用于作业机器的气动刹车系统的开关阀和作业机器的制作方法

本实用新型涉及一种用于作业机器的气动刹车系统的开关阀和作业机器。

背景技术：

在作业机器、尤其是重型的工业或农业作业机器中，通常在制动系统中设置有用于控制变速器的气控截止阀。该气控截止阀用于在刹车时使变速器断挡从而中断传动线路。但是如果在坡路上刹车时使变速器断挡，就可能引起溜坡，非常危险。因此在坡路工作时不允许刹车断挡。为此在这种制动系统中设置有开关阀，该开关阀用于接通或断开气控截止阀的流路。

如果作业机器在平地上工作时操作者实施制动，操作者使开关阀处于接通状态，气控截止阀对变速器进行控制以使之断挡。具体地，操作者踩刹车踏板制动，气体通过刹车阀，经过开关阀，然后进入到气控截止阀，把变速阀内部控制气体释放，从而使变速器处于空挡。如果操作者松开制动踏板，制动气体又经过刹车阀排到大气中。气控截止阀中的膜片在弹簧力的作用下自动回位，变速阀内部控制气路与大气断开。气体又充入到变速阀，使变速器回复原挡位。

而如果作业机器在坡路上工作时操作者实施制动，操作者使开关阀处于断开状态。在此情况下，操作者踩下刹车时，控制气体无法通过开关阀，因此不会引起气控截止阀的操作，不会使变速器断挡。

如上所述，在实际使用中，开关阀需要人工操作。操作者根据工作场地是坡地还是平地而将开关阀置于合理的位置。根据经验，一般坡度超过20度就需要把开关阀置于切断位置。而手动操控不仅麻烦，而且增加了油耗和制动负荷，影响了制动系统寿命。而且，在实际使用中经常发生操作者不按照要求操作或者忘记操作开关阀的问题，在严重时可能引起溜车等安全问题或者导致刹车过热。

技术实现要素：

因此，本实用新型旨在解决的技术问题是：提供一种自动的开关阀，其能够实现自动切换，从而克服以上描述的现有技术的缺点。

为解决该技术问题，根据本实用新型提出一种用于作业机器的气动刹车系统的开关阀，其包括壳体、入口和出口，在壳体中形成有从入口通到出口的流体通路。根据本发明，所述开关阀包括阀单元，在所述开关阀的倾斜角度超出一规定的阈值范围时，阀单元在重力的作用下使入口被封闭或使出口被封闭，从而使开关阀断开。

根据本实用新型的开关阀能够实现自动切换，因而带来了以下优点：免去人工操作的麻烦、降低劳动强度、避免误操作，从而使作业机器更安全、更可靠。

本实用新型还涉及包括这种开关阀的作业机器。在作业机器中，开关阀的入口与刹车阀连接，开关阀的出口与气控截止阀连接。

附图说明

图1是示出与开关阀相连接的各设备的示意框图。

图2是处在水平姿态的开关阀的剖视示意图。

图3是处在前倾姿态的开关阀的剖视示意图。

图4是处在后倾姿态的开关阀的剖视示意图。

图5是开关阀外观的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了与开关阀相连接的各个设备。如图1所示，由前加力泵102、后加力泵106以及气包105控制刹车阀101。如果操作者踩下刹车，则气体从刹车阀流入开关阀100。如果开关阀100处于接通状态，则控制气体经开关阀100到达气控截止阀103，从而操纵变速阀104使变速器断挡。而如果开关阀100处于断开状态，则控制气体无法经开关阀100到达气控截止阀103，从而不会操纵变速阀104，变速器也不会断挡。

图2示出了处于水平状态的开关阀。如图2所示，该开关阀包括壳体1。壳体1优选为一中空的四棱柱件(见图5)。当然也可以设想其它形状的壳体件，例如圆柱体等。在本实施例中，壳体1由两个部件组成，这两个部件通过螺栓11彼此连接在一起。当然，也可以使用一体式的壳体。

在壳体1的两个端部分别形成有开口，它们分别构成开关阀的入口2和开关阀的出口3。在所述壳体1中形成有横截面大于所述入口2和出口3的阀腔17。因此，在入口2与阀腔17的交界处形成入口内端面4，在出口3与阀腔17的交界处形成出口内端面5。

在壳体1的阀腔17中布置有阀单元，在所述开关阀的倾斜角度超出一规定的阈值范围时，阀单元在重力的作用下使入口或出口被封闭，从而使开关阀断开。

所述阀单元包括第一阀体6、第二阀体7以及控制件10。第一阀体6是布置在阀腔17中并且靠近入口2的滑子，第一阀体6面对入口2的端面的横截面大于入口2的横截面。因此，当第一阀体6处在终端位置时(见图4)与入口内端面4相接触时并且使入口2封闭。另外，在第一阀体6中形成有供流体流动的流道15，从而使流体能流过第一阀体6。

第二阀体7是布置在阀腔17中并且靠近出口3的滑子，第二阀体7面对出口3的端面的横截面大于出口3的横截面。因此，当第二阀体7处在终端位置时(见图4)与出口内端面5相接触时使出口3封闭。另外，在第二阀体7中形成有供流体流动的流道16，从而使流体能流过第二阀体7。

在本实施例中，控制件10是一质量体，优选为一钢球。当然，控制件也可以是其它形式的质量体，例如滑子、活塞等。控制件10在阀腔17中布置在第一阀体6和第二阀体7之间。当开关阀倾斜至一定角度时，控制件10在重力的作用下发生运动，从而迫使第一阀体6与入口内端面4接触或迫使第二阀体7与出口内端面5接触。由此，使入口2或出口3被封闭，开关阀断开。

在本实施例中，还设有复位装置，即螺旋弹簧8、9。第一螺旋弹簧8将第一阀体6偏压向远离入口内端面4的方向。第二螺旋弹簧9将第二阀体7偏压向远离出口内端面5的方向。因此，当开关阀处于水平状态时，入口2和出口3均未被封闭，存在从入口2，经第一阀体6中的流道15、控制体10与壳体内腔之间的空间、第二阀体7中的流道16，到出口3的流体通路。当然，也可以设想其它形式的复位装置。

工业实用性

在工作中，该开关阀在倾斜角度超出了预定的阈值范围时便自动断开。优选地，该阈值范围-20度～+20度。当然，根据应用的具体条件也可以设想其它的阈值范围，例如-5度～+5度。

当车辆在水平路上工作时，开关阀本身也处于水平状态。此时如图2所示，在复位装置的作用下，第一阀体6和第二阀体7皆处于非接触位置，也就是说，第一阀体6不与入口内端面4接触并且第二阀体7不与出口内端面5接触。由此，流体可以从入口2，经第一阀体6中的流道15、控制体10与壳体内腔之间的空间、第二阀体7中的流道16，流到出口3。开关阀处于接通状态。

当车辆在沿坡路工作时，开关阀本身也处于倾斜状态。此时如图4所示，控制件10在重力的作用下向第一阀体6移动。在倾斜角度超出了预定的阈值范围时，控制件10推压第一阀体6，使之克服弹簧8的作用力贴靠到入口内端面4上，从而使开关阀中的流体通路被截断。如果沿相反方向倾斜，即如图3所示控制件10在重力的作用下向第二阀体7移动。在倾斜角度超出了预定的阈值范围时，控制件10推压第二阀体7，使之克服弹簧9的作用力贴靠到出口内端面5上，从而使开关阀中的流体通路被截断。总之，开关阀自动切换到切断状态，流体不能流过该开关阀。

因此，根据本实用新型的开关阀能在车辆沿坡路工作时自动关断，从而避免了人工操作的麻烦，特别是避免了误操作，从而使作业机器更安全可靠。