全液压制动阀介绍

一种全新的全液压制动系统介绍

1、技术背景

工程机械制动系统是行走机械的关键部件。现有行

走类工程机械大都采用气/液助推制动系统，即以压缩

空气作为助推介质，通过一气液增压缸（俗称加力

器），将制动总泵内制动液增压后送入制动分泵实施

制动，属于双流体（气体液体）制动，该系统技术成

熟，价格低廉，在国内应用广泛。但同时也存在不可

避免的缺陷：需单独的压缩气源，元件数量多，且尺

寸较大需气液两套管路，排气时噪声大，液压管路内易进入空气而造成制动不灵等故障。近年来，国外的主要装载机厂商（如卡特、小松）对其主机制动系统进行全面改造，采用全液压制动系统，其原理是以液压油作为一介质，传递制动力，借用装载机液压系统作为其动力油源，通过液压控制元件，直接将压力油送至制动分泵实施制动，解决了气液助推制动系统的上述不足，成为今后轮式工程机械制动系统发展方向，是目前气动、气液制动系统工程及元件理想的替代产品。

一种用于工程机械的全液压制动阀，其特点是利用工作系统的油液进行全制动系统控制。主要由充液系统、保压系统、管路防爆系统、双路制动系统、紧急制动系统、动力切断系统和止回阀及各连接制动器的油口和信号接口。其优点在于一个阀包含了整个制动系统。从而简化了工程机械的全液压制动系统元件的安装和管路连接。该阀能完成优先充液、系统保压、制动压力输出、动力切断和多重保护等功能。

2、工作原理如下，

全液压制动系统主要由充液系统、保压系统、管路防爆系统、双路制动系统、紧急制动系统、动力切断系统和止回阀及各连接制动器的油口和信号接口等组成。具体工作原理如下：

从油泵来油首先进入充液阀P口，通过滤芯2、单向阀3、压力调节阀4，到畜能器6。在畜能器6内的压力没有达到压力调节阀4设定压力时，充液阀1的后腔被封闭，阻止了油液流向下一个回路N，油液通过单向阀3进入畜能器6。双路制动阀7没有踏下工作时，a回路是封闭的，此时畜能器6被充压。当畜能器内的压力达到压力调节阀4的开启压力时，压力调节阀的调压前腔的压力推动阀芯使充液阀的后腔与回油腔相通，充液阀后腔的压力下降，进油口P处的压力就推动充液阀芯后腔的弹簧，打开另一路油口N，油液流向下一个工作装置。畜能器的油液由于有进油单向阀3和压力调节阀4作用而封闭，在畜能器6中形成保压。

当双路制动阀7被踏下时，畜能器的油液从a通过管路防爆阀5到b1、b2油路通向双路制动阀7，双路制动阀7减压后从e1、e2进入紧急制动阀8、通过紧急制动阀8后从br1、br2口输出到制动管路g1、g2，在制动器油缸15前装有止回阀14，制动油通过止回阀14进入制动器油缸15实现制动。当多次制动后畜能器6内的压力下降到压力调节阀4设定的最低压力时，压力调节阀4的弹簧关闭了充液阀1的后腔，从而关闭了另一路N油口，重新为畜能器6充压、保压。实现制动的连续性。

管路防爆阀组5用于防止在工作过程中某一制动管路出现意外，造成制动失灵的情况下而设置的保护装置；紧急制动阀组8用于防止双路制动阀的意外故障，造成制动失灵而设置的保护装置；畜能器放油阀9、畜能器安全阀10主要是起安全保护作用；变速箱动力切断阀组11是为改善制动效果而设置的；止回阀14主要是改变制动油液的流向，保证每一次制动过程中的油液是新的，以尽量减少频繁制动造成的油液升温。

管路防爆阀组5由一个阀芯、两端各有一个弹簧组成。a为主进油路，中间两个油路b1、b2分别通向双路制动阀7的进油路。边上的两个弹簧腔n1、n2分别与双路制动阀7的出油口e1、e2相通。当制动阀正常工作时，两个弹簧腔n1、n2的压力基本相同。此时阀芯始终保持在中间位置，进油路与双路制动阀的进油路相通，油液顺利通过不受影响。当出现某一管路出现爆裂时，该管路的输出油压降为零，而另一路压力正常。此时，压力正常腔就会推动阀芯移动切断通往爆裂管路的油路。(如n2路出现故障，制动输出时e2管路就无压力。而e1输出正常。此时e1的压力通过n1将阀芯推下，切断通向n2的油路。)保证在某一管路出现爆裂时。另一管路还能继续工作。

紧急制动阀8是由阀杆和弹簧组成中间分别从双路制动阀7的出油口、畜能器6的油口及通往制动器br1、br2的出油口。当双路制动阀正常工作时，从畜能器6来的油口是封闭的。双路制动阀7的出油口与制动器15的进油口是相通的。双路制动阀7作用时制动压力可直接作用于制动器15上形成制动。当双路制动阀7由于某种原因无法制动时，只要拉动紧急制动阀8，此时畜能器6的油口与制动器15的油口直接相通，而双路制动阀7的油口被封闭，制动压力油从畜能器6通过S油路直接作用于制动器15上形成制动。从而防止双路制动阀7意外故障造成无法制动情况发生。该阀也可作临时停车制动用。

变速箱动力切断系统是由梭阀13及压力调节阀11组成。主要是在某些制动情况下要求切断传动动力而设计，由于工程机械主要为液力传动。其本身的动力性能可以保证在传动动力下进行制动，但效果有时不太好。故增加动力切断。压力调节阀11一路与双路制动阀7输出口相接，一路通操纵阀切断回路，一路与回油路相通。正常情况下，操纵阀切断油路与回油路相通，没有压力油送到操纵阀切断回路。当制动阀压力输出时，通过梭阀13把输出制动的最高压力就送到动力切断阀，当制动压力达到压力调节阀11设定压力时，压力调节阀打开了通往操纵阀的切断回路，并关闭了该路的回油路。操纵阀在压力油的作用下切断变速箱油路形成动力切断。这样制动效果与动力切断各取其一，从而既保证了制动性能又提高了制动效果。

止回阀14是安装在各个制动器进油口。目的是让进油路与回油路分开，其由阀体、一个小阀芯和弹簧组成，一端h与进油口相连，一端T 与回油口相通，中间k口与制动器进口连接。当没有制动压力油来时，

制动器的k口与T回油口相通。当制动压力油来时，阀芯迅速关闭T回油口打开h进油口，保证制动压力油能进入制动器，实现制动效果。当制动结束后，小阀芯在弹簧的作用下，迅速关闭进油口h，打开T回油口，让制动器内的油从k到回油口T流出。达到每次进油都是新鲜油液，以尽量减少频繁制动造成的油液升温。

畜能器放油阀9主要是为修理制动器时把畜能器内的压力油放空。以达到安全修理目的。畜能器安全阀10保证畜能器意外超压时可以得到保护而设定畜能器内的最高压力。

整个制动系统由阀体1（制动阀）、阀体2（紧急阀），阀体3（止回阀）组成。三组阀体可进行不同制动回路组合。满足不同客户的需求。在三个阀体上面分别加工有各种联接油口。可分别接进油口、回油口、N油口、畜能器、低压报警开关、制动信号发生装置等等，保证整个系统的电器连接接口。并与目前国内常用的液压制动系统可以互换互用。