车辆制动散热系统的制作方法

本发明涉及一种制动系统，更具体地说，涉及一种具有自动循环散热与排气功能的车辆制动系统。

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。

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制动器散热不方便的问题，而提供一种具有自动循环散热与排气功能的车辆制动散热系统。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种车辆制动散热系统，包括至少一组液压式的制动器组、制动气体供给装置、制动阀、加力器、制动踏板，每一制动器组具有制动液入口和制动液出口；所述制动气体供给装置的压缩气体出口与所述制动阀的入口连接，所述制动阀的出口与所述加力器的制动气体入口连接，制动踏板安装在所述制动阀上，其特征在于还包括制动液储箱、控制器、两位两通电磁阀、散热器、液控单向阀、检测制动踏板转动角度的角度传感器；所述加力器的制动液出口经所述液控单向阀与所述制动器组的制动液入口连接，所述散热器、两位两通电磁阀依次串联在所述制动器组的制动液出口与制动液储箱之间；所述加力器的制动液补液口与所述制动液储箱连接；所述两位两通电磁阀的控制端和角度传感器与所述控制器连接。在本发明车辆制动散热系统中，每次制动后松开制动踏板的过程中，若角度传感器检测到制动踏板复位到一定角度后，控制器控制两位两通电磁阀使其导通，制动器中的部分制动液经散热器、两位两通电磁阀进入到制动液储箱进行散热与排气。

上述车辆制动散热系统中，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，两个制动器并联或串联连接；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。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。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。

上述车辆制动散热系统中，所述制动气体供给装置包括通过管路依次连接的气源、组合阀、储气罐。

上述车辆制动散热系统中，还包括温度传感器、安装有所述散热器上的散热风扇，所述温度传感器设置于所述散热器与两位两通电磁阀之间的制动液连接管路上，所述温度传感器与所述控制器连接，控制器与所述散热风扇连接控制风扇的转动。

上述车辆制动散热系统中，还包括压力传感器、安装有所述散热器上的散热风扇，所述压力传感器设置于所述散热器与两位两通电磁阀之间的制动液连接管路上，所述压力传感器与所述控制器连接，控制器与所述散热风扇连接控制风扇的转动。

通过温度传感器或者压力传感器获取相应的参数，控制器根据这些参数控制散热风扇转动，实现制动液散热。

上述车辆制动散热系统中，所述液控单向阀的入口与所述加力器的制动液出口连接，所述液控单向阀的出口与所述制动器组的制动液入口连接，液控单向阀的控制油口与液控单向阀的入口相通，液控单向阀的卸油口与加力器补液口相通；当加力器制动液压力小于预设值后，液控单向阀控制腔压力在控制腔的阀芯面积上产生的作用力小于液控单向阀的弹簧力。在本发明中，液控单向阀阀芯上所受的作用力具有两个方向，一个是开启方向，在该方向上的作用力等于控制腔的液压压力与控制腔阀芯面积的乘积和进口压力与进口阀芯面积的乘积之和；另一个方向的作用力是关闭方向，该方向上的作用力等于弹簧的弹力与出口处制动液作用于单向阀阀芯上的力之和，出口处制动液作用于单向阀阀芯上的力等于出口处的液压压力与阀芯与出口接触的轴向面积乘积。当开启方向上的作用力大于关闭方向上的作用力，则单向阀关闭，反之则开启。当制动后缓慢松开制动踏板到预设角度之前，由于液控单向阀控制腔作用力的存在，使得液控单向阀进口处制动液压力在控制腔阀芯轴向面积上产生的作用力大于液控单向阀的弹簧力，液控单向阀处于导通状态，制动液缓慢从制动器经液控单向阀倒流回至加力器，实现半制动(缓慢地气消制动)，当踏板回位到超过预设角度时，液控单向阀反向截止，控制器控制两位两通电磁阀导通，制动器中的部分制动液经散热器、两位两通电磁阀进入到制动液储箱进行散热与排气。

上述车辆制动散热系统中，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。

上述车辆制动散热系统中，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。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、自动循环散热及排气；加力器、液控单向阀、制动器、散热器、两位两通电磁阀、制动液储箱等通过液压油管依次连接，完成制动液的自动循环散热，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、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是本发明车辆制动散热系统实施例1的原理图。

图2是本发明车辆制动散热系统中液控单向阀的原理图。

图3是本发明车辆制动散热系统实施例2的原理图。

图4是本发明车辆制动散热系统实施例3的原理图。

图中零部件名称及序号：

气源1、组合阀2、制动踏板3、过滤器4、储气罐5、干燥器6、制动阀7、加力器8、液控单向阀9、制动器10、制动液储箱11、角度传感器12、电源13、控制器14、两位两通电磁阀15、散热风扇16、散热器17、第二单向阀18、温度传感器19、压力传感器20、入口91、出口92、控制油口93、卸油口94。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

本发明车辆制动散热系统的实施例1如图1所示，在该实施方式中，车辆制动系统包括两组液压式的制动器、制动气体供给装置、制动踏板3、制动阀7、加力器8、液控单向阀9、制动液储箱11、角度传感器12、电源13、控制器14、两位两通电磁阀15、散热器17、散热风扇16、第二单向阀18、检测制动踏板转动角度的角度传感器12，其中电源向控制器等电气元件供电。

如图2所示，液控单向阀9具有入口91与出口92，其中入口91与加力器8的制动液出口连接，出口92与制动器组的制动液入口连接，液控单向阀的控制油口93与液控单向阀的入口相通，液控单向阀的卸油口94与加力器制动液补液口相通；当加力器制动液压力小于预设值后，液控单向阀控制腔压力在控制腔的阀芯面积上产生的作用力小于液控单向阀的弹簧力。

制动气体供给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，过滤器4的作用是进一步去除压缩空气中的杂质，增加空气清洁度，以免杂质污染制动阀和加力器。干燥器6连接在储气罐5的出气口与制动阀7之间，干燥器6的作用是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7和加力器8的腐蚀。

在本实施例中，具有两组制动器组。如图1所示，每组制动器中具有四个液压钳式制动器10，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，该侧的两个制动器串联后，与另外一侧串联的两个制动器并联。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，该侧的三个制动器串联后，与另外一侧串联或并联的三个制动器串联或并联。

制动阀7的出口与加力器8的制动气体入口连接，制动踏板安装在制动阀7上，加力器8的制动液出口经液控单向阀9与制动器组的制动液入口连接，散热器17、两位两通电磁阀15依次串联在制动器组的制动液出口与制动液储箱11之间；加力器8的制动液补液口与制动液储箱11连接；两位两通电磁阀15的控制端和角度传感器12与控制器14连接。电源13与控制器14连接。为了防止散热器被堵时造成的循环失效，在散热器上并联有第二单向阀18，散热器17被堵时，第二单向阀18形成通路。

在该实施例中的车辆制动散热系统的基本工作原理如下：气源1(一般为发动机上的空压机)产生的压缩空气经组合阀2和过滤器4向储气罐5充气；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。进行制动时，踩动制动踏板，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，经液控单向阀9的入口和出口至制动器，此时角度传感器的输出信号控制两位两通电磁阀15处于截止状态，制动器10内的压力升高，实现制动。缓慢松开制动踏板3至预设角度时，液控单向阀9的入口端的压力逐渐降低，但由于液控单向阀9控制腔压力在控制腔的阀芯面积上产生的作用力大于液控单向阀的弹簧力因此液控单向阀仍处于导通状态，制动液从制动器经液控单向阀倒流至加力器。若角度传感器12检测到制动踏板3复位到预设角度后(例如操作者不进行制动动作时，制动器上的摩擦片与制动盘脱离接触，不具备制动力时)，液控单向阀反向截止，控制器14控制两位两通电磁阀15使其导通，制动器10中的部分制动液经散热器、两位两通电磁阀进入到制动液储箱进行散热与排气。

本发明车辆制动系统的实施例2如图3所示，在本实施例中，除包括实施例1中所述的元件外，还包括设置于散热器17与两位两通电磁阀15之间的温度传感器19，温度传感器19与控制器14连接。具体实施时，根据温度传感器检测到的温度信号控制散热风扇的转动，实现针对性的散热；其余部分的实施方式同实施例1。

本发明车辆制动系统的实施例3如图4所示，在本实施例中，除包括实施例1中所述的元件外，还包括设置于散热器17与两位两通电磁阀15之间的压力传感器20，压力传感器20与控制器14连接。具体实施时，根据压力传感器检测到的压力信号控制散热风扇的转动，实现针对性的散热；其余部分的实施方式同实施例1。

本发明中车辆液压制动系统的实施方式不限于前述二种方式，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并联。