本發(fā)明型涉及礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是一種風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鼓式制動(dòng)器應(yīng)用于各種工程車輛中，對(duì)各種礦車的安全性起著關(guān)鍵作用。

礦車所用的鼓式制動(dòng)器具有成本低、制動(dòng)相對(duì)可靠、維護(hù)費(fèi)用低、重量較輕等優(yōu)點(diǎn)。由于礦車通常在路況較差、彎曲、坡道長(zhǎng)、坡度陡的路上行駛，使得駕駛員在駕駛過程中會(huì)經(jīng)常剎車制動(dòng)，而且礦車的重量大，在相同的速度下，礦車具有的慣性大，因此對(duì)制動(dòng)器的可靠性與制動(dòng)器的制動(dòng)效果具有十分高的要求。

由于礦車上使用的鼓式制動(dòng)器散熱差，因此不僅要對(duì)鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)改造，還應(yīng)當(dāng)給升級(jí)改造后的鼓式制動(dòng)器陪有一套可靠的制動(dòng)控制系統(tǒng)，以提高車在行駛過程中的安全性，而傳統(tǒng)的制動(dòng)器控制系統(tǒng)不具備對(duì)風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制功能，因此在升級(jí)后的鼓式制動(dòng)器應(yīng)當(dāng)有一套匹配的制動(dòng)控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述風(fēng)冷鼓式制動(dòng)器的控制系統(tǒng)的需要，本發(fā)明的技術(shù)目的在于提供一種能夠提高鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)性能、提高散熱能力、高可靠性、具有故障警示功能的一種控制系統(tǒng)，通過這種控制系統(tǒng)不僅能夠解決在礦車長(zhǎng)時(shí)間剎車后的散熱問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括：制動(dòng)蹄、摩擦片、制動(dòng)鼓，所述摩擦片設(shè)于制動(dòng)蹄上，所述摩擦片與制動(dòng)蹄設(shè)于制動(dòng)鼓內(nèi)部，所述制動(dòng)蹄上設(shè)有柱銷，所述柱銷與制動(dòng)輪缸的活塞桿相連，所述制動(dòng)輪缸的缸體固定在支柱上，所述制動(dòng)輪缸的數(shù)量為4個(gè)，所述支柱固定于制動(dòng)底板上，所述制動(dòng)底板上設(shè)有進(jìn)氣管、排氣管，所述進(jìn)氣管上設(shè)有進(jìn)風(fēng)機(jī)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有過濾器，所述排氣管的出口設(shè)有蝶閥，所述蝶閥上設(shè)有電控裝置，所述制動(dòng)輪缸內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，所述制動(dòng)鼓外設(shè)有測(cè)溫儀，所述測(cè)溫儀為紅外線測(cè)溫儀，所述測(cè)溫儀、壓力傳感器通過數(shù)據(jù)線與礦車內(nèi)的ECU連接，所述ECU與顯示器相連，所述ECU與信號(hào)處理器相連，所述信號(hào)處理器與進(jìn)風(fēng)機(jī)上設(shè)有的電控裝置相連。

上述技術(shù)方案中，在制動(dòng)輪缸內(nèi)設(shè)有的壓力傳感器能夠?qū)⒅苿?dòng)輪缸內(nèi)的液壓實(shí)時(shí)傳給ECU，ECU通過計(jì)算可知制動(dòng)輪缸能否正常工作，設(shè)有的紅外測(cè)溫儀能夠不占用制動(dòng)鼓內(nèi)的空間，紅為測(cè)溫儀也為非接觸式測(cè)溫，溫度測(cè)量更簡(jiǎn)單、方便，紅外測(cè)溫儀將測(cè)得的溫度信號(hào)傳給ECU，ECU將溫度信號(hào)發(fā)送給顯示器，顯示器顯示所測(cè)得的溫度，ECU發(fā)出的信號(hào)命令通過信號(hào)處理器轉(zhuǎn)換后發(fā)送給電控裝置，以此控制進(jìn)風(fēng)機(jī)的開/閉及轉(zhuǎn)速。

一種風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)，所述壓力傳感器將測(cè)得的制動(dòng)輪缸內(nèi)的油壓信號(hào)P傳送給ECU，所述ECU內(nèi)預(yù)設(shè)有壓力的最大值Pmax，若P大于Pmax，則所述ECU判斷為制動(dòng)輪缸內(nèi)的油壓過大，所述ECU向顯示器發(fā)送顯示“制動(dòng)油壓過大”字樣的警示信息；制動(dòng)時(shí)，若制動(dòng)輪缸內(nèi)的油壓P小于Pmin，所述Pmin為制動(dòng)時(shí)的最小油壓值，則所述ECU判斷為油管管路遭到破壞，所述ECU向顯示器發(fā)送顯示“制動(dòng)系統(tǒng)危險(xiǎn)”字樣的警示信息；所述紅外測(cè)溫儀測(cè)得的溫度t，所述ECU內(nèi)設(shè)有鼓式制動(dòng)器能夠正常制動(dòng)的最大溫度T，所述紅外測(cè)溫儀將測(cè)得的溫度t以電信號(hào)實(shí)時(shí)發(fā)送給ECU，所述ECU接收到紅外測(cè)溫儀的溫度信號(hào)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，若t≤T，則ECU判斷為鼓式制動(dòng)器能夠正常工作，ECU不采取任何動(dòng)作，若t≥T，則ECU判斷為鼓式制動(dòng)器存在制動(dòng)失靈的可能，此時(shí)鼓式制動(dòng)器溫度過高，所述ECU向進(jìn)風(fēng)機(jī)的電控裝置發(fā)送打開進(jìn)風(fēng)機(jī)的信號(hào)命令，所述信號(hào)命令通過信號(hào)處理器的處理，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的電控裝置接收到ECU的信號(hào)命令后打開進(jìn)風(fēng)機(jī)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有四種風(fēng)速，若30℃≥t-T＞0℃時(shí)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為第一檔，若80℃≥t-T＞30℃時(shí)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為第二檔，若150℃≥t-T＞80℃時(shí)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為第三檔，若t-T＞150℃時(shí)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為第四檔；

所述鼓式制動(dòng)器降溫后，所述紅外測(cè)溫儀測(cè)得的溫度t≤150℃時(shí)，所述ECU判斷為鼓式制動(dòng)器能夠正常工作，所述ECU給進(jìn)風(fēng)機(jī)的電控裝置發(fā)送關(guān)閉進(jìn)風(fēng)機(jī)的命令信號(hào)，所述命令信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理器的處理后傳給進(jìn)風(fēng)機(jī)的電控裝置，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)的電控裝置收到命令信號(hào)后，執(zhí)行關(guān)閉進(jìn)風(fēng)機(jī)的命令，所述ECU將所述測(cè)得的制動(dòng)器溫度t實(shí)時(shí)顯示在顯示器中，若在車輛行駛過程中，所述鼓式制動(dòng)器的溫度t連續(xù)2min保持在400℃以上，則所述ECU給顯示器發(fā)送顯示“制動(dòng)器危險(xiǎn)”的警示信息信號(hào)，所述顯示器顯示警示信息。

上述技術(shù)方案中，由于上述結(jié)構(gòu)，通過在制動(dòng)輪缸內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，通過ECU與顯示器能夠及時(shí)知道制動(dòng)輪缸或制動(dòng)液壓管能否正常工作，通過紅外測(cè)溫儀將測(cè)得的礦車制動(dòng)器溫度發(fā)送給ECU，在ECU內(nèi)對(duì)制動(dòng)器設(shè)有四種溫度控制模式，通過在四種溫度控制模式能夠靈活地控制制動(dòng)器的溫度，能夠及時(shí)將制動(dòng)器的溫度降低，并且能節(jié)省能源，若制動(dòng)器的溫度t連續(xù)2min保持在400℃以上，則很可能降溫系統(tǒng)有故障，降溫模式失效，能夠及時(shí)通知駕駛員，避免危險(xiǎn)的發(fā)送。

一種風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)，所述紅外線測(cè)溫儀可為短波紅外測(cè)溫儀，所述紅外測(cè)溫儀為雙色測(cè)溫儀，所述紅外測(cè)溫儀的最佳波長(zhǎng)為0.8～1.0μm。

由于上述結(jié)構(gòu)，通過將紅外測(cè)溫儀設(shè)為短波式、雙色溫紅外測(cè)溫儀，測(cè)量制動(dòng)器溫度的紅外測(cè)溫儀的最佳波長(zhǎng)為0.8～1.0μm，使得測(cè)量更準(zhǔn)確。

一種風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)，所述壓力傳感器為應(yīng)變膜片式壓力傳感器，所述應(yīng)變膜片式壓力傳感器承受的額定壓力為所述管道內(nèi)最大可能壓力的1.3倍。

由于上述結(jié)構(gòu)，由于應(yīng)變膜片式壓力傳感器的體積小而且非線性較好，具有高可靠性與準(zhǔn)確性，為了保證壓力傳感器不被損壞，壓力傳感器的承受的額定壓力應(yīng)至少為所述管道內(nèi)最大可能壓力的1.3倍。

一種風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)，所述信號(hào)處理器為D/A 轉(zhuǎn)換器，所述D/A 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換方式為并行數(shù)模轉(zhuǎn)換方式。

由于上述結(jié)構(gòu)，所述D/A 轉(zhuǎn)換器設(shè)為并行數(shù)模轉(zhuǎn)換方式使得轉(zhuǎn)換速率高，轉(zhuǎn)換結(jié)果可靠。

本發(fā)明的有益效果是:

1、所述在制動(dòng)器外設(shè)有的紅外測(cè)溫儀所測(cè)數(shù)據(jù)能夠傳給ECU處理，從而控制進(jìn)風(fēng)機(jī)與排氣閥的開/閉，達(dá)到給鼓式制動(dòng)器降溫的目的，這樣能高效控制散熱殼內(nèi)的溫度，使得整個(gè)控制系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)少，增加控制系統(tǒng)的可靠性，對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行風(fēng)冷，使鼓式制動(dòng)器的溫度在安全范圍內(nèi)，若鼓式制動(dòng)器的溫度不在安全范圍內(nèi)，還可通過顯示器對(duì)駕駛員進(jìn)行警示；

2、通過在制動(dòng)輪缸內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，能夠通過顯示器顯示所測(cè)得的壓力信息，并在壓力不正常時(shí)，能夠通過顯示器對(duì)駕駛員提醒，增加了行車安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的控制示意圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1為制動(dòng)蹄、2為摩擦片、3為制動(dòng)鼓、4為進(jìn)風(fēng)機(jī)、5為回位彈簧、6為制動(dòng)輪缸、7為引流板、8為進(jìn)氣管、9為排氣管、10為排氣閥、11為支柱、12為柱銷、13為制動(dòng)底板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

如圖1及圖2所示的風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)，包括制動(dòng)蹄1、摩擦片2、制動(dòng)鼓3、進(jìn)風(fēng)機(jī)4、回位彈簧5、制動(dòng)輪缸6、引流板7、進(jìn)氣管8、排氣管9、排氣閥10、支柱11、柱銷12、制動(dòng)底板13，所述摩擦片2設(shè)于制動(dòng)蹄1上，所述摩擦片2與制動(dòng)蹄1設(shè)于制動(dòng)鼓3內(nèi)部，所述制動(dòng)蹄1上設(shè)有柱銷12，所述柱銷12與制動(dòng)輪缸6的活塞桿相連，所述制動(dòng)輪缸6的缸體固定在支柱11上，所述制動(dòng)輪缸6的數(shù)量為4個(gè)，所述支柱11固定于制動(dòng)底板13上，所述制動(dòng)底板13上設(shè)有進(jìn)氣管8、排氣管9，所述進(jìn)氣管8上設(shè)有進(jìn)風(fēng)機(jī)4，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)4的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有過濾器，所述排氣管9的出口設(shè)有蝶閥，所述蝶閥上設(shè)有電控裝置，所述制動(dòng)輪缸6內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，所述制動(dòng)鼓3外設(shè)有測(cè)溫儀，所述測(cè)溫儀為紅外線測(cè)溫儀，所述測(cè)溫儀、壓力傳感器通過數(shù)據(jù)線與礦車內(nèi)的ECU連接，所述ECU與顯示器相連，所述ECU與信號(hào)處理器相連，所述信號(hào)處理器與進(jìn)風(fēng)機(jī)4上設(shè)有的電控裝置相連；所述壓力傳感器將測(cè)得的制動(dòng)輪缸6內(nèi)的油壓信號(hào)P傳送給ECU，所述ECU內(nèi)預(yù)設(shè)有壓力的最大值Pmax，若P大于Pmax，則所述ECU判斷為制動(dòng)輪缸6內(nèi)的油壓過大，所述ECU向顯示器發(fā)送顯示“制動(dòng)油壓過大”字樣的警示信息；制動(dòng)時(shí)，若制動(dòng)輪缸6內(nèi)的油壓P小于Pmin，所述Pmin為制動(dòng)時(shí)的最小油壓值，則所述ECU判斷為油管管路遭到破壞，所述ECU向顯示器發(fā)送顯示“制動(dòng)系統(tǒng)危險(xiǎn)”字樣的警示信息；所述紅外測(cè)溫儀測(cè)得的溫度t，所述ECU內(nèi)設(shè)有鼓式制動(dòng)器能夠正常制動(dòng)的最大溫度T，所述紅外測(cè)溫儀將測(cè)得的溫度t以電信號(hào)實(shí)時(shí)發(fā)送給ECU，所述ECU接收到紅外測(cè)溫儀的溫度信號(hào)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，若t≤T，則ECU判斷為鼓式制動(dòng)器能夠正常工作，ECU不采取任何動(dòng)作，若t≥T，則ECU判斷為鼓式制動(dòng)器存在制動(dòng)失靈的可能，此時(shí)鼓式制動(dòng)器溫度過高，所述ECU向進(jìn)風(fēng)機(jī)4的電控裝置發(fā)送打開進(jìn)風(fēng)機(jī)4的信號(hào)命令，所述信號(hào)命令通過信號(hào)處理器的處理，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)4的電控裝置接收到ECU的信號(hào)命令后打開進(jìn)風(fēng)機(jī)4，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速有四種風(fēng)速，若30℃≥t-T＞0℃時(shí)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速為第一檔，若80℃≥t-T＞30℃時(shí)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速為第二檔，若150℃≥t-T＞80℃時(shí)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速為第三檔，若t-T＞150℃時(shí)，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速為第四檔；

所述鼓式制動(dòng)器降溫后，所述紅外測(cè)溫儀測(cè)得的溫度t≤150℃時(shí)，所述ECU判斷為鼓式制動(dòng)器能夠正常工作，所述ECU給進(jìn)風(fēng)機(jī)4的電控裝置發(fā)送關(guān)閉進(jìn)風(fēng)機(jī)4的命令信號(hào)，所述命令信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理器的處理后傳給進(jìn)風(fēng)機(jī)4的電控裝置，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)4的電控裝置收到命令信號(hào)后，執(zhí)行關(guān)閉進(jìn)風(fēng)機(jī)4的命令，所述ECU將所述測(cè)得的制動(dòng)器溫度t實(shí)時(shí)顯示在顯示器中，若在車輛行駛過程中，所述鼓式制動(dòng)器的溫度t連續(xù)2min保持在400℃以上，則所述ECU給顯示器發(fā)送顯示“制動(dòng)器危險(xiǎn)”的警示信息信號(hào)，所述顯示器顯示警示信息；所述紅外線測(cè)溫儀可為短波紅外測(cè)溫儀，所述紅外測(cè)溫儀為雙色測(cè)溫儀，所述紅外測(cè)溫儀的最佳波長(zhǎng)為0.8～1.0μm；所述壓力傳感器為應(yīng)變膜片式壓力傳感器，所述應(yīng)變膜片式壓力傳感器承受的額定壓力為所述管道內(nèi)最大可能壓力的1.3倍；所述信號(hào)處理器為D/A 轉(zhuǎn)換器，所述D/A 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換方式為并行數(shù)模轉(zhuǎn)換方式。

本發(fā)明的風(fēng)冷鼓式礦車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)的控制過程為：

礦車駕駛員在礦車需要減速時(shí)踩下制動(dòng)踏板，使得制動(dòng)油液流入制動(dòng)輪缸6，制動(dòng)輪缸6內(nèi)的活塞推動(dòng)摩擦片2緊壓制動(dòng)鼓3產(chǎn)生摩擦而形成制動(dòng)，在駕駛員松開制動(dòng)踏板，制動(dòng)油液回流，使得制動(dòng)輪缸6內(nèi)的活塞縮回，在回位彈簧的作用下，制動(dòng)蹄1與摩擦片2向遠(yuǎn)離制動(dòng)鼓3的方向移動(dòng)，使得制動(dòng)器處于非制動(dòng)狀態(tài)；制動(dòng)時(shí)，若制動(dòng)輪缸6內(nèi)的油壓P小于Pmin，所述Pmin為制動(dòng)時(shí)的最小油壓值，則所述ECU判斷為油管管路遭到破壞，所述ECU向顯示器發(fā)送顯示“制動(dòng)系統(tǒng)危險(xiǎn)”字樣的警示信息；在較長(zhǎng)時(shí)間的制動(dòng)后，鼓式制動(dòng)器會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，為了使得制動(dòng)器保持良好的制動(dòng)效果，通過以下方式對(duì)制動(dòng)器散熱：通過設(shè)于制動(dòng)器外的溫度測(cè)量?jī)x將所測(cè)得的溫度信號(hào)傳給ECU，ECU通過判斷在溫度t≥300℃時(shí)，打開進(jìn)風(fēng)機(jī)4與排氣閥10，使得通過過濾器過濾的低溫氣體從進(jìn)氣管8進(jìn)入鼓式制動(dòng)器內(nèi)，通過引流板7的引流下，使得進(jìn)入的空氣沿摩擦片2與制動(dòng)鼓3間的間隙流過，從排氣管9排出并使得制動(dòng)器降溫，使得整個(gè)制動(dòng)器的溫度保持在允許范圍內(nèi)，在排出高溫的過程中，也將制動(dòng)產(chǎn)生的碎屑等雜質(zhì)一同排出；當(dāng)t≤150℃時(shí)，所述ECU發(fā)出關(guān)閉進(jìn)風(fēng)機(jī)4與排氣閥10的信號(hào)命令，使得進(jìn)風(fēng)機(jī)4與排氣閥10關(guān)閉，當(dāng)制動(dòng)器在制動(dòng)過程中的溫度t≥300℃時(shí)，進(jìn)風(fēng)機(jī)4與排氣閥10從新打開，進(jìn)而形成一個(gè)對(duì)制動(dòng)器的降溫循環(huán)，使得風(fēng)冷鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)性能夠持續(xù)，避免危險(xiǎn)的發(fā)送，減少行車事故。