一种液压制动系统 本发明是车辆上所应用的制动系统，尤其是详细说明一种液压制动系统中的液压制动器、制动和循环设施。
制动系统是车辆上重要设施之一，它直接关系到行车安全性能，但也要符合环保要求。目前所使用的制动系统中的制动器都是以磨擦为主，是以石棉和非石棉做为磨擦材料，用上述材料制成的磨擦件，在使用过程中必须防油、防水、防尘，否则失去制动效果。而在生产制动蹄片厂家也存在对环境的污染，对工人身体健康也有影响，并在使用时还散发出大量的有害气体并且致癌，制动时噪音大还得使用防抱死设施。已有的制动器还存在下长坡过热问题。
本发明的目的是提供一种液压制动系统，使该系统中的液压制动器在应用的过程中消除噪音，而且是滚动刹车，在制动时不会产生大量的有害气体对大气的污染，而且还不须要防水、防油、防尘，利用制动器所产生的热量，给燃油加温，并且解决制动器(已有)在下长坡时发热问题和在生产已有刹车蹄片时对环境的污染。使之成为无噪音、无污染绿色环保的制动系统。
为达到上述的目的本发明的解决方案是：本系统中液压制动器所应用的液压制动鼓由多个压力区组成，各压力之间设有密封隔板，在密封隔板上设有通气孔，还在隔板一侧设有滑道，在滑道内装有弹缩阻压板，该弹缩阻压板是空腹的，其内装有压力弹簧复位，并且在压力区一侧装有吸能器，在液压制动器轴上设有几块均布的安装板，其上设有串通孔和安装孔和与轴端相通制动液循环进口、出口，轴端的制动孔数量与制动缸数量相同，各自相通，在两安装板中间装有制动缸及方顶活塞，该方顶活塞是和安装孔内蹄轴的液压制动蹄中间凸台滑动接触，两个液压制动蹄一组，分别装在两个相邻的安装板上，把两个叉形制动蹄互相插入安装，由挂在液压制动器轴上的拉力弹簧复位。安装板的两侧都装有密封散热盘及密封圈，在非制动时液压制动蹄与密封散热盘外圆相同。安装在安装板两侧地密封散热盘是不动的，而安装到密封端盖的环碟是随着液压制动鼓转动的与密封散热盘之间是靠在一起间隙很小，环碟上设有蓖齿和波纹，在非制动时密封是由密封盖和液压制动器轴之间的组合密封圈密封使制动液不外漏，制动时在制动缸内压力的作用下使方顶活塞和液压制动蹄工作，当压力区内产生压力经连通管进入密封端盖的压力室内使环碟在压力的作用下紧靠在密封散热盘的外表面上起到密封作用，在压力的作用下密封散热盘与环碟所产生的热量，由制动液循环泵45带到冷却器内，热量被车用燃油带走，循环设施由循环泵、循环阀、冷却器和储液箱组成。循环设施的工作压力与压力区内的压力相同，但是储液箱除外。制动设施是由：供压泵、压力控制器、储液箱、限压阀、多位制动阀，但是从多位制动阀出来的压力都是单独供给每个制动缸。上述的循环设施制动设施是由连接管和管件连接而成。
这种结构的液压制动器在制动时无噪音，无有害气体，不污染空气，而且不须要防水、防油、防尘和防抱死设施，为滚动刹车并减少侧滑，利用液压制动器中的密封机构和循环冷却设施的热量给本车所用的燃油加温，可以节能。还解决了在下长坡时制动器过热问题，也消除制作已有的刹车蹄片时对环境的污染，上述液压制动器达到了绿色环保之目的。
下面结合附图对本发明作详细说明
图1是制动液压器平面图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是图2中的B-B剖视图；
图4是液压制蹄平面图；
图5是液压制蹄侧面图；
图6液压制动器安装图；
图7制动设施简图；
图8循环设施简图；
从图1中看出本液压制动器1为圆形，从图中虚线看出液压制动鼓2，是由8个压力区3组成，但是压力区3的数量是根据液压制动器1直径和液压制蹄22数量确定，在本实施例中是以8个压力区3为例叙述的，各压力区3之间是由密封隔板4来密封，并在其外边缘设有排气小孔5，从图中的虚线看出，长虚线是密封隔板4，短虚线是滑道6，也就是说滑道6是由四面构成，其中密封隔板4作为其中的一面，设有排气小孔5可把压力区3内的气体集中在上面，由排气螺栓9放出来；在液压制动鼓2上设有对称两个排气螺栓9，在压力区3内装有吸能器11，其数量是由设在制动器轴18上的制动缸24的工作体积决定。但要考虑液压制动器1的动平衡。在吸能器11锁紧盖16上设有调气螺栓17，用其调整吸能器11内有弹簧端的自然气体，在制动器轴18的端面上设有3个制动孔27，每120度一个，其数量由制动缸24而定。在该端面还设有循环供孔28和循环回孔29，在装配时须把循环回孔29向上，利于循环。端盖30用螺栓51装配在液压制动鼓2上，在端盖30上可设有加强筋。液压制动器18是固定的，而装配在液压制动鼓2及端盖30是随着车轮转动的，在它们之间装有给合密封圈33密封，以防在非制动时泻漏制动液。在本实施例中液压制动器轴18的安装端是六角方，其方角数量根据实际需要而定。
压力区3和端盖30的密封压力室31之间设有连通管34，其作用是给设在端盖30内的密封压力室31提供压力，数量根据需要而定。
从图2中可以看出，液压制动鼓2，液压制动器轴18，端盖30内外剖切面。在密封隔板4侧面滑道6内，装有一端是空腹的弹缩阻压板7，其空腹内装有使其复位的压力弹簧8，运动在滑道6内的弹缩阻压板7为易损件，所以该件要比安装板19宽，在宽出来两侧的滑道6上还装有便于弹缩阻压板7更换的压板和螺钉(这部分未画图)。液压制动鼓2上的安装螺栓10安装到辐板38上，见图6。安装在压力区3内的吸能器11与安装螺栓10不在一侧，从本图可以看到。安装在压力区3内的吸能器11安装过程是，先把密封圈15装在活塞13上，再把活塞13装入缸体12内，锁紧盖16和缸体12相接触部位都装有密封圈15，锁紧盖16由螺纹装到液压制动鼓2上，并且在锁紧盖16上设有使其装卸点，还在锁紧盖16上设有调气螺栓17。从图中看出，在缸体12内装有弹簧14和活塞13，在缸体12未端设档以防活塞13串到压力区3内，活塞13一端与压力区3内的制动液连通，另一端与弹簧14接触，内是自然空气，因气体是可压缩，液体是不可压缩，当压力区3内充有压力时，使活塞12向有空气端移动，所以该吸能器11是可以吸收由制动缸24内制动液工作的体积。制动时在压力的作用下缸体12内的活塞13内有空气端移动，解除制动时由弹簧14复位。设在锁紧盖16上的，调气螺栓17是防止缸体12内的气体缺少，打开调气螺栓17让活塞13复原位，让其内也进入空气，此方式如同调整已有刹车相似。
设在制动器轴18为和其上的安装板19是一体安装板19的均布，在安装板19上设一个串通孔20，其端部有两个安装孔21，液压制动蹄22是由蹄轴23装配到安装孔21上，两个液压制动蹄22为一组，分别装在两个安装板19上，因液压制动蹄22是叉形，可插入安装详见图5、图6。由挂在液压制动蹄22和液压制动器轴18上拉力弹簧复位(该部分未画图)。液压制蹄22是易损件，可采用较高强度材料制作。在两安装板19上的中间装有制动缸24，其内装有方顶活塞25，该方项活塞25与安装在安装板19上液压制动蹄22中间的凸台B相接触，在安装板19的两侧装有密封散盘26，先装密封圈15再用螺钉装配。液压制动器1在非制动时液压制动蹄22与密封散热盘26的外园相同，它可以限制液压制动鼓2的径向游动。安装在安装板19两侧的密封散热盘26是不动的，而安装在液压制动鼓2上的端盖30是随着车轮转动的。
把内径外径带有螺纹的环碟32安装到端盖30的内侧，在端盖30的内侧形成了密封压力室31，再把带有密封压力室31环碟32的端盖30用螺栓51装配到液压制动鼓2上，环碟32就与安装在安装板19，两侧的密封散热盘26相对应，它们之间的间隙很小，在很小的间隙内也有制动液，其密封由设在端盖30与液压制动器轴18之间装有组合密封圈33密封，以防在非制动时制动液外漏，使环碟32与密封散热盘26之间的密封压力来自设在压力区3，由连接管34提供。密封散热盘26和环碟32为易损件，可采用耐磨和导热性能好的材料制作。在环碟的内径和外径处设有波纹，其中间部分设有篦齿由此件作为压力密封。
当制动时由制动孔27将制动液供入制动缸24内使方顶活塞25升起，把液压制动蹄22顶起，使压力区3内产生压力，经过连接管34进到密封压力室31内在压力的作用下，使环碟32靠在密封散热盘26的外表面，用环碟32上的波纹和篦齿做为与密封散热盘26之间的密封，而密封散热盘26与环碟32之间产生的热量由本液压制动器1应用的循环设施带到冷却器46冷却，从图中看出本设施中的循环回孔29进口设在安装板19上的两个安装孔21中间，由安装板19中穿至液压制动器轴18端面。而端面的循环供孔28出口设在另一个安装板19上。
设在制动器轴18端面制动孔27是直接与制动缸24相通，从图中已知在该制动器轴18上设有3个制动孔27是均布的，而且是设在两安装板19之间，装有制动缸24，但是每个制动缸24是单独供给制动液，由制动设施中的多路制动阀43控制，该制动设施由多路制动阀43、储能器41、限压阀42、压力控制器40、供压泵39、储液箱44和连接管50组成，在本实施例中制动设施和循环设施共使用1个储液箱44。在制动液内可加入耐磨剂，防泡剂等，并有防冻和不防冻之分。当制动完毕关闭制动阀43使制动液经连通管50流回储液箱44，当驻车时打开制动阀43让制动缸24工作，使液压制动蹄22顶在滑道6内的弹缩阻压板7上，同时也打开循环阀47使循环设施中无有压力，实现驻车。
设在制动器轴18上固定不动的部件有：安装板19、制动缸24、制动孔27、循环供孔28、循环回孔29、密封散热盘26、液压制动蹄22的凸台B活动在方顶活塞25可运动范围之内。设在液压制动鼓2上密封隔板4、滑道6、弹缩阻压板7、压力弹簧8、排气螺栓9、安装螺栓10、吸能器11、端盖30、密封压力室31、环碟32和组合密封圈33，以上是随着车轮转动。其中排气螺栓9和调气螺栓17都装有密封圈15。设在密封隔板4上的小孔5和各安装板19上的串通孔20是为排净液压制动器1内的空气而设，小孔5对各压力区3内的压力无影响。
在制动时带有压力的制动液经制动孔27进入制动缸24内，使方顶活塞25和装在安装板19上的液压制动蹄22升起，制动缸24内的制动液工作体积由装在压力区3内的吸能器11作压力平衡，但是液压制动鼓2内还存有压力，由密封隔板4和弹缩阻压板7在压力弹簧8的作用下分别隔在各压力区3内，当液压制动蹄22被制动缸24内方顶活塞25顶起时，其压力面A与弹缩阻压板7滑动接触，同时也把压力区3内的制动液封在该压力区3内。随着车轮转动液压制动鼓2上的弹缩阻压板7顺着液压制动蹄22的坡形压力面A上升，使压力区内产生较大的压力，同时该压力也阻止液压制动鼓2的转动，压力区3内产生的压力越大，对液压制动鼓2的阻力就越大。在本实施例中液压制动器轴18上设3组均布的液压制动蹄22每组是120度，因液压制动蹄22的压力面和非压力面各占一半，均为60度。在液压制动鼓2上设有均布8个压力区3和8个弹缩阻压板7，所以每个弹缩阻压板7之间的角度是45度，从以上的液压制动蹄2压力面A角度和两个弹缩阻压板7之间的角度可以看出，液压制动蹄22压力面A的角度大于两个弹缩阻压板7的角度，所以两个弹缩阻压板7之间的角度越小，对压力区3内产生的压力越大，同时对转动的液压制动鼓2的阻力也越大，制动效果就越好，以上所述是本液压制动器1的制动基理。
所以上述液压制动器在制动时没有噪音，不污染环境，不论在冰雪路面、水泥路面、沥青路面、砂石路面使用都是滚动刹车。
图3是滑道6和弹缩阻压板7截面剖视图，从图中可以看出，密封隔板4也作为滑道6其中一面，密封隔板4是把液压制动鼓2截面全部密封，只在其外边缘处设有一个小孔5，它可把各个压力区3内的气体集中起来，由排气螺栓9排出，使液压制动器1内只是制动液无有空气，弹缩阻压板7一端是空腹，在空腹内装有弹力较大的压力弹簧8，其一端与弹缩阻压板7接触，一端与压力区3外壁接触，弹缩阻压板7与液压制动蹄22相接触的部分可制作成圆形或者其他形状，因弹缩阻压板7是易损件为装卸方便，在两侧设有压板由螺钉安装在滑道6两侧，弹缩阻压板7的弹缩高度要小于液压制动蹄22升起高度。
在驻车时液压制动蹄22升起高度大于阻压板7的弹缩高度，将弹缩阻压板7内的压力弹簧8压在空腹内，使该端顶在压力区3外壁内侧，另端与液压制动蹄22卡死，防车轮转动，实现驻车。驻车前打开循环设施中的，循环阀47使该设施无压力。在非制动和非驻车时弹缩阻压板7与液压制动蹄22之间有1---2毫米的间隙，弹缩阻压板7可弹缩的距离为压力紊流区，与液压制动蹄22的宽度和升起高度是本液压制动器的主要参数之一，可以根据液压制动器1的直径作相应的变化。
图4为液压制动蹄22平面图，图中的剖切孔内安装蹄轴23，再把蹄轴23装配在安装孔21内，虚线部分是液压制动蹄22所用的挡液板防止制动液在制动时流串，影响制动效果。从图中看出液压制动蹄22是叉形的，每两个是一组，相互插入安装。
图5是液压制动蹄22侧面图，从图中可以看出液压制动蹄22的压力面A是圆形的，是由两个不同半径组成。其中有孔端半径与密封散热盘26相同，无孔端半径小于有孔端半径，在非压力面设有与方顶活塞25相接触的凸台B，凸台B是滑动在方顶活塞25表面上，两件之间互相接触为易损件，可采用耐磨材料制作。从图4和图5中可以看出，在液压制动蹄22上还有挡液板C和弹簧挂钓D。挡液板C的防止制动时制动液乱串动。制动后液压制动蹄22是由弹簧复位，一端装在弹簧挂钓D上另一端装在液压制动器轴18上。
从图1至图5中可知，本液压制动器由三部分组成，1是液压制动鼓部分，二是液压制动器轴18部分，3是密封端盖30部分。上述的各部分由以下各件构成，液压制动鼓2是由压力区3、密封隔板4、小孔5、滑道6、弹缩阻压板7、压力弹簧8、排气螺栓9、安装螺栓10和储能器11构成；液压制动器轴18是由安装板19、串通孔20、安装孔21、液压制动蹄22、蹄轴23、制动缸24、方顶活塞25、密封散热盘26、制动孔27、制动供孔28、制动回孔29构成；端盖30是由密封压力室31、环碟32组合密封圈33、连通管34构成。
图6是液压制动器1安装意图，从图中可看出，液压制动器是由安装螺栓10装配在辐板38上，车轴35一端装有轮鼓37，一端装有锁套36，把部分轮鼓37安装在液压制动器轴18的空腔内，再把液压制动器轴18的安装部分(带有六角方部分)装配在锁套36内，为防止其串动在锁套36上设有顶丝，还设有与制动器轴18端面，制动孔27循环供孔28、循环回孔29相对应方便安装的孔。
图7是液压制动器1所应用的制动设施简图，本设施是由供压泵39、压力控制器40、储能器41、限压阀42、制动阀43、储液箱44和连接管50组成。从图中看出，储能器41是与压力控制器40相连接，压力控制器40是控制供压泵39，为防止储能器41超压还设有限压阀42，溢流出的制动液经连接管50回至储液箱44内。储能器41与制动阀43相连通，该制动阀43是采用多路换向阀，例如在本实施例中每个液压制动器1上设有3个制动缸24，每个制动缸必须单独供制动液，在选用制动阀43时只少是3位换向阀才能满足3个制动缸24的供压。
但是为使制动的效果更好和防止在使用中连接管50损坏失去整车的制动性能，在选用制动阀43时应选用6位换向阀为宜，也就是每两车轮用一个3位换向阀。制动阀43通过控制部件与脚踏板相连接控制液压制动器1。本制动设施压力高于循环设施。可根据流程距离选用连接管50的内径大与小，在使用的制动液中加入耐磨剂减少易损件的磨损。
图8是本液压制动器1所应用的制动液循环设施图，从图中看出冷却器46一端是与液压制动器轴18端的循环回孔29相连接，另一端与循环泵45相连接，循环阀47与循环泵45连接，与液压制动器轴18端的循环供孔28相连接，与储液箱44相连接。本设施中的循环泵45的供电设施，连接在上述制动设施中的脚踏板上，也就说当制动时接通循环泵45的电源使循环泵45工作，非制动时停止对循环泵45的供电。循环阀47的作用是在制动时切断本循环设施与储液箱44的连通，在驻车时要和储液箱44连通使本设施内无有压力。循环阀47的控制机构与制动脚踏板和循环泵45相连接，但是驻车时可用手控制本设施的压力与压力区3内的压力相同，但是储液箱44除外。本设施中的冷却器46上的燃油进口48与本车油箱相连接，燃油出口49与本车的发动机相连接，设本循环设施目的是冷却液压制动器1中的密封散热盘26和环碟32两件之间在制动时密封由此产生的热量，利用此热量给本车的燃油加温，可以节能。同时也能解决已有的制动器在下长坡时过热问题。