散装货物装载机用安全制动系统的制作方法

本实用新型涉及车辆安全控制技术领域，尤其是散装货物装载机用安全制动系统。

背景技术：

散装货物装载机是主要用于飞机装卸行李、包裹及邮件等散件的飞机地面服务设备。该设备由底盘总成、发动机总成、皮带架总成、液压系统和电气系统组成。根据国际航空运输协会最新标准的规定，散装货物装载机需要增加辅助防碰系统，要求任何时候当设备与飞机对接点之间的最小距离小于0.5米时，自动强制地面保障设备进入低速模式；当地面保障设备的任何部位与飞机接触时，启动自动停止功能。由于现在散装货物装载机普遍采用自制底盘，其常规的制动系统原理为通过脚制动刹车泵驱动前后桥制动器动作，从而实现设备的减速和刹车，所以现有设备的制动系统无法实现设备的自动减速、自动刹车。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供散装货物装载机用安全制动系统，克服前述现有技术的不足，实现散装货物装载机的自动减速、自动刹车，从而提高散装货物装载机的智能化以及其对接飞机的安全性。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

散装货物装载机用安全制动系统，其特征在于：包括辅助安全装置、比例减压阀、液压动力系统、辅助制动缸、梭阀、脚制动刹车泵、汽车前桥制动器和汽车后桥制动器，所述辅助安全装置包括辅助安全装置开关、第一距离信号采集设备、第二距离信号采集设备、车速传感器和控制器，辅助安全装置开关、第一距离信号采集设备、第二距离信号采集设备和车速传感器均与控制器电性连接，控制器与比例减压阀电性连接，比例减压阀的液压油进油端与液压动力系统连接，比例减压阀的液压油出油端与辅助制动缸连接，辅助制动缸与梭阀的第一进油口连接，梭阀的第二进油口与脚制动刹车泵连接，梭阀的出油口与汽车前桥制动器和汽车后桥制动器连接，脚制动刹车泵也与汽车前桥制动器和汽车后桥制动器连接；辅助安全装置开关控制整个辅助安全装置的开启与关闭，第一距离信号采集设备、第二距离信号采集设备和车速传感器组成信号采集系统，采集设备距离飞机的距离、设备的车速等信号，控制器将采集来的信号进行处理、计算，然后将处理完成的信号输出给比例减压阀，控制比例减压阀的开度来调节辅助制动缸制动压力的大小，进而使刹车油通过梭阀进入前后桥制动器实现设备的制动。

进一步的，所述第一距离信号采集设备为雷达传感器或3d摄像头，实时采集散装货物装载机与飞机之间的距离信号。

进一步的，所述第二距离信号采集设备为超声波传感器，超声波传感器与雷达传感器或3d摄像头辅助配合作用，精确采集散装货物装载机与飞机之间的距离信号。

进一步的，所述辅助制动缸包括液压缸和与液压缸连接的辅助刹车泵，比例减压阀的液压油出油端与液压缸连接，辅助刹车泵与梭阀的第一进油口连接，液压动力系统的液压油通过比例减压阀后进入液压缸，并通过液压油驱动液压缸控制辅助刹车泵动作，辅助刹车泵动作后刹车油经第一进油口进入梭阀，从梭阀进入汽车前桥制动器和汽车后桥制动器，控制车辆的减速和/或制动。

散装货物装载机用安全制动系统的控制方法，其特征在于：打开辅助安全装置开关，启动辅助安全装置，通过第一距离信号采集设备和第二距离信号采集设备的配合采集散装货物装载机与飞机的距离信号，通过车速传感器采集散装货物装载机的车速信号，并将采集的距离信号和车速信号传输至控制器，控制器将接收的距离信号和车速信号进行处理、计算，然后将处理、计算完成的信号输出至比例减压阀，控制比例减压阀的开度来调节辅助制动缸制动压力的大小，从而控制散装货物装载机制动力的大小，实现散装货物装载机的自动减速和自动刹车。

进一步的，散装货物装载机用安全制动系统的控制方法中具体包括如下控制模式：

(1)中速模式自动刹车减速控制

将距离飞机l1到l2以内的区域设定为中速模式区域，l1＞l2，散装货物装载机在中速模式区域的最大车速设定为v1，散装货物装载机进入中速模式区域内前，打开辅助安全开关，辅助安全装置处于启动状态，当检测到散装货物装载机进入中速模式区域内时，若散装货物装载机的实际速度v＞v1，根据控制器内的“中速模式自动刹车减速控制”公式，控制器向比例减压阀输出比例减压阀控制电流信号，辅助制动缸内的辅助刹车泵动作，散装货物装载机自动减速，在散装货物装载机与飞机的实际距离l＝l2之前，散装货物装载机实际速度下降至v＜v1，随后系统进入中速模式自动刹车减速控制阶段；

(2)低速模式自动刹车减速控制

将距离飞机l2到l3以内的区域设定为低速模式区域，l2＞l3，中速模式中散装货物装载机的最大行驶速度被限制至v2，散装货物装载机进入低速模式区域后，若散装货物装载机的实际速度v＞v2，根据控制器内的“低速模式自动刹车减速控制”公式，控制器向比例减压阀输出比例减压阀控制电流信号，辅助制动缸内的辅助刹车泵动作，散装货物装载机自动减速，在散装货物装载机与飞机的实际距离l＝l3之前，散装货物装载机实际速度下降至v＜v2，保持速度v2继续行驶，随后系统进入自动刹车控制阶段；

(3)自动刹车控制

散装货物装载机与飞机的实际距离l＝l3时，即刻进入自动刹车控制阶段，控制器向比例减压阀输出最大的比例减压阀控制电流信号，辅助制动缸内的辅助刹车泵的制动力为最大值动力，车辆自动刹车。

进一步的，所述“中速模式自动刹车减速控制”公式为：i1＝(v-v1)/(vh-v1)*(制动力m2-制动力m1)，其中：i1为中速模式比例减压阀控制电流、vh为散装货物装载机能够达到的最大车速，制动力m1为中速模式制动力设定值1，制动力m2为中速模式制动力设定值2，制动力m2＞制动力m1。

进一步的，所述“低速模式自动刹车减速控制”公式为：i2＝(v-v2)/(v1-v2)*(制动力l2-制动力l1)，其中：i2为低速模式比例减压阀控制电流、制动力l1为低速模式制动力设定值1，制动力l2为低速模式制动力设定值2，制动力h2＞制动力h1。

进一步的，所述l1设定为9m，l2设定为3m，l3设定为150mm；v1设定为6km/h，v2设定为0.8km/h。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的散装货物装载机用安全制动系统具有以下优点：为实现设备的自动减速和刹车，增设辅助安全装置，并在原有制动系统的脚制动刹车泵与前后桥制动器之间增加梭阀，梭阀的两侧进油口分别连接脚制动刹车泵和辅助刹车泵，梭阀出油口连接前后桥制动器，实现设备脚制动与辅助制动并联，液压动力系统通过液压油驱动液压缸实现辅助刹车泵动作，辅助刹车泵动作后刹车油通过梭阀进入前后桥制动器实现设备的制动，通过辅助安全装置中控制器的输出信号来控制比例减压阀的开度从而调节辅助制动缸的制动压力的大小，从而控制设备制动力的大小，实现设备的自动减速和自动刹车。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的逻辑框图；

其中，1辅助安全装置、101辅助安全装置开关、102第一距离信号采集设备、103第二距离信号采集设备、104车速传感器、105控制器、2比例减压阀、3液压动力系统、4辅助制动缸、401液压缸、402辅助刹车泵、5梭阀、6脚制动刹车泵、7汽车前桥制动器、8汽车后桥制动器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1散装货物装载机用安全制动系统

如图1所示实施例中，散装货物装载机用安全制动系统，包括辅助安全装置1、比例减压阀2、液压动力系统3、辅助制动缸4、梭阀5、脚制动刹车泵6、汽车前桥制动器7和汽车后桥制动器8，所述辅助安全装置1包括辅助安全装置开关101、第一距离信号采集设备102、第二距离信号采集设备103、车速传感器104和控制器105，辅助安全装置开关101、第一距离信号采集设备102、第二距离信号采集设备103和车速传感器104均与控制器105电性连接，控制器105与比例减压阀2电性连接，比例减压阀2的液压油进油端与液压动力系统3连接，比例减压阀2的液压油出油端与辅助制动缸4连接，辅助制动缸4与梭阀5的第一进油口连接，梭阀5的第二进油口与脚制动刹车泵6连接，梭阀5的出油口与汽车前桥制动器7和汽车后桥制动器8连接，脚制动刹车泵6也与汽车前桥制动器7和汽车后桥制动器8连接。

本实施例中，所述第一距离信号采集设备102为雷达传感器或3d摄像头。

本实施例中，所述第二距离信号采集设备103为超声波传感器。

本实施例中，所述辅助制动缸4包括液压缸401和与液压缸401连接的辅助刹车泵402，比例减压阀2的液压油出油端与液压缸401连接，辅助刹车泵402与梭阀5的第一进油口连接，液压动力系统3的液压油通过比例减压阀2后进入液压缸401，并通过液压油驱动液压缸401控制辅助刹车泵402动作，辅助刹车泵402动作后刹车油经第一进油口进入梭阀5，从梭阀5进入汽车前桥制动器7和汽车后桥制动器8，控制车辆的减速和/或制动。

辅助安全装置开关101控制整个辅助安全装置1的开启与关闭，第一距离信号采集设备102、第二距离信号采集设备103和车速传感器104组成信号采集系统，采集设备距离飞机的距离、设备的车速等信号，控制器105将采集来的信号进行处理、计算，然后将处理完成的信号输出给比例减压阀2，控制比例减压阀2的开度来调节辅助制动缸4制动压力的大小，进而使刹车油通过梭阀5进入汽车前桥制动器7和汽车后桥制动器8实现设备的制动。

实施例2散装货物装载机用安全制动系统的控制方法

如图2所示，一所述的散装货物装载机用安全制动系统的控制方法，打开辅助安全装置开关，启动辅助安全装置，通过第一距离信号采集设备和第二距离信号采集设备的配合采集散装货物装载机与飞机的距离信号，通过车速传感器采集散装货物装载机的车速信号，并将采集的距离信号和车速信号传输至控制器，控制器将接收的距离信号和车速信号进行处理、计算，然后将处理、计算完成的信号输出至比例减压阀，控制比例减压阀的开度来调节辅助制动缸制动压力的大小，从而控制散装货物装载机制动力的大小，实现散装货物装载机的自动减速和自动刹车。

本实施例中，控制方法中具体包括如下控制模式：

(1)中速模式自动刹车减速控制

将距离飞机3-9m以内的区域设定为中速模式区域，散装货物装载机在中速模式区域的最大车速设定为6km/h，散装货物装载机进入中速模式区域内前，打开辅助安全开关，辅助安全装置处于启动状态，当检测到散装货物装载机进入中速模式区域内时，若散装货物装载机的实际速度v＞6km/h，根据控制器内的“中速模式自动刹车减速控制”公式，控制器向比例减压阀输出比例减压阀控制电流信号，辅助制动缸内的辅助刹车泵动作，散装货物装载机自动减速，在散装货物装载机与飞机的实际距离为3米之前，散装货物装载机实际速度下降至6km/h以下，随后系统进入中速模式自动刹车减速控制阶段；

其中，“中速模式自动刹车减速控制”公式为：

i1＝(v-6)/(vh-6)*(制动力m2-制动力m1)，

其中：i1为中速模式比例减压阀控制电流；vh为散装货物装载机能够达到的最大车速，本实施例中为25km/h；制动力m1为中速模式制动力设定值1，制动力m2为中速模式制动力设定值2，制动力m2＞制动力m1；

(2)低速模式自动刹车减速控制

将距离飞机150mm到3m以内的区域设定为低速模式区域，中速模式中散装货物装载机的最大行驶速度被限制至0.8km/h，散装货物装载机进入低速模式区域后，若散装货物装载机的实际速度v＞0.8km/h，根据控制器内的“低速模式自动刹车减速控制”公式，控制器向比例减压阀输出比例减压阀控制电流信号，辅助制动缸内的辅助刹车泵动作，散装货物装载机自动减速，在散装货物装载机与飞机的实际距离l＝150mm之前，散装货物装载机实际速度下降至v＜0.8km/h，保持速度0.8km/h继续行驶，随后系统进入自动刹车控制阶段；

其中，“低速模式自动刹车减速控制”公式为：

i2＝(v-0.8)/(6-0.8)*(制动力l2-制动力l1)，

其中：i2为低速模式比例减压阀控制电流、制动力l1为低速模式制动力设定值1，制动力l2为低速模式制动力设定值2，制动力h2＞制动力h1。

(3)自动刹车控制

散装货物装载机与飞机的实际距离l＝150mm时，即刻进入自动刹车控制阶段，控制器向比例减压阀输出最大的比例减压阀控制电流信号：i3＝1000，辅助制动缸内的辅助刹车泵的制动力为最大值动力，车辆自动刹车。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。