液压制动系统及工程车辆的制作方法

1.本实用新型涉及制动装置，具体地，涉及一种液压制动系统。此外，还涉及一种具有所述液压制动系统的工程车辆。


背景技术：

2.随着经济的发展，基础设施的兴建和维护越来越重要，市场需要承担这些工作的非公路车辆在制动方面有更好的性能，更高的可靠性，更小的安装空间。
3.传统的制动配置是气顶油制动系统，气顶油制动系统的优势是成本低，劣势首先是可靠性低。由于气顶油制动系统需要不断的从大气环境中吸取空气进行压缩，将压缩后的气体储存，在需要车辆制动时，通过控制阀，将压缩气体储存的能量释放进行制动，这样就存在大气中的其他不利于制动系统的物质，如水分，灰尘等，虽然经过过滤，但是不可避免的进入到制动系统当中，灰尘很容易堵塞管路造成制动系统失灵，同时大气中的水分在低温下很容易结冰，造成气顶油制动系统的干燥器和气阀结冰，导致制动系统失灵。其次气顶油制动系统性能差，由于气制动系统是用大约10bar左右的压缩空气来实现制动，由于气体的可压缩性强，导致气体在管路中建立压力的过程相对缓慢，这样就导致制动器的制动扭矩的建立过程缓慢，制动会有延迟的现象，制动距离长。再次是气顶油制动系统的安装空间大。由于压缩气体需要存储，而气体被压缩后的压力不高，导致需要存储气体的气罐的空间大，导致整个制动系统不适用于紧凑型的车辆布置。
4.目前，通过一种全液压制动系统解决上述技术问题，全液压制动系统是全密闭系统，不需要在工作的过程中同大气环境中吸取空气，这样就避免了由于大气中的杂质进入到系统当中，使系统的可靠性大大提高。其次，由于液压油的刚性强，可压缩性查，这样在制动系统建立压力的过程中时间更短，使制动系统反应更迅速。再次，全液压制动系统的储能系统是高压压力，通常情况下在100～200bar，远远高于气顶油制动系统的储能压力10bar左右，储能的能量密度大，使起储能作用的蓄能器的容积大大减小。
5.具体地，该全液压制动系统包括充液阀、制动阀、钳盘行车制动器。充液阀通过管路连接两个蓄能器，每个蓄能器出油口通过管路连接到双路制动阀的进油口，通过制动阀的动作控制钳盘行车制动器实现行车制动。然而，如果突发意外导致一个蓄能器发生故障时，会使高速行驶制动时两个制动器工作不同步，存在侧翻的风险。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种液压制动系统，该液压制动系统既可以实现人工操纵时的制动功能，也可以实现无人驾驶时自动制动功能，可保证两路制动同步性，避免左右两边制动独立时因一侧失效发生侧翻等危险。
7.本实用新型还要解决的技术问题是提供一种工程车辆，该工程车辆的液压制动系统既可以实现人工操纵时的制动功能，也可以实现无人驾驶时自动制动功能，可保证两路制动同步性，避免左右两边制动独立时因一侧失效发生侧翻等危险。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种液压制动系统，包括进油油路和两路制动油路，所述进油油路上依次设置有充液阀和蓄能装置，所述制动油路包括设置有机械制动阀的人工制动油路和设置有行车电控制动阀的电控制动油路，所述人工制动油路一端和所述电控制动油路一端均与所述进油油路连接，所述人工制动油路另一端通过梭阀与制动器连接，所述电控制动油路另一端通过所述梭阀与所述制动器连接，以通过所述梭阀选择性地使所述人工制动油路或所述电控制动油路与所述制动器连通。
9.可选地，所述制动油路还包括设置有停车电控制动阀的停车自动切换制动油路，所述停车自动切换制动油路一端与所述进油油路连接，其另一端与所述制动器连接。
10.可选地，所述充液阀和蓄能装置之间设置有低压报警装置。
11.可选地，所述充液阀包括充液换向阀、供油油路和先导阀，所述供油油路一端与所述蓄能装置连接，其另一端与所述充液换向阀的工作油口连接，所述充液换向阀一端控制腔与所述先导阀的工作油口连接，所述充液换向阀另一端控制腔与该充液换向阀的进油口连接，所述先导阀的进油口与所述供油油路连接，所述先导阀的回油口和所述充液换向阀的泄油口均与回油油路连接。
12.进一步地，所述供油油路上设置有单向阀。
13.可选地，所述制动油路与所述制动器之间的油路上设置有压力检测装置。
14.可选地，所述制动油路与所述制动器之间的油路上设置有尾灯开关。
15.可选地，所述充液阀的进油口通过过滤器与液压泵连接。
16.可选地，两个所述机械制动阀的人工控制端固定连接，以进行同步制动。
17.本实用新型另一方面提供一种工程车辆，设置有上述技术方案中任一项所述的液压制动系统。
18.通过上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：
19.本实用新型分为两路制动油路，分别用于对车辆的左侧以及右侧的车轮进行制动，在制动油路中，分为人工制动油路和电控制动油路，人工制动油路和电控制动油路通过梭阀与制动器连接，在进行人工操纵时，可以通过控制人工制动油路上的机械制动阀，实现人工制动功能，在无人驾驶时，可以通过控制行车电控制动阀，实现自动制动功能。而且，左右制动相互独立，可实现单侧制动，在出现一侧的人工制动或自动制动出现故障时，通过梭阀选择性连接到制动器，从而保证两路制动同步性，避免左右两侧制动独立时因一侧失效发生侧翻等危险。
20.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
22.图1是本实用新型具体实施方式中的液压制动系统的液压原理图。
23.附图标记说明
24.1油箱
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2液压泵
25.3过滤器
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4充液阀
26.41充液换向阀
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42先导阀
27.5低压报警装置
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6蓄能装置
28.7机械制动阀
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8梭阀
29.9停车电控制动阀
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10行车电控制动阀
30.11压力检测装置
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12尾灯开关
31.13制动器
具体实施方式
32.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
33.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“设置”、“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，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.首先需要说明，本实用新型的液压制动系统属于液压领域，对于该领域的技术人员而言，其实质性技术构思在于液压连接关系。相关液压元件，例如换向阀、梭阀、过滤器、制动器等均属于本领域技术人员熟知的，同时也是现有液压系统中的常用部件，因此下文对这些液压元件仅简略描述。本领域技术人员在知悉本实用新型的技术构思之后，也可以将油路或阀门等进行简单的置换，从而实现本实用新型的液压制动系统的功能，这同样属于本实用新型的保护范围。
35.参照图1，本实用新型基本技术方案的液压制动系统，包括进油油路和两路制动油路，进油油路上依次设置有充液阀4和蓄能装置6，通过充液阀4向蓄能装置6补充液压油，由蓄能装置6向制动油路提供制动所需的液压油，制动油路包括人工制动油路和电控制动油路，人工制动油路上设置有机械制动阀7，电控制动油路上设置有行车电控制动阀10，人工制动油路一端与进油油路连接，人工制动油路另一端通过梭阀8与制动器13连接，电控制动油路一端也与进油油路连接，电控制动油路另一端通过梭阀8与制动器13连接，以通过梭阀8选择性地使人工制动油路或电控制动油路与制动器13连通。在进行人工操纵时，此时，可以通过行车电控制动阀10控制电控制动油路截断，由操作人员通过手动控制机械制动阀7来控制对应的人工制动油路的导通，使蓄能装置6中的液压油通过机械制动阀7、梭阀8流向制动器13，从而实现对车辆左侧或右侧的车轮制动或对左右两侧的车轮同步制动。在车辆处于无人驾驶的情况下，操作人员通过行车电控制动阀10控制对应的电控制动油路的导通，使蓄能装置6中的液压油通过行车电控制动阀10、梭阀8流向制动器13，从而实现对车辆左侧或右侧的车轮制动或对左右两侧的车轮同步制动。通过设置梭阀8，能够方便实现对人工制动与自动制动的切换。而且，在车辆行驶过程中，如果某一侧的人工制动失效，则可以直接切换到对应的自动制动，保证两侧制动的同步性，避免左右两侧制动独立时因一侧失效发生侧翻等危险。其中，蓄能装置6优选为蓄能器。
36.一般地，通过设置液压泵2，液压泵2从油箱1吸入液压油，并将液压油排出给充液阀4。具体地，可以在液压泵2与充液阀4之间设置过滤器3，以对液压油进行过滤，满足液压油对清洁度的要求。其中，液压泵2优选为齿轮泵。
37.进一步地，还可以设置长时间停车时自动切换停车制动模式，具体地，制动油路还包括停车自动切换制动油路，停车自动切换制动油路上设置有停车电控制动阀9，停车自动切换制动油路一端与进油油路连接，停车自动切换制动油路另一端与制动器13连接。停车电控制动阀9与车辆的控制系统中的控制单元连接，当控制单元接收到车辆处于静止状态的信息时，控制停车电控制动阀9不得电，此时停车自动切换制动油路导通，使蓄能装置6中的液压油通过停车电控制动阀9、梭阀8流向制动器13，从而实现整车长时间静止时自动驻车，当控制单元接收到车辆启动或处于行车状态的信息时，控制停车电控制动阀9得电，此时停车自动切换制动油路截断，解除对车辆的制动。
38.需要说明的是，对于工程车辆来说，其控制单元在工程车辆中一般属于常规部件，在此基础上，将本实用新型的液压制动系统中的各种电控元件电连接到控制单元，并使得控制单元基于检测信号进行控制操作，在本实用新型技术构思的启示之下，这在控制技术的实现上是相对成熟的。
39.在具体实施例中，由充液阀4根据蓄能装置6内液压油的储存量来向蓄能装置6及时补充液压油。具体地，充液阀4包括充液换向阀41、供油油路和先导阀42，供油油路一端与蓄能装置6连接，其另一端与充液换向阀41的工作油口连接，充液换向阀41一端控制腔与先导阀42的工作油口连接，充液换向阀41另一端控制腔与该充液换向阀41的进油口连接，先导阀42的进油口与供油油路连接，先导阀42的回油口和充液换向阀41的泄油口均与回油油路连接。在充液阀4向蓄能装置6补充液压油的过程中，充液阀4开始向蓄能装置6补充液压油，蓄能装置6中的压力逐渐达到充液阀4的充液上限压力设定，压力作用于先导阀42的控制腔，推动先导阀42换向，使部分液压油经过先导阀42的进油口及工作油口流向充液换向阀41右侧的控制腔，推动充液换向阀41换向，使充液换向阀41的进油口与卸油口连通，将从充液阀4进油口p流向充液换向阀41的液压油通过充液阀4的卸油口o流回油箱；当经过多次制动后蓄能装置6中的压力逐渐降低到充液阀4的充液下限压力设定，此时，作用在先导阀42的控制腔的压力减小，先导阀42换向，使先导阀42的工作油口与回油口连通，从而使充液换向阀41右侧的控制腔通过先导阀42及充液阀4的回油口t与回油油路连通，充液换向阀41换向到右位，通过充液换向阀41向蓄能装置6开始补充液压油。如此反复循环，实现对蓄能装置6及时补充液压油。
40.其中，在供油油路上设置有单向阀，以控制液压油从充液换向阀41向蓄能装置6单向流动，进一步地，还在供油油路上设置有节流阀以及过滤器等液压元件。在充液换向阀41的进油口与充液阀4的回油口之间可以设置溢流阀，以防止系统压力过高，保护系统安全。
41.进一步地，为了保证能够为制动系统稳定供油，可以在充液阀4和蓄能装置6之间设置有低压报警装置5，用于监测蓄能装置6中的压力，可以设置一个压力值或压力范围作为发生故障时影响为制动系统稳定供油的比较基准，当蓄能装置6中的压力低于该设定值时，低压报警装置5发出警报，以提醒维修人员及时进行维修处理。其中，低压报警装置5作为一种低压报警开关，具体可以为液压报警器，以监测蓄能装置6中的压力。
42.在具体实施例中，在制动油路与制动器13之间的油路上可以设置压力检测装置11，对油路中的压力进行监测。例如，在人工制动的过程中，如果油路中的压力很低，则说明该油路所对应的人工制动油路出现故障，压力检测装置11将压力信息及时反馈给控制单元，由控制单元作出判断，控制对应该侧电控制动油路上的行车电控制动阀10启动，及时控
制该侧的制动器13进行制动，保证两路制动同步性，避免左右两边制动独立时因一侧失效发生侧翻等危险。或者，在自动制动的过程中，如果油路中的压力很低，则说明该油路所对应的电控制动油路出现故障，压力检测装置11将压力信息及时反馈给控制单元，由控制单元作出判断，可以应急地启动停车电控制动阀9，及时控制该侧的制动器13进行制动，保证两路制动同步性，避免左右两边制动独立时因一侧失效发生侧翻等危险。其中，压力检测装置11为现有的液压检测仪器，如压力传感器等液压检测仪器。
43.在具体实施例中，可以通过灯光效果来表明制动器13的工作状态，具体地，可以在制动油路与制动器13之间的油路上设置有尾灯开关12，当有液压油流向制动器13时，液压油同时流经尾灯开关12，控制尾灯开关12开启尾灯，对道路上的其它道路参与者进行警示。
44.在人工制动的过程中，机械制动阀7一般为人力控制的液压阀，如由操作手柄或脚踏板对机械制动阀7进行控制，操作人员通过操作手柄或脚踏板对对应侧的机械制动阀7，实现对车辆左侧或右侧的车轮的制动，实现单侧制动，左右制动相互独立。或者，也可以对两个机械制动阀7进行机械连接，如将两个操作手柄或两个脚踏板通过螺栓、套筒或其它连接件进行固定连接，在进行人工制动控制时，能够实现保证两路同步制动。
45.为了更好地理解本实用新型的技术方案及优点，下面结合相对全面的技术特征进行说明。
46.参照图1，本实用新型优选实施方式的包括油箱1、液压泵2、过滤器3、进油油路和两路制动油路，进油油路上依次设置有充液阀4和蓄能装置6，油箱1、液压泵2、过滤器3、充液阀4和蓄能装置6依次相连，通过充液阀4向蓄能装置6补充液压油，由蓄能装置6向制动油路提供制动所需的液压油，在充液阀4与蓄能装置6之间的油路上安装有低压报警装置5，用于监测蓄能装置6中的压力，制动油路包括人工制动油路、电控制动油路和停车自动切换制动油路，人工制动油路上设置有机械制动阀7，停车自动切换制动油路上设置有停车电控制动阀9，电控制动油路上设置有行车电控制动阀10，人工制动油路一端与进油油路连接，人工制动油路另一端通过梭阀8与制动器13连接，停车自动切换制动油路一端与进油油路连接，停车自动切换制动油路另一端与制动器13连接，电控制动油路一端也与进油油路连接，电控制动油路另一端通过梭阀8与制动器13连接，在制动油路与制动器13之间的油路上可以设置压力检测装置11，对油路中的压力进行监测，在制动油路与制动器13之间的油路上设置有尾灯开关12，通过灯光效果来表明制动器13的工作状态。其中，低压报警装置5可以为低压报警开关，蓄能装置6优选为蓄能器，压力检测装置11可以为压力传感器。
47.通过上述技术方案，在进行人工操纵时，此时，可以通过行车电控制动阀10控制电控制动油路截断，由操作人员通过手动控制机械制动阀7来控制对应的人工制动油路的导通，使蓄能装置6中的液压油通过机械制动阀7、梭阀8流向制动器13，从而实现对车辆左侧或右侧的车轮制动或对左右两侧的车轮同步制动。在车辆处于无人驾驶的情况下，操作人员通过行车电控制动阀10控制对应的电控制动油路的导通，使蓄能装置6中的液压油通过行车电控制动阀10、梭阀8流向制动器13，从而实现遥控和无人驾驶工作时自动对车辆左侧或右侧的车轮制动或对左右两侧的车轮同步制动。通过设置梭阀8，能够方便实现对人工制动与自动制动的切换。而且，在车辆行驶过程中，如果某一侧的人工制动失效，则可以直接切换到对应的自动制动，保证两侧制动的同步性，避免左右两侧制动独立时因一侧失效发生侧翻等危险。当控制单元接收到车辆处于静止状态的信息时，控制停车电控制动阀9不得
电，使蓄能装置6中的液压油通过停车电控制动阀9、梭阀8流向制动器13，从而实现整车长时间静止时自动驻车。本实用新型的液压制动系统是一种人工 智能复合制动系统，简单可靠，可应用无人驾驶非道路车辆系统。
48.在本实用新型上述液压制动系统的技术方案的基础上，本实用新型还提供一种工程车辆，其中，其包括上述任一技术方案所述的液压制动系统。
49.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
50.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
51.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。