矿车制动系统及矿用车辆的制作方法

本技术涉及矿用车辆，具体而言，涉及一种矿车制动系统及矿用车辆。

背景技术：

1、多数矿车配置前桥干盘制动器和后桥湿式制动器，下坡缓行工况下，前桥干盘制动器与后桥湿式制动器难以协同配合。前桥干盘制动器仅能短时高强度参与制动，无法长期分担缓行载荷，长时间制动易热量积聚，出现热衰退、制动力不稳，继而引发车身抖动，难以适配长下坡持续缓行，因此下坡只能依靠后桥湿式制动器单独工作。全部缓行负荷集中在后桥湿式制动器，造成后桥磨损加剧、发热严重；重载工况仅依托后桥制动，整体制动力不足，下坡车速不易控制。下坡行驶时轴荷向前桥偏移，后桥制动力与载荷分布不匹配，车辆出现俯仰晃动，存在行车安全隐患。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、有鉴于此，本技术的第一方面提供了一种矿车制动系统，包括：检测器、控制器、控制阀组、前桥制动器和后桥制动器；检测器采集车身倾斜角度信号并传输至控制器；控制器接收车身倾斜角度信号，根据车身倾斜角度信号分别输出第一控制电流、第二控制电流；控制阀组接收第一控制电流、第二控制电流，根据第一控制电流调控输送至前桥制动器的第一压力油，根据第二控制电流调控输送至后桥制动器的第二压力油；第一压力油驱动前桥制动器输出第一缓行制动力，第二压力油驱动后桥制动器输出第二缓行制动力。

3、在上述技术方案中，检测器设置在矿用车辆车身，检测器用于采集车身倾斜角度信号，检测器能够将车身倾斜角度信号传输至控制器；控制器与检测器建立信号传输连接，控制器用于接收车身倾斜角度信号，控制器能够根据车身倾斜角度信号分别输出第一控制电流、第二控制电流；控制阀组与控制器形成电气连接，控制阀组用于接收第一控制电流、第二控制电流，控制阀组能够根据第一控制电流调控输送至前桥制动器的第一压力油，控制阀组还能够根据第二控制电流调控输送至后桥制动器的第二压力油；前桥制动器与控制阀组油路连通，前桥制动器用于接收第一压力油，前桥制动器能够在第一压力油的驱动下输出第一缓行制动力；后桥制动器与控制阀组油路连通，后桥制动器用于接收第二压力油，后桥制动器能够在第二压力油的驱动下输出第二缓行制动力；矿用车辆进入下坡缓行工况时，检测器持续采集实时车身倾斜角度信号并输送至控制器，控制器依托实时车身倾斜角度同步输出第一控制电流、第二控制电流，控制阀组分别对供给前桥制动器的第一压力油、供给后桥制动器的第二压力油进行独立调节，前桥制动器输出的第一缓行制动力与后桥制动器输出的第二缓行制动力可共同分担下坡缓行载荷，能够避免全部缓行载荷集中于前桥制动器或者后桥制动器，降低后桥制动器单一承受全部载荷产生的磨损与热量积聚；前桥制动器依托适配坡度的第一压力油输出匹配强度的第一缓行制动力，无需以高强度状态持续制动，可避免前桥制动器热量快速堆积，规避热衰退、制动力不稳引发的车身抖动现象；前桥制动器输出的第一缓行制动力与后桥制动器输出的第二缓行制动力叠加作用，能够提升矿用车辆下坡缓行阶段的制动力总输出量，改善重载工况下缓行制动力不足、下坡车速难以管控的状况；控制器依托车身倾斜角度对应调整第一压力油、第二压力油的输出大小，能够匹配下坡工况下轴荷向前桥偏移的载荷分布状态，优化前桥制动器输出第一缓行制动力、后桥制动器输出第二缓行制动力的匹配关系。基于上述设置，本技术实施例提供的矿车制动系统，通过检测器、控制器、控制阀组、前桥制动器、后桥制动器协同工作，能够依据车身倾斜角度独立调控前桥制动器输出的第一缓行制动力、后桥制动器输出的第二缓行制动力，平稳完成矿用车辆下坡持续缓行作业。

4、示例性地，整套矿车制动系统可划分为液压控制部分、车身姿态信号采集部分、制动力自适应调节部分三层结构。

5、示例性地，通过分别调整第一压力油、第二压力油的油压，改变前桥制动器输出的第一缓行制动力、后桥制动器输出的第二缓行制动力的配比，能够调整矿用车辆制动过程纵向姿态，减轻制动时车头下沉、车尾上扬的现象，降低制动过程悬架受压触底概率，减小车架受力形变，同时缓解车辆制动侧滑。

6、示例性地，除依靠控制器输出第一控制电流、第二控制电流调节缓行油压的实施方式外，还可采用定值调压部件预先设定油压数值，以此控制供给前桥制动器、后桥制动器的缓行压力油。

7、在本技术的一些技术方案中，可选地，控制阀组包括前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀；

8、前桥缓行比例阀电连接控制器，用于接收第一控制电流，并连通前桥制动器以输出第一压力油；

9、后桥缓行比例阀电连接控制器，用于接收第二控制电流，并连通后桥制动器以输出第二压力油。

10、在上述技术方案中，前桥缓行比例阀设置于控制阀组内部，前桥缓行比例阀用于接收控制器输出的第一控制电流，前桥缓行比例阀能够依据第一控制电流调节输出至前桥制动器的第一压力油油压；后桥缓行比例阀设置于控制阀组内部，后桥缓行比例阀用于接收控制器输出的第二控制电流，后桥缓行比例阀能够依据第二控制电流调节输出至后桥制动器的第二压力油油压；前桥缓行比例阀独立管控供给前桥制动器的油路压力，后桥缓行比例阀独立管控供给后桥制动器的油路压力，能够实现第一压力油、第二压力油互不干扰的独立调压作业，精准匹配不同坡度下前桥制动器输出的第一缓行制动力、后桥制动器输出的第二缓行制动力。

11、示例性地，前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀为两个相互独立的阀元件，二者统一集成装配在控制阀组的同一阀块内部。

12、示例性地，集成设置的控制阀组可同步实现常规行车制动控制、驻车制动控制、坡度自适应缓行控制、制动器预压供油控制、紧急制动控制五类功能，一体化集成布置能够缩减矿用车辆液压管路布设空间。

13、在本技术的一些技术方案中，可选地，前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀均为电比例减压阀。

14、在上述技术方案中，电比例减压阀用于将输入的高压油液降压为适配制动需求的压力油液，电比例减压阀能够依据输入电流线性调整输出油压；前桥缓行比例阀采用电比例减压阀结构，能够按照第一控制电流线性连续调节第一压力油的油压大小；后桥缓行比例阀采用电比例减压阀结构，能够按照第二控制电流线性连续调节第二压力油的油压大小；线性调压特性能够实现第一缓行制动力、第二缓行制动力无级连续调节，提升矿用车辆下坡缓行过程的车速平稳性。

15、示例性地，电比例减压阀内部配置电磁驱动部件与节流阀芯，电磁驱动部件接收控制器输出的控制电流后推动阀芯改变节流通径，以此连续调整向外输出压力油的油压数值。

16、在本技术的一些技术方案中，可选地，控制阀组还包括脚踏阀；

17、脚踏阀具有两个出油油路，两个出油油路同步输出油压相等的第三压力油、第四压力油；

18、第三压力油输送至前桥制动器，第四压力油输送至后桥制动器。

19、在上述技术方案中，脚踏阀设置于控制阀组内部，脚踏阀用于接收外部踩踏输入信号，脚踏阀能够同步输出两路油压数值保持一致的第三压力油、第四压力油；一路出油油路用于输送第三压力油至前桥制动器，另一路出油油路用于输送第四压力油至后桥制动器；脚踏阀输出油压相等的第三压力油、第四压力油，能够保障行车制动工况下前桥制动器、后桥制动器输出制动力同步均衡，实现矿用车辆常规行车制动功能。

20、示例性地，脚踏阀除输出第三压力油、第四压力油完成常规行车制动外，还可通过踩踏输出高压油液实现矿用车辆紧急制动。

21、示例性地，矿用车辆处于下坡缓行工况时，脚踏阀停止向外输出第三压力油、第四压力油，仅依靠前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀输出第一压力油、第二压力油驱动制动器完成缓行。

22、在本技术的一些技术方案中，可选地，控制阀组还设有第一梭阀；

23、第一梭阀具有两路进油口，一路进油口连通前桥缓行比例阀出油端以接入第一压力油，另一路进油口连通输出第三压力油的出油油路，第一梭阀的出油端连通前桥制动器；

24、当第一压力油油压高于第三压力油油压时，第一梭阀导通第一压力油至前桥制动器，隔断第三压力油；

25、当第一压力油油压低于第三压力油油压时，第一梭阀导通第三压力油至前桥制动器，隔断第一压力油；

26、当第一压力油油压等于第三压力油油压时，第一梭阀将第一压力油、第三压力油同步导通输送至前桥制动器。

27、在上述技术方案中，第一梭阀设置于控制阀组内部，第一梭阀用于对比两路进油口接入油液的油压数值，第一梭阀能够自动导通油压更高的油液至前桥制动器；第一梭阀两路进油口分别接入第一压力油、第三压力油，第一梭阀的出油端单独连通前桥制动器，能够实现下坡缓行回路、行车制动回路对前桥制动器的供油自动切换，缓行回路、行车制动回路互不干涉，保障前桥制动器仅接收当前工况所需压力油驱动输出第一缓行制动力或行车制动力。

28、在本技术的一些技术方案中，可选地，控制阀组还设有第二梭阀；

29、第二梭阀具有两路进油口，一路进油口连通后桥缓行比例阀的出油端以接入第二压力油，另一路进油口连通输出第四压力油的出油油路，第二梭阀的出油端连通后桥制动器；

30、当第二压力油油压高于第四压力油油压时，第二梭阀导通第二压力油至后桥制动器，隔断第四压力油；

31、当第二压力油油压低于第四压力油油压时，第二梭阀导通第四压力油至后桥制动器，隔断第二压力油；

32、当第二压力油油压等于第四压力油油压时，第二梭阀将第二压力油、第四压力油同步导通输送至后桥制动器。

33、在上述技术方案中，第二梭阀设置于控制阀组内部，第二梭阀用于对比两路进油口接入油液的油压数值，第二梭阀能够自动导通油压更高的油液至后桥制动器；第二梭阀两路进油口分别接入第二压力油、第四压力油，第二梭阀的出油端单独连通后桥制动器，能够实现下坡缓行回路、行车制动回路对后桥制动器的供油自动切换，缓行回路、行车制动回路互不干涉，保障后桥制动器仅接收当前工况所需压力油驱动输出第二缓行制动力或行车制动力。

34、在本技术的一些技术方案中，可选地，还包括液压源；

35、前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀的进油端均连接于液压源，脚踏阀的进油端连接于液压源。

36、在上述技术方案中，液压源设置于矿用车辆，液压源用于输出制动系统所需高压液压油液，液压源能够持续为前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀、脚踏阀供给稳定压力油液；前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀、脚踏阀的进油端统一与液压源连通，能够为下坡缓行工况、常规行车制动工况提供统一液压动力供给，保障第一压力油、第二压力油、第三压力油、第四压力油具备稳定油压基础。

37、示例性地，液压源采用恒压柱塞泵结构，液压源可同时为矿用车辆转向系统、本矿车制动系统统一输送高压液压油液。

38、在本技术的一些技术方案中，可选地，还包括储能器；

39、液压源与前桥缓行比例阀之间设有储能器；

40、液压源与后桥缓行比例阀之间设有储能器。

41、在上述技术方案中，储能器管路布置于液压源输出油路与前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀之间，储能器用于储存液压源输出的高压油液，储能器能够在液压源供油压力波动时释放储存油液，维持供给前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀的油液油压稳定，保证第一压力油、第二压力油输出平稳无突变。

42、示例性地，储能器用于储存高压油液作为补充供油动力，与液压源配合持续为下坡缓行工况输送压力油液，保障前桥制动器、后桥制动器稳定输出第一缓行制动力、第二缓行制动力。

43、在本技术的一些技术方案中，可选地，还包括过滤器；

44、过滤器设置于液压源的出油侧。

45、在上述技术方案中，过滤器装配于液压源出油侧管路，过滤器用于拦截液压油液内部固体杂质，过滤器能够避免杂质进入前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀、脚踏阀、第一梭阀、第二梭阀内部造成阀芯卡滞，保障全部液压阀件动作灵敏可靠。

46、在本技术的一些技术方案中，可选地，控制阀组还包括驻车减压阀、第三梭阀；驻车减压阀的进油口连通液压源，第三梭阀的一进油口连通驻车减压阀的出油口；第三梭阀的另一进油口连通液压回油管路；第三梭阀的出油口分出两条油路，分别连通前桥制动器、后桥制动器。

47、在上述技术方案中，驻车减压阀装配于控制阀组内部，驻车减压阀承接液压源输送的高压油液，并对油压做降压调节，适配驻车制动所需油压；第三梭阀为双进油口单出油口结构元件，第三梭阀其中一个进油口接入经过驻车减压阀调压后的油液，第三梭阀剩余进油口连通整机液压回油管路，回油管路油压基本等同于环境压力。

48、驻车制动工况下，驻车减压阀输出带压油液进入第三梭阀，驻车侧油压高于回油管路油压，第三梭阀内部阀芯朝向回油管路一侧封堵，压力油仅能从第三梭阀出油口流出；第三梭阀出油口分流形成两路油路，两路油液分别送入前桥制动器、后桥制动器，依靠油压驱动制动器完成驻车锁止。

49、解除驻车制动时，驻车减压阀泄压，制动器内部油液可沿管路回流至第三梭阀，油液经由第三梭阀连通液压回油管路的油口流回油箱，制动器油压卸除，制动解除。行车制动、缓行制动的压力油由第一梭阀、第二梭阀供给，压力不会反向窜入驻车减压阀支路；即便制动器出现反向油压，回流油液也可通过第三梭阀排入回油管路，保护驻车减压阀不受高压冲击。

50、示例性地，控制阀组内部同时装配第一梭阀、第二梭阀、第三梭阀。矿用车辆下坡缓行过程中，第一梭阀、第二梭阀、第三梭阀配合导通第一压力油、第二压力油供给前桥制动器、后桥制动器，同时阻断脚踏阀输出的第三压力油、第四压力油。

51、在本技术的一些技术方案中，可选地，控制阀组还包括电磁换向阀、液控换向阀；

52、电磁换向阀设有出油口，出油口连通液控换向阀的控制油口，电磁换向阀通过输出控制油液切换液控换向阀的工位；

53、液控换向阀设有高压进油口、前桥出油口、后桥出油口；高压进油口连通液压源，前桥出油口连通前桥制动器，后桥出油口连通后桥制动器；

54、液控换向阀具备常态工位与紧急制动工位；

55、常态工位下，高压进油口和前桥出油口、后桥出油口相互隔断；

56、紧急制动工位下，高压进油口分别连通前桥出油口、后桥出油口。

57、在上述技术方案中，电磁换向阀设置于控制阀组内部，电磁换向阀用于接收电控信号输出控制油液，电磁换向阀能够通过控制油液推动液控换向阀完成工位切换；液控换向阀设置于控制阀组内部，液控换向阀高压进油口持续接入液压源高压油液，液控换向阀处于常态工位时切断前后桥制动器紧急供油通路，液控换向阀切换至紧急制动工位后，液压源高压油液直接输送至前桥制动器、后桥制动器，输出高强度制动力实现紧急制动。

58、在本技术的一些技术方案中，可选地，控制阀组还设有缓行减压阀；

59、缓行减压阀设置在液压源与前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀之间的供油管路上。

60、在上述技术方案中，缓行减压阀装配于液压源通往前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀的供油管路，缓行减压阀用于对液压源输出高压油液进行预降压，缓行减压阀能够限定进入前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀的油液最高压力，防止第一压力油、第二压力油油压超出阀件承受上限，保护前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀结构安全。

61、在本技术的一些技术方案中，可选地，控制阀组还包括溢流阀；

62、前桥缓行比例阀的回油口与后桥缓行比例阀的回油口均连接于溢流阀。

63、在上述技术方案中，溢流阀设置于控制阀组内部，溢流阀用于接收前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀回流油液，溢流阀能够限制前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀内部最高油压，当油路油压超过设定阈值时开启卸压，避免前桥缓行比例阀、后桥缓行比例阀内部超压损坏。

64、示例性地，溢流阀可对制动器工作过程的回油背压数值进行调节。

65、本技术第二方面提供了一种矿用车辆，包括如上述技术方案中任一项的矿车制动系统。

66、在上述技术方案中，由于矿用车辆具有上述任一技术方案中的矿车制动系统，因此，具有上述任一技术方案的矿车制动系统的全部有益效果，在此不一一赘述。

67、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。