断挡控制装置和包括断挡控制装置的机器制动系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及断挡控制装置和包括断挡控制装置的机器制动系统。断挡控制装置包括压力气体源和气控截止阀，气控截止阀用于通过控制气路的断开和连通来控制机器的动力输出，其特征在于，断挡控制装置还包括与压力气体源和气控截止阀流体连接并通过控制装置控制通断的气动单向阀，其中，当来自压力气体源的加压气体使气动单向阀打开时，加压气体经由气动单向阀进入并开启气控截止阀，使得气控截止阀经由变速阀切断动力输出。利用该断挡控制装置能够在机器操作中实现操作者轻踩踏板（例如不超过踏板最大行程的50%）时在不切断动力输出的情况下制动，而在进一步踩下踏板时停止动力输出，由此在操作舒适性和工作效率及制动系统保护之间实现一种平衡。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器制动系统，更具体地涉及用于气顶油钳盘式制动系统的断挡控制装置。
技术介绍
用于建筑工程行业的机器、例如轮式装载机的行车制动系统大都采用气顶油钳盘式制动系统。装载机在装载过程中需要频繁地前进、倒退和转向，因此需要不断地进行行车制动。这样，制动系统的制动摩擦片将长时间处于制动状态，在制动过程中，由于摩擦发热可能使摩擦片的温度高达250°C。通常，在机器行车制动期间，当操作者踩下脚踏板超过一定行程(例如超过脚踏板最大行程的80%)时变速箱将会停止动力输出，从而使机器停止运转。停止动力输出时的脚踏板行程是固定、不可调节的。因此，在机器制动的大部分时间内一直保持动力输出，这导致产生过多的热量，会对制动系统产生不利的影响。为了保护制动系统，通常的做法是在气路制动系统中增加气控截止阀，以便在操作者踩下脚踏板时使变速阀切断动力(即断挡)，避免在刹车制动的同时提供动力输出，从而减小摩擦和产生的热量。但是，对于装载机而言，操作者需要不停地轻踩脚踏板改变机器行驶的速度和方向，因此将不停地在切断动力和重新提供动力之间转换。由于离合器的重新接合需要一定的时间，因而导致工作效率降低。另外，目前装载机的变速箱仍然存在换挡冲击的问题，频繁换挡使得操作者的舒适度显著降低。因此，需要在操作舒适性和制动系统保护二者之间寻找一种平衡。本技术旨在解决以上问题。
技术实现思路
一方面，本技术涉及一种用于机器制动系统的断挡控制装置，包括压力气体源和气控截止阀，所述气控截止阀用于通过控制气路的断开和连通来控制机器的动力输出，其特征在于，所述断挡控制装置还包括与所述压力气体源和气控截止阀流体连接并通过控制装置控制通断的气动单向阀，其中，当来自所述压力气体源的加压气体使所述气动单向阀打开时，所述加压气体经由气动单向阀进入并开启气控截止阀，使得所述气控截止阀经由变速阀切断动力输出。与现有技术的制动系统相比，本技术的断挡控制装置增加了与气控截止阀流体连接的气动单向阀，通过气动单向阀的开启与否来控制气控截止阀是否被触发以使变速箱断挡，从而切断机器的动力输出。气控截止阀可以是本领域已知的适用于控制气路制动系统的气路断开和连通的任何气控截止阀，其结构和工作原理对于本领域技术人员而言是已知的。在本技术中，用来控制气动单向阀的通断(即打开和关闭)的控制装置是机器的脚踏板。脚踏板与压力气体源和脚刹车阀流体连接。当操作者踩下脚踏板时，来自压力气体源的加压气体经由脚刹车阀流向气动单向阀。脚踏板移动的距离与流至气动单向阀的加压气体的压力近似为线性关系，优选二者成正比关系。这是通过设置在压力气体源和气动单向阀之间的节流口实现的。有利地，气动单向阀具有一定的打开压力，当来自压力气体源的加压气体的压力大于该打开压力时气动单向阀打开，反之则保持关闭。因此，根据本技术，仅当气动单向阀被打开时才触发气控截止阀以使变速箱断挡。 可通过各种方式设定气动单向阀的打开压力。在一个实施例中，气动单向阀包括阀体、依次布置在阀体中的设置在阀体入口处的阀芯、弹簧、以及设置在阀体出口处的用于调节弹簧压力的旋塞，所述弹簧与阀芯连接并将阀芯偏压成阻断阀体入口的流体连通。气动单向阀的打开压力与弹簧对阀芯施加的偏压力(即预载荷)成比例。也就是说，弹簧对阀芯施加的偏压力越大，打开压力越大。有利地，可通过调节弹簧的预压缩程度来改变施加在阀芯上的偏压力，从而改变气动单向阀的打开压力。有利地，气动单向阀的打开压力可以在一定范围内连续可调。例如，打开压力可在0.3Mpa-0.85Mpa的范围内连续可调。根据本技术的断挡控制装置可设计成:当脚踏板移动到其最大行程的30%-80%、例如40%-80%时所述气动单向阀打开。此时，来自压力气体源的加压气体经过气动单向阀到达气控截止阀，使得变速箱断挡，从而停止动力输出。优选地，根据本技术的断挡控制装置可设计成:当脚踏板移动到其最大行程的50%时所述气动单向阀打开。本技术的断挡控制装置特别适合于实际操作中需要频繁地制动以便改变机器行驶速度和/或方向的情形，例如轮式装载机。利用本技术的断挡控制装置，在机器的实际操作中，当操作者轻踩脚踏板(例如不超过脚踏板最大行程的50%)时可以在不切断动力输出的情况下制动以改变机器行驶速度和/或方向，而在操作者进一步踩下脚踏板时停止动力输出，以避免在整个刹车过程中因始终有动力输出而产生过多热量。这可以显著改善机器的操作舒适性和工作效率，同时在一定程度上保护制动系统。另一方面，本技术还涉及一种包括如上所述的断挡控制装置的机器制动系统。以下结合附图对本技术更详细地进行说明，在附图中:附图说明图1示出根据本技术的一个实施例的断挡控制装置的截面图；以及图2是包括本技术的断挡控制装置的制动系统的示意性框图。具体实施方式图1以截面图的方式示意性地示出根据本技术的一个实施例的断挡控制装置100。断挡控制装置100可以用于各种机器，例如装载机、平地机等。机器也可以是任何其他与执行特定工业的某种作业有关的任何机器类型，例如采矿、建筑、农业或者运输等。在图1所示的实施例中，断挡控制装置100包括可调式气动单向阀110和气控截止阀210。气动单向阀110包括阀体112和设置在阀体的内腔中的阀芯114。阀体112的第一端部111处例如通过螺纹连接安装有上接头116，第二端部113处例如通过螺纹连接安装有下接头126。连接螺母146用于将下接头126固定在阀体112上。上接头116和下接头126分别通过密封圈120和130实现与阀体112的密封接合。上接头116中设置有贯通上接头延伸的第一通道122，第一通道122能够与阀体112的内腔流体连通。上接头116的伸入阀体内腔中的一端包括外径逐渐减小的锥形部分128。下接头126和阀芯114之间设置有弹簧132，例如螺旋弹簧，该弹簧用于将阀芯114偏压在由上接头116的锥形部分128形成的阀座上。阀芯114与阀座之间的密封可通过设置在阀芯114上的诸如由橡胶制成的密封垫134实现。应当理解，阀芯与阀座之间的密封也可以通过本领域已知的任何其他适当方式实现。阀芯114包括具有减小的外径的第一部分136，第一部分136与阀体112的内壁之间形成环形空腔138。阀芯114的第一部分136中设置有横向贯穿阀芯的第二通道140，并且阀芯114还包括从第二通道140纵向延伸至阀芯114的下端的第三通道142。下接头126具有沿轴向贯穿其中的第四通道144。阀体112中还设置有从阀体内腔延伸到外部环境的横向通道，该横向通道包括截面较小的第一区段148和截面较大的第二区段150，并且通过旋拧到该横向通道中的堵头152经由密封圈与外部环境密封。在第二区段150中放置有例如由橡胶制成的密封件154，该密封件的截面大于第一区段148的截面并且小于第二区段150的截面。该密封件能够在压力气体的作用下抵靠在第一区段148的端面上并且阻断第一区段和第二区段之间的流体连通。阀体112中还设置有从横向通道的第二区段150延伸到第一通道122的第五通道156。由此，阀体内腔能够经由横向通道和第五通道与第一通道122流体连通。气动单向阀110可通过下接头126连接(例如旋拧)到气控截止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机器制动系统的断挡控制装置，包括：?压力气体源和气控截止阀，所述气控截止阀用于通过控制气路的断开和连通来控制机器的动力输出，其特征在于，所述断挡控制装置还包括：?与所述压力气体源和气控截止阀流体连接并通过控制装置控制通断的气动单向阀，其中，当来自所述压力气体源的加压气体使所述气动单向阀打开时，所述加压气体经由气动单向阀进入并开启气控截止阀，使得所述气控截止阀经由变速阀切断动力输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金海，张建，魏延军，张治国，高乃修，
申请(专利权)人：山东山工机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：