技术领域
[0001] 本
发明涉及一种车辆制动系统,具体涉及一种全挂车制动系统及其制动方法。
背景技术
[0002] 现阶段,绝大部分全挂
汽车列车制动系采用双管路制动系,即全挂车和
牵引车相连的制动管路连接有两条,分别作为供气和
行车制动控制;全挂车行车制动可以在牵引车
驾驶室由驾驶员通过
踏板或
手柄进行手动控制,而驻车制动必须由驾驶员操作安装在全挂车上的驻车
开关阀进行驻车制动,而驾驶员在坡道上未完成驻车的情况下下车进行驻车制动操作,具有一定的
风险,同时驻车制动需在全挂车上进行操作增大了驾驶员的劳动强度。
[0003] 同时,对于需要具有较高牵引车速的全挂车,整个列车的制动强度必须满足国家的机动车运行安全技术条件,所以需要较高的制动强度。一般全挂车没有ABS防抱死系统,在最大制动
力制动过程中,前、后轮均极易出现抱死的情况,使整
车列车产生折叠失稳的危险。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种全挂车的驻车制
动能够直接由驾驶员在驾驶室操作,同时具有ABS防抱死功能和不同悬架
载荷和制动力大小的自适应能力的全挂车制动系统及其制动方法。
[0005] 为了达到上述设计目的,本发明采用的技术方案如下:
[0006] 一种全挂车制动系统,包括制动供气管路、行车制动控制管路、驻车制动控制管路、ABS系统及连接各部件的管路,所述制动供气管路与牵引车的制动供气管路相连,为全挂车制动系统提供压力空气;行车制动控制管路和牵引车的行车制动控制管路相连,为全挂车行车制动提供控制压力;驻车制动控制管路与牵引车的驻车制动控制管路相连,为全挂车驻车制动提供控制压力;所述制动供气管路与行车制动控制管路通过管路接入一带有松脱阀的紧急继动阀,该紧急继动阀有多个端口,通过不同的端口紧急继动阀分别与行车制动储气筒、第一桥感载阀及第一继动阀相连,行车制动储气筒与继动阀也通过其他管路形成连通,其第一桥感载阀通过ABS系统与对应的悬架制动气室相连,行车制动储气筒与紧急继动阀的连接管路上还连通有另一管路,另一管路上设有
单向阀;所述驻车制动控制管路上连接有
气动梭阀、气动梭阀通过不同的管路连接有驻车开关阀及差动继动阀,其驻车开关阀又通过管路连接有驻车制动储气筒,在驻车开关阀与驻车制动储气筒的连接管路上又分出另一管路与差动继动阀连接,差动继动阀又通过不同的管路与各悬架制动气室相连,驻车制动储气筒的另一端口通过管路与单向阀相连。
[0007] 进一步,所述ABS系统包括ABS系统故障报警灯,ABS系统电源插头,挂车ABS
控制器,及对应各悬架的悬架转速
传感器和ABS电磁调压阀,所述ABS系统电源插头和挂车ABS控制器的主电源
接口串联接入挂车ABS控制器主
电缆,ABS系统故障报警灯并联接入所述挂车ABS控制器主电缆,悬架
转速传感器和所述挂车ABS控制器的输入端串联接入悬架转速传感器电缆,ABS电磁调压阀
电流输入端和挂车ABS控制器的输出端串联接入ABS电磁调压阀电缆,其第一桥感载阀通过ABS电磁调压阀与悬架制动气室相连。
[0008] 进一步,所述制动供气管路、行车制动控制管路、驻车制动控制管路的进气端上还设有对应的气体
过滤器。
[0009] 进一步,所述制动供气管路、行车制动控制管路、驻车制动控制管路的前端管路为一种螺旋管路。
[0010] 进一步,所述第一继动阀还连接有第二、三桥感载阀,第二、三桥感载阀通过对应悬架的ABS电磁调压阀与对应的悬架制动气室相连。
[0011] 进一步,所述第一桥感载阀,第二、三桥感载阀上均设有
挠性传动臂,在不同的悬架载荷时,挠性传动臂和车桥连接的一端感载阀产生转动,使挠性传动臂和感载阀组成的机构形成的
角度不同。
[0012] 一种运用于上述结构的全挂车制动系统的制动方法,包括以下方法,[0013] 当牵引车进行行车制动时,通过行车制动管路向紧急继动阀输出控制压力,且该控制压力呈一定的线性关系,当需要挂车相比于牵引车提前制动时,可以调节紧急继动阀的调节螺杆,使紧急继动阀输出的压力比牵引车行车制动的气压更高,以此来提前制动,缩短
制动距离;当挂车从牵引车上脱开后,紧急继动阀输入端口没有气压,此时紧急继动阀为直接供气,全挂车进行行车制动;紧急继动阀的松脱阀是在紧急继动阀出现断路保护制动的情况时,手动打开松脱阀,将紧急继动阀的出气端口断开,解除车辆的行车制动,此时全挂车可以通过牵引移动;
[0014] 紧急继动阀与第一桥感载阀相连,挠性传动臂和第一桥感载阀组成的机构形成的角度决定感载阀输出气压在其不同端口的比例关系,挠性传动臂一端和第一桥感载阀相连,一端和全挂车的第一桥相连,全挂车采用
钢板
弹簧悬架,悬架相对于车架产生动挠度,在不同的悬架载荷时,挠性传动臂和车桥连接的一端绕第一桥感载阀产生转动,使得挠性传动臂和第一桥感载阀组成的机构形成的角度不同,最终满足牵引车驾驶员在空载和重载时进行同样的行车制动操作,通过感载阀的调节,空载时全挂车的制动力小,重载时全挂车的制动力大;
[0015] 第一桥感载阀对应的ABS电磁调压阀的相连,ABS电磁调压阀与对应的悬架制动气室的相连,制动气室的一端口是膜片制动前腔,该端口建立气压时,推动安装在车桥上的
凸轮调整臂,最终推动
轮辋内的
蹄片撑开,对
轮毂进行
摩擦制动;
[0016] 驻车开关阀打开时,驻车制动储气筒的空气通过气动梭阀进入差动继动阀建立压力,差动继动阀输出气压,差动继动阀的空气进入各悬架制动气室,即双腔制动气室的后腔,推动机械弹簧收回,同时在没有行车制动时,气室
推杆也会收回,整车的制动解除;当行车制动进行时,会在差动继动阀建立压力,此时差动继动阀的空气进入各悬架制动气室,即双腔制动气室的后腔,推动机械弹簧收回,使气室弹簧和行车膜片腔产生的压力不会同时作用在气室推杆和制动器上,防止制动机构出现过载损坏;
[0017] 其ABS系统是通过监测
车轮的转速,实时计算
滑移率来监测车轮是否发生抱死,然后通过控制器
输出电压信号控制电磁调压阀通断,使轮胎处于抱死和不抱死的
临界点。
[0018] 本发明所述全挂车制动系统及其制动方法的有益效果是:全挂车的驻车制动能够直接由驾驶员在驾驶室操作,降低车辆操作的风险和驾驶员劳动强度;同时此制动系统具有ABS防抱死功能和不同悬架载荷和制动力大小的自适应能力,ABS防抱死功能保证列车行驶过程中的安全性,不同悬架载荷和制动力大小的自适应能力减少车辆行驶过程中由于ABS防抱死系统频繁开启带来的轮胎磨损,提高了客户使用的经济性。
附图说明
[0019] 图1为本实用的整体结构示意图。
[0020] 图中标号:
[0021] 制动供气管路快速接头1,制动供气管路过滤器2,第一气路3,紧急继动阀4,第四气路5,第五气路6,第六气路7,行车制动储气筒8,第七气路9,第八气路10,第九气路11,201悬架制动气室12,201悬架转速传感器13,第十气路14,右前
电磁阀电缆15,201悬架转速传感器电缆16,202悬架制动气室17,第十一气路18,单向阀19,第十二气路20,203悬架转速传感器21,203悬架制动气室22,203悬架转速传感器23,第十三气路24,右后ABS电磁调压阀25,右后ABS电磁调压阀电缆26,第十四气路27,第十五气路28,驻车制动储气筒29,第十六气路30,驻车开关阀31,第十七气路32,第十八气路33,第十九气路34,差动继动阀35,第二十气路36,气动梭阀37,挂车ABS控制器38,第二十一气路39,第二十二气路40,挂车ABS控制器主电缆41,第二十三气路42,第二十四气路43,第二十五气路44,左后ABS电磁调压阀电缆
45,左后ABS电磁调压阀46,第二十六气路47,第二、三桥感载阀48,挠性传动臂49,103悬架转速传感器50,103悬架制动气室51,102悬架制动气室52,第二十七气路53,103悬架转速传感器电缆54,第二十八气路55,第二十九气路56,左前ABS电磁调压阀电缆57,101悬架转速传感器电缆58,101悬架转速传感器59,101悬架制动气室60,继动阀61,第三十气路62,第三十一气路63,左前ABS电磁调压阀64,右前ABS电磁调压阀65,第三十二气路66,第三十三气路67,第一桥感载阀68,ABS系统故障报警灯69,ABS系统故障报警灯电缆70,ABS系统电源插头71,驻车制动控制管路快速接头72,驻车制动控制管路过滤器73,第三气路74,行车制动控制管路快速接头75,行车制动控制管路过滤器76,第二气路77,第三十四气路78。
具体实施方式
[0022] 下面结合
说明书附图对本发明的具体实施方式做详细描述。显然,所描述的
实施例仅仅是本发明的一部分实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获取的其它实施例,都属于本发明的保护范围。
[0023] 本发明所述的全挂车制动系统包括制动供气管路、行车制动控制管路、驻车制动控制管路、ABS系统及连接各部件的管路,如图1所示,制动供气管路、行车制动控制管路、驻车制动控制管路、ABS系统及连接各部件的管路又包括制动供气管路快速接头1,制动供气管路过滤器2,第一气路3,紧急继动阀4,第四气路5,第五气路6,第六气路7,行车制动储气筒8,第七气路9,第八气路10,第九气路11,201悬架制动气室12,201悬架转速传感器13,第十气路14,右前电磁阀电缆15,201悬架转速传感器电缆16,202悬架制动气室17,第十一气路18,单向阀19,第十二气路20,203悬架转速传感器21,203悬架制动气室22,203悬架转速传感器23,第十三气路24,右后ABS电磁调压阀25,右后ABS电磁调压阀电缆26,第十四气路27,第十五气路28,驻车制动储气筒29,第十六气路30,驻车开关阀31,第十七气路32,第十八气路33,第十九气路34,差动继动阀35,第二十气路36,气动梭阀37,挂车ABS控制器38,第二十一气路39,第二十二气路40,挂车ABS控制器主电缆41,第二十三气路42,第二十四气路
43,第二十五气路44,左后ABS电磁调压阀电缆45,左后ABS电磁调压阀46,第二十六气路47,第二、三桥感载阀48,挠性传动臂49,103悬架转速传感器50,103悬架制动气室51,102悬架制动气室52,第二十七气路53,103悬架转速传感器电缆54,第二十八气路55,第二十九气路
56,左前ABS电磁调压阀电缆57,101悬架转速传感器电缆58,101悬架转速传感器59,101悬架制动气室60,继动阀61,第三十气路62,第三十一气路63,左前ABS电磁调压阀64,右前ABS电磁调压阀65,第三十二气路66,第三十三气路67,第一桥感载阀68,ABS系统故障报警灯
69,ABS系统故障报警灯电缆70,ABS系统电源插头71,驻车制动控制管路快速接头72,驻车制动控制管路过滤器73,第三气路74,行车制动控制管路快速接头75,行车制动控制管路过滤器76,第二气路77,第三十四气路78。
[0024] 所述的制动供气管路快速接头1,制动供气管路过滤器2和所述的紧急继动阀4(带送脱阀)的1口串联接入所述第一气路3(于本发明中第一气路为一种供气螺旋管),所述第一气路3和牵引车的制动供气管路相连,为全挂车制动系统提供压力空气。所述的行车制动控制管路快速接头75,行车制动控制管路过滤器76和所述的紧急继动阀4(带松脱阀)的第4口串联接入第二气路77(于本发明中第二气路为一种供气螺旋管),所述第二气路77和牵引车的行车制动控制管路相连,为全挂车行车制动提供控制压力;所述的驻车制动控制管路快速接头72,驻车制动控制管路过滤器73和所述气动梭阀37的1口串联接入所述第三气路74(于本发明中第三气路为一种供气螺旋管),所述第三气路74与牵引车的驻车制动控制管路相连,为全挂车驻车制动提供控制压力;当牵引车解除制动时,所述第三气路74内有压力,通过所述的气动梭阀37的1口进入气动梭阀37的3口,再进入差动继动阀35的第41口,使得所述差动继动阀35的第1口的压力空气通过差动继动阀35的第2口进入所述第十气路14,第十一气路18,第二十一气路39,第二十二气路40,第二十三气路42,第二十七气路53和第三十气路55控制101悬架制动气室60,102悬架制动气室52,103悬架制动气室51,201悬架制动气室12,202悬架制动气室17和203悬架制动气室22的储能弹簧腔,通过压力推动气室推杆收回,最后通过悬架的制动机构和制动器解除车辆驻车制动;当牵引车驻车制动时,所述差动继动阀35的41口的压力通过所述的气动梭阀37的3口进入气动梭阀37的3口,通过所述第三气路74连接牵引车驻车
制动阀卸掉气压,使得所述101悬架制动气室60,102悬架制动气室52,103悬架制动气室51,201悬架制动气室12,202悬架制动气室17和203悬架制动气室
22的储能弹簧腔的压力通过所述第十气路14,第十一气路18,第二十一气路39,第二十二气路40,第二十三气路42,第二十七气路53和第三十气路55和差动继动阀35的排气口卸除,此时所述101悬架制动气室60,102悬架制动气室52,103悬架制动气室51,201悬架制动气室
12,202悬架制动气室17和203悬架制动气室22的储能弹簧腔因为无压力而推动气室推杆伸出,最后通过悬架的制动机构和制动器使车辆驻车制动。
[0025] 所述紧急继动阀4的1-2口和行车制动储气筒8的1口串联接入第四气路5,所述行车制动储气筒8的2口和继动阀61的1口串联接入所述第八气路10,所述第七气路9并联接入第八气路10,所述单向阀19的1口串联接入第七气路9,紧急继动阀4的21口和第一桥感载阀68的1口串联接入所述第五气路6,所述第一桥感载阀68的4口串联接入第六气路7,所述第六气路7并联接入第五气路6,所述紧急继动阀4的22口和所述继动阀61的4口串联接入第三十四气路78,所述继动阀61的21口和第二、三桥感载阀48的1口串联接入第二十九气路56,所述第二、三桥感载阀48的4口串联接入第二十八气路55,所述第二十八气路55并联接入第二十九气路56,所述单向阀19的2口,驻车制动储气筒29和驻车开关阀31的1-1口串联接入所述第十六气路30,所述差动继动阀4的1口串联接入第十七气路32,所述第十七气路32并联接入第十六气路30,所述驻车开关阀31的2-2口和气动梭阀37的2口串联接入所述第十八气路33,所述第一桥感载阀68的2口和左前ABS电磁调压阀64的1口串联接入所述第三十三气路67,所述右前ABS电磁调压阀65的1口串联进入第三十二气路66,所述第三十二气路66并联接入所述第三十三气路67,所述左前ABS电磁调压阀64的2口和101悬架制动气室60的
11口串联接入第三十一气路63,所述右前ABS电磁调压阀65的2口和201悬架制动气室12的
11口串联接入第九气路11,所述第二、三桥感载阀48的2口和左后ABS电磁调压阀46的1口串联接入第二十六气路47,所述右后ABS电磁调压阀25的1口串联接入第十三气路24,所述差动继动阀4的42口串联接入第十九气路34,所述第十三气路24和第十九气34路并联接入第二十六气路47,所述差动继动阀4的21口和101悬架制动气室60的12口串联接入第二十一气路39,所述201悬架制动气室12的12口串联接入第十气路14,所述102悬架制动气室52的12口串联接入第二十七气路53,所述202悬架制动气室17的12口串联接入第十一气路18;所述第十气路14,第二十七气路32和第十一气路18并联接入第二十一气路39,所述103悬架制动气室51的12口,203悬架制动气室22的12口串联接入第二十三气路42,所述第二十三气路42并联接入第二十二气路40,所述第二十二气路40并联接入第二十一气路39,所述左后ABS电磁调压阀46的2口和102悬架制动气室52的11口串联接入第二十四气路43,所述103悬架制动气室51的11口串联接入第二十五气路44,所述第二十五气路44并联接入第二十四气路
43,所述右后ABS电磁调压阀25的2口和202悬架制动气室17的11口串联接入第十五气路28,所述203悬架制动气室22的11口串联接入第十四气路27,所述第十四气路27并联接入所述第十五气路28;所述ABS系统电源插头和所述挂车ABS控制器38的主电源接口串联接入所述挂车ABS控制器主电缆41,所述ABS系统故障报警灯69并联接入挂车ABS控制器主电缆41,所述101悬架转速传感器59和挂车ABS控制器38的输入端串联接入101悬架转速传感器电缆
58,所述201悬架转速传感器13和所述挂车ABS控制器38的输入端串联接入所述201悬架转速传感器电缆16,所述103悬架转速传感器50和所述挂车ABS控制器38的输入端串联接入
103悬架转速传感器电缆54,所述203悬架转速传感器23和所述挂车ABS控制器38的输入端串联接入203悬架转速传感器电缆,所述左前ABS电磁调压阀64电流输入端和所述挂车ABS控制器38的输出端串联接入左前ABS电磁调压阀电缆57,所述右前ABS电磁调压阀65电流输入端和所述挂车ABS控制器38的输出端串联接入右前ABS电磁调压阀电缆,所述左后ABS电磁调压阀46电流输入端和所述挂车ABS控制器38的输出端串联接入左后ABS电磁调压阀电缆45,所述右后ABS电磁调压阀25电流输入端和所述挂车ABS控制器38的输出端串联接入右后ABS电磁调压阀电缆26;所述第一桥感载阀68,第二、三桥感载阀48安装在全挂车车架上,所述第一桥感载阀,第二、三桥感载阀上安装有对应的挠性传动臂,挠性传动臂的另一端与全挂车对应的第一桥,第二、三桥相连。
[0026] 全挂车制动系统的操作原理和操作方法:
[0027] 其制动供气管路快速接头,行车制动控制管路快速接头和驻车制动控制管路快速接头直接和牵引车尾部制动系统对应
颜色和功能的快速接头相连,制动供气管路过滤器,行车制动控制管路过滤器和驻车制动控制管路过滤器分别对从不同管路过来的气体进行过滤,过滤后的气体通过螺旋管与挂车相连。螺旋管长度较长,能够保证牵引车和挂车在任何正常行驶过程中都有足够的余量。制动供气管路直接和紧急继动阀的1口相连,通过紧急继动阀的1-2口与行车制动储气筒相连,行车制动储气筒与单向阀1口和继动阀的1口相连。单向阀的作用是保证制动系统主气路和行车制动储气筒与驻车制动气路和驻车制动储气筒断开,如果制动系统主气路或行车制动储气筒出现
泄漏掉压的情况,仍然能够保证驻车制动气路和驻车制动储气筒的气压,保证全挂车能够独立的解除驻车制动。单向阀的2口与驻车制动储气筒,驻车开关阀的1-1口和差动继动阀1口相连,驻车开关阀的2-2口和气动梭阀的2口相连。
[0028] 行车制动控制管路直接和紧急继动阀4口相连,当牵引车进行行车制动时,通过行车制动管路向紧急继动阀4口输出控制压力,紧急继动阀1-2口的气压向紧急继动阀2口输出压力,紧急继动阀2口输出的压力同紧急继动阀4口的压力呈一定的线性关系。当需要挂车相比于牵引车提前制动时,可以调节紧急继动阀的调节螺杆,使紧急继动阀2口输出的压力比牵引车行车制动的气压更高,以此来提前制动,缩短制动距离。紧急继动阀有断路保护制动的功能,当挂车从牵引车上脱开后,紧急继动阀1口没有气压,此时紧急继动阀的1-2口直接向紧急继动阀2口供气,全挂车进行行车制动,这个功能可以对行驶过程中挂车和牵引车脱开后,降低挂车的风险;紧急继动阀的松脱阀的作用是紧急继动阀出现上述的断路保护制动的情况时,手动打开松脱阀,将紧急继动阀的1-2口和紧急继动阀2口断开,解除车辆的行车制动,此时全挂车可以通过牵引移动。
[0029] 紧急继动阀的21口与第一桥感载阀1口和4口相连,感载阀2口输出的气压由1口提供,挠性传动臂和感载阀组成的机构形成的角度决定感载阀2口输出的气压和感载阀4口气压的比例关系,挠性传动臂一端和第一桥感载阀相连,一端和全挂车的第一桥相连,因为全挂车采用
钢板弹簧悬架,悬架相对于车架产生动挠度,在不同的悬架载荷时,挠性传动臂和车桥连接的一端绕感载阀产生转动,使得挠性传动臂和感载阀组成的机构形成的角度不同,最终满足牵引车驾驶员在空载和重载时进行同样的行车制动操作,通过感载阀的调节,空载时全挂车的制动力小,重载时全挂车的制动力大。通过感载阀的控制,使得空载时全挂车不会在行驶制动的过程中经常出现抱死的状况,延长轮胎的使用寿命。第一桥感载阀2口和左前ABS电磁调压阀,右前ABS电磁调压阀的1口相连,左前ABS电磁调压阀,右前ABS电磁调压阀的2口分别与101悬架和201悬架制动气室的11口相连,制动气室11口是膜片制动前腔,当11口建立气压时,推动安装在车桥上的凸轮调整臂,最终推动轮辋内的蹄片撑开,对轮毂进行摩擦制动。
[0030] 紧急继动阀的22口与继动阀的4口相连,继动阀的2口和第二、三桥感载阀1口和4口相连。第二、三桥感载阀2口和左后ABS电磁调压阀,右后ABS电磁调压阀的1口相连,左后ABS电磁调压阀,差动继动阀42口,右后ABS电磁调压阀的2口分别与102悬架,103悬架,202悬架和203悬架制动气室的11口相连。继动阀的作用是减短挂车第二,三桥的制动响应时间,减短车辆的制动距离。全挂车第一桥和第二、三桥分别使用两个感载阀的原因是因为挂车第一桥与第二、三桥相距较远,车辆前后悬架的载荷不均匀,所以需要使用两个感载阀。
[0031] 单向阀的2口与驻车制动储气筒,驻车开关阀的1-1口和差动继动阀1口相连,驻车开关阀的2-2口和气动梭阀的2口相连。差动继动阀的21口,101悬架,102悬架,103悬架,201悬架,202悬架和203悬架制动气室的12口相连。当驻车开关阀打开时,驻车制动储气筒的空气通过气动梭阀2口进入差动继动阀41口建立压力,差动继动阀1口给差动继动阀2口输出气压,差动继动阀2口输出气压由差动继动阀41口的压力决定,差动继动阀2口的空气进入各悬架制动气室12口,即双腔制动气室的前端,推动机械弹簧收回,同时在没有行车制动是,气室推杆也会收回,所以整车的制动解除。当行车制动进行时,会在差动继动阀42口建立压力,此时差动继动阀2口输出气压由差动继动阀41口的压力决定,差动继动阀2口的空气进入各悬架制动气室12口,即双腔制动气室的前端,推动机械弹簧收回,使气室弹簧和行车膜片腔产生的压力不会同时作用在气室推杆和制动器上,防止制动机构出现过载损坏。
[0032] ABS系统包括在车前部的故障报警灯,ABS系统电源插头,挂车ABS控制器,悬架转速传感器和ABS电磁调压阀。ABS系统是通过监测车轮的转速,实时计算滑移率来监测车轮是否发生抱死,然后通过控制器输出电压信号控制电磁调压阀通断,使轮胎处于抱死和不抱死的临界点。
[0033] 最后应说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。