油箱8。
此时车辆可以行走，当踩下踏板阀3时，油压升至50巴，后蓄能器4中压力经组合制动阀6的P2口流出，进入踏板阀3的P2口，经踏板阀3的减压阀及A2口流出踏板阀3，流向后制动阀1的P口，油液克服梭阀的阻力将梭阀1-5钢球由1位推向2位，即克服卸荷阀1-4的压力，进入制动器2的行车制动腔，实施制动，卸荷阀1-4设定压力为5巴，使卸荷阀1-4和制动器2之间建立5巴背压，当踏板阀3释放，后行车制动压力降到5巴以下，余压推开往复梭阀柱塞，关闭了后制动阀1的P口，在后制动管路出现余压。通过这种方式，车辆实施制动时使制动压力由5巴基础上升到50巴，缩短行车制动压力起作用时间，大大提高制动效率，同时驻车制动油路经滤网1-2和阻尼孔1-3与卸荷阀1-4连通，当解除驻车制动时，在5巴压力基础上达到减压阀设定值60巴压力，缩短了解除驻车制动时间。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本发明创造还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内。本发明创造要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种矿用自卸车减小行车制动行程的液压***，其特征在于：包括液压油箱（8）、液压泵（7）、组合制动阀（6）、蓄能器组、踏板阀（3）、后制动阀（1）和制动器（2）；
所述液压泵（7）的压力油出口分别与组合制动阀（6）的压力油入口及组合制动阀（6）中的液控先导阀的先导油口连接，所述组合制动阀（6）的高压油出口与踏板阀（3）的两个进油口连接，所述踏板阀（3）的高压油出口与后制动阀（1）的入口连接，踏板阀（3）的先导油口和组合制动阀（6）的先导油路连通，所述后制动阀（1）的两个出口与制动器（2）的两个油口连接，用于解除驻车制动及实施后行车制动，各阀的卸荷油路汇集后与液压油箱（8）连接；
所述后制动阀（1）包括减压阀（1-1）、滤网（1-2）、阻尼（1-3）、卸荷阀（1-4）、梭阀（1-5）；
所述后制动阀（1）设有A口、B口、P口、T3口、Pb口；
后制动阀（1）的P口与梭阀（1-5）的1口连接，梭阀（1-5）与后制动阀（1）的A口及阻尼（1-3）的入口接通，减压阀（1-1）的2口与后制动阀（1）的Pb口连通，减压阀（1-1）的1口与滤网（1-2）的入口接通，滤网（1-2）的出口与阻尼（1-3）入口接通，阻尼（1-3）的出口与卸荷阀（1-4）的入口1接通，减压阀（1-1）及卸荷阀（1-4）的卸油口汇合后与后制动阀（1）的T3口接通，油液流回液压油箱（8）；
所述蓄能器组由后蓄能器（4）和前蓄能器（5）组成；
所述组合制动阀（6）包括电磁阀（6-1）、液控换向阀（6-2）、单向阀Ⅰ（6-3）和单向阀Ⅱ（6-4）；
所述组合制动阀（6）设有P口、 AC1口、 AC2口、 G2口、 G3口、T1口、P1口、P2口和Pb口；
所述组合制动阀（6）的P口与液压泵（7）的压力油出口连接，组合制动阀（6）的P口又与两个单向阀的入口接通，组合制动阀（6）的P1口与AC1口及单向阀Ⅱ（6-4）出口互通，前蓄能器（5）与组合制动阀（6）的AC1口连接，组合制动阀（6）的P2口与AC2及单向阀Ⅰ（6-3）的出口接通，后蓄能器（4）与组合制动阀（6）的AC2口连接，液控换向阀（6-2）的2口与电磁阀（6-1）的3口及AC2口互通，组合制动阀（6）的G2口与液压泵（7）接通。
2.根据权利要求1所述的矿用自卸车减小行车制动行程的液压***，其特征在于：所述后制动阀（1）的P口与踏板阀（3）的A2口连接，液压泵（7）中的压力油经过组合制动阀（6）及踏板阀（3），经后制动阀（1）的P口，进入组合制动阀（6）；
所述后制动阀（1）的A口与制动器（2）的行车制动压力油入口连接，对制动器（2）施压，实施行车制动；
所述后制动阀（1）的B口与制动器（2）的驻车压力油口连接，用于解除驻车制动；
所述后制动阀（1）的Pb与组合制动阀（6）的Pb连接，接通驻车制动管路。
3.根据权利要求1所述的矿用自卸车减小行车制动行程的液压***，其特征在于：当液压泵（7）工作时，液控换向阀（6-2）更换为右位为工作油位，液控换向阀（6-2）的3口与组合制动阀（6）的G3口接通，液控换向阀（6-2）的1口与组合制动阀（6）的T1口接通，油液卸荷回油箱，电磁阀（6-1）的1口与组合制动阀（6）的AC2口接通，电磁阀（6-1）的4口经组合制动阀（6）的Pb口与后制动阀（1）的Pb口接通，用于接通驻车制动油路，解除驻车制动，电磁阀（6-1）的2口与组合制动阀（6）的T1口接通，油路卸荷回油箱。
4.一种基于权利要求1所述的矿用自卸车减小行车制动行程的液压***的制动方法，其特征在于，该方法为：
发动机起动，电磁阀（6-1）得电，来自后蓄能器（4）中的高压油通过电磁阀（6-1），流经组合制动阀（6）的Pb口流出组合制动阀（6），进入后制动阀（1）的Pb口流入后制动阀（1），经减压阀（1-1），从后制动阀（1）的B口流出，释放驻车制动，油流出后制动阀（1）的B口之前，油压降至减压阀（1-1）设定压力，减压阀（1-1）的过量油，经后制动阀（1）的T口流回液压油箱（8）。
5.根据权利要求4所述的矿用自卸车减小行车制动行程的制动方法，其特征在于：油进入卸荷阀（1-4）管路，经过滤网（1-2）、阻尼（1-3）到达梭阀（1-5），油从后制动阀（1）的A口处流出阀体，到达后制动管路，油压调节到5巴，卸荷阀（1-4）过量的油经过后制动阀（1）的T口流回液压油箱（8）。
6.根据权利要求4所述的矿用自卸车减小行车制动行程的制动方法，其特征在于：实施制动时，踏板阀（3）实施作用，油压升至50巴，进入后制动阀（1）的P口，油压作用于往复梭阀（1-5），克服了余压，经后制动阀（1）的A口，实施后制动。
7.根据权利要求4所述的矿用自卸车减小行车制动行程的制动方法，其特征在于：当踏板阀（3）释放，后行车制动压力降到5巴以下，余压推开往复梭阀（1-5）柱塞，关闭了后制动阀（1）的P口，在后制动管路出现余压。
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