停车制动系统和行走机械的制作方法

1.本公开的实施例一般地涉及机械工程领域，且尤其地涉及具有停车制动应急解除功能的停车制动系统、以及装配有所述停车制动系统的行走机械。


背景技术：

2.目前，诸如装载机之类的行走机械的停车制动器通常采用弹簧力进行停车制动，利用压力油来释放或解除制动。当行走机械处于停机状态，或者切断压力油的来源时，停车制动器内的刹车片在弹簧作用下处于制动状态；如果需要解除制动，则需要输入压力油作用在制动器的活塞端上以克服弹簧力，使制动器的刹车片脱离刹车盘。
3.如果行走机械的发动机出现故障而无法启动，或者压力油的来源出现故障，就无法提供压力油用于解除停车制动，行走机械就可能面临无法移动的问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本公开。
5.在本公开的一个方面中，示例性实施例提出了一种用于行走机械的停车制动系统，包括：停车制动器，其用于制动行走机械的传动轴；和制动控制阀组件，其与停车制动器流体连接，并被配置成响应于接收到正常制动解除信号，将从行走机械的液压系统输入的压力流体供应至所述停车制动器，以用于解除所述停车制动器对传动轴的制动；所述停车制动系统还包括：应急制动解除装置，其与制动控制阀组件流体连接，并配置成响应于接收到应急制动解除信号，经由制动控制阀组件将压力流体从储液箱传输至所述停车制动器，以用于解除所述停车制动器对传动轴的制动。
6.在一些实施例中，所述制动控制阀组件与所述储液箱流体连通，并进一步被配置成在停车制动器制动传动轴期间，引导输入的压力流体和/或来自停车制动器的压力流体传输至所述储液箱。
7.在一些实施例中，所述停车制动系统还包括作为所述液压系统的一部分的所述储液箱。
8.在一些实施例中，所述制动控制阀组件包括换向阀，所述换向阀具有能够进行切换以交替地进行导通的第一通道和第二通道，并且所述换向阀被配置成：在正常停车制动状态中使所述第一通道导通，使得输入的压力流体和/或来自停车制动器的压力流体经由导通的第一通道被引导至储液箱；响应于接收到所述正常制动解除信号进行切换以使所述第二通道导通，以经由导通的所述第二通道将输入的压力流体传输至停车制动器，以用于解除停车制动器对传动轴的制动；以及响应于所述应急制动解除装置接收到所述应急制动解除信号，经由导通的所述第二通道将来自所述应急制动解除装置的压力流体传输至停车制动器，以用于解除停车制动器对传动轴的制动。
9.在一些实施例中，所述换向阀经由第一管路接收输入的压力流体，经由第二管路与所述储液箱流体连通，并经由第三管路与所述停车制动器流体连接，并且所述应急制动
解除装置经由第四管路与所述换向阀流体连接，并经由第五管路与所述储液箱流体连通。
10.在一些实施例中，所述换向阀包括电磁换向阀，其具有第一端口、第二端口和第三端口，导通的所述第一通道连通第二端口和第三端口，导通的所述第二通道连通第一端口和第二端口。
11.在一些实施例中，所述第一管路和所述第四管路在节点处汇合和连通，并经由公共管路连通至所述第一端口，所述第一管路经由分支管路连通至所述第二端口，所述第二管路连通至所述第三端口，并且所述制动控制阀组件还包括：第一单向阀，其设置在第一管路中且位于所述节点的上游，并被配置成允许输入的压力流体沿第一方向通过所述第一单向阀流动至所述节点，但阻止压力流体沿相反的第二方向从所述节点流动通过所述第一单向阀；和第二单向阀，其设置在第四管路中且位于所述应急制动解除装置和所述节点之间，并被配置成允许来自所述应急制动解除装置的压力流体沿第二方向通过所述第二单向阀流动至所述节点，但阻止压力流体沿相反的第一方向从所述节点流动通过所述第二单向阀。
12.在一些实施例中，所述制动控制阀组件还包括：升温装置，其设置在所述分支管路中，并被配置成升高流动通过所述分支管路的压力流体的温度。
13.在一些实施例中，所述升温装置包括阻尼孔。
14.在一些实施例中，所述应急制动解除装置包括：泵，其与所述制动控制阀组件和所述储液箱分别流体连通；和驱动装置，其连接至所述泵，并配置成响应于接收到所述应急制动解除信号而驱动所述泵，以将压力流体从所述储液箱泵送至所述制动控制阀组件，使得压力流体经由所述制动控制阀组件被传递至所述停车制动器，以用于解除停车制动器对传动轴的制动。
15.在一些实施例中，所述应急制动解除装置还包括：溢流阀，其连接在所述泵的入口和出口之间，并被配置成在所述出口一侧的压力流体的压力超过预设压力时允许流出所述出口的压力流体部分地返回到所述入口一侧。
16.在一些实施例中，所述停车制动系统还包括：应急制动解除开关，其连接至所述应急制动解除装置，并被配置成在接通时向所述应急制动解除装置发送所述应急制动解除信号。
17.在本公开的另一方面中，示例性实施例提供了一种行走机械，其包括在本公开的任一实施例中描述的停车制动系统。
18.在一些实施例中，所述行走机械包括轮式装载机。
19.通过下文中参照附图对本公开所作的详细描述，本公开的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本公开有全面的理解。
附图说明
20.通过参考附图能够更加清楚地理解本公开的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本公开进行任何限制，在附图中：
21.图1为示出根据本公开的示例性实施例的停车制动系统的配置的示意图；
22.图2为示出根据本公开的示例性实施例的停车制动系统在处于正常停车制动的状态时的压力流体的流路的流向示意图；
23.图3为示出根据本公开的示例性实施例的停车制动系统在处于正常解除停车制动的状态时的压力流体的流路的流向示意图；以及
24.图4示出根据本公开的示例性实施例的停车制动系统在处于应急解除停车制动的状态时的压力流体的流路的流向示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本公开的实施例中的附图，对本公开的实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本本公开保护的范围。
26.另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开内容的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
27.图1示意性地示出根据本公开的示例性实施例的停车制动系统的配置，该停车制动系统可以用于多种行走机械(未图示)的制动控制，例如，轮式行走机械或车轮驱动式机械，如轮式装载机等。在图示的实施例中，停车制动系统100包括停车制动器110和制动控制阀组件120，停车制动器110用于制动行走机械的传动轴1，而制动控制阀组件120与停车制动器110流体连接，以根据需要向停车制动器 110供给压力流体，以控制(解除)停车制动器110对传动轴的制动。
28.在本公开的实施例中，停车制动器110采用弹簧制动，经由压力流体解除制动。如图1-4所示，停车制动器110可以包括活塞腔、位于活塞腔内的弹簧111、由弹簧111支撑以能够在活塞腔内移动的活塞杆112、以及位于活塞杆112的末端的刹车片113。当行走机械处于停机状态，或者切断压力流体的来源时，如制动控制阀组件120停止向停车制动器110供给压力流体，则停车制动器110的活塞杆112 在弹簧111作用下顶出，使得刹车片113处于制动状态，以制动传动轴1。
29.如果需要解除停车制动器110对传动轴1的制动，就需要向停车制动器110的活塞腔输入压力流体，如压力油，其作用在活塞杆上以克服弹簧力，使制动器的刹车片脱离传动轴1。示例性地，在需要解除制动时，可以操作控制装置，控制装置例如包括位于行走机械的驾驶室内的停车制动解除开关140，其在被按压时向制动控制阀组件 120发送正常制动解除信号s1，制动控制阀组件120在接收到正常制动解除信号s1后，将外部输入的压力流体p传输至停车制动器110，以用于解除停车制动器110对传动轴1的制动。
30.作为示例，外部输入的压力流体p可以来自行走机械的液压系统，如来自液压泵或变速箱油泵。如果由行走机械的液压系统中的液压泵提供压力流体，可以在接入制动控制阀组件120之前的管路上设置减压阀，减压阀的设定压力取决于停车制动器的需求；如果由变速箱油泵提供压力流体(如压力油)来解除制动，则所提供的压力流体的压力取决于变速操纵阀的溢流压力。
31.如果行走机械出现故障或异常，如发动机无法启动，液压泵失效，或者变速箱出现故障等，就无法提供压力流体用于解除停车制动，行走机械就无法移动。本公开针对这种故障情况，提供停车制动应急解除功能，以解除停车制动器对传动轴的制动。
32.如图1-4所示，停车制动系统100还可以包括应急制动解除装置 130，其与制动控制阀组件120流体连接，并配置成根据需要，如在接收到应急制动解除信号s2时，将压力流体从储液箱150传递至制动控制阀组件120，使得所传递的压力流体经由制动控制阀组件120 传输至停车制动器110，以解除停车制动器110对传动轴1的制动，从而实现停车制动应急解除功能。
33.作为示例，应急制动解除信号s2可以响应于上述故障情况自动地产生；或者如图1-4所示，停车制动系统100还可以包括应急制动解除装置，如应急制动解除开关160，器例如位于行走机械的驾驶室内，并(有线或无线地)连接至应急制动解除装置130，在应急制动解除装置或开关160激活或闭合时，如被操作人员操作或按压时，其向应急制动解除装置130发送应急制动解除信号s2，以促使应急制动解除装置130将压力流体经由制动控制阀组件120传输至停车制动器110，以解除停车制动器110对传动轴1的制动。
34.采用制动控制阀组件120，也能够随时切断压力流体向停车制动器110的供给，使得停车制动器110执行停车制动功能。例如，如图 1-2所示，制动控制阀组件120与储液箱150流体连通，在停车制动器制动传动轴期间或者在未接收到正常制动解除信号s1时，制动控制阀组件120可以引导输入的压力流体p和/或来自停车制动器110 的压力流体传输至储液箱150，从而切断或停止压力流体向停车制动器110的供给。在一些示例中，停车制动系统100可以包括储液箱 150，其例如也作为行走机械的液压系统本身的储液装置，从而无需外接压力流体源。
35.制动控制阀组件120可以采用多种形式的阀或类似机构来实现压力流体至停车制动器110的供给或切断。在图示的实施例中，制动控制阀组件120包括换向阀121，例如电磁换向阀，如两位三通电磁阀，换向阀121至少具有第一通道和第二通道，换向阀121能够进行切换以实现第一通道和第二通道的交替导通。
36.根据本公开的示例性实施例，如图2所示，在正常停车制动状态中，换向阀121的第一通道(如图中的右位通道)是导通的或常通的，输入的压力流体p经由导通的第一通道被引导至储液箱150，此外，停车制动器110中的压力流体也可以经由换向阀121的导通的第一通道流动至储液箱150，从而切断或停止压力流体向停车制动器110的供给，使得停车制动器110依靠弹簧的弹力实现对传动轴的制动。
37.参照图3所示，在操作人员期望解除停车制动器110对传动轴的制动时，操作人员可以按压停车制动解除开关140，其向换向阀121 发出正常制动解除信号s1时，换向阀121在接收到信号s1后，将第二通道(如图中的左位通道)切换为导通，输入的压力流体p经由导通的第二通道被传输至停车制动器110，如压力流体进入制动器的活塞腔内，以抵抗弹簧的弹力，从而解除停车制动器110对传动轴1的制动。
38.在行走机械出现故障或异常，如发动机无法启动，液压泵失效，或者变速箱出现故障等，行走机械的液压系统无法提供压力流体p用于解除停车制动，此时需要启动停车应急制动解除功能。参照图4所示，操作人员可以操作或按压应急制动解除装置或开关160，应急制动解除装置或开关160向应急制动解除装置130发出应急制动解除信号s2；在接收到应急制动解除信号s2后，应急制动解除装置130可以从储液箱150获取压力流体，将所获取的压力流体传递或提供至换向阀121，换向阀121可以经由导通的第二通道或其他通道将来自应急制动解除装置130的压力流体传输至停车制动器110，以用于解除停车制动器对传动轴的
制动。在一些示例中，在应急解除停车制动时，操作人员可以提前或同时按压停车制动解除开关140，以使得第二通道导通。
39.在本公开的实施例中，停车制动系统100的各个部件，如停车制动器110、制动控制阀组件120、应急制动解除装置130，通过合适的液压管路(如管道或导管)进行流体连通或连接。在如图1-4所示的实施例中，换向阀121经由第一管路101接收输入的压力流体p，经由第二管路102与储液箱150流体连通，并经由第三管路103与停车制动器120流体连接，而应急制动解除装置130经由第四管路104与换向阀121流体连接，并经由第五管路105与储液箱150流体连通。
40.在一些实施例中，如图1-4所示，换向阀121包括电磁换向阀，其至少具有第一端口122、第二端口123和第三端口124，被切换导通的第一通道(如图中的右位通道)连通第二端口123和第三端口124，而被切换导通的第二通道(如图中的左位通道)连通第一端口122和第二端口123。
41.在图示的实施例中，第一管路101和第四管路104在节点106处汇合并连通，且经由公共管路107连通至换向阀121的第一端口122，第一管路101还经由分支管路108连通至第二端口123，第二管路102 连通至第三端口124。诸如压力开关170之类的压力检测装置可以连接至停车制动系统中的合适的管路(如分支管路108)，流过相应管路的压力流体的压力作用在压力开关170上，压力开关170根据压力的大小或有无产生相应的电信号，停车制动警示灯180根据相应的电信号操作(如在停车制动时点亮警示，在制动解除时熄灭)。
42.参照图1-4，制动控制阀组件120还可以包括第一单向阀125，第一单向阀125设置在第一管路101中且位于节点106的上游。第一单向阀125仅允许输入的压力流体p沿第一方向通过第一单向阀125 流动至节点106，但阻止压力流体沿相反的第二方向从节点106流动通过第一单向阀125，从而阻止来自应急制动解除装置130的压力流体流向行走机械的液压系统。
43.参照图1-4，制动控制阀组件120还可以包括第二单向阀126，第二单向阀126设置在第四管路104中，且位于应急制动解除装置 130和节点106之间。第二单向阀126被配置成仅允许来自应急制动解除装置130的压力流体沿第二方向通过第二单向阀126流动至节点 106，但阻止压力流体沿相反的第一方向从节点106流动通过第二单向阀126，从而阻止来自行走机械的液压系统的压力流体p流动至应急制动解除装置130而无法流动至停车制动器110进行制动解除。
44.在一些实施例中，制动控制阀组件120还可以包括加热或升温装置127，其设置在停车制动系统的管路(如图中的分支管路108)中，可以用于升高流动通过相应管路的压力流体的温度。作为示例，升温装置可以包括布置在分支管路中的阻尼孔。在寒冷温度环境下，这种升温装置或阻尼孔在管路中的存在可以加速压力流体(如变速箱油液) 的升温，使得行走机械的液压系统能够更好地运转。
45.可以采用多种装置来实现用于提供停车制动应急解除用压力流体的应急制动解除装置。例如，如图1-4所示，应急制动解除装置包括泵131和连接至泵131的驱动装置132，泵131与制动控制阀组件 120和储液箱150分别流体连通，以从储液箱150抽取压力流体并将其泵送至制动控制阀组件120。驱动装置132可以包括马达，在接收到应急制动解除信号s2时驱动泵131，以将压力流体从储液箱150 泵送至制动控制阀组件120或其换向阀121，使
得所泵送的压力流体经由制动控制阀组件120或其换向阀121被传递至停车制动器110，以用于解除停车制动器110对传动轴1的制动。
46.在一些实施例中，如图1-4所示，应急制动解除装置130还可以包括溢流阀133，其连接在泵131的入口和出口之间，在泵121的出口一侧的压力流体的压力超过预设压力时，溢流阀133允许流出出口的压力流体部分地返回到泵131的入口一侧，从而使得压力流体可以被以合适的或期望的压力泵送至制动控制阀组件120并进而被传递至停车制动器110。
47.此外，虽然未图示，本公开的实施例还提供了行走机械，例如轮式机械，如轮式装载机等，其包括或配置有在本公开的任一实施例中描述的停车制动系统，从而在行走机械出现故障时能够实现停车制动的应急解除。
48.尽管已经示出和描述了本公开的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本公开的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。