一种用于挖掘装载机的制动系统的制作方法

本发明涉及气压驱动装置，更具体地涉及一种用于挖掘装载机的制动系统。

背景技术：

1、挖掘装载机作为一种集装载与挖掘功能于一体的工程机械，其作业环境复杂多变，常在崎岖不平的工地、狭窄的隧道或高负荷的物料搬运场景下工作，这对车辆制动系统的可靠性、响应速度和制动力矩提出了极高要求。

2、目前，行业内广泛应用的制动系统主要分为机械式、液压式和气动式几种。机械式制动结构直接但操作费力，且制动力传递效率低，难以满足大型设备的需求。液压制动虽然制动力平稳，但其系统复杂，对油液清洁度敏感，在长时间、高强度的连续作业下容易因油温升高导致制动效能衰退，且一旦发生泄漏，整个系统将面临失灵风险。现有气动制动系统虽然在一定程度上解决了助力问题，但普遍存在结构设计不够紧凑、气压传递路径冗长的问题，导致制动动作存在明显的滞后性，影响驾驶安全。另外，传统制动系统中的压力控制单元多依赖复杂的阀门组和电子传感器来实现压力调节与通断切换，不仅成本高昂，而且在振动剧烈的装载机工作环境中，电子元件易出现接触不良或信号漂移等故障，降低了系统的整体稳定性。除此之外，现有制动执行机构通常采用单作用或双作用气缸直接推动制动蹄，这种刚性传动方式在长期使用后容易因磨损产生间隙，导致制动噪音增大、制动力分布不均，进而影响车轮的同步制动效果，增加侧滑风险。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于挖掘装载机的制动系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种用于挖掘装载机的制动系统，包括送气机构、控制机构和制动机构，送气机构用于产生并储存压缩空气，并根据所储存的压缩空气压力变化自动调节进气通断，控制机构用于响应驾驶员的制动操作，以及控制压缩空气的通断切换并分配至各车轮，制动机构用于将压缩空气的压力能转化为机械制动力，并作用于车轮以实现制动减速。

3、优选的，所述送气机构包括空气压缩机、储气罐、外缸体和活塞杆，外缸体内部固定安装有内缸体，内缸体内固定连接有隔板，内缸体内设置有主活塞，主活塞与内缸体构成密封滑动导向配合，活塞杆底端与主活塞内腔底部固定连接，活塞杆顶端穿过隔板顶部并向上延伸。

4、优选的，所述外缸体顶部固定安装有衔接头，衔接头底部设置有主隔膜，活塞杆顶端与主隔膜底部固定连接，活塞杆表面套设有压缩弹簧，压缩弹簧一端与隔板顶部固定连接、另一端与主隔膜底部固定连接。

5、优选的，所述外缸体与内缸体之间通过前导流嘴固定连接，且外缸体与内缸体之间还通过后导流嘴固定连接，主活塞上开设有穿设孔，后导流嘴与空气压缩机输入端之间通过第一管道固定连接，空气压缩机输出端与储气罐输入端之间通过第二管道固定连接，储气罐与衔接头顶部之间还通过第三管道固定连接。

6、优选的，所述控制机构包括固定座、踏板、导向架、连接架和通断组件，固定座顶部固定安装有延伸架和导向杆，延伸架上固定连接有转动轴，踏板转动安装于转动轴表面，导向架套设于导向杆表面，导向杆表面套设有辅助弹簧，连接架一端与踏板之间铰接，连接架另一端与导向架之间铰接。

7、优选的，所述通断组件包括气缸、固定杆和引流管，气缸内部固定安装有稳固架，稳固架上设置有抵触板，稳固架上开设有流通孔，气缸内部还设置有副活塞，副活塞与气缸构成密封滑动导向配合，固定杆一端与导向架固定连接，固定杆另一端穿过气缸一侧并与副活塞固定连接，副活塞上开设有对接孔，气缸表面设置有排气嘴。

8、优选的，所述气缸一侧设置有对接嘴，对接嘴与储气罐输出端之间通过第四管道固定连接，引流管上固定连接有输入头和输出头，输入头与气缸另一侧固定连接接通，输出头对应挖掘装载机车轮设置有四个。

9、优选的，所述制动机构对应挖掘装载机车轮设置有四个，制动机构包括传动轴、安装壳和气动组件，传动轴转动安装于安装壳上，传动轴表面固定连接有筒壳。

10、优选的，所述气动组件包括支撑壳、滑动杆和旋转轴，支撑壳顶部设置有接气嘴，接气嘴与输出头之间通过第五管道固定连接，支撑壳内设置有副隔膜，滑动杆顶端与副隔膜底部固定连接，滑动杆底端穿过支撑壳底部并向下延伸，滑动杆底端固定连接有衔接架，滑动杆表面套设有复位弹簧，旋转轴转动安装于安装壳上，衔接架与旋转轴之间设置有第一连杆和第二连杆，第一连杆一端与衔接架铰接，第一连杆另一端与第二连杆一端铰接，第二连杆另一端与旋转轴表面固定连接。

11、优选的，所述旋转轴一端固定连接有凸轮，安装壳内转动安装有安装轴，安装轴对称设置有两个，安装壳内还设置有制动蹄，制动蹄对应安装轴设置有两个，制动蹄一端固定安装于安装轴表面，制动蹄另一端设置有触发弧面，安装轴表面套设有卷弹簧，筒壳内壁设置有摩擦片。

12、本发明的有益效果：

13、本发明中，通过送气机构、控制机构和制动机构的协同配合，显著提升了制动响应的实时性、智能性和系统整体可靠性。送气机构利用内缸体、主活塞与主隔膜的气压反馈结构，能够根据储气罐内部压力变化自动调节空气压缩机的进气通断，当压力达到预设值时主活塞精确封闭前导流嘴使压缩机空载，避免储气罐超压风险，当压力下降时压缩弹簧推动主活塞复位恢复进气，整个过程无需电子传感器或外部控制信号，杜绝了电子元件在强振动环境下易失效的隐患，同时简化了压力管理逻辑，降低了制造和维护成本。控制机构通过踏板、连接架、导向架与通断组件之间的联动配合，将驾驶员的制动意图直接转化为副活塞在气缸内的精确位移，副活塞上对接孔与排气嘴的巧妙配合实现了气路切换的瞬间完成，既缩短了气压从储气罐流向制动机构的传输路径，又确保了制动结束时残留气体能够快速排空，避免了制动蹄片粘连或拖磨现象，有效延长了摩擦片的使用寿命。更进一步地，该系统中的制动机构采用四个独立气动组件分别对应车轮，每个气动组件通过副隔膜、滑动杆、第一连杆与第二连杆的串联式运动转换，将压缩空气的压力能高效转化为旋转轴的转矩，并驱动凸轮与制动蹄上的触发弧面形成渐进式楔合作用，使得两个制动蹄能够绕安装轴对称张开并均匀贴紧筒壳内壁的摩擦片，相比传统单点推动方式，这种对称张开结构确保了制动力在圆周方向上的均匀分布，提高了制动平稳性，同时避免了因局部偏磨导致的制动抖动和噪音。四个车轮独立配置制动机构并结合引流管的并联供气方式，使得各车轮能够同步获得等压气源，保证了多轮制动时的一致性和协调性，尤其在装载或挖掘作业中频繁启停的工况下，大幅提升了整车的安全性和操控稳定性。总体而言，本发明结构紧凑、抗干扰能力强且兼具智能性，能够良好适应挖掘装载机恶劣的作业环境，具有极高的实用价值和推广前景。

1.一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，包括送气机构（1）、控制机构（2）和制动机构（3），送气机构（1）用于产生并储存压缩空气，并根据所储存的压缩空气压力变化自动调节进气通断，控制机构（2）用于响应驾驶员的制动操作，以及控制压缩空气的通断切换并分配至各车轮，制动机构（3）用于将压缩空气的压力能转化为机械制动力，并作用于车轮以实现制动减速。

2.根据权利要求1所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述送气机构（1）包括空气压缩机（11）、储气罐（12）、外缸体（13）和活塞杆（16），外缸体（13）内部固定安装有内缸体（14），内缸体（14）内固定连接有隔板（141），内缸体（14）内设置有主活塞（15），主活塞（15）与内缸体（14）构成密封滑动导向配合，活塞杆（16）底端与主活塞（15）内腔底部固定连接，活塞杆（16）顶端穿过隔板（141）顶部并向上延伸。

3.根据权利要求2所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述外缸体（13）顶部固定安装有衔接头（17），衔接头（17）底部设置有主隔膜（171），活塞杆（16）顶端与主隔膜（171）底部固定连接，活塞杆（16）表面套设有压缩弹簧（161），压缩弹簧（161）一端与隔板（141）顶部固定连接、另一端与主隔膜（171）底部固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述外缸体（13）与内缸体（14）之间通过前导流嘴（131）固定连接，且外缸体（13）与内缸体（14）之间还通过后导流嘴（132）固定连接，主活塞（15）上开设有穿设孔（151），后导流嘴（132）与空气压缩机（11）输入端之间通过第一管道（111）固定连接，空气压缩机（11）输出端与储气罐（12）输入端之间通过第二管道（112）固定连接，储气罐（12）与衔接头（17）顶部之间还通过第三管道（121）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述控制机构（2）包括固定座（21）、踏板（23）、导向架（25）、连接架（26）和通断组件（27），固定座（21）顶部固定安装有延伸架（22）和导向杆（24），延伸架（22）上固定连接有转动轴（221），踏板（23）转动安装于转动轴（221）表面，导向架（25）套设于导向杆（24）表面，导向杆（24）表面套设有辅助弹簧（241），连接架（26）一端与踏板（23）之间铰接，连接架（26）另一端与导向架（25）之间铰接。

6.根据权利要求5所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述通断组件（27）包括气缸（271）、固定杆（274）和引流管（275），气缸（271）内部固定安装有稳固架（272），稳固架（272）上设置有抵触板（2721），稳固架（272）上开设有流通孔（2722），气缸（271）内部还设置有副活塞（273），副活塞（273）与气缸（271）构成密封滑动导向配合，固定杆（274）一端与导向架（25）固定连接，固定杆（274）另一端穿过气缸（271）一侧并与副活塞（273）固定连接，副活塞（273）上开设有对接孔（2731），气缸（271）表面设置有排气嘴（2713）。

7.根据权利要求6所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述气缸（271）一侧设置有对接嘴（2711），对接嘴（2711）与储气罐（12）输出端之间通过第四管道（122）固定连接，引流管（275）上固定连接有输入头（2751）和输出头（2752），输入头（2751）与气缸（271）另一侧固定连接接通，输出头（2752）对应挖掘装载机车轮设置有四个。

8.根据权利要求1所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述制动机构（3）对应挖掘装载机车轮设置有四个，制动机构（3）包括传动轴（31）、安装壳（32）和气动组件（33），传动轴（31）转动安装于安装壳（32）上，传动轴（31）表面固定连接有筒壳（34）。

9.根据权利要求8所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述气动组件（33）包括支撑壳（331）、滑动杆（332）和旋转轴（334），支撑壳（331）顶部设置有接气嘴（3311），接气嘴（3311）与输出头（2752）之间通过第五管道（2712）固定连接，支撑壳（331）内设置有副隔膜（3312），滑动杆（332）顶端与副隔膜（3312）底部固定连接，滑动杆（332）底端穿过支撑壳（331）底部并向下延伸，滑动杆（332）底端固定连接有衔接架（333），滑动杆（332）表面套设有复位弹簧（337），旋转轴（334）转动安装于安装壳（32）上，衔接架（333）与旋转轴（334）之间设置有第一连杆（335）和第二连杆（336），第一连杆（335）一端与衔接架（333）铰接，第一连杆（335）另一端与第二连杆（336）一端铰接，第二连杆（336）另一端与旋转轴（334）表面固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于挖掘装载机的制动系统，其特征在于，所述旋转轴（334）一端固定连接有凸轮（35），安装壳（32）内转动安装有安装轴（36），安装轴（36）对称设置有两个，安装壳（32）内还设置有制动蹄（37），制动蹄（37）对应安装轴（36）设置有两个，制动蹄（37）一端固定安装于安装轴（36）表面，制动蹄（37）另一端设置有触发弧面（371），安装轴（36）表面套设有卷弹簧（361），筒壳（34）内壁设置有摩擦片。