一種雙壓制動缸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種雙壓制動缸，屬液壓傳動【技術領域】。它包括柱塞(42)，導套(45)，缸筒(46)，活塞(47)，彈簧(48)，密封(49)套，推桿(50)，調(diào)節(jié)螺釘(51)等。其結構與普通柱塞缸相似，只是在缸筒中設有活塞和彈簧，有兩種行程-壓力特性。雙壓制動缸是在研究電動汽車液控泵/馬達助力系統(tǒng)時，為解決機-液復合制動的操控問題而發(fā)明的。輕踩制動踏板，柱塞(42)內(nèi)縮，活塞(47)在油壓作用下后退，制動缸輸出低壓油，經(jīng)比例閥調(diào)節(jié)油壓泵/馬達的排量。緊急制動時，深踩制動踏板，活塞(47)被壓力油推至缸的端部，制動缸輸出高壓油，高壓油打開壓力閥進入制動輪缸，實現(xiàn)復合制動。
【專利說明】一種雙壓制動缸
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙壓制動缸，屬液壓元件【技術領域】。
【背景技術】
[0002]雙壓制動缸是在研究電動汽車液控泵/馬達助力系統(tǒng)時，為解決機一液復合制動的操控問題而發(fā)明的。近年來，為了節(jié)約能源保護環(huán)境，電動汽車作為主要技術方案而備受關注。發(fā)展電動汽車的主要技術障礙是動力蓄電池技術。容量是電池最為重要的性能指標。單體電池容量不是定數(shù)，它與電池的使用情況尤其是充放電倍率有關。過高的充放電倍率會明顯減小電池容量和循環(huán)使用壽命，因此，實際使用中電池的充放電倍率是被嚴格控制的，故而，現(xiàn)有動力電池還不能很好的適應車輛啟動、爬坡等工況對瞬間大電流的要求。針對這一問題，有學者提出電動汽車液壓助力方案。液壓傳動功率密度大，適合電動汽車啟停階段瞬時功率大的特點。車輛制動時可利用車輛慣性力驅(qū)動液壓泵將車輛動能轉化為液壓能儲存在液壓蓄能器中。車輛起步或加速時，再用蓄能器存儲的液壓能驅(qū)動液壓馬達給電機助力。因為有液壓輔助動力裝置在電力驅(qū)動和負載之間起功率緩沖作用，故可減小動力電池的瞬時充放電倍率。上述方案要求車輛制動時，先由液壓泵給驅(qū)動橋加載制動，緊急制動時讓車輛原有機械制動器同時動作，實現(xiàn)機-液復合制動，為此需要一種專門的操控裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提出一種雙壓制動缸方案，包括缸筒、缸蓋、柱塞、導套、活塞、彈簧、密封套、推桿、調(diào)節(jié)螺釘?shù)?。所述缸筒的左端設有缸蓋、導套，導套中裝有柱塞，其結構與普通柱塞缸一樣。上述缸筒中還設有活塞，它將缸筒分為左右兩個油腔，左側為柱塞腔，右側為彈簧腔?；钊覀仍O置彈簧，彈簧右側為密封套，密封套中有推桿。缸筒、密封套及推桿同心裝配，間隙配合，用密封圈密封。推桿右側為缸蓋，缸蓋中心螺孔中設置調(diào)節(jié)螺釘，其左端與推桿右端面接觸。缸筒上設有油口 P和油口 L，油口 P通柱塞腔，油口 L通彈簧腔。當柱塞向內(nèi)移動時，柱塞腔壓力油使活塞后退并壓縮彈簧，柱塞腔油壓緩慢上升。待活塞退至盡頭，若柱塞繼續(xù)向內(nèi)移動，則油壓將快速上升。油口 L為彈簧腔的卸油口。
[0004]本發(fā)明的特點
[0005]雙壓制動缸是在柱塞缸中加裝了一個活塞和彈簧，有兩種行程-壓力特性。當活塞處于自由狀態(tài)時，壓力對行程的變化率較小，該變化率可通過彈簧調(diào)節(jié)。當活塞被壓力油推至缸的端部不能運動時，壓力對行程的變化率增大，其值主要和外負載有關，可通過壓力閥調(diào)節(jié)。本發(fā)明的優(yōu)點是結構簡單，路感好，工作可靠，操作方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為雙壓制動缸結構示意圖
[0007]圖中標記:40.接頭，42.柱塞，43.防塵圈，44.密封圈，45.導套，46.缸筒，47.活塞，48.彈簧，49.密封套，50.推桿，51.調(diào)節(jié)螺釘，52.右缸蓋，53.鎖緊螺母，55.左端蓋
[0008]圖2為電動汽車液控泵/馬達助力系統(tǒng)原理圖
[0009]圖中標記:1.變速器，2.電機，3.分動器，4.液控比例閥，5.液壓泵/馬達，6.溢流閥，7.電磁換向閥，8.液控單向閥，9.高壓蓄能器，10.低壓蓄能器，11.固定阻尼孔，12.節(jié)流閥，13.單向順序閥二，14.制動主缸，15.行程開關二，16.制動踏板機構，17.梭閥，18.單向順序閥一，19.位移傳感器，20.助力缸，21.行程開關一，22.“油門”踏板機構
【具體實施方式】
[0010]所述制動缸如圖1，包括接頭40、柱塞42、防塵圈43、密封圈44、導套45、缸筒46、活塞47、彈簧48、密封套49、推桿50、調(diào)節(jié)螺釘51、右缸蓋52、鎖緊螺母53、左端蓋55。所述缸筒46的左端設有柱塞42，導套45、左缸蓋55及密封件43、44，其結構與普通柱塞缸一樣。上述缸筒中還設有活塞47，它將缸筒分為左右兩個油腔，左側為柱塞腔，右側為彈簧腔。活塞右側設置彈簧48，彈簧右側為密封套49，密封套49中有推桿50。缸筒46、密封套49及推桿50同心裝配，間隙配合，用密封圈密封。推桿50右側為右缸蓋52，右缸蓋52中心螺孔中設置調(diào)節(jié)螺釘51，其左端與推桿50右端面接觸。缸筒46上設有油口 P和油口 L，油口P通柱塞腔，油口 L通彈簧腔。當柱塞42向內(nèi)移動時，柱塞腔壓力油使活塞47后退并壓縮彈簧48，柱塞腔油壓緩慢上升。待活塞47退至盡頭，若柱塞42繼續(xù)向內(nèi)移動，則油壓將快速上升。油口 L為彈簧腔的卸油口。
[0011]關于應用本發(fā)明的電動汽車液控泵/馬達液壓助力系統(tǒng)
[0012]所述泵/馬達一蓄能器主回路包括液壓泵/馬達5、高壓蓄能器9、低壓蓄能器10、溢流閥6、電磁換向閥7、液控比例閥4、液控單向閥8、固定阻尼孔11、節(jié)流閥12、梭閥17。其中液壓泵/馬達5的傳動軸經(jīng)分動器3與電機2、驅(qū)動橋連接，其進出油口分別與電磁換向閥7的A、B油口連接。電磁換向閥7的P、T油口分別與高壓蓄能器9及低壓蓄能器10連接。溢流閥6與液壓泵/馬達5并聯(lián)。液控單向閥8、固定阻尼孔11、節(jié)流閥12串接在高壓蓄能器9和液壓泵/馬達5的控制油口之間。液控比例閥4的油口 P、A分別和高壓蓄能器9及液壓泵/馬達5的排量控制油口 K連接，油口 T與固定阻尼孔11和節(jié)流閥12之間的三通連接，控制油口 X與梭閥17出油口及液控單向閥8的控制油口連接。所述助力控制回路包括單向順序閥一 18、助力缸20、位移傳感器19、行程開關一 21及“油門”踏板機構22。其中梭閥17的左進油口接單向順序閥一 18的出油口，單向順序閥一 18的進油口接助力缸20的出油口，位移傳感器19與助力缸20機械固定連接。助力缸柱塞42外伸端與“油門”踏板機構22鉸接。所述制動控制回路包括制動踏板機構16、制動主缸14、單向順序閥二 13及行程開關二 15。其中制動踏板機構16與制動主缸柱塞外伸端鉸接。制動主缸14出油口與單向順序閥二 13進油口及梭閥17右進油口連接。單向順序閥二 13出油口接汽車的制動輪缸。
[0013]制動原理
[0014]車輛制動時踩下制動踏板16，制動主缸柱塞42向右移動，行程開關二 15發(fā)出位移信號，經(jīng)繼電器使電磁鐵DT3得電，電磁換向閥7換向，液壓泵/馬達5的I油口、O油口分別與低壓蓄能器10、高壓蓄能器9連接，液壓泵/馬達5處于泵工況。踏板16帶動制動主缸柱塞42繼續(xù)向右移動，缸內(nèi)油壓上升，壓力油推動活塞47右移壓縮彈簧48，缸內(nèi)油壓平緩上升。壓力油經(jīng)梭閥17到達液控比例閥4的控制油口 X。另外，制動主缸輸出壓力油使液控單向閥8導通，高壓蓄能器9中的壓力油經(jīng)液控單向閥8、固定阻尼孔11、節(jié)流閥12流向低壓蓄能器10，在節(jié)流閥12上產(chǎn)生壓降，該壓降對液控比例閥4油口 T形成背壓，用以補償高壓蓄能器壓力波動對制動扭矩產(chǎn)生的影響。比例閥閥芯在上述壓力油作用下向右移動，P-A閥口開啟，油口 A輸出壓力油。若忽略油口 T的背壓，比例閥4輸出壓力將與制動主缸14輸出壓力成比例，即與制動主缸柱塞42的行程成比例。因液壓泵/馬達5排量與比例閥4輸出壓力成比例，故與制動主缸柱塞42行程成比例，即與制動踏板16行程成比例。液壓泵/馬達5排量增大使其輸入扭矩增大，因其轉軸經(jīng)分動器3與驅(qū)動橋嚙合，故使汽車的行駛阻力增加。
[0015]液壓泵/馬達5從低壓蓄能器10吸入低壓油泵入高壓蓄能器9，即把車輛的動能轉化為液壓能存儲在液壓蓄能器中。
[0016]若遇緊急情況用力深踩制動踏板，活塞48被油壓推至底部，制動主缸14的壓力會急劇升高。當壓力達到單向順序閥13的調(diào)定值時，順序閥開啟，壓力油進入制動輪缸。此時，由液壓泵/馬達5和制動輪缸同時動作形成復合制動。制動結束，松開制動踏板，制動主缸柱塞42復位，制動輪缸釋放，液控比例閥4、電磁換向閥7復位，液壓泵/馬達5排量回零，制動力消失，液控單向閥8關閉。
[0017]所述液壓泵/馬達5可采用國產(chǎn)MYCY-14系列產(chǎn)品，但要對其變量機構進行改造。改造后，當控制壓力為零時排量亦為零，排量隨控制壓力升高而升高。液壓泵/馬達5的扭矩與其排量和工作壓力成正比，在其排量一定時，若高壓蓄能器9的壓力降低，則液壓泵/馬達5的扭矩便會減小。前述液控比例閥4油口 T的背壓隨高壓蓄能器9壓力降低而減小，液控比例閥4的出口壓力則隨其油口 T背壓的減小而增大，故由前述可知，當高壓蓄能器9壓力降低時，液壓泵/馬達5的排量會增加，這樣便可補償高壓蓄能器9壓力降低所引起的制動扭矩下降。通過節(jié)流閥12可調(diào)節(jié)壓力補償量。
【權利要求】
1.一種雙壓制動缸，其特征在于:包括接頭(40)、柱塞(42)、防塵圈(43)、密封圈(44)、導套(45)、缸筒(46)、活塞(47)、彈簧(48)、密封套(49)、推桿(50)、調(diào)節(jié)螺釘(51)、右缸蓋(52)、鎖緊螺母(53)、左端蓋(55)。所述缸筒(46)的左端設有柱塞(42)，導套(45)、左缸蓋(55)及密封件(43)、(44)，其結構與普通柱塞缸一樣。上述缸筒中還設有活塞(47),它將缸筒分為左右兩個油腔,左側為柱塞腔，右側為彈簧腔?；钊覀仍O置彈簧(48)，彈簧右側為密封套(49)，密封套(49)中有推桿(50)。缸筒(46)、密封套(49)及推桿(50)同心裝配，間隙配合，用密封圈密封。推桿(50)右側為右缸蓋(52)，右缸蓋(52)中心螺孔中設置調(diào)節(jié)螺釘(51)，其左端與推桿(50)右端面接觸。缸筒(46)上設有油口 P和油口 L，油口 P通柱塞腔，油口 L通彈簧腔。
【文檔編號】B60T13/12GK103950440SQ201410024998
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權日:2014年1月20日
【發(fā)明者】呂云嵩, 王玉榮, 鄒政耀, 郭均政, 施明松 申請人:南京工程學院