一种用于工程车辆的手自一体紧急制动装置的制作方法

本发明属于工程车辆，具体是一种用于工程车辆的手自一体紧急制动装置。

背景技术：

1、工程吊装车是大型基础设施建设、物流运输和应急救援中不可或缺的关键装备，其吊臂的俯仰角度由变幅油缸驱动控制；变幅油缸作为吊臂的唯一承载执行元件，在吊装作业中承受吊臂自重、吊载重量及风载等复合载荷，其运动的可控性和位置的可靠性直接关系到整机稳定性和作业安全；一旦变幅油缸在吊载状态下发生非预期运动，吊臂将失去支撑急速下坠，造成严重的安全事故。

2、目前，工程吊装车变幅油缸的安全保护主要依赖液压回路中的平衡阀和液压锁。在正常作业状态下，平衡阀通过节流作用控制变幅油缸的运动速度，防止吊臂因自重过快下坠；当变幅油缸的高压软管或管路发生爆裂时，平衡阀锁闭来自油缸下腔的工作油，试图阻止吊臂下落；同时，双向液压锁安装在油缸两腔的油路上，通过单向阀的密封作用封锁油缸两腔的压力油，防止油缸在保压过程中因阀件内泄而发生位移。

3、然而，上述现有技术方案存在以下技术缺陷：

4、其一，平衡阀和液压锁的锁止功能均依赖液压回路的完整性和密封性。当管路爆裂位置发生在平衡阀与油缸之间时，平衡阀虽已动作但无法封锁爆裂段的泄漏，油缸下腔的液压油仍会通过爆裂口持续泄漏，吊臂在自重作用下仍会发生下坠；同样，液压锁的单向阀密封件在长期使用后会出现老化、磨损或污染卡滞，导致内泄量逐渐增大，锁止可靠性随使用时间下降，且该缺陷在常规检查中难以被及时发现。

5、其二，现有液压式安全保护方案在液压系统整体失压（如发动机熄火、液压泵损坏、多根管路同时爆裂等极端工况）时，所有依赖液压压力的安全装置同时失效，缺乏独立于液压系统的第二道安全防线；虽然部分方案采用蓄能器作为应急动力源，但蓄能器的储能量有限，仅能维持有限的操作次数，且蓄能器本身也存在泄漏和失效的风险。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，解决了现有工程吊装车变幅油缸安全保护依赖平衡阀和液压锁，存在两大缺陷：管路爆裂时锁止失效，系统整体失压时无独立于液压第二道防线的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，包括缸体，所述缸体的顶端设置有活塞杆，所述缸体与活塞杆用于控制工程吊装车吊臂的俯仰角度，还包括：

3、导向组件，所述导向组件固装于所述活塞杆的上端；

4、传动组件，所述传动组件安装于所述缸体外部的上端；

5、制动组件，所述制动组件设置于所述传动组件的底部，用于通过锁止所述传动组件以制动所述活塞杆；

6、其中，所述导向组件包括固装于所述活塞杆上端的连接件，所述连接件的两端均固设有齿条；

7、所述传动组件包括固装于所述缸体上端的安装架，所述安装架上安装有芯轴，所述芯轴的两端均安装有与所述齿条啮合的传动齿轮；

8、所述制动组件包括固装于所述安装架底部的存液管，所述存液管的内部活动套设有活塞环，所述活塞环的底部连接有弹性伸缩杆，所述活塞环的顶部固装有连接杆，所述连接杆的顶部固装有支撑件，所述支撑件顶端的两侧均设置有制动齿牙，所述制动齿牙与所述传动齿轮配合；

9、所述存液管上端的外部安装有对接头，所述对接头与缸体之间设置有连接管。

10、优选地，所述存液管通过所述对接头和连接管与缸体内部形成液压油路通道。

11、优选地，两个所述齿条的底部均安装有滑动套环，所述滑动套环活动套设于所述缸体的外部。

12、优选地，所述活塞环的外部嵌设有密封圈，所述活塞环将所述存液管的内腔分隔为上腔室和下腔室，所述连接管与所述活塞环上方的上腔室连通。

13、优选地，所述存液管上腔室的内壁固装有限位环，所述限位环位于所述连接管的下方；

14、所述限位环的底面位于所述活塞环的上行路径上，用于止挡所述活塞环以限制其最大上行行程。

15、优选地，所述连接管位于所述限位环的上方，避免限位环阻挡连接管与上腔室之间的油路连通。

16、优选地，所述连接管与所述对接头可拆卸连接；

17、当所述制动齿牙与所述传动齿轮啮合制动后，将所述连接管从所述对接头上拆离，将外部注油设备与所述对接头连接，通过外部注油设备经所述对接头向上腔室注入液压油，油压作用于所述活塞环上克服所述弹性伸缩杆的弹力，推动所述活塞环下移，所述活塞环通过所述连接杆带动所述支撑件及制动齿牙下行，使所述制动齿牙脱离与所述传动齿轮的啮合。

18、优选地，所述传动组件上安装有缓冲组件；

19、所述缓冲组件包括固装于所述芯轴中部的橡胶辊，所述橡胶辊的外部环形阵列开设有阻尼凹槽。

20、优选地，所述支撑件顶部的中部固装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的顶部固装有摩擦片，所述摩擦片的内圆弧面与所述橡胶辊的外圆弧面适配。

21、优选地，正常工作状态下，所述弹性伸缩杆处于压缩状态，所述摩擦片与所述橡胶辊分离不接触；

22、当所述缸体与存液管的上腔室失压时，所述弹性伸缩杆释放推动活塞环上行，所述摩擦片先于所述制动齿牙与橡胶辊的外表面接触，对所述橡胶辊的转动施加摩擦阻尼，随后所述制动齿牙与所述传动齿轮啮合完成锁止。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

24、本发明通过存液管与缸体内部液压油路连通实现压力实时监测，当液压管路爆裂或系统整体失压时，弹性伸缩杆释放推动活塞环上行，制动齿牙卡入传动齿轮齿间实现机械锁止，通过齿轮齿条啮合副约束活塞杆运动，构成完全独立于液压系统的第二道机械制动防线，自动触发无需人工干预，且为纯机械刚性锁止，不依赖液压密封性，消除液压内泄导致的锁止渐进失效问题。

25、本发明通过摩擦片经缓冲弹簧弹性连接于支撑件上，失压时摩擦片先于制动齿牙接触橡胶辊，通过弧形面摩擦消耗传动齿轮和吊臂的惯性动能，使齿轮在接近静止状态下齿牙才啮合锁止，实现“先柔性减速、后刚性锁止”的两级制动，避免高速齿轮突然刚性锁止时齿牙冲击断裂，阻尼凹槽进一步增大摩擦系数并配合橡胶材质提供弹性缓冲。

26、本发明通过连接管与对接头可拆卸连接，制动触发后可通过外部注油设备独立向上腔室建立油压，推动活塞环下行使制动齿牙脱离，无需依赖车辆自身液压系统即可完成手动复位；同时限位环止挡活塞环限制最大上行行程，防止齿牙过度啮合造成结构损伤。

1.一种用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，包括缸体（1），所述缸体（1）的顶端设置有活塞杆（2），所述缸体（1）与活塞杆（2）用于控制工程吊装车吊臂的俯仰角度，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：所述存液管（51）通过所述对接头（56）和连接管（57）与缸体（1）内部形成液压油路通道。

3.根据权利要求1所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：两个所述齿条（31）的底部均安装有滑动套环（33），所述滑动套环（33）活动套设于所述缸体（1）的外部。

4.根据权利要求1所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：所述活塞环（53）的外部嵌设有密封圈，所述活塞环（53）将所述存液管（51）的内腔分隔为上腔室和下腔室，所述连接管（57）与所述活塞环（53）上方的上腔室连通。

5.根据权利要求4所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：所述存液管（51）上腔室的内壁固装有限位环（52），所述限位环（52）位于所述连接管（57）的下方；

6.根据权利要求5所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：所述连接管（57）位于所述限位环（52）的上方，避免限位环（52）阻挡连接管（57）与上腔室之间的油路连通。

7.根据权利要求4所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：所述连接管（57）与所述对接头（56）可拆卸连接；

8.根据权利要求1所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：所述传动组件（4）上安装有缓冲组件（6）；

9.根据权利要求8所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：所述支撑件（58）顶部的中部固装有缓冲弹簧（63），所述缓冲弹簧（63）的顶部固装有摩擦片（62），所述摩擦片（62）的内圆弧面与所述橡胶辊（61）的外圆弧面适配。

10.根据权利要求9所述的用于工程车辆的手自一体紧急制动装置，其特征在于：正常工作状态下，所述弹性伸缩杆（54）处于压缩状态，所述摩擦片（62）与所述橡胶辊（61）分离不接触；