專利名稱：一種液壓緩速制動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓緩速制動(dòng)機(jī)，尤其是一種與機(jī)動(dòng)車輛轉(zhuǎn)動(dòng)輪系直接連接的用于機(jī)動(dòng)車輛自冷式液壓緩速制動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
交通事故的主要原因是制動(dòng)失效與制動(dòng)不良引起的，特別是重載車輛發(fā)生剎車失靈事故會(huì)造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失?，F(xiàn)有機(jī)動(dòng)車輛制動(dòng)是通過剎車裝置藉由剎車片和輪鼓或碟盤之間產(chǎn)生摩擦來使車輛的速度降低直至停止，并在摩擦的過程中將汽車行駛時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能消耗掉。車輛制動(dòng)器摩擦副有足夠大的摩擦系數(shù)和路面對輪胎產(chǎn)生足夠的附著作用是保證車輛安全運(yùn)行減速的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在連續(xù)下坡或路況復(fù)雜的山地丘陵運(yùn)行的重載車輛，頻繁制動(dòng)時(shí)，將相當(dāng)數(shù)量的動(dòng)能和勢能通過制動(dòng)摩擦副轉(zhuǎn)化為熱能。制動(dòng)器摩擦副局部空間往往無法將這么多集中的熱量散發(fā)，極易產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致熱衰退和摩擦系數(shù)大幅下降，從而出現(xiàn)剎車失靈。也就是說制動(dòng)器摩擦副高溫是導(dǎo)致剎車失靈的重要根源。解決制動(dòng)器發(fā)熱問題有兩種途徑。其一是常用的淋水降溫輔助制動(dòng)，但消耗水資源，降溫效果不易控制，在冬天淋水極易在路面結(jié)冰，形成安全隱患。其二是將制動(dòng)過程中部分能量和勢能通過其他形式轉(zhuǎn)化為熱能，分擔(dān)部分制動(dòng)負(fù)荷。發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)是將汽車動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)變成消耗汽車動(dòng)能從而對汽車起減速作用的空氣壓縮機(jī)只適合部分柴油機(jī)，并且對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行較大的改造后方可安裝發(fā)動(dòng)機(jī)緩速器，推廣使用具有一定的局限性；排氣制動(dòng)是在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處安裝一個(gè)蝶形閥，其閥口打開時(shí)不影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，不起制動(dòng)作用。制動(dòng)時(shí)關(guān)閉閥口，停止供油，發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車轉(zhuǎn)動(dòng)系的帶動(dòng)下，如同壓氣機(jī)一樣工作而起到制動(dòng)效果，但只適用于柴油機(jī)，制動(dòng)力不可調(diào)，噪聲大，易導(dǎo)致氣門卡死，汽缸墊損壞等故障。緩速器是一種利用液力或電磁力的作用產(chǎn)生制動(dòng)力矩，將車輛的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能并消耗到空氣中去的輔助制動(dòng)裝置。電渦流緩速器是基于法拉第電磁感應(yīng)原理，將汽車行駛的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電渦流，并且以熱能的形式散發(fā)掉，從而實(shí)現(xiàn)車輛的減速。但其體積較大，能力制動(dòng)力矩小，線圈易老化，消耗一定的電能。液力緩速器是依靠腔內(nèi)液流的循環(huán)流動(dòng)對車輛葉片的沖擊作用來將車輛機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體熱能，再通過一定冷卻散熱方式將熱能散發(fā)出去，從而實(shí)現(xiàn)車輛的減速制動(dòng)。但其低速制動(dòng)性能差，有一定的局限性。重載車輛整機(jī)傳動(dòng)效率在83%左右，發(fā)動(dòng)機(jī)水泵、風(fēng)扇、冷卻系統(tǒng)要消耗掉總功率的10%以上，牽引力產(chǎn)生的能力有一半左右是消耗到制動(dòng)過程中。因此，基于飛輪、蓄電池、 蓄能器的能量再生制動(dòng)系統(tǒng)相繼產(chǎn)生。飛輪儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但能量損失小，功率傳遞效率高；電儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)控制簡單，但轉(zhuǎn)化效率較低，且結(jié)構(gòu)龐大，成本高；液壓儲(chǔ)能易與原傳動(dòng)系統(tǒng)形成混合傳動(dòng)，但儲(chǔ)能與釋能的轉(zhuǎn)換與控制還沒有達(dá)到有效應(yīng)用的條件?，F(xiàn)有車輛制動(dòng)系還沒有完全解決車輛的安全制動(dòng)問題，特別是對于在山地丘陵運(yùn)行的重載車輛。連續(xù)下坡的重載車輛，重力勢能不斷地轉(zhuǎn)化成車輛加速的動(dòng)能。如果不能夠及時(shí)有效地轉(zhuǎn)化這部分能量，其后果不堪設(shè)想。摩擦制動(dòng)發(fā)熱導(dǎo)致剎車失靈；緩速輔助制動(dòng)能起一定的作用，但也存在局限性和自身冷卻耗能的問題；再生制動(dòng)又很難有連續(xù)儲(chǔ)存能量的條件，不能儲(chǔ)存的多余能量還會(huì)發(fā)熱誘發(fā)安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液壓緩速制動(dòng)機(jī)，用以克服現(xiàn)有車輛制動(dòng)裝置在制動(dòng)時(shí)的直接摩擦制動(dòng)，容易發(fā)熱，容易失靈的問題。基于上述問題和目的，本發(fā)明所采取的措施包括機(jī)械部分、液壓部分和電控部分， 機(jī)械部分含有取力器、緩速制動(dòng)離合器、取力器的輸出軸和剎車變量泵的輸入軸；液壓部分含有剎車變量泵、油缸、橋式回路、液壓馬達(dá)、加載單元、定值減壓單元和液壓管道；電控部分主要是由檢測控制單元所控制的速度檢測、溫度檢測和壓力檢測，其中
所述的機(jī)械部分是通過取力器將車輛的主傳動(dòng)軸與緩速制動(dòng)離合器相連接，緩速制動(dòng)離合器的另一端與剎車變量泵的輸入軸相連接；
所述的液壓部分是剎車變量泵開始旋轉(zhuǎn)，液壓油從油箱通過橋式回路和液壓管道被吸入然后再經(jīng)由液壓管道和橋式回路被排出，排出的液壓油均經(jīng)液壓管道分為兩路一路流到加載單元另一路流到定值減壓單元，流到定制減壓單元的液壓油通過液壓管道流入液壓馬達(dá)進(jìn)入到流場冷卻單元進(jìn)行冷卻；
所述的電控部分是由檢測控制單元所控制的通過傳感器和電線連接的三個(gè)檢測部分， 速度檢測、壓力檢測和溫度檢測。其中壓力檢測檢測的是剎車變量泵的轉(zhuǎn)速，壓力檢測檢測的是剎車變量泵的出口壓力，溫度檢測所檢測的是循環(huán)系統(tǒng)的液壓油。本發(fā)明液壓緩速制動(dòng)機(jī)利用車輛需要轉(zhuǎn)化掉的多余動(dòng)能轉(zhuǎn)化為液壓能，并馬上利用液壓能來驅(qū)動(dòng)冷卻散熱系統(tǒng)，不僅起到制動(dòng)緩速的作用，而其還能節(jié)約因冷卻散熱所消耗的能量。不但有利于保證重載車輛的安全運(yùn)行，還能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。本發(fā)明采用剎車變量泵等裝置進(jìn)行緩速制動(dòng)，同時(shí)系統(tǒng)自帶冷卻裝置不需要額外的能量來進(jìn)行冷卻。在非制動(dòng)工況下，該液壓制動(dòng)系統(tǒng)的所有元件壓力均為零壓，從而避免了系統(tǒng)發(fā)熱問題。本發(fā)明采用溫度檢測、速度檢測和壓力檢測系統(tǒng)，確保了系統(tǒng)的安全性及可靠性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明液壓能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩能夠隨著車輛的運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免發(fā)生液壓沖擊；液壓制動(dòng)緩速與車輛主制動(dòng)系的動(dòng)態(tài)耦合與復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力自動(dòng)分配；在不用外動(dòng)力的前提下，如利用液壓能量完成冷卻水的循環(huán)或冷卻風(fēng)的流動(dòng)， 解決液壓制動(dòng)過程中產(chǎn)生熱量的分散冷卻，避免局部高溫；液壓制動(dòng)緩速系統(tǒng)工況的自動(dòng)轉(zhuǎn)化與控制，制動(dòng)時(shí)能快速投入，非制動(dòng)時(shí)快速退出，避免消耗車輛的牽引功率。適用于機(jī)動(dòng)車輛，特別重載汽車的制動(dòng)使用。


圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1:剎車變量泵；2:油缸；3:緩速制動(dòng)離合器；4:取力器；5:變速器； 6:車輛主離合器；7:發(fā)動(dòng)機(jī)；8:橋式回路；9:加載單元；10:定值減壓單元；11:液壓馬達(dá)；12:流場冷卻單元；13:檢測控制單元。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作出進(jìn)一步的詳細(xì)說明 實(shí)施例1
實(shí)施本發(fā)明一種液壓緩速制動(dòng)機(jī)，包括三部分；機(jī)械部分、液壓部分和電控部分，機(jī)械部分含有取力器、緩速制動(dòng)離合器、取力器的輸出軸和剎車變量泵的輸入軸；液壓部分含有剎車變量泵、油缸、橋式回路、液壓馬達(dá)、加載單元、定值減壓單元和液壓管道；電控部分主要是由檢測控制單元所控制的速度檢測、溫度檢測和壓力檢測。其中包括剎車變量泵1、 油缸2、緩速制動(dòng)離合器3、取力器4、變速器5、車輛主離合器6、發(fā)動(dòng)機(jī)7、橋式回路8、加載單元9、定值減壓單元10、液壓馬達(dá)11、流場冷卻單元12和檢測控制單元13。其構(gòu)成在于
在所述的機(jī)械部分中車輛的傳動(dòng)主軸通過取力器4連接到緩速制動(dòng)離合器3緩速離合器3的另一半與剎車變量泵1的輸入軸相連接，當(dāng)重載車輛處于行車工況時(shí)，緩速離合器3 處于分離狀態(tài)，液壓緩速制動(dòng)器處于間歇狀態(tài)；當(dāng)汽車需要連續(xù)制動(dòng)時(shí)，緩速離合器3得電與液壓制動(dòng)系統(tǒng)接通，利用被制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能驅(qū)動(dòng)液壓緩速元件并能轉(zhuǎn)化為液壓能。在所述的液壓部分中由于重載車輛制動(dòng)時(shí)分為上坡或下坡兩種工況故剎車變量泵1選用雙向泵。此處僅以剎車變量泵1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為例說明該裝置的具體實(shí)施方式
。剎車變量泵1開始逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，橋式回路8通過左上角的單向閥經(jīng)過液壓管道從油缸1開始吸油從右下角的單向閥流出。由于定值減壓單元10的作用使得液壓油從剎車變量泵1的出口經(jīng)液壓管路、橋式回路8出來以后分為兩路給剎車變量泵1加載實(shí)現(xiàn)緩速輔助制動(dòng)從而避免了剎車所產(chǎn)生的沖擊，剎車變量泵1作為負(fù)載按需要產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)力矩，制動(dòng)力矩的大小與油泵出口壓力和排量成正比；另一路流入冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)通過聯(lián)軸器由液壓馬達(dá)11驅(qū)動(dòng)的，目的在于冷卻工作液，這樣就使得在不用外動(dòng)力的前提下，利用液壓能量完成冷卻水的循環(huán)或冷卻風(fēng)的流動(dòng)，解決液壓制動(dòng)過程中產(chǎn)生熱量的分散冷卻，避免局部尚溫。在所述的電控部分中，主要是由檢測控制單元13所控制的包括速度檢測、壓力檢測和溫度檢測三個(gè)部分。速度檢測是由電線連接到測量剎車變量泵1的轉(zhuǎn)速的傳感器上； 壓力檢測是由電線連接到橋式回路的出口處的傳感器上；溫度檢測也是由電線連接到液壓油的冷卻系統(tǒng)的循環(huán)回路上。在壓力檢測和速度檢測的共同作用下加載單元9產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)阻力，剎車變量泵1按需要產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)力矩。在溫度檢測的作用下決定流場冷卻單元的液壓油應(yīng)繼續(xù)在系統(tǒng)中冷卻還是回到油缸中。該液壓緩速制動(dòng)機(jī)，主要應(yīng)用于大型重載汽車的制動(dòng)中，安裝時(shí)可按車內(nèi)空間調(diào)整按圖紙順序逐步安裝；也可將其制作成小尺寸的系統(tǒng)安裝在小型汽車中。
權(quán)利要求
1.一種液壓緩速制動(dòng)機(jī)，具有一機(jī)械部分是設(shè)置有一緩速離合器(3)通過取力器(4) 給力于變速器(5)，緩速離合器(3)的另一端取力于剎車變量泵(1)的輸入軸；具有一液壓部分是設(shè)置有一剎車變量泵(1)連通橋式回路(8)，橋式回路(8)分別連通有加載單元(9)和定值減壓單元(10)，定值減壓單元(10)連通有剎車變量泵(1)和液壓馬達(dá)(11)；具有一電控部分是設(shè)置有一檢測控制單元(13)分別連接有剎車變量泵(1)檢測速度、 連接有橋式回路(8)檢測壓力，連接到液壓油冷卻系統(tǒng)循環(huán)回路檢測溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓緩速制動(dòng)機(jī)，其剎車變量泵(1)作為負(fù)載按需產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)力矩，制動(dòng)力矩的大小與油泵出口壓力和排量成正比。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓緩速制動(dòng)機(jī)，其監(jiān)測控制單元(13)控制給剎車變量泵(1) 加載實(shí)現(xiàn)緩速輔助制動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的液壓緩速制動(dòng)機(jī)，其加載單元(9)是通過檢測控制單元(13)控制系統(tǒng)壓力改變制動(dòng)力矩。
全文摘要
一種液壓緩速制動(dòng)機(jī)，是緩速制動(dòng)離合器一端與車輛傳動(dòng)主軸相連，另一端與剎車變量泵相連接，剎車變量泵通過液管與橋式回路相連通；各檢測單元與橋式回路、變量泵和液壓馬達(dá)連控；定值減壓單元與液壓馬達(dá)和冷卻循環(huán)系統(tǒng)連接，并由溫度檢測單元反饋。本發(fā)明液壓能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩隨機(jī)動(dòng)車輛運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整，避免了發(fā)生液壓沖擊，制動(dòng)時(shí)快速投入，非制動(dòng)時(shí)快速退出，避免了消耗車輛的牽引功率，適用于機(jī)動(dòng)車輛的制動(dòng)使用。
文檔編號B60T13/66GK102167023SQ201110088198
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月9日
發(fā)明者衛(wèi)進(jìn), 吳娟, 寇子明, 李軍霞, 高貴軍, 魏秀業(yè) 申請人:太原理工大學(xué)