一种制动缸及其控制方法技术

本发明专利技术属于制动器制造技术领域，涉及一种制动缸及其控制方法，制动缸包括油缸，所述油缸包括缸体

【技术实现步骤摘要】
一种制动缸及其控制方法


[0001]本专利技术属于制动器制造
，具体地说，涉及一种制动缸及其控制方法
。

技术介绍

[0002]制动缸是制动器的主要动力元件，现有技术中，液压制动缸在制动时，其制动缸的丝杆在缸内碟簧的弹力作用下从内向外运动，实现制动过程；缓解时，向制动缸油腔体内充入液压油，使得活塞及间隙调整机构组建克服碟簧作用力向内运动，从而实现缓解
。
当盘片间隙大于正常制动间隙时，会通过间隙调整机构实现间隙补偿
。
[0003]然而，现有的制动缸存在如下缺点：
[0004]1、
常闭型制动器都是采用弹簧制动，形成了一种设计思维定式，如传统制动器油缸采用碟簧型式，认为机械结构相对安全，不需要较复杂的液压控制，实际上碟簧寿命短，易碎裂，会使制动力失效，因此在使用频率高的场合完全不能满足使用要求
。
[0005]2、
容易发生机械磨损，并且噪声大，当摩擦片磨损造成压缩行程变化时，制动力会下降
。
[0006]3、
要想实现不同的制动力，并且满足工作行程的刚度变化，需要设计不同种类的碟簧组，无法实现无极改变制动缸的制动力
。
[0007]由此，本领域技术人员亟需研发一种新的制动缸及其控制方法
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就在于解决上述技术问题
。
[0009]基于本申请的一个方面，提出了一种制动缸，包括油缸，所述油缸包括缸体
、r/>前盖
、
后盖
、
活塞和螺杆，所述前盖和后盖分别密封连接在缸体的前后端，所述活塞设于缸体内且将缸体的内腔分割为工作腔和蓄能腔，且活塞的前端一体设置有活塞杆，所述活塞杆的直径小于活塞的直径，且活塞杆与前盖密封滑动连接，所述活塞杆远离活塞的一端与螺杆固定连接，所述制动缸还包括囊式蓄能器，所述后盖的顶部延伸至缸体上方，所述囊式蓄能器连接在后盖的顶部，且囊式蓄能器内设有气囊，所述气囊外侧与囊式蓄能器的内壁之间形成蓄油腔，所述囊式蓄能器上设有与气囊连通的充气口和与蓄油腔连通的通油口，所述充气口与外部压缩气源相连通，所述通油口通过后盖内的连通孔与蓄能腔相连通，所述后盖上设有与蓄能腔相连通的补偿进油口，所述前盖上设有与工作腔相连通的开闸进油口
。
[0010]优选地，所述囊式蓄能器采用
NXQA
系列囊式蓄能器，具体型号需根据制动缸的设计参数进行选择
。
[0011]优选地，本专利技术还包括液压油系统，所述液压油系统包括油箱
、
电动油泵
、
电磁换向阀
、
进油管路及回油管路，所述进油管路包括进油母管
、
第一支管和第二支管，所述回油管路包括回油母管
、
第三支管和第四支管，所述电磁换向阀的进油口通过进油母管与油箱相连通，且进油母路上设有电动油泵，所述电动油泵出口的进油母路上连接有溢流管，所述溢流管的出口连通至油箱，且溢流管上设有压力表和溢流阀，所述电磁换向阀的一个出油
口通过第一支管与补偿进油口相连通，且电磁换向阀的另一个出油口通过第二支管与开闸进油口相连通，所述第一支管和第二支管上沿介质流向均依次设有单向阀和压力检测管，所述压力检测管上设有压力表和压力继电器，第二支管上的单向阀与开闸进油口之间的第二支管通过第三支管与回油母管相连通，所述第三支管上设有电磁阀，所述第一支管上的压力检测管通过第四支管与回油母管相连通，所述第四支管上设有截止阀，所述回油母管的出油端连接至油箱
。
[0012]优选地，所述回油管路还包括第五支管，所述第五支管的两端分别与回油母管和第一支管上的压力检测管相连通，且第五支管上沿介质流向依次设有手动油泵和单向阀，用于制动器失电时，通过手动油泵向蓄能腔内补充压力油，使制动器合闸，维持制动状态
。
[0013]优选地，所述外部压缩气源采用氮气作为压缩气体，氮气容易制备，成本低廉
。
[0014]基于本申请的另一个方面，提出了一种制动缸的控制方法，即在制动缸的设计参数一定的情况下，只改变蓄能器的充气压力并设置一定的工作油压，就能得到制动器需要的制动力
。
[0015]优选地，所述制动缸的控制方法包括如下两个步骤：
[0016]1)
根据油缸的总行程
、
工作行程
、
补偿行程
、
活塞直径
、
制动缸推力
、
工作油压和所采用压缩气体的性质，确定向囊式蓄能器的气囊内的充气压力和充气量；
[0017]2)
根据产生额定制动力的油压值和使油缸工作行程全缩回的油压值分别设定两个相应的压力继电器的动作值
。
[0018]优选地，所述制动缸的控制过程是：
[0019]1)
将截止阀完全关闭，待液压油系统上电后，检测到蓄能腔的压力值低于对应侧压力继电器的设定值时，电动油泵启动进行压力补偿；
[0020]2)
当制动器需要开闸时，电磁换向阀和电磁阀同时上电，压力油进入工作腔推动蓄能腔内的压力油进入蓄能器的蓄油腔中，实现制动器开闸；
[0021]3)
当制动器需要制动时，电磁换向阀和电磁阀同时失电，工作腔内的压力油回到油箱，蓄能腔的压力油推动活塞产生制动力；
[0022]4)
当需要维修或调整制动器时，断开液压油系统的电源，打开截止阀使蓄能腔内的压力油回到油箱
。
[0023]本专利技术还包括能够使其正常使用的其它装置
、
组件或步骤，均为本领域的常规手段，另外，本专利技术中未加限定的装置
、
组件
、
步骤，如油箱
、
电磁换向阀
、
电磁阀
、
电动油泵
、
手动油泵
、
截止阀
、
单向阀
、
压力表
、
压力继电器等，均采用本领域的现有技术
。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]1、
用高压气体代替蝶簧，寿命长，维修简单
。
[0026]2、
具有制动力自动补偿功能，在工作行程变化时会通过系统自动补偿制动力损失
。
[0027]3、
通过改变充气压力，可以无极改变制动缸的制动力
。
[0028]4、
该制动缸采用油液传动，减少了机械磨损，并且噪声低
。
[0029]综上可知，本专利技术装置使用寿命长，机械磨损小，噪音低，具有制动力自动补偿功能，且可以无极改变制动缸的制动力
。
附图说明
[0030]图1为实施例1中本专利技术的整体结构
(
除液压系统外
)
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种制动缸，包括油缸，所述油缸包括缸体
、
前盖
、
后盖
、
活塞和螺杆，所述前盖和后盖分别密封连接在缸体的前后端，所述活塞设于缸体内且将缸体的内腔分割为工作腔和蓄能腔，且活塞的前端一体设置有活塞杆，所述活塞杆的直径小于活塞的直径，且活塞杆与前盖密封滑动连接，所述活塞杆远离活塞的一端与螺杆固定连接，其特征在于：所述制动缸还包括囊式蓄能器，所述后盖的顶部延伸至缸体上方，所述囊式蓄能器连接在后盖的顶部，且囊式蓄能器内设有气囊，所述气囊外侧与囊式蓄能器的内壁之间形成蓄油腔，所述囊式蓄能器上设有与气囊连通的充气口和与蓄油腔连通的通油口，所述充气口与外部压缩气源相连通，所述通油口通过后盖内的连通孔与蓄能腔相连通，所述后盖上设有与蓄能腔相连通的补偿进油口，所述前盖上设有与工作腔相连通的开闸进油口
。2.
根据权利要求1所述的制动缸，其特征在于：所述囊式蓄能器采用
NXQA
系列囊式蓄能器
。3.
根据权利要求1所述的制动缸，其特征在于：还包括液压油系统，所述液压油系统包括油箱
、
电动油泵
、
电磁换向阀
、
进油管路及回油管路，所述进油管路包括进油母管
、
第一支管和第二支管，所述回油管路包括回油母管
、
第三支管和第四支管，所述电磁换向阀的进油口通过进油母管与油箱相连通，且进油母路上设有电动油泵，所述电动油泵出口的进油母路上连接有溢流管，所述溢流管的出口连通至油箱，且溢流管上设有压力表和溢流阀，所述电磁换向阀的一个出油口通过第一支管与补偿进油口相连通，且电磁换向阀的另一个出油口通过第二支管与开闸进油口相连通，所述第一支管和第二支管上沿介质流向均依次设有单向阀和压力检测管，所述压力检测管上设有压力表和压力继电器，第二支管上的单向阀与开闸进油口之间的第二支管通过第三支管与回油母管相连通，所述第三支管上设有电磁阀，所述第一支管上的压力检测管通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔永辉，郭莹，张金路，裴红光，
申请(专利权)人：焦作市力创制动器有限公司，
类型：发明
国别省市：