用于工程机械的液压驻车制动系统和工程机械.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020022943.5 (22)申请日 2020.01.07 (73)专利权人 卡特彼勒 （青州） 有限公司 地址 262500 山东省青州市南环路12999号 (72)发明人 陈亚军杨春永郭振策高乃修 胡昌云 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 牛晓玲吴鹏 (51)Int.Cl. B60T 13/16(2006.01) (54)实用新型名称 用于工程机械的液压驻车制动系统和工程 机械 (57)摘要 本实用新型涉及一种用于工程机械的液压 驻车制动。

2、系统， 包括： -泵装置， 其输入端与液压 油箱流体连接； -蓄能器， 其与所述泵装置的输出 端流体连接； -驻车制动装置， 其与蓄能器流体连 接； 其特征在于， 在蓄能器和驻车制动装置之间 设有增压装置， 其构造用于对来自蓄能器的液压 流体进行增压并且将增压后的液压流体输送到 驻车制动装置。 本实用新型还涉及一种包括这种 液压驻车制动系统的工程机械。 本实用新型的液 压驻车制动系统实现了在低压动力源的情况下 输出较高的制动压力， 同时解决了电磁换向阀截 止后增压装置与制动弹簧缸之间的补油问题。 另 外还可以提高制动响应速度。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 211519477 U。

3、 2020.09.18 CN 211519477 U 1.一种用于工程机械的液压驻车制动系统， 包括： -泵装置(1)， 其输入端与液压油箱(7)流体连接； -蓄能器(3a,3b)， 其与所述泵装置的输出端流体连接； -驻车制动装置(6)， 其与所述蓄能器流体连接； 其特征在于， 在所述蓄能器和所述驻车制动装置之间设置有增压装置(8)， 所述增压装置构造用于 对来自所述蓄能器的液压流体进行增压并且将增压后的液压流体输送到所述驻车制动装 置。 2.根据权利要求1所述的液压驻车制动系统， 其特征在于， 所述增压装置包括回位弹 簧， 所述回位弹簧构造用于促使所述增压装置复位。 3.根据权利要求2所述。

4、的液压驻车制动系统， 其特征在于， 所述增压装置具有通过活塞 彼此流体密封地间隔开的第一腔室、 第二腔室和位于第一腔室与第二腔室之间的中间腔 室， 其中， 所述活塞位于第一腔室的第一部分的横截面积大于活塞位于第二腔室的第二部 分的横截面积， 第一腔室与所述蓄能器流体连接， 第二腔室与所述驻车制动装置流体连接， 所述回位弹簧设置在中间腔室中， 并且构造用于朝向第一腔室偏压所述活塞。 4.根据权利要求3所述的液压驻车制动系统， 其特征在于， 所述中间腔室与所述液压油 箱流体连接， 并且所述中间腔室构造成当所述活塞朝向所述第二腔室移动时， 所述中间腔 室的容积变小。 5.根据权利要求1至4中任一项所。

5、述的液压驻车制动系统， 其特征在于， 在所述蓄能器 和所述驻车制动装置之间设置有过载补油装置(9)， 所述过载补油装置构造用于限制所述 增压装置的最大输出压力， 并且构造成能够向所述增压装置和所述驻车制动装置之间的容 腔补充液压流体。 6.根据权利要求5所述的液压驻车制动系统， 其特征在于， 所述过载补油装置包括并联 设置的溢流阀和单向阀， 所述溢流阀的进油口和所述单向阀的出油口均与所述增压装置的 输出端流体连接， 所述溢流阀的出油口和所述单向阀的进油口均与所述液压油箱流体连 接。 7.根据权利要求1至4中任一项所述的液压驻车制动系统， 其特征在于， 在所述蓄能器 和所述增压装置之间设置有电磁。

6、换向阀(4)， 所述电磁换向阀构造用于控制所述蓄能器和 所述增压装置之间的流体路径的连通和断开。 8.根据权利要求1至4中任一项所述的液压驻车制动系统， 其特征在于， 所述驻车制动 装置包括制动弹簧缸(10)、 制动蹄(11)和制动盘(12)， 当来自所述蓄能器的液压流体经由 所述增压装置流入所述制动弹簧缸时， 所述制动蹄和制动盘彼此脱开； 当所述蓄能器和所 述增压装置之间的流体路径断开时， 所述制动蹄和制动盘彼此接触。 9.根据权利要求1至4中任一项所述的液压驻车制动系统， 其特征在于， 在所述泵装置 和蓄能器之间设置有制动充液装置(2)， 所述制动充液装置构造成当所述蓄能器内的压力 低于预。

7、定的充液压力时对所述蓄能器充液， 当所述蓄能器内的压力达到预定的充液截止压 力时停止对所述蓄能器充液。 10.一种工程机械， 其特征在于， 所述工程机械包括根据权利要求1-9中任一项所述的 液压驻车制动系统。 权利要求书 1/2 页 2 CN 211519477 U 2 11.根据权利要求10所述的工程机械， 其特征在于， 所述工程机械是平地机。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211519477 U 3 用于工程机械的液压驻车制动系统和工程机械 技术领域 0001 本实用新型涉及驻车制动领域， 更具体地涉及一种用于工程机械的液压驻车制动 系统和工程机械。 背景技术 0002 诸如平地机、 。

8、装载机等的工程机械(作业机械， 机器)通常采用液压驻车制动系统 进行驻车制动。 例如， 一种现有技术中使用的液压驻车制动系统包括齿轮泵、 蓄能器、 驻车 制动装置和液压油箱。 在工程机械起动后， 齿轮泵从液压油箱抽取液压油， 对蓄能器进行充 液， 蓄能器在此过程存储能量， 直至达到蓄能器的充液截止压力。 在行车过程中， 蓄能器中 的液压油进入驻车制动装置， 使驻车制动装置的摩擦片脱开， 实现正常行车。 当需要驻车 时， 流向驻车制动装置的液压油被截止， 驻车制动装置复位， 摩擦片重新接触制动盘， 实现 驻车。 0003 上述驻车制动系统的释放压力受到行车制动系统的影响。 行车制动系统有两个重 。

9、要的压力值， 即蓄能器的充液压力和蓄能器的充液截止压力。 驻车制动系统的释放压力必 须大于蓄能器的充液压力。 为了满足这一关系， 可能会导致蓄能器的充液截止压力超出行 车制动系统的元件的设计压力， 对元件造成损坏。 0004 本实用新型旨在解决现有技术的这一技术问题。 实用新型内容 0005 本实用新型旨在进一步改进现有技术的液压驻车制动系统， 克服现有的液压驻车 制动系统的上述和其它缺点。 0006 根据本实用新型， 提供了一种用于工程机械的液压驻车制动系统， 其包括： 0007 -泵装置， 其输入端与液压油箱流体连接； 0008 -蓄能器， 其与所述泵装置的输出端流体连接； 0009 -驻。

10、车制动装置， 其与所述蓄能器流体连接； 0010 其特征在于， 0011 在所述蓄能器和所述驻车制动装置之间设置有增压装置， 所述增压装置构造用于 对来自所述蓄能器的液压流体进行增压并且将增压后的液压流体输送到所述驻车制动装 置。 0012 该液压驻车制动系统通过增加增压装置能够在蓄能器的充液压力和充液截止压 力比较小的情况下实现比较大的驻车制动压力的输出。 0013 有利地， 增压装置包括回位弹簧， 所述回位弹簧构造用于促使所述增压装置复位。 通过在增压装置中设置回位弹簧， 可以提高工程机械的制动响应速度。 0014 有利地， 增压装置具有通过活塞彼此流体密封地间隔开的第一腔室、 第二腔室和。

11、 位于第一腔室与第二腔室之间的中间腔室， 其中， 所述活塞位于第一腔室的第一部分的横 截面积大于活塞位于第二腔室的第二部分的横截面积， 第一腔室与所述蓄能器流体连接， 说明书 1/5 页 4 CN 211519477 U 4 第二腔室与所述驻车制动装置流体连接， 回位弹簧设置在中间腔室中， 并且构造用于朝向 第一腔室偏压所述活塞。 0015 有利地， 所述中间腔室与液压油箱流体连接， 并且所述中间腔室构造成当所述活 塞朝向所述第二腔室移动时， 所述中间腔室的容积变小。 0016 有利地， 在蓄能器和驻车制动装置之间设置有过载补油装置， 所述过载补油装置 构造用于限制所述增压装置的最大输出压力，。

12、 并且构造成能够向所述增压装置和所述驻车 制动装置之间的容腔补充液压流体。 0017 有利地， 所述过载补油装置包括并联设置的溢流阀和单向阀， 所述溢流阀的进油 口和所述单向阀的出油口均与所述增压装置的输出端流体连接， 所述溢流阀的出油口和所 述单向阀的进油口均与液压油箱流体连接。 0018 有利地， 在蓄能器和增压装置之间设置有电磁换向阀， 所述电磁换向阀构造用于 控制所述蓄能器和所述增压装置之间的流体路径的连通和断开。 0019 有利地， 驻车制动装置包括制动弹簧缸、 制动蹄和制动盘， 当来自所述蓄能器的液 压流体经由所述增压装置流入所述制动弹簧缸时， 所述制动蹄和制动盘彼此脱开； 当所述。

13、 蓄能器和所述增压装置之间的流体路径断开时， 所述制动蹄和制动盘彼此接触。 0020 有利地， 在泵装置和蓄能器之间设置有制动充液装置， 所述制动充液装置构造成 当蓄能器内的压力低于预定的充液压力时对蓄能器充液， 当蓄能器内的压力达到预定的充 液截止压力时停止对蓄能器充液。 0021 根据本实用新型， 还提供了一种工程机械， 所述工程机械包括根据本实用新型的 液压驻车制动系统。 有利地， 所述工程机械是平地机。 0022 本实用新型的液压驻车制动系统通过增加增压装置实现了在低压动力源的情况 下输出较高的制动压力； 通过增加过载补油装置和增压装置的回位弹簧解决了电磁换向阀 截止后增压装置与制动弹。

14、簧缸之间的补油问题(或油液不足问题)。 另外， 增压装置中的回 位弹簧还可以提高制动响应速度。 附图说明 0023 下面将参照示意性的附图更详细地描述本实用新型。 附图及相应的实施例仅是为 了说明的目的， 而非用于限制本实用新型。 其中： 0024 图1示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的液压驻车制动系统的原理图； 0025 图2是图1中的驻车制动装置的放大视图。 具体实施方式 0026 以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。 在下面的描述中， 阐述了 许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。 但是， 对于所属 技术领域内的技术人员明显的是， 本实用新型的。

15、实现可不具有这些具体细节中的一些。 此 外， 应当理解的是， 本实用新型并不限于所介绍的特定实施例。 相反， 可以考虑用下面的特 征和要素的任意组合来实施本实用新型， 而无论它们是否涉及不同的实施例。 0027 图1示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的液压驻车制动系统的原理图。 如图1所示， 该液压驻车制动系统包括泵装置1、 制动充液装置2、 蓄能器3a、 3b、 电磁换向阀 说明书 2/5 页 5 CN 211519477 U 5 4、 驻车制动装置6和液压油箱7。 设置两个或者更多个蓄能器是为了增加工程机械的安全性 和冗余性。 0028 泵装置1例如可以是齿轮泵， 也可以是其它合适的泵。

16、送装置。 泵装置1的输入端与 液压油箱7流体连接， 用于从液压油箱抽吸液压流体(例如液压油)。 制动充液装置2构造用 于为蓄能器3a,3b供给液压流体， 制动充液装置2的进油口与泵装置1的输出端流体连接。 0029 制动充液装置2构造成当蓄能器3a、 3b内的压力低于预定的充液压力(例如12MPa) 时对蓄能器充液， 当蓄能器3a、 3b内的压力达到预定的充液截止压力(例如17MPa)时停止对 蓄能器充液。 因此， 制动充液装置2能够使蓄能器中的压力保持在一定范围内。 制动充液装 置的结构在本领域是已知的， 这里不再详细描述。 0030 驻车制动装置6与蓄能器3a、 3b流体连接。 电磁换向阀。

17、4设置在蓄能器3a、 3b和驻车 制动装置6之间， 其构造用于控制蓄能器3a、 3b和驻车制动装置6之间的流体路径的连通和 断开。 0031 图2示出了驻车制动装置6的放大视图。 驻车制动装置6包括制动弹簧缸10、 制动蹄 11和制动盘12。 在液压流体进入驻车制动装置6的制动弹簧缸10后， 压缩设置在制动弹簧缸 10中的弹簧， 使制动蹄11与制动盘12脱开， 实现正常行车。 当制动弹簧缸在弹簧的作用下复 位时， 制动蹄11重新接触到制动盘12， 实现驻车。 0032 在图1所示的实施例中， 电磁换向阀4构造成二位三通阀， 其具有与蓄能器流体连 接的第一端口、 与液压油箱7流体连接的第二端口、。

18、 和与驻车制动装置6流体连接的第三端 口。 在图1所示的第一位置， 电磁换向阀4的第二端口和第三端口流体连通， 蓄能器和驻车制 动装置6之间的流体路径断开。 当电磁换向阀4通电时， 电磁换向阀4切换到第二位置， 电磁 换向阀4的第一端口和第三端口流体连通， 蓄能器和驻车制动装置6之间的流体路径连通。 可以理解的是， 电磁换向阀4可以具有其它任何适当的结构， 只要其能够实现上面描述的功 能即可。 0033 如图1所示， 根据本实用新型的液压驻车制动系统还包括设置在蓄能器和驻车制 动装置6之间的增压装置8， 增压装置8构造用于对来自蓄能器的液压流体进行增压并且将 增压后的液压流体输送到驻车制动装置。

19、6。 通过增压装置8， 能够在蓄能器的充液压力和充 液截止压力比较小的情况下实现比较大的驻车制动压力的输出。 0034 在图1所示的实施例中， 增压装置8具有通过活塞彼此流体密封地间隔开的第一腔 室、 第二腔室和位于第一腔室与第二腔室之间的中间腔室， 其中， 该活塞位于第一腔室的第 一部分的横截面积大于活塞位于第二腔室的第二部分的横截面积， 第一腔室通过P1口与电 磁换向阀4流体连接， 第二腔室通过P2口与驻车制动装置6流体连接， 在中间腔室中设置有 回位弹簧， 该回位弹簧构造用于朝向第一腔室偏压活塞。 中间腔室通过T口与液压油箱7流 体连接， 并且中间腔室构造成当活塞朝向第二腔室移动时， 中。

20、间腔室的容积变小。 0035 在其它实施例中， 增压装置8的回位弹簧也可以设置在第一腔室和/或第二腔室 中， 并且构造用于朝向第一腔室偏压活塞。 0036 此外， 在蓄能器和驻车制动装置6之间设置有过载补油装置9， 该过载补油装置一 方面构造用于限制增压装置8的最大输出压力， 另一方面构造成能够向增压装置8和驻车制 动装置6之间的油路补充液压流体。 0037 在图1所示的实施例中， 过载补油装置9包括并联设置的溢流阀和单向阀， 溢流阀 说明书 3/5 页 6 CN 211519477 U 6 的进油口和单向阀的出油口均与增压装置8的输出端(P2口)流体连接， 溢流阀的出油口和 单向阀的进油口均。

21、与液压油箱7流体连接。 溢流阀设置有预先设定的压力阈值， 当增压装置 8的输出压力超过该压力阈值时， 溢流阀将从流体断开位置切换到流体连通位置， 使多余的 压力泄放到液压油箱7。 0038 另外， 在增压装置8的P2口处设置有测压口5， 用于监测增压装置8的输出压力。 测 压口5同时具有初始排气功能。 例如在系统初始启动时， 如果系统没有提前灌注液压流体， 则可以通过测压口5排出增压装置8与驻车制动装置6之间的气体。 0039 需要指出的是， 增压装置8和过载补油装置9的结构可以不同于图1所示的结构， 而 是可以具有任何其它适当的结构， 只要它们能够实现上面描述的功能即可。 0040 工业适用。

22、性 0041 根据本实用新型的液压驻车制动系统可广泛应用于各种工程机械中， 例如平地 机、 装载机等。 下面详细描述该液压驻车制动系统的驻车制动工作原理。 0042 在工程机械起动后， 泵装置1从液压油箱7抽取液压流体， 液压流体通过制动充液 阀2到达蓄能器3a、 3b， 对蓄能器3a、 3b进行充液， 直至达到蓄能器的充液截止压力。 蓄能器 在此过程存储能量。 0043 在行车过程中， 电磁换向阀4通电， 蓄能器中的液压流体经由电磁换向阀4和增压 装置8的P1口进入增压装置8的第一腔室。 经过增压后的液压流体通过增压装置8的P2口输 出到驻车制动装置6， 使制动蹄11与制动盘12脱开， 实现。

23、正常行车。 在此过程中， 由于设置有 过载补油装置9(具体而言是过载补油装置9所包括的溢流阀)， 因此能够保护驻车制动装置 6， 防止压力过载造成元件损坏。 另外， 如前所述， 当增压装置8的活塞朝向第二腔室移动时， 中间腔室的容积变小， 中间腔室中多余的液压流体通过T口流回到液压油箱7。 0044 当需要驻车时， 电磁换向阀4断电， 从蓄能器流向驻车制动装置6的液压流体在电 磁换向阀4处被截止。 驻车制动装置6的制动弹簧缸10在弹簧的作用下复位， 使制动蹄11重 新接触到制动盘12， 实现驻车。 在此过程中需要为增压装置8与制动弹簧缸10之间的容腔 (即， 可容纳液压流体的空间)进行补油， 。

24、否则会造成增压装置8中的活塞无法复位。 在本实 用新型的液压驻车制动系统中， 在增压装置8的中间腔室中的回位弹簧的作用下， 第一腔室 中的液压流体通过电磁换向阀4流回液压油箱7， 同时在第二腔室中形成负压， 迫使过载补 油装置9中的单向阀打开， 以使液压油箱7中的液压流体为第二腔室进行补油。 在此过程中， 增压装置8中的活塞朝向第一腔室移动， 中间腔室的容积变大， 通过增压装置8中的T口从液 压油箱7实现补油。 0045 在根据本实用新型的液压驻车制动系统中， 通过增加增压装置实现了在低压动力 源的情况下输出较高的制动压力； 通过增加过载补油装置和增压装置的回位弹簧解决了电 磁换向阀截止后增压。

25、装置与制动弹簧缸之间的补油问题(或油液不足问题)。 另外， 增压装 置中的回位弹簧还可以提高制动响应速度。 0046 上面借助具体实施例对本实用新型的液压驻车制动系统进行了描述。 对本领域技 术人员而言显而易见的是， 可以在不脱离本实用新型的设计原理的情况下对本实用新型的 液压驻车制动系统做出多种改变和变形。 例如， 本实用新型的实施可以不包含所描述的具 体特征中的部分特征， 并且本实用新型也不局限于所描述的具体实施例， 而是可以设想所 描述的特征和要素的任意组合。 结合对说明书的考虑及所公开的液压驻车制动系统的实 说明书 4/5 页 7 CN 211519477 U 7 践， 其它实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。 说明书和示例仅被视为示例性 的， 真正的范围由所附权利要求及它们的等同方案表示。 说明书 5/5 页 8 CN 211519477 U 8 图1 图2 说明书附图 1/1 页 9 CN 211519477 U 9 。