專利名稱：一種汽車電動自控剎車防抱死裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及客車、貨車、半掛車等各類汽車的氣動剎車系統(tǒng)，特別是防抱死裝置。
現(xiàn)有汽車的氣動剎車系統(tǒng)由制動總泵10、繼動閥4、制動分泵3、空壓機13、氣壓調(diào)節(jié)器12、主貯氣筒8、前輪貯氣筒5、后輪貯氣筒6和連接氣路7組成，制動總泵10固定在剎車腳踏板下方，上下進氣口分別與前、后輪貯氣筒5、6相連通，上下出氣口分別與繼動閥4和兩前輪制動分泵3相連通，由制動分泵3控制制動器實現(xiàn)剎車動作。剎車時踏下腳踏剎車板，制動總泵10啟動繼動閥4，貯氣筒的氣體進入制動分泵3，使制動器將車輪抱死，達到剎車目的。這種氣動剎車系統(tǒng)應用廣泛，普遍見于各類客車、貨車及半掛車。在汽車高速行駛中剎車時，制動器突然抱死車輪，使車輪停止轉動，在慣性力作用下車輪仍向前滑動，靠地面與輪胎間摩擦力克服汽車的慣性力實現(xiàn)剎車。這種剎車系統(tǒng)雖然使用操作方便，制動有效，但也存在許多不足之處，如制動力附著系數(shù)未能充分利用，制動距離較長；側向力附著系數(shù)急劇減小，制動時轉向不靈，易發(fā)生扎頭、甩尾、跑偏現(xiàn)象，甚至翻車事故。還有輪胎磨損嚴重，加大了運輸成本等。如果是半掛車或帶掛車的貨車，由于氣路較長、前后輪剎車動作時間差明顯、掛車制動滯后于主車、易沖擊主車，造成扎頭、甩尾、增加制動距離。
本實用新型的目的，就是提供一種新型的汽車剎車防抱死裝置，改善制動效能、提高制動穩(wěn)定性及轉向穩(wěn)定性，盡量縮短制動距離，增加行車安全性，減輕輪胎磨損，提高運輸效益。
本實用新型的任務是這樣完成的設計制造一種汽車電動自控剎車防抱死裝置，與現(xiàn)有的汽車剎車氣路連接配套，這種裝置主要由集成放大塊20、腳踏電開關21，磁電機16、電磁控氣閥15組成。集成放大塊20安裝在駕駛室儀表盤上或儀表盤近旁；腳踏電開關21固定在腳踏剎車板下面原來安放制動總泵10的位置取代制動總泵10，磁電機16安裝在車輪的輪轂和靠盤上；電磁控氣閥15固定在汽車底盤上的制動分泵3近旁與車輪相對應；集成放大塊20與腳踏電開關21、磁電機16、電磁控氣閥15之間分別由電路聯(lián)接，電磁控氣閥15同時用氣路與貯氣筒和制動分泵3相連通。集成放大塊20的工作電路帶有電流輸入端、電流輸出端、訊號輸入端和指示燈，電流輸入端與腳踏電開關21相連接，電流輸出端與電磁控氣閥15相連接，訊號輸入端與磁電機16相連接。腳踏電開關21采用變電阻型式，它的電源輸入線與汽車電瓶22的正極相連接，電源輸出線與集成放大塊20的電流輸入端相連接。磁電機16由安裝在車輪輪轂上的組合式U型永久磁鐵圈和固定在車輪靠盤上的磁路及線圈組成，車轂上的組合式永久磁鐵作轉子，靠盤上的磁路、線圈作定子，線圈的正極由訊號輸出線17與集成放大塊20的訊號輸入端相連接，線圈負極與汽車底盤搭鐵。電磁控氣閥15的電磁鐵芯套裝變剛度錐形彈簧，電路正極由電流輸入線19與集成放大塊20的電流輸出端連接，電路負極與汽車底盤搭鐵，閥體的進氣口由氣路與汽車氣源相連通，出氣口由氣路與制動分泵3相連通。汽車采用這套裝置后的工作狀態(tài)為汽車行駛時車輪旋轉，車輪輪轂和靠盤上安裝的磁電機16形成交變磁場，發(fā)出交流信號，不斷輸送到集成放大塊20。當緊急剎車時，踏下腳踏剎車板，腳踏電開關21的電源輸出線將電瓶22的電流傳輸?shù)郊煞糯髩K20的電流輸入端，經(jīng)集成放大塊20的電源輸出端傳至電磁控氣閥15的電流輸入線19，控制電磁控氣閥15的氣閥門開啟，貯氣筒的氣流由進氣口進入電磁控氣閥15，再由出氣口進入制動分泵3，帶動制動器進行剎車。當制動器將車輪抱死時，車輪停轉，磁電機16訊號消失，集成放大塊20的訊號輸入端收不到訊號，集電極和發(fā)射極之間無動力電流通過，則電磁控氣閥15的電流輸入線19電流被切斷，氣閥門自行關閉，從而貯氣筒與制動分泵3之間的氣路被切斷。同時，電磁控氣閥15尾端的常開排氣孔自動打開，制動分泵3中的氣流經(jīng)排氣口排出，制動分泵3的推桿回位；制動器解除制動，放松車輪。這時車輪又恢復旋轉，磁電機16又發(fā)出訊號，傳到集成放大塊19的訊號輸入端，接通電流，集成放大塊20的電流輸出端將電流傳到電磁控氣閥15電流輸入線19，氣閥門開啟，貯氣筒氣流又經(jīng)過電磁控氣閥15進入制動分泵3，制動器又開始制動車輪。如此循環(huán)、反復進行，使車輪處于將抱死而未抱死的制動狀態(tài)，達到防抱死剎車的目的。另外，在汽車行駛中要減速制動時，可以由腳踏剎車踏板落下的位移量來控制，因腳踏電開關21采用可變電阻，當腳踏電開關21的行程較小時，電瓶22傳至腳踏電開關21的電流較小，經(jīng)集成放大塊20輸出的電流也較小，故電磁控氣閥15的氣閥門開啟程度也較小，氣流量及制動分泵3的氣壓隨之相應地減小，故制動器制動力降低，不致于抱死車輪，使車輪輪胎與地面之間以滾動狀態(tài)實現(xiàn)減速制動。隨著腳踏剎車板被踏下的位移行程增大，腳踏電開關21傳出的電流增大，制動力就增大，直至腳踏剎車板踏到底，制動力最大，即制動器與車輪處于將抱死而未抱死的狀態(tài)，車輪輪胎與地面之間處于邊滾邊滑的制動狀態(tài)，在防抱死的狀態(tài)下實現(xiàn)剎車制動。當貨車拖帶掛車時，根據(jù)主車采用本實用新型的結構改進，適當將掛車原氣路加以調(diào)整并安裝相應的磁電機16和電磁控氣閥15，并與主車留出的備用線路23、24分別接通，即可由主車集成放大塊19統(tǒng)一控制使用。
經(jīng)過上述設計、試制、試驗，證明本實用新型可以有效地改善制動效能，提高制動穩(wěn)定性和制動時轉向穩(wěn)定性及靈敏性，增加行車安全性，同時可以縮短制動距離，減輕輪胎磨損，降低行車成本，提高運輸效益。最主要的是能夠防止和減少因剎車不善而造成的交通事故，較好地實現(xiàn)了予計目的。
下面對附圖加以說明


圖1是現(xiàn)有的汽車氣壓制動系統(tǒng)示意圖；圖2是本實用新型整體示意圖。
圖中，1－氣管接頭，2－后輪制動氣路，3－制動分泵，4－繼動閥，5－前輪貯氣筒，6－后輪貯氣筒，7－連接管路，8－主貯氣筒，9－控制管路，10－制動總泵，11－前輪制動氣路，12－氣壓調(diào)節(jié)器，13－空氣壓縮機，14－制動燈線，15－電磁控氣閥，16－磁電機，17－磁電機訊號輸出線，18－前輪輸氣管路，19－電磁控氣閥電流輸入線，20－集成放大塊，21－腳踏電開關，22－電瓶，23－掛車磁電機備用線路，24－掛車電磁控氣閥備用輸電線路。
最后通過實施例對本實用新型作進一步說明。要將本實用新型安裝在CA151型大客車上，先將剎車腳踏板下的制動總泵拆掉，把腳踏電開關安裝在原來的制動總泵的位置。將3D系列的NPN型硅晶體管、電容及電阻等組成的6塊集成放大塊安裝在駕駛室儀表盤右邊，磁電機的組合式U型永久磁鐵圈裝在車輪輪轂內(nèi)凸緣上，并用彈性卡簧卡緊，把疊壓的導磁硅鋼片磁路固定在車輪靠盤上，在制動蹄片和輪轂內(nèi)凸緣中間的空間位置，在靠盤前部中間位置開有長扁口用于引出磁路，電樞線圈纏繞在引出的磁路上，并加以密封。采用DK12系列電磁閥在鐵芯尾部加裝變剛度錐形彈簧，與CA151汽車制動總泵下體部分改裝的控氣閥組裝成電磁控氣閥。電磁控氣閥共有四個，前輪的兩個分別固定在汽車底盤的車架縱梁前部兩側的兩前輪制動分泵近旁，后輪的兩個分別固定在后橋前邊的汽車底盤橫梁與縱梁的連接處，并與相應的后輪貯氣筒用氣路連通。
電路的連接各個磁電機的電樞線圈負極分別在底盤上搭鐵，線圈正極分別由訊號輸出線與集成放大塊的基極相連接，傳輸訊號。電瓶負極搭鐵，正極與腳踏電開關的電流輪入端相連，同時腳踏電開關的電源輸出線與集成放大塊的電流輸入端連接，由集成放大塊的發(fā)射極輸出動力電流，通過電流輸出端導線與各個電磁控氣閥的正極相連接，并控制電磁控氣閥的動作，電磁控氣閥的負極在底盤上搭鐵形成閉合回路。氣路的連接基本上是利用原有剎車氣路。后輪兩個電磁控氣閥的進氣口由氣路分別與兩個后輪貯氣筒相連，出氣口分別與兩個后輪的制動分泵相連通。主貯氣筒由氣路與后輪貯氣筒相連通，同時引出兩條支路與兩個前輪電磁控氣閥的進氣口連通，前輪電磁控氣閥的出氣口分別與相應的前輪制動分泵相連通。在實際操作過程中，由電路控制氣路，全套裝置動作協(xié)調(diào)一致。當行駛中需進行剎車時，踩腳踏剎車板壓下腳踏電開關，接通電瓶電源，并輸送至集成放大塊。隨腳踏電開關的導向柱塞位移行程的增大，兩導向塊接線柱間的電阻成比例減小，當位移增大到連接盤與兩導向塊電極接觸時，導向塊電極間的電阻短路，此時通電量最大，制動力也達到最大。松開腳踏剎車板，則腳踏電開關導向柱塞隨之松開，在回位彈簧作用下，電阻桿等自動回位，從而切斷電流，制動器解除制動。當腳踏電開關踏下，接通電源向集成放大塊輸入電流時，集成放大塊同時向電磁控氣閥輸出電流，控制電磁控氣閥打開氣閥門，使貯氣筒的氣流經(jīng)電磁控氣閥輸入到制動分泵，帶動制動器剎車。車輪不轉，則輪轂內(nèi)的磁電機的訊號消失，集成放大塊的訊號輸入端無訊號電流輸入，集電極和發(fā)射極之間無動力電流通過，也就切斷了集成放大塊向電磁控氣閥的電流輸出，電磁控氣閥的氣閥門自行關閉，同時尾端的常開排氣孔自動打開，則制動分泵中的氣流排出，制動器解除制動，放松車輪。在汽車慣性力的作用下，車輪恢復旋轉，磁電機隨之發(fā)出訊號，傳到集成放大塊的訊號輸入端，集電極與發(fā)射極之間接通，電流又傳到電磁控氣閥的電流輸入端，控制電磁控氣閥動作，氣閥門開啟，貯氣筒中的氣流又經(jīng)過電磁控氣閥進入制動分泵，使制動器制動車輪。如此反復循環(huán)，實現(xiàn)車輪防抱死制動。因為電流中斷與接通是瞬間實現(xiàn)轉換，車輪隨時處于將抱死而未抱死狀態(tài)，與地面接觸處于邊滾邊滑的摩擦狀態(tài)。在正常良好的路面上以50公里的時速行駛、貯氣筒壓力在每平方厘米5～6公斤的氣壓時剎車，制動距離與原剎車系統(tǒng)相比縮短0.5米，無跑偏、扎頭、甩尾現(xiàn)象，轉向穩(wěn)定性較好，減輕了輪胎磨損。整套裝置造價約600－700元，較原剎車系統(tǒng)節(jié)省了輸氣銅管、制動總泵，繼動閥等部件，延長輪胎使用壽命三分之一以上，每年僅節(jié)約輪胎即價值1000余元，更重要的是增強了剎車穩(wěn)定性及剎車制動時轉向穩(wěn)定性和行車安全性，可減少因制動而引起的交通事故，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
權利要求1.一種汽車剎車防抱死裝置，與汽車剎車氣路連接配套，其特征在于是由集成放大塊20、腳踏電開關21、磁電機16、電磁控氣閥15組成，集成放大塊20安裝在駕駛室儀表盤上或儀表盤近旁，腳踏電開關21固定在腳踏剎車板下面取代制動總泵10，磁電機16安裝在車輪的輪轂和靠盤上，電磁控氣閥15固定在汽車底盤上的制動分泵3近旁，與車輪相對應，集成放大塊20與腳踏電開關21、磁電機16、電磁控氣閥15之間分別由電路聯(lián)接，電磁控氣閥15同時用氣路與貯氣筒5、6、8及制動分泵3分別連通。
2.按照權利要求1所述的汽車剎車防抱死裝置，其特征在于所說的集成放大塊20的工作電路帶有電流輸入端、電流輸出端、訊號輸入端和指示燈，電流輸入端與腳踏電開關21相連接，電流輸出端與電磁控氣閥15相連接，訊號輸入端與磁電機16相連接。
3.按照權利要求1所述的汽車剎車防抱死裝置，其特征在于所說的腳踏電開關21采用變電阻型式，電源輸入線與汽車電瓶22的正極相連接，電源輸出線與集成放大塊20的電流輸入端相連接。
4.按照權利要求1所述的汽車剎車防抱死裝置，其特征在于所說的磁電機16由安裝在車輪輪轂上的組合永久磁鐵和固定在車輪靠盤上的磁路及線圈組成，線圈的正極由訊號輸出線17與集成放大塊20的訊號輸入端相連接，線圈負極與汽車底盤搭鐵。
5.按照權利要求1所述的汽車剎車防抱死裝置，其特征在于所說的電磁控氣閥15的電磁鐵芯周圍套裝變剛度錐型彈簧，電路正極由電流輸入線19與集成放大塊20的電流輸出端連接，電路負極與汽車底盤搭鐵，閥體的進氣口由氣路與汽車氣源相連通，出氣口由氣路與制動分泵3相連接。
專利摘要一種汽車電動自控剎車防抱死裝置，由集成放大塊、腳踏電開關、磁電機、電磁控氣閥組成，與原有的剎車氣路配套。集成放大塊安裝在儀表盤近旁，腳踏電開關固定在腳踏剎車板下面，磁電機安裝在輪轂和靠盤上，電磁控氣閥固定在制動分泵近旁，由電路控制氣路實現(xiàn)防抱死剎車。該裝置可以改善制動效能，提高制動穩(wěn)定性和轉向穩(wěn)定性，增加行車安全性，降低行車成本，減少交通事故。
文檔編號B60T15/38GK2202077SQ9424109
公開日1995年6月28日 申請日期1994年8月12日 優(yōu)先權日1994年8月12日
發(fā)明者郭廣榮 申請人:郭廣榮