车辆液压制动系统的制作方法

本发明涉及一种液压制动系统，更具体地说，涉及一种具有自动循环排气功能的车辆液压制动系统。

背景技术：

目前装载机已经广泛应用于各种工程和矿山建设中，物料装满后其满载重量约为几十吨，这就对整车的制动性能提出很高的要求，尤其是矿山建设中，很多用户都是将物料从山上运下来，这样装载机满载下山时就更需要制动系统提供较大的制动力矩，以满足整机安全性的要求。

但现有大部分装载机采用的传统装载机的制动系统中，制动阀、加力器通过气管路连接形成气压回路；所述加力器、制动器通过油管路连接形成制动油回路，加力器输出的高压制动液经油管路分别输入前桥和后桥的左右制动器。

由于制动系统长时间工作，容易使制动油回路中的制动油液温度升高，而制动油液回路又没有足够的空间来散热，这就导致制动液由于温度升高而气化，使制动液回路中产生大量的气阻，气阻的出现会使制动油液回路饱和度降低，进而使装载机出现刹车疲软等症状，最终影响整机的制动性能和行车安全。传动的去除气阻的方法是松开制动器上的单向阀，再重复进行制动操作来排除气阻，这样每个制动器都需要进行一次操作，不仅费时费力，还严重影响工作效率。

此外，现有的气制动系统再添加制动液时也需要重复进行排气操作，不能保证制动液回路部分制动液完全充盈。其次，由于气源(一般为发动机上的空压机)产生的压缩气体的温度一般较高，在流经管路进入储气罐及制动阀、加力器的过程中由于温度下降，此时变产生潮气，进而可能会导致管路、储气罐、制动阀及加力器的腐蚀。再次，由于解除制动时需要靠加力器的制动杆回位使制动液流回加力器的制动液杯中，若加力器发生制动杆卡滞，则会使制动器发生抱刹故障。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有车辆液压制动器排气不方便的问题，而提供一种具有自动循环排气功能的车辆液压制动系统。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种车辆液压制动系统，包括提供高压制动液的制动控制装置、至少一组液压式的制动器组，每一制动器组具有制动液入口和制动液出口，其特征在于还包括制动液储箱、控制阀，所述控制阀上具有制动液入口、至少一个制动液出口、至少一个制动液回油入口、制动液回油出口，所述制动控制装置的制动液输出口与控制阀的制动液入口连接，所述控制阀上的制动液出口与制动器组的制动液入口连接，制动器组的制动液出口与所述控制阀上的制动液回油入口连接，所述控制阀上的制动液回油出口与所述制动液储箱连接，所述制动控制装置的制动液补液口与所述制动液储箱连接；所述控制阀的制动液入口压力大于预设值时其制动液回油入口至制动液回油出口间的油路截止，所述控制阀的制动液入口压力小于预设值时其制动液回油入口至制动液回油出口之间的油路导通。在本发明中，当需要进行制动时，制动控制装置输出的高压制动液经控制阀的制动液入口进入，从控制阀制动液的出口流出后进入到各液压式制动器，由于此时控制阀的制动液入口压力大于预设值，控制阀将其制动液回流入口至制动液回流出口的通路截止，实现制动器的制动动作，当解除制动后，控制阀内的制动液入口处的压力小于预设值，控制阀的制动液回油入口至制动液回油出口的油路导通，制动器内的部分制动液经控制阀回流到制动液储箱，制动液回流的过程中实现制动器内气体的排除。

上述车辆液压制动系统中，每组制动器组中包括两个液压制动器，每个制动器上设有制动液入口和制动液出口，所述的两个制动器并联或串联后与所述控制阀连接；或者每个制动器组包含四个以上偶数数目的制动器，其中半数的制动器并联或串联后与另外半数并联或串联连接的制动器并联或串联在控制阀上。制动器组的个数及制动器组内制动器的数目依据车辆的具体情况进行设计，例如对于轻型车辆，可以仅设置一组制动器，每组制动器包括两个制动器，两个制动器可以分置于车辆前桥或后桥的两端，毎端一个制动器，两个制动器并联或串联后与控制阀连接。对于中型或大型车辆，可以设置两组制动器组，分别对应车辆的前桥和后桥进行制动，每组制动器组包含两个、四个或六个等偶数个制动器，每组制动器组中的半数制动器用于车辆桥一端的制动，另外半数的制动器用于车辆桥另外一端的制动。制动器的串联是指用管路将第一制动器的制动液出口与第二制动器的制动液入口连接，若具有第三个制动器，则第二制动器的制动液出口与第三个制动器的制动液入口用管路连接，依次类推从而使得串联后的多个制动器只有一个制动液出口和制动液入口用于与外部连接。制动器的并联是指将多个制动器的制动液入口用管路相互连接，各制动器的制动液出口也使用管路相互连接，从而使得并联的多个制动器具有一个总的制动液入口和总的制动液出口。串联后的多个制动器可与另外多个串联起来的制动器再进行串联或并联，多个并联的制动器也可以与其他多个并联的制动器进行并联或串联。

上述车辆液压制动系统中，所述控制阀的制动液回油入口与制动液回油出口之间的油路上设置有液控开关阀，所述液控开关阀的液控端与控制阀的制动液入口连通。

上述车辆液压制动系统中，所述控制阀包含分流集流阀，所述分流集流阀的出口与所述液控开关阀的入口连通，所述分流集流阀的各个入口对应与一个制动液回油入口连通，液控开关阀的出口与控制阀上的制动液回油出口连通。

上述车辆液压制动系统中，所述控制阀包含集流分流阀，所述集流分流阀的入口与控制阀上的制动液入口连通，所述集流分流阀的各个出口对应与一个制动液出口连通。

上述车辆液压制动系统中，所述控制阀还包括单向阀，所述单向阀的入口与控制阀的制动液入口连通，单向阀的出口与所述集流分流阀的入口连通。

上述车辆液压制动系统中，所述控制阀还包括阻尼孔，所述阻尼孔连接在控制阀的制动液入口和液控开关阀的液控端之间。

上述车辆液压制动系统中，所述制动控制装置包括通过管路依次连接的气源、组合阀、储气罐、制动阀、加力器；为了防止储气罐内的空气倒流，在组合阀中还集成单向阀；所述加力器的制动液输出端与所述控制阀的制动液入口连通；所述加力器上的制动液补液口与所述制动液储箱连通。此时所述制动控制装置还包括过滤器，所述过滤器连接在组合阀与储气罐的进气口之间。所述制动控制装置还包括干燥器、所述干燥器连接在所述储气罐的出气口与制动阀之间。此时车辆液压制动系统构成气顶油液压制动系统。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、自动循环降温；制动液将制动控制装置、控制阀、制动器、制动液储箱通过液压油管依次连接，完成制动液的自动循环，从而降低制动液的温度，同时在制动液循环的过程中还实现了制动器排气功能。

2、制动及时有效；控制阀无需外部控制，利用集流分流阀的特性可及时有效的将制动液均匀分流至左右制动器，控制阀也可以及时有效地打开或关闭进回油管路，因此气制动自动循环系统通过制动液的循环可有效排除制动器内的气阻，提高制动系统的效率。

3、结构简单故障率低；整个气制动自动循环系统在原系统的基础上仅增加了控制阀及回油管路，而且气压回路部分设置有过滤器及干燥器，可有效过滤成系统中的杂质，相较于同类型的系统，结构简单，有效降低了制动系统的故障率。

4、在储气罐进口安装过滤器，可以在组合阀的基础上进一步过滤压缩空气中的杂质，增加空气清洁度，减少压缩空气杂志对制动阀和加力器的污染。

3、在制动阀进口安装干燥器，可以干燥管路温降产生潮气的压缩空气，降低混有潮气的压缩空气引起的制动阀和加力器的腐蚀。

附图说明

图1是本发明车辆液压制动系统的第一种实施方式的原理图。

图2是本发明车辆液压制动系统中控制阀的原理图。

图3是本发明车辆液压制动系统的第二种实施方式的原理图。

图4是本发明车辆液压制动系统的第三种实施方式的原理图。

图中零部件名称及序号：

气源1、组合阀2、过滤器4、储气罐5、干燥器6、制动阀7、加力器8、控制阀9、液控开关阀91、单向阀92、分流集流阀93、集流分流阀94、阻尼孔95、制动器10、制动液储箱11。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

本发明车辆液压制动系统的第一种实施方式的如图1所示，在该实施方式中，车辆液压制动系统包括提供高压制动液的制动控制装置、两组组液压式的制动器组、制动液储箱11、控制阀9等。

制动控制装置包括通过管路依次连接的气源1、组合阀2、过滤器4、储气罐5、干燥器6、制动阀7、加力器8等；为了防止储气罐5内的空气倒流，在组合阀2中还集成单向阀；过滤器4连接在组合阀2与储气罐5的进气口之间。干燥器6连接在储气罐5的出气口与制动阀7之间。此时车辆液压制动系统构成气顶油液压制动系统。气源1(一般为发动机上的空压机)通过组合阀2向储气罐5内输送高压压缩空气空气，储气罐5经过制动阀7向加力器8提供高压压缩空气，加力器8的制动液输出端输出高压制动液。制动阀7控制向加力器8供给的高压压缩空气，从而控制加力器8输出的高压制动液。在储气罐5进口安装过滤器4，可以在组合阀2的基础上进一步过滤压缩空气中的杂质，增加空气清洁度，减少压缩空气杂质对制动阀7和加力器8的污染。在制动阀7进口(储气罐5的出口)安装干燥器6，可以干燥管路温降产生潮气的压缩空气，降低混有潮气的压缩空气引起的制动阀和加力器的腐蚀。

在本实施例中，具有两组制动器组，每个制动器组与一个控制阀9连接。

如图2所示，控制阀9上具有一个制动液入口P、两个制动液出口A1、A2、两个制动液回油入口B1、B2、制动液回油出口T。在控制阀9内包含了液控开关阀91、单向阀92、分流集流发93、集流分流阀94、阻尼孔95，其中分流集流阀93的出口与液控开关阀91的入口连通，分流集流阀93的两个分流入口对应与控制阀9上的两个制动液回油入口B1、B2连通，液控开关阀91的出口与控制阀9上的制动液回油出口T连通；单向阀92的入口与控制阀9的制动液入口P连通，单向阀92的出口与集流分流阀94的入口连通。集流分流阀94的两个出口对应与控制阀9的两个制动液出口A1、A2连通。阻尼孔95连接在控制阀9的制动液入口P和液控开关阀91的液控端之间。控制阀9在制动液入口P有压力时(进行了制动动作)，制动液的压力经阻尼孔95传递到液控开关阀91的液控端，使液控开关阀91的阀芯压缩弹簧而移动，从而使液控开关阀91处于截至状态；控制阀9在制动液入口P没有压力时(制动动作取消后)，液控开关阀91的阀芯在弹簧弹力的作用下复位，从而使液控开关阀91处于导通状态。

如图1所示，每组制动器中具有四个液压钳式制动器，在车辆上安装布置时，毎侧各两个，对应一根桥的两端的制动。在该实施方式中，每侧的两个制动器先进行串联，即该侧的第一制动器的制动液出口与第二制动器的制动液入口通过管路连接，第一制动器的制动液入口通过管路与控制阀上的制动液出口A1连接，该侧的第二制动器的制动液出口经管路与控制阀上的制动液回油入口B1连接。另外一侧的两个制动器以同样的方式串联后也连接到控制阀上。这样就实现了每组制动器中，毎侧的两个制动器先串联，然后两侧串联后的制动器再并联在控制阀上。控制阀的制动液回油出口T经管路与制动液储箱连接，加力器的制动液补液口经管路与制动液储箱连接。另外一制动器组的连接方式与该组制动器组的连接方式相同，分别对应车辆前桥和后桥的制动。在大型车辆上，每组制动器还可以由六个制动器组成，车辆桥的毎侧各三个制动器，毎侧的三个制动器可以串联或并联。

在该实施方式中，本实施中车辆液压制动系统的基本工作原理如下：通过气源1(车辆上的空压机)产生的压缩空气经组合阀2和过滤器4向储气罐5充气，过滤器4的作用是进一步去除压缩空气中的杂质，以免杂质污染制动阀和加力器；储气罐5中的压缩空气经管路、干燥器6进入制动阀7以及加力器8，干燥器6的作用是去除压缩空气中的由管路温降引起的潮气，防止潮气引起制动阀7及加力器8腐蚀。进行制动时，压缩空气经制动阀7进入到加力器8，加力器8输出高压制动液至控制阀9的制动液入口P，由于控制阀9的制动液入口P的压力大于液控开关阀91的弹簧弹力而使液控开关阀91关闭截止，制动液从控制阀9的制动液出口A1、A2进入到各制动器，实现制动。制动动作消除后，控制阀9的制动液入口P处的压力降低，小于液控开关阀91的弹簧弹力，液控开关阀91复位导通，各制动器中的部分制动液经控制阀9的制动液回油入口B1、B2和控制阀9上的制动液回油出口T流回到制动液储箱11。每一次制动后，制动器10中都有部分制动液流回到制动液储箱11，制动液储箱11则通过加力器8上的制动液补液口进行制动液补充，从而实现了制动器9中制动液的循环流动，制动液的循环流动可以起到制动液的降温和排气作用。

图3示出了本发明车辆液压制动系统的第二种实施方式，与第一种实施方式相比，其不同点在于制动器组中制动器9之间的连接方式。如图3所示，在该实施方式中，制动器组同样为两组，每组制动器组均为四个制动器，四个制动器分置于车辆桥的两侧，毎侧两个制动器。两组制动器中，其中一组制动器组中制动器的连接方式与第一种实施方式相同，但另外一组制动器中，一侧的第一制动器与另外一侧的第一制动器并联，一侧的第二制动器与另一侧的第二制动器也并联。并联后制动器再并联连接到控制阀的制动液出口A1、A2和制动液回油入口B1、B2上，实现该组制动器内的四个制动器毎两个先并联后再并联到控制阀9上。

图4示出了本发明车辆液压制动系统的第三种实施方式，与第一种实施方式相比，该种实施方式中，储气罐5为双腔储气罐，制动阀7为双腔制动阀，双腔储气罐上具有两个出气口，每个出气口经一个干燥器6及管路与制动阀7上对应腔的进气口连接，制动阀7上每个腔的出气口经管路与对应加力器8的进气口连接。

本发明中车辆液压制动系统的实施方式不限于前述三种方式，可以根据车辆的实际情况而设置多组制动器组，每组制动器中的半数制动器先进行串联或并联后与另外半数串联或并联的制动器再进行串联或并联。