一种矿用自卸车液压辅助制动系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿用自卸车液压辅助制动系统及其控制方法，包括制动供油系统，所述制动供油系统连接有压力开关，且通过单向阀Ⅰ连接有辅助制动供油系统、驻车制动系统以及行车制动系统，辅助制动供油系统有双向定量泵提供压力油液，驻车制动系统包含独立的蓄能器，行车制动系统具备双路独立的制动油路。本发明专利技术效果明显，方便易用，通过辅助制动供油系统、驻车制动系统以及行车制动系统避免了以蓄能器为动力源的空间局限性和不可持续性，同时也避免了完全依靠外部动力源的局限性，提高了辅助制动的持续性和可靠性，扩大了辅助制动系统的应用范围。

Hydraulic auxiliary braking system for mine dump truck and its control method

The invention discloses a dump truck hydraulic auxiliary braking system and its control method, including the brake oil supply system, the brake oil supply system is connected with a pressure switch, and is connected with a one-way valve of the auxiliary brake oil supply system, brake system and brake system through the auxiliary brake oil pressure supply system has to provide two-way quantitative pump, brake system contains independent accumulator brake system with dual independent braking circuit. The invention has obvious effect, easy to use, the auxiliary brake oil supply system, brake system and brake system to avoid the accumulator as the power source of the space limitations and not sustainable, but also avoids the limitations of relying entirely on the external power supply, improve the continuity and reliability of the auxiliary brake, expand the application of auxiliary braking system.

【技术实现步骤摘要】
一种矿用自卸车液压辅助制动系统及其控制方法
本专利技术涉及一种液压辅助制动系统，属工程机械液压
,具体是一种矿用自卸车液压辅助制动系统及其控制方法。
技术介绍
制动系统是矿用运输自卸车中最为关键的系统之一，它时刻决定着整车的行驶安全性和可靠性，因此包含辅助制动系统的制动系统标准（即ISO3450或GB/T21152）几乎是所有的矿车车辆必须满足的标准。目前符合标准的辅助制动系统全部以制动蓄能器作为辅助动力源，当制动系统出现故障，蓄能器的高压油源可以满足不少于5次的完全制动。然而，在实际运用中，随着运输距离的增加，这一标准却只能满足车辆运行的基本需求。中小吨位的矿用自卸车运输距离较远（不小于5KM），一旦制动供油系统无法工作（出现这一故障的因素很多，可以来自制动系统内部，也可能来自制动系统外部，例如，发动机故障可以导致制动泵没有驱动力而无法工作，制动泵故障也可以导致制动供油系统无法工作），依靠辅助制动完成多次制动后依然无法达到维修点，此时制动蓄能器已经无法提供制动压力，驻车制动无法解除，而行车制动也无法使用。此外，车辆出现故障时，牵引车无法立刻到达事故现场进行拖车，在准备拖车设备的过程中，蓄能器内的油液压力也由于液压系统固有的泄露会逐渐下降，从而使辅助制动能力进一步下降。因此，很多情况下，从车辆的制动供油系统无法工作开始，到故障车辆具备拖车条件时，蓄能器的压力已经下降到无法满足制动要求，故障车辆的制动能力完全丧失。此时车辆被驻车制动器内的弹簧施加驻车制动而难以拖动，拖车时需要手动拆除驻车制动弹簧来解除驻车制动。但拖动没有任何制动能力的矿用车是非常危险的，需要使用拖车连杆来完成拖车，如果无法使用拖车连杆，需要前后两个牵引车来实现拖车，以防止故障车辆在拖车过程中失控而发生危险。针对这一问题，目前的解决方案主要集中在两方面。一种解决方案集中在增加制动蓄能器的容量并提高液压系统的工作效率，使辅助制动的富裕量足够大，以确保在一定的时间内蓄能器的油液压力处于满足基本制动的压力之上。但拖车过程中，经过几次制动，蓄能器的油液压力也会很快下降到基本制动的压力之下而丧失制动能力，此外，大容量的蓄能器的安装和维护要占用更多的车辆空间。另一种解决方案集中在接入外部压力油源，外部油源可以是牵引车辆的压力油源、也可以是便携式手动泵。具体方案包括且不限于在制动蓄能器的油路上安装快插接头或类似元件（例如，测压接头，取样接头等也是一种小型快插接头），并设计一条与快插接头匹配的压力线。当制动功能完全丧失时，可以通过这类接头和压力线将故障车辆的制动系统与外部油源快速连接起来，并完成制动系统的充液，一次充液就可以使故障车辆的制动能力维持一段时间；如果条件允许，也可以将压力线始终与外部油源连接，以实现持续补充压力油液，以提供持续的压力油。但是，外部油源的多次接入或者持续接入也受到多种条件限制，首先，只有具备与制动系统压力相近且与故障车辆的压力油可以混用的外部压力油源才能接入，接入过高压力会造成故障车辆制动元件的损坏形成二次故障，使车辆彻底丧失制动功能，而接入不可混用的油液，会让整个液压系统的油液被污染，可能在制动中造成制动元件内密封件被损坏，造成更大的经济损失。其次，手动泵作为外部压力源时需要选择具有超大容量油箱的手动泵，来完成故障车辆多个蓄能器的充液，且拖车过程很多时候需要多次充液。此外，使用牵引车辆作为压力油源，多次接入可以避免手动泵的问题，但是持续接入需要更多的保护设备，以确保压力线在拖车过程中不被外力破坏而无法使用。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种矿用自卸车液压辅助制动系统及其控制方法，可满足制动供油系统无法工作的情况下，借助备用的小容量手动泵和辅助制动泵为车辆提供持续、稳定、可靠的制动压力源，来满足远距离、长时间的拖车制动要求和其他制动能力。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种矿用自卸车液压辅助制动系统，包括制动供油系统，所述制动供油系统连接有压力开关，且通过单向阀Ⅰ连接有辅助制动供油系统、驻车制动系统以及行车制动系统；所述辅助制动供油系统包括通过车轮驱动装置连接至双向定量泵的车轮，所述双向定量泵的一端连接至液压油箱、另一端连接至液控溢流阀的输入端并通过液控溢流阀连接至液压油箱，所述液控溢流阀具有内部控制端和外部控制端，内部控制端连接至液控溢流阀的输入端，外部控制端连接至制动供油系统，所述液控溢流阀的输入端通过单向阀Ⅱ连接至单向阀Ⅰ的出油端；所述行车制动系统包括连接至单向阀Ⅰ出油端的单向阀Ⅲ与单向阀Ⅳ，所述单向阀Ⅲ连接有蓄能器组Ⅰ，所述单向阀Ⅲ还通过制动踏板模块连接有行车制动器Ⅰ，所述单向阀Ⅳ通过制动踏板模块连接有继动阀的控制端，所述单向阀Ⅳ还连接有蓄能器组Ⅱ，所述蓄能器组Ⅱ通过继动阀连接有行车制动器Ⅱ；所述驻车制动系统包括连接至蓄能器组Ⅱ的单向阀Ⅴ，所述单向阀Ⅴ通过二位三通阀连接有驻车制动器，所述单向阀Ⅴ的出油端还连接有蓄能器，所述驻车制动系统还包含有补油口，所述补油口连接至蓄能器；所述二位三通阀、继动阀以及制动踏板模块还连接至液压油箱。进一步，所述制动踏板模块包括制动踏板，所述制动踏板连接有二位三通阀Ⅱ及二位三通阀Ⅲ，所述二位三通阀Ⅱ的T1口连接至液压油箱、P1口连接至单向阀Ⅳ的出油端、A1口连接至继动阀的控制端；所述二位三通阀Ⅲ的T2口连接至液压油箱、P2口连接至蓄能器组Ⅰ、A2口连接至行车制动器Ⅰ。进一步，根据制动强制标准ISO3450要求设计，所述的行车制动蓄能器：蓄能器组Ⅱ及蓄能器组Ⅰ的容量均远大驻车制动蓄能器：蓄能器的容量，以满足多次制动，或者将制动压力保持相当长的时间。优选，所述补油口的接头类型包括但不限于快换接头、测压接头及取样接头，可更加方便地外接手动泵。一种矿用自卸车液压辅助制动系统的控制方法，其包括步骤如下：A、车辆原地启动：制动供油系统的液压油进入液控溢流阀，并打开液控溢流阀，辅助制动供油系统的双向定量泵的出油口通过已经开启的液控溢流阀与液压油箱接通；此时车轮未转动，车轮驱动装置无驱动力，双向定量泵未转动不输出油液；制动供油系统的压力油通过单向阀Ⅱ为制动系统提供压力油液，油液通过单向阀Ⅳ、单向阀Ⅴ、单向阀Ⅲ分别向蓄能器组Ⅱ、蓄能器、蓄能器组Ⅰ充液，蓄能器组Ⅰ和蓄能器组Ⅱ可以是单个蓄能器，也可以由多个蓄能器组成；蓄能器组Ⅰ为行车制动器Ⅰ提供压力油液，蓄能器组Ⅱ为行车制动器Ⅱ提供压力油液，蓄能器向驻车制动器提供压力油液；此时，通过控制二位三通阀Ⅰ失电进入B、驻车制动状态步骤；通过使二位三通阀Ⅰ得电进入解除驻车状态：蓄能器的压力油液通过二位三通阀Ⅰ的P-A口进入驻车制动器，解除施加在驻车制动器上的弹簧力，完成驻车制动的解除。B、驻车制动：通过控制二位三通阀Ⅰ失电，驻车制动器内的压力油通过所述二位三通阀Ⅰ与油箱1接通，驻车制动器内的弹簧施加驻车，完成驻车制动的施加。在车辆行驶过程中，驻车制动系统始终处于解除状态，蓄能器需要补偿驻车制动系统的各个元件由于少量泄露回液压油箱而损失的油液而保持驻车制动系统的解除压力。由于维持解除驻车制动状态仅需少量压力油即可满足，所以蓄能器的容量可以选择的足够小。当蓄能器的油液和压力不足时，蓄能器组Ⅱ和辅助制动供油系统会自动通过单向阀Ⅴ向蓄能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用自卸车液压辅助制动系统，包括制动供油系统（6），所述制动供油系统（6）连接有压力开关（7），且通过单向阀Ⅰ（9）连接有辅助制动供油系统（101）、驻车制动系统（103）以及行车制动系统（102）；其特征在于，所述辅助制动供油系统（101）包括通过车轮驱动装置（3）连接至双向定量泵（2）的车轮（4），所述双向定量泵（2）的一端连接至液压油箱（1）、另一端连接至液控溢流阀（5）的输入端并通过液控溢流阀（5）连接至液压油箱（1），所述液控溢流阀（5）具有内部控制端和外部控制端，内部控制端连接至液控溢流阀（5）的输入端，外部控制端连接至制动供油系统（6），所述液控溢流阀（5）的输入端通过单向阀Ⅱ（8）连接至单向阀Ⅰ（9）的出油端；所述行车制动系统（102）包括连接至单向阀Ⅰ（9）出油端的单向阀Ⅲ（17）与单向阀Ⅳ（10），所述单向阀Ⅲ（17）连接有蓄能器组Ⅰ（18），所述单向阀Ⅲ（17）还通过制动踏板模块（16）连接有行车制动器Ⅰ（19），所述单向阀Ⅳ（10）通过制动踏板模块（16）连接有继动阀（21）的控制端，所述单向阀Ⅳ（10）还连接有蓄能器组Ⅱ（22），所述蓄能器组Ⅱ（22）通过继动阀（21）连接有行车制动器Ⅱ（20）；所述驻车制动系统（103）包括连接至蓄能器组Ⅱ（22）的单向阀Ⅴ（15），所述单向阀Ⅴ（15）连接至二位三通阀Ⅰ（11）的P口，二位三通阀Ⅰ（11）的A口连接有驻车制动器（12），所述单向阀Ⅴ（15）的出油端还连接有蓄能器（14），所述驻车制动系统（103）还包含有补油口（13），所述补油口（13）连接至蓄能器（14）；所述二位三通阀Ⅰ（11）的T口、继动阀（21）以及制动踏板模块（16）还连接至液压油箱（1）。...

【技术特征摘要】
1.一种矿用自卸车液压辅助制动系统，包括制动供油系统（6），所述制动供油系统（6）连接有压力开关（7），且通过单向阀Ⅰ（9）连接有辅助制动供油系统（101）、驻车制动系统（103）以及行车制动系统（102）；其特征在于，所述辅助制动供油系统（101）包括通过车轮驱动装置（3）连接至双向定量泵（2）的车轮（4），所述双向定量泵（2）的一端连接至液压油箱（1）、另一端连接至液控溢流阀（5）的输入端并通过液控溢流阀（5）连接至液压油箱（1），所述液控溢流阀（5）具有内部控制端和外部控制端，内部控制端连接至液控溢流阀（5）的输入端，外部控制端连接至制动供油系统（6），所述液控溢流阀（5）的输入端通过单向阀Ⅱ（8）连接至单向阀Ⅰ（9）的出油端；所述行车制动系统（102）包括连接至单向阀Ⅰ（9）出油端的单向阀Ⅲ（17）与单向阀Ⅳ（10），所述单向阀Ⅲ（17）连接有蓄能器组Ⅰ（18），所述单向阀Ⅲ（17）还通过制动踏板模块（16）连接有行车制动器Ⅰ（19），所述单向阀Ⅳ（10）通过制动踏板模块（16）连接有继动阀（21）的控制端，所述单向阀Ⅳ（10）还连接有蓄能器组Ⅱ（22），所述蓄能器组Ⅱ（22）通过继动阀（21）连接有行车制动器Ⅱ（20）；所述驻车制动系统（103）包括连接至蓄能器组Ⅱ（22）的单向阀Ⅴ（15），所述单向阀Ⅴ（15）连接至二位三通阀Ⅰ（11）的P口，二位三通阀Ⅰ（11）的A口连接有驻车制动器（12），所述单向阀Ⅴ（15）的出油端还连接有蓄能器（14），所述驻车制动系统（103）还包含有补油口（13），所述补油口（13）连接至蓄能器（14）；所述二位三通阀Ⅰ（11）的T口、继动阀（21）以及制动踏板模块（16）还连接至液压油箱（1）。2.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述制动踏板模块（16）包括制动踏板，所述制动踏板连接有二位三通阀Ⅱ及二位三通阀Ⅲ，所述二位三通阀Ⅱ的T1口连接至液压油箱（1）、P1口连接至单向阀Ⅳ（10）的出油端、A1口连接至继动阀（21）的控制端；所述二位三通阀Ⅲ的T2口连接至液压油箱（1）、P2口连接至蓄能器组Ⅰ（18）、A2口连接至行车制动器Ⅰ（19）。3.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述的能器组Ⅱ（22）及蓄能器组Ⅰ（18）的容量均大于蓄能器（14）的容量。4.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述补油口（13）的接头类型为快换接头。5.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述补油口（13）的接头类型为测压接头。6.根据权利要求1所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，其特征在于，所述补油口（13）的接头类型为取样接头。7.一种矿用自卸车液压辅助制动系统的控制方法，其特征在于，使用权利要求1至6任一项所述的一种矿用自卸车液压辅助制动系统，并包过如下步骤：车辆原地启动：制动供油系统（6）的液压油进入液控溢流阀（5），并打开液控溢流阀（5），辅助制动供油系统（101）的双向定量泵（2）的出油口通过已经开启的液控溢流阀（5）与液压油箱（1）接通；此时车轮（4）未转动，车轮驱动装置（3）无驱动力，双向定量泵（2）未转动不输出油液；制动供油系统（6）的压力油通过单向阀Ⅱ（8）为制动系统提供压力油液，油液通过单向阀Ⅳ（10）、单向阀Ⅴ（15）、单向阀Ⅲ（7）分别向蓄能器组Ⅱ（22）、蓄能器（14）、蓄能器组Ⅰ（18）充液；蓄能器组Ⅰ（18）为行车制动器Ⅰ（19）提供压力油液，蓄能器组Ⅱ（22）为行车制动器Ⅱ（20）提供压力油液，蓄能器（14）向驻车制动器（12）提供压力油液；此时，通过控制二位三通阀Ⅰ（11）失电或得电进入步骤B、驻车制动及解除；B、驻车制动及解除：驻车制动：通过控制二位三通阀Ⅰ（11）失电，驻车制动器（12）...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚锡江，秦红义，朱孝，高新功，张杰山，袁自成，郭振华，朱新波，
申请(专利权)人：徐州徐工矿山机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32