一种重载车辆水冷制动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种重载车辆水冷制动系统，包括轮边水冷制动装置、气动控制系统和循环水冷系统；轮边水冷制动装置包括安装座、加载气管、推力盘和固定盘以及与之连接的进水管和出水管等部件；气动控制系统包括空气压缩机、储气筒、继动阀、行车制动气控阀和驻车制动气控阀，空压机为系统提供气源，通过行车和驻车制动气控阀调节制动系工作状态；循环水冷系统包括散热水箱、液压泵和分流阀等，通过冷却水在系统内的循环为制动器降温。本发明专利技术采用水冷散热方式，可以有效提高重载车辆制动系的散热能力，降低制动器出现热衰退的风险，并由此提高重载车辆的制动稳定性，有利于重载车辆的安全行驶。

【技术实现步骤摘要】
一种重载车辆水冷制动系统
本专利技术属于车辆制动领域，尤其涉及一种重载车辆水冷制动系统。
技术介绍
制动系统是车辆的重要组成部分之一，其担任着保证车辆行驶、驻停安全的重要责任。随着运输需求的不断增加，车辆的载重及行驶速度也在不断增加，使得车辆对于制动系统稳定性的需求也越来越高，尤其针对长途运输的重载车辆，制动器的稳定性尤为重要。重载车辆在长途运输中常会遇到持续下坡路段，或一些特殊路况，需要频繁制动来保证车辆行驶安全，也因此导致制动盘或制动鼓温度快速上升；而在散热条件较差的情况下，会进一步导致制动器出现热衰退问题，使车辆制动力下降，出现车速失控甚至轮胎起火等危险情况，进而导致严重的交通事故发生，造成人员伤亡和经济损失。所以为了避免制动器的热衰退，大多数重载车辆采用了水箱喷淋的降温方法，即在行驶过程中，通过水管向高温的制动盘或制动鼓喷水以达到制动器散热的目的。该方法虽然成本低廉，但是由于喷淋出的水不能进行回收，所以需要驾驶员在运输途中不断地往水箱中补水，以保证淋水散热的正常工作，无形中增加了驾驶员的工作量及运输成本；该方法耗水量也是极大的，例如在云贵川等地区的长下坡路段，几十公里的行程就需要喷淋几百升的水，不可避免地造成了大量水资源的浪费；而且由于喷淋装置的喷水区域位于车轮外侧，会使得制动器散热效果不均，导致制动盘或摩擦片因应力分布不均而出现破损。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于大幅提高重载车辆制动系散热性能，降低制动器热衰退风险，并且可以提高制动系冷却水利用率，延长制动器工作寿命，提高车辆行驶、驻停安全稳定性等。为此，本专利技术提供一种重载车辆水冷制动系统。本专利技术的一种重载车辆水冷制动系统，包括轮边水冷制动装置、气动控制系统和循环水冷系统。轮边水冷制动装置安装于车桥两端，与车轮连接，包括固定安装在车桥壳上的安装座，活动于安装座中的活塞，穿过安装座并均匀分布在其外缘的导向螺栓，位于安装座外侧且可浮动于导向螺栓上的推力盘，固定在导向螺栓上的固定盘，套在导向螺栓上并位于推力盘和固定盘之间的复位弹簧，固定安装在固定盘与推力盘内侧的摩擦盘，与固定盘、推力盘底部进水口连接的进水管，和与其顶部出水口连接的出水管,与安装座端面气孔连接的加载气管；与车辆半轴固定连接的车轮法兰，与车轮法兰连接的驱动齿轮，啮合于驱动齿轮并位于推力盘和固定盘之间的转动盘，固定在转动盘两侧的摩擦片，以及与安装座固定连接的防尘罩。气动控制系统包括空气压缩机、气动二联、第一单向阀、第二单向阀、第一储气筒、第二储气筒、气压表、行车制动气控阀、第一继动阀和第二继动阀；其中气动二联进气口与空气压缩机出气口相连，其出气口分别与第一单向阀和第二单向阀连接；第一单向阀、第二单向阀出口分别连接了第一储气筒和第二储气筒；气压表与两个储气筒出口同时连接；行车制动气控阀的第一入口和第一继动阀入口同时与第一储气筒出口相连，行车制动气控阀的第二入口和第二继动阀入口同时与第二储气筒出口相连；第一继动阀和第二继动阀出口分别与相对应的制动气缸连接。行车制动气控阀和第一继动阀、第二继动阀之间还接有第一梭阀和第二梭阀，第一梭阀和第二梭阀的一侧入口与行车制动气控阀出口相连，第一梭阀和第二梭阀的出口分别与第一继动阀和第二继动阀控制气口相连；第二储气筒出口还接有驻车制动气控阀，所述驻车制动气控阀出口分别与第一梭阀、第二梭阀的另一侧入口相连接。循环水冷系统包括散热水箱、过滤器、液压泵、安全阀、单向阀和分流阀；液压泵入口通过过滤器与散热水箱相连，其出口分别与单向阀和安全阀入口相连；单向阀出口与分流阀入口相连，推力盘与固定盘的进水口与分流阀出口相连，其出水口通过出水管连接至散热水箱。单向阀后连接有压力传感器，出水管处装有水温传感器，压力传感器与水温传感器会将采集到的信号传递至控制器；液压泵为变量泵，排量大小由控制器调节。进一步的，轮边水冷制动装置中，安装座上有活塞凹槽，为活塞的安装与运动提供空间，凹槽底部还设置有进气口。进一步的，安装座上设置有水管孔，出水管和进水管穿过安装座并由相应的水管孔固定，接入循环水冷系统。进一步的，车轮法兰通过轴承安装在半轴套筒上，并通过键与驱动齿轮连接。进一步的，固定盘与推力盘内侧开有水槽，并且在水槽里设置有均匀分布的三角形扰流柱。进一步的，第一继动阀和第二继动阀与制动气缸间还分别装有第一快排阀和第二快排阀，第一快排阀和第二快排阀入口分别与第一继动阀和第二继动阀出口相连接，第一快排阀和第二快排阀出口分别与对应的制动气缸进气口相连。进一步的，循环水冷系统中，单向阀与轮边水冷制动装置间装有分流阀，分流阀出口分别与推力盘和固定盘的进水口相连；分流阀的数量和连接方式根据安装盘数量及各盘的不同流量需求进行调整。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术采用了可变排量的循环水冷系统，在制动装置内部对摩擦制动部件进行降温，不仅可以有效提高制动器散热能力，避免热衰退问题，提高重载车辆的制动稳定性，而且相对于淋水散热，还大幅地提高了冷却水的利用率，减少了水资源的浪费，同时也在一定程度上减轻了重载车辆驾驶员的工作负担。附图说明图1是本专利技术中轮边水冷制动装置的结构示意图。图2是本专利技术中轮边水冷制动装置另一视角的结构示意图。图3是本专利技术中轮边水冷制动装置的内部结构示意图。图4是本专利技术中车轮法兰的安装示意图。图5是本专利技术中水冷盘式制动器的工作原理示意图。图6是本专利技术中水冷盘式制动器安装盘内侧水槽的结构示意图。图7是本专利技术中气动控制系统的原理图。图8是本专利技术中循环水冷系统的原理图。图中：1-防尘罩；2-车轮法兰；3-车辆半轴；4-出水管；5-车桥壳；6-半轴套筒；7-加载气管；8-进水管；9-安装座；10-导向螺栓；11-复位弹簧；12-固定盘；13-推力盘；14-驱动齿轮；15-轴承；16-摩擦盘；17-转动盘；18-摩擦片；19-活塞；20-扰流柱；21-空气压缩机；22-气动二联；23-第二单向阀；24-第一单向阀；25-第二储气筒；26-第一储气筒；27-压力表；28-驻车制动气控阀；29-第一梭阀；30-第一快排阀；31-第二梭阀；32-第二快排阀；33-制动气室；34-第二继动阀；35-第一继动阀；36-行车制动气控阀；37-散热水箱；38-过滤器；39-安全阀；40-液压泵；41-单向阀；42-压力传感器；43-分流阀；44-水温传感器；45-控制器。具体实施方式下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术的重载车辆水冷制动系统，包括轮边水冷制动装置、气动控制系统和循环水冷系统。如图1、2所示，轮边水冷制动装置安装于车桥两端，并通过车轮法兰2与车轮固定连接；包括防尘罩1、车轮法兰2、安装座9、活塞19、推力盘13、固定盘12、摩擦盘16、导向螺栓10、复位弹簧11、转动盘17、摩擦片18、驱动齿轮14、进水管8、出水管4和加载气管7；防尘罩1安装于固定盘12外侧，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重载车辆水冷制动系统，其特征在于，包括轮边水冷制动装置、气动控制系统和循环水冷系统；/n所述轮边水冷制动装置安装于车桥两端，与车轮连接，包括固定安装在车桥壳(5)上的安装座(9)，活动于安装座(9)中的活塞(19)，穿过安装座(9)并均匀分布在其外缘的导向螺栓(10)，位于安装座(9)外侧且可浮动于导向螺栓(10)上的推力盘(13)，固定在导向螺栓(10)上的固定盘(12)，套在导向螺栓(10)上并位于推力盘(13)和固定盘(12)之间的复位弹簧(11)，固定安装在固定盘(12)与推力盘(13)内侧的摩擦盘(16)，与固定盘(12)、推力盘(13)底部进水口连接的进水管(8)，和与其顶部出水口连接的出水管(4)，与安装座(9)端面气孔连接的加载气管(7)；与车辆半轴(3)固定连接的车轮法兰(2)，与车轮法兰(2)连接的驱动齿轮(14)，啮合于驱动齿轮(14)并位于推力盘(13)和固定盘(12)之间的转动盘(17)，固定在转动盘(17)两侧的摩擦片(18)，以及与安装座(9)固定连接的防尘罩(1)；/n所述气动控制系统包括空气压缩机(21)、气动二联(22)、第一单向阀(24)、第二单向阀(23)、第一储气筒(26)、第二储气筒(25)、气压表(27)、行车制动气控阀(36)、第一继动阀(35)和第二继动阀(34)；其中气动二联(22)进气口与空气压缩机(21)出气口相连，其出气口分别与第一单向阀(24)和第二单向阀(23)连接；第一单向阀(24)、第二单向阀(23)出口分别连接了第一储气筒(26)和第二储气筒(25)；气压表(27)与两个储气筒出口同时连接；行车制动气控阀(36)的第一入口和第一继动阀(35)入口同时与第一储气筒(26)出口相连，行车制动气控阀(36)的第二入口和第二继动阀(34)入口同时与第二储气筒(25)出口相连；第一继动阀(35)和第二继动阀(34)出口分别与相对应的制动气缸(33)连接；/n所述行车制动气控阀(36)和第一继动阀(35)、第二继动阀(34)之间还接有第一梭阀(29)和第二梭阀(31)，第一梭阀(29)和第二梭阀(31)的一侧入口与行车制动气控阀(36)出口相连，第一梭阀(29)和第二梭阀(31)的出口分别与第一继动阀(35)和第二继动阀(34)控制气口相连；所述第二储气筒(25)出口还接有驻车制动气控阀(28)，所述驻车制动气控阀(28)出口分别与第一梭阀(29)、第二梭阀(31)的另一侧入口相连接；/n所述循环水冷系统包括散热水箱(37)、过滤器(38)、液压泵(40)、安全阀(39)、单向阀(41)和分流阀(43)；液压泵(40)入口通过过滤器(38)与散热水箱(37)相连，其出口分别与单向阀(41)和安全阀(39)入口相连；单向阀(41)出口与分流阀(43)入口相连，推力盘(13)与固定盘(12)的进水口与分流阀(43)出口相连，其出水口通过出水管(4)连接至散热水箱(37)；/n所述单向阀(41)后连接有压力传感器(42)，出水管(4)处装有水温传感器(44)，所述压力传感器(42)与水温传感器(44)会将采集到的信号传递至控制器(45)；所述液压泵(40)为变量泵，排量大小由控制器(45)调节。/n...

【技术特征摘要】
1.一种重载车辆水冷制动系统，其特征在于，包括轮边水冷制动装置、气动控制系统和循环水冷系统；
所述轮边水冷制动装置安装于车桥两端，与车轮连接，包括固定安装在车桥壳(5)上的安装座(9)，活动于安装座(9)中的活塞(19)，穿过安装座(9)并均匀分布在其外缘的导向螺栓(10)，位于安装座(9)外侧且可浮动于导向螺栓(10)上的推力盘(13)，固定在导向螺栓(10)上的固定盘(12)，套在导向螺栓(10)上并位于推力盘(13)和固定盘(12)之间的复位弹簧(11)，固定安装在固定盘(12)与推力盘(13)内侧的摩擦盘(16)，与固定盘(12)、推力盘(13)底部进水口连接的进水管(8)，和与其顶部出水口连接的出水管(4)，与安装座(9)端面气孔连接的加载气管(7)；与车辆半轴(3)固定连接的车轮法兰(2)，与车轮法兰(2)连接的驱动齿轮(14)，啮合于驱动齿轮(14)并位于推力盘(13)和固定盘(12)之间的转动盘(17)，固定在转动盘(17)两侧的摩擦片(18)，以及与安装座(9)固定连接的防尘罩(1)；
所述气动控制系统包括空气压缩机(21)、气动二联(22)、第一单向阀(24)、第二单向阀(23)、第一储气筒(26)、第二储气筒(25)、气压表(27)、行车制动气控阀(36)、第一继动阀(35)和第二继动阀(34)；其中气动二联(22)进气口与空气压缩机(21)出气口相连，其出气口分别与第一单向阀(24)和第二单向阀(23)连接；第一单向阀(24)、第二单向阀(23)出口分别连接了第一储气筒(26)和第二储气筒(25)；气压表(27)与两个储气筒出口同时连接；行车制动气控阀(36)的第一入口和第一继动阀(35)入口同时与第一储气筒(26)出口相连，行车制动气控阀(36)的第二入口和第二继动阀(34)入口同时与第二储气筒(25)出口相连；第一继动阀(35)和第二继动阀(34)出口分别与相对应的制动气缸(33)连接；
所述行车制动气控阀(36)和第一继动阀(35)、第二继动阀(34)之间还接有第一梭阀(29)和第二梭阀(31)，第一梭阀(29)和第二梭阀(31)的一侧入口与行车制动气控阀(36)出口相连，第一梭阀(29)和第二梭阀(31)的出口分别与第一继动阀(35)和第二继动阀(34)控制气口相连；所述第二储气筒(25)出口还接有驻车制动气控阀(28)，所述驻车制动气控阀(28)出口分别与第一梭阀(29)、第二梭阀(31)的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文海，沈珺，于兰英，廖国庆，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51