一种悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道列车技术领域，具体涉及一种悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置。


背景技术：

2.由于悬挂式轨道车由于具有造价低、施工周期短、占地面积小、且容易检查和维修养护的优点，已成为观光线路轨道车辆的首选。由于车上设备安装空间有限，悬挂式轨道车大都采用液压制动系统。悬挂车液压制动系统基础制动装置通常采用依靠弹簧储能施加的被动型式夹钳单元，即夹钳单元施加液压压力时缓解，泄压制动。这种制动方式，在出现油路泄露时，可通过泄压制动的方式保障列车行驶安全。但其存在以下技术缺陷：
3.(一)被动式夹钳单元仅可以在一定程度上保障列车的安全运行，由于没有安全回路的设计，导致当正常的电液控制单元或整个制动系统故障时，制动响应时间过长，制动距离无法满足安全设计极限；
4.(二)安全制动设未置“门槛值”，无法保障安全制动时的制动压力控制在可控范围内，以及无法防止制动夹紧力过大伤害制动盘。
5.(三)被动式夹钳单元无法取得常用制动通过比例溢流阀控制，液压单元输出压力精准，响应时间快速的技术效果。
6.综上，如何提供一种具备快速安全制动且制动力输出精准功能的悬挂车液压制动装置是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术中的问题，本实用新型所提供的悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置，具备快速安全制动且制动力输出精准的有益效果，具体地：
8.(1)设置了安全制动控制油路，安全制动独立于电子制动控制单元控制，可直接由司机室进行安全制动操作，实现快速制动需求；
9.(2)可设置最大制动夹紧力值，在保证快速最大制动夹紧力施加的同时，又可以对最大制动夹钳力进行预设，保障系统机械部件不会因为制动夹紧力过大而出现损害；
10.(3)采用比例溢流阀电流控制方法，相较传统减压阀控制油路，压力控制更加精准，常规制动力输出更加精确；
11.(4)具备保持制动功能设置，防止列车停靠到站时发生溜车现象；
12.(5)本实用新型所提供的控制系统稳定、反馈全面、采样合理，便于实时观察制动油路压力状况，在长时间使用下能够获得稳定的制动输出力。
13.为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
14.第一方面，本实用新型提供一种悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置包括：油箱、液压泵、第一溢流阀、第二溢流阀、第三溢流阀、第一二位二通电磁开关阀以及第二二位二通电磁开关阀，其中：
15.所述液压泵与所述第一溢流阀并联连接，以组成第一油路，且所述第一油路的一端与所述油箱连接；
16.所述第一二位二通电磁开关阀与所述第二溢流阀连接，以组成第二油路；
17.所述第二二位二通电磁开关阀与所述第三溢流阀连接，以组成第三油路；
18.所述第二油路与所述第三油路并联连接，其中，靠近所述第一二位二通电磁开关阀的第二油路一端，与靠近所述第二二位二通电磁开关阀的第三油路一端连接；
19.所述第一油路的另一端分别与靠近所述第一二位二通电磁开关阀的第二油路一端，以及靠近所述第二二位二通电磁开关阀的第三油路一端连接；
20.所述第一油路的一端分别与靠近所述第二溢流阀的第二油路一端，以及靠近所述第三溢流阀的第三油路一端连接。
21.一实施例中，所述第二油路还包括：第二过滤器，所述第二过滤器依次与所述第一二位二通电磁开关阀以及所述第二溢流阀连接。
22.一实施例中，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：第一过滤器，所述第一过滤器的一端与所述第一油路的另一端连接；所述第一过滤器的另一端分别与靠近所述第二过滤器的第二油路一端，以及靠近所述第二二位二通电磁开关阀的第三油路一端连接。
23.一实施例中，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：压力传感器，所述压力传感器设置在所述第一过滤器与所述靠近所述第二过滤器的第二油路一端之间的油路上；
24.单向阀，所述单向阀设置在所述第一过滤器与所述压力传感器之间的油路上；
25.压力测点装置，所述压力测点装置与所述压力传感器连接。
26.一实施例中，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：压力输出口，所述压力输出口与所述压力传感器连接，且与所述压力测点装置并联连接。
27.一实施例中，所述第二溢流阀为比例溢流阀。
28.一实施例中，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：油箱呼吸器，所述油箱呼吸器与所述液压泵连接，且与所述第一溢流阀并联连接。
29.一实施例中，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：油位计，所述油位计与所述油箱呼吸器连接，且与所述液压泵并联连接。
30.一实施例中，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：电机，所述电机与所述液压泵连接。
31.一实施例中，所述电机为24v直流电机。
32.从上述描述可知，本实用新型实施例所提供的悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置，设置了安全制动控制油路，安全制动独立于电子制动控制单元控制，可直接由司机室进行安全制动操作，实现快速制动需求；可设置最大制动夹紧力值，在保证快速最大制动夹紧力施加的同时，又可以对最大制动夹钳力进行预设，保障系统机械部件不会因为制动夹紧力过大而出现损害；采用比例溢流阀电流控制方法，相较传统减压阀控制油路，压力控制更加精准，常规制动力输出更加精确；具备保持制动功能设置，防止列车停靠到站时发生溜车现象；本实用新型所提供的控制系统稳定、反馈全面、采样合理，便于实时观察制动油路压力状况，在长时间使用下能够获得稳定的制动输出力。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本实用新型的实施例中悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置的结构示意图一；
35.图2为本实用新型的实施例中悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置的结构示意图二；
36.图3为本实用新型的实施例中悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置中油的流向示意图。
37.附图标号：
38.1：液压泵；
39.2：电机；
40.3：第一过滤器；
41.4：第一溢流阀；
42.5：单向阀；
43.6：压力传感器；
44.7：压力测点装置；
45.8：压力输出口；
46.9：第二过滤器；
47.10：第一二位二通电磁开关阀；
48.11：第二溢流阀；
49.12：第二二位二通电磁开关阀；
50.13：第三溢流阀；
51.14：油位计；
52.15：油箱；
53.16：油箱呼吸器；
54.i：第一油路；
55.ii：第二油路；
56.iii：第三油路。
具体实施方式
57.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
58.参见图1，本实用新型实施例提供一种悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置，包括：油箱15、液压泵1、第一溢流阀4、第二溢流阀11、第三溢流阀13、第一二位二通电磁开关阀10以及第二二位二通电磁开关阀12，其中：
59.所述液压泵1与所述第一溢流阀4并联连接，以组成第一油路i，且所述第一油路i的一端与所述油箱15连接；
60.所述第一二位二通电磁开关阀10与所述第二溢流阀11连接，以组成第二油路ii；
61.所述第二二位二通电磁开关阀12与所述第三溢流阀13连接，以组成第三油路iii；
62.所述第二油路ii与所述第三油路iii并联连接，其中，靠近所述第一二位二通电磁开关阀10的第二油路ii一端，与靠近所述第二二位二通电磁开关阀12的第三油路iii一端连接；
63.所述第一油路i的另一端分别与靠近所述第一二位二通电磁开关阀10的第二油路ii一端，以及靠近所述第二二位二通电磁开关阀12的第三油路iii一端连接；
64.所述第一油路i的一端分别与靠近所述第二溢流阀11的第二油路ii一端，以及靠近所述第三溢流阀13的第三油路iii一端连接。
65.一实施例中，参见图2，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：第一过滤器3，所述第一过滤器3的一端与所述第一油路i的另一端连接；所述第一过滤器3的另一端分别与靠近所述第二过滤器9的第二油路ii一端，以及靠近所述第二二位二通电磁开关阀12的第三油路iii一端连接。
66.一实施例中，参见图2，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：第二过滤器9，这里将第二油路ii进行改造，即将所述第二过滤器9依次与所述第一二位二通电磁开关阀10以及所述第二溢流阀11连接，以组成第二油路ii；
67.一实施例中，参见图2，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：压力传感器6，所述压力传感器6设置在所述第一过滤器3与所述靠近所述第二过滤器9的第二油路ii一端之间的油路上。
68.可以理解的是，压力传感器(pressure transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。
69.一实施例中，参见图2，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：单向阀5，所述单向阀5设置在所述第一过滤器3与所述压力传感器6之间的油路上。
70.单向阀是流体只能沿进水口流动，出水口介质却无法回流，俗称单向阀。单向阀又称止回阀或逆止阀。用于液压系统中防止油流反向流动，或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动。单向阀有直通式和直角式两种。直通式单向阀用螺纹连接安装在管路上。直角式单向阀有螺纹连接、板式连接和法兰连接三种形式。
71.在这里，单向阀5用于防止油液在电机停止转动后倒流，从而维持输出压力。
72.一实施例中，参见图2，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：压力测点装置7，所述压力测点装置7与所述压力传感器6连接。
73.一实施例中，参见图2，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：压力输出口8，所述压力输出口8与所述压力传感器6连接，且与所述压力测点装置并联连接。
74.一实施例中，所述第二溢流阀为比例溢流阀。
75.比例溢流阀工作原理是：比例溢流阀通过弹簧力的大小改变溢流压力大大小变化，比例电磁铁作用在弹簧上的力可以按比例调整，所以就输入信号变化比例溢流阀的压
力也会变化。普通溢流阀与比例溢流阀一样，都有一个阀芯，阀芯的一端是液压油产生的压力，另一端是机械力。普通溢流阀通过调节弹簧力，来调整液压压力。而比例溢流阀是电磁铁直接产生推力，作用在阀芯上，电磁铁上的输入电压可以在0-24伏之间变化，产生的推力就随之变化，从而得到连续变化的液压压力。因为比例电磁铁的推力不大，所以直动式比例溢流阀的流量很小，压力70兆帕时，流量只有1升/分钟左右。需要大流量比例阀的时候，要把这个比例阀做先导阀，还要配一个大通径的溢流阀。
76.一实施例中，参见图2，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：油箱呼吸器16，所述油箱呼吸器16与所述液压泵1连接，且与所述第一溢流阀4并联连接。
77.油箱呼吸器用于排出油箱里面的空气，以减小油箱内的压力。
78.一实施例中，参见图2，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：油位计14，所述油位计14与所述油箱呼吸器16连接，且与所述液压泵1并联连接。
79.油位计的作用就是显示变压器储油器中的油位。油位显示器由一传感器组件和一显示器组件组成，两个组件由可分离的接头连接。感应器组件配有一防油法兰，并直接安装在油箱壁上。浮杆可将浮子的提升动作传至传动轴。传动轴通过磁性接手与显示器组件指针式主轴连接在一起。浮子在油箱内一般是作径向运动的。
80.一实施例中，悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置还包括：电机2，所述电机2与所述液压泵1连接。
81.一实施例中，所述电机为24v直流电机。
82.本实用新型实施例所提供的悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置，设置了安全制动控制油路，安全制动独立于电子制动控制单元控制，可直接由司机室进行安全制动操作，实现快速制动需求；可设置最大制动夹紧力值，在保证快速最大制动夹紧力施加的同时，又可以对最大制动夹钳力进行预设，保障系统机械部件不会因为制动夹紧力过大而出现损害；采用比例溢流阀电流控制方法，相较传统减压阀控制油路，压力控制更加精准，常规制动力输出更加精确；具备保持制动功能设置，防止列车停靠到站时发生溜车现象；本实用新型所提供的控制系统稳定、反馈全面、采样合理，便于实时观察制动油路压力状况，在长时间使用下能够获得稳定的制动输出力。
83.本实用新型实施例所提供的悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置在运行时，油在油路方向中流向如图3中的箭头所示，首先油从油箱15中流出，分别经过第一溢流阀4以及液压泵1，之后汇合并流经第一过滤器3，接着，分别流经第二油路ii以及第三油路iii，最后汇合后流回油箱15。
84.上述悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置具有的功能如下：压力建立、压力输出和压力测量，具体如下：
85.压力建立：压力建立功能主要零件包括液压泵、电机、第一过滤器、第一溢流阀、单向阀和油箱，进一步地，液压泵通过联轴器与电机相连接，当电机接收到启动指令后，带动液压泵转动，在电机驱动下将油箱内的油液向外输出。过滤器用于过滤油液中的杂质，避免较大的杂质颗粒进入油路的各阀内引发功能失效。溢流阀起到安全阀作用，用于限制系统最高压力。单向阀防止油液在电机停止转动后倒流，从而维持输出压力。油箱上设置有油液视窗，用于观察油量是否满足要求。
86.压力调整：压力调整功能主要零件包括第二过滤器、第一二位二通电磁开关阀，第
二溢流阀,第二二位二通电磁开关阀，第三溢流阀。比例溢流阀通过电流控制阀口开启大小从而控制其入口处最大压力，实现输出接口p处的压力调节功能。第一二位二通电磁开关阀在制动缓解时处于得电关闭状态，减少被动夹钳里的油液从第二溢流阀内泄露，减少电机工作率。第三溢流阀预设一定压力值，用于在安全制动等紧急情况下，实现固定压力输出，保护系统输出制动力超限。第二二位二通电磁开关阀仅在特殊条件下打开，以保证第三溢流阀安全制动功能得以实现。为实现安全导向，第二二位二通电磁开关阀的电控信号独立于电子制动控制单元，由车上司机室电信号控制。
87.压力测量：压力测量功能依靠压力传感器和压力测点t实现。压力传感器将输出压力通过电信号实时传递给电子制动控制单元。压力测点t可以连接液压压力表或其它测试设备便于调试使用。
88.在介绍完悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置的结构以及功能后，本具体实施方式还提供一种利用该悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置进行制动的方法，具体包括以下内容：常规制动、保持制动和安全制动。
89.悬挂单轨车车辆的液压制动控制装置用于被动夹钳单元的控制。被动夹钳单元依靠其内部弹簧组作用输出夹紧力，液压制动控制装置通过控制被动夹钳单元油腔的压力，实现夹紧力调整。
90.常规制动：列车缓解时，第一二位二通电磁开关阀、第二二位二通电磁开关阀得电关闭，启动电机，带动液压泵将油液从压力输出接口p输出到液压夹钳单元。压力传感器将压力反馈给电子制动控制单元，当压力达到目标值后，电子制动控制单元发出信号停止电机，由于两个二位二通电磁开关阀关闭，油路保持压力状态，列车保持缓解状态；
91.列车制动时，液压制动控制装置接到电子制动控制单元指令，启动电机，第二溢流阀获得目标电流值，调节指定输出压力。第一二位二通电磁开关阀打开，压力输出接口p输出目标压力，目标压力值由第二溢流阀调节决定；
92.保持制动：列车停止后，电子制动控制单元施加保持制动指令，液压制动控制装置电机停止，第一二位二通电磁开关阀失电关闭，比例溢流阀失电停止工作。
93.安全制动：在列车缓解状态下，当正常的电液控制单元或整个制动系统故障发生时，第二二位二通电磁开关阀断电，二位二通电磁开关阀打开，油路连通，液压夹钳单元内的输出压力将通过第三溢流阀快速卸载至第三溢流阀设定压力，液压夹钳单元输出夹紧力，实现制动。
94.在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
95.参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或
者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本实用新型的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
96.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
97.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。