下列为主要阀类零件的结构、工作原理及用途。
1.四回路保护阀
四回路保护阀用于多回路气制动系统。其中一条回路失效时,该阀能够使其他回路的充气和供气不受影响。
四回路保护阀的工作原理如图3-54所示,压缩空气从1口进入,同时达到A、B和C、D腔,达到阀门的开启压力时,阀门被打开,压缩空气经21、22、23、24口输送到储气筒。当22口回路失效时(或用气),其他回路由于阀门的单向作用,保证不致经该回路完全泄漏掉,仍维持在一定压力(即保护压力约0.67MPa,在此压力之上,各回路之间互相连通,可以互相补偿)。空压机再次供气时,未失效的回路因有气压作用在输出口21、23、24的膜片上,使得1口的气压容易将21、23、24口阀门打开,继续向未失效回路21、23、24口供气。失效的回路因没有气压作用在输出22口的膜片上,仅有气压作用在阀门上而无法打开。当充气压力再升高,达到或超过开启压力时,压缩空气的多余部分将从失效回路22口漏掉,而未失效回路的气压仍能保证。
2.双腔串联制动阀
双腔串联制动阀如图3-55所示,在双回路主制动系统的制动过程和释放过程中实现灵敏的随动控制。其工作原理如下:
图3-54 四回路保护阀
图3-55 双腔串联制动阀
在顶杆座a施加制动力,推动活塞c下移,关闭排气门d,打开进气门j,从11口来的压缩空气到达A腔,随后从21口输出到制动管路1。同时气流经孔D到达B腔,作用在活塞f上,使活塞f下移,关闭排气门h,打开进气门g,由12口来的压缩空气到达c腔,从22口输出送到制动管路Ⅱ。解除制动时,21、22口的气压分别经排气门d和h从排气口3排向大气。当第一回路失效时,阀门总成e推动活塞f向下移动,关闭排气门h,打开进气门g,使第二回路正常工作。当第二回路失效时,使第一回路正常工作。
3.手控阀
手控阀如图3-56所示,用于操纵具有弹簧制动的紧急制动和停车制动,起开关作用。在行车位置至停车位置之间,操纵手柄能够自动回到行车位置,处于停车位置时能够锁止。
手控阀工作原理:当手柄处于0°~10°时,进气阀门A全开,排气阀门B关闭,气压从1口进,从2口输出,整车处于完全解除制动状态。
制动状态;当手柄处于10°~55°时,在平衡活塞b和平衡弹簧g的作用下,2口压力p2随手柄转角的增加而呈线性下降至零;当手柄处在紧急制动止推点时,整车处于完全制动状态;当手柄处于73°时手柄被锁止,整车完全处于制动状态。
4.空气干燥器
空气干燥器如图3-57所示,其功能是除去空气压缩机排出的压缩空气中所含的水分,以避免管路和阀门锈蚀、冻结,从而提高制动系的可靠性和减少维护工作量。装设空气干燥器后,就不需要装油水分离器、湿储气筒和防冻器之类的元件。
图3-56 手控阀
图3-57 空气干燥器
空气干燥器工作原理:空气压缩机排出的压缩空气从1口进入A腔时,由于湿度下降产生的冷凝水经通道C积聚在排气门3处。压缩空气接着穿过过滤器i和环形通道k,到达装满分子筛颗料干燥剂的干燥筒b上部,水分子被吸附在分子筛颗粒a表面上,而干燥空气则经单向阀c从21口流入四回路保护阀,同时也经节流孔I从22口流入再生储气筒。
当系统压力升高到切断压力时,来自调压阀的气流从n口进入C腔,推动活塞e下移打开排气门3。与此同时,再生储气筒中的干燥空气也从22口回流到干燥筒。干燥空气自下而上地膨胀,带走滞留在分子筛颗粒表面的水分,连同积聚在排气门周围的冷凝水从3口排出。通过这个过程使干燥剂得到再生,恢复其吸附能力;此时,压缩空气从4口到达空气压缩机,实现空气压缩机卸荷。当系统的压力降达0.7MPa时,n口关闭,排气门随之关闭,空气压缩机恢复供气,空气干燥器重新工作。加热器F的作用是防止活塞e等运动件冻结,它由泵车蓄电池供给的24V直流电加热,一般在环境温度低于7℃时自动接合,高于29℃时断开;调压阀m用于调节系统最高气压。
5.快放阀总成
在长轴距和制动气室容积较大的泵车上,一般在前轴加装快放阀,如图3-58所示,其功能是在放松制动过程中使制动气室压缩空气从该阀直接排放到大气中,起快速放气的作用。
6.继动阀总成
继动阀如图3-59所示,其功用是使制动过程中制动气室能直接从储气筒获得所需气压,从而缩短操纵气路中的制动反应时间和解除制动时间,起加速和快放的作用。继动阀工作原理:制动时,从气制动阀来的压缩空气由4口进入A腔,使活塞1下行关闭排气门3,继而打开进气门2,来自储气筒的压缩空气即从1口进入B腔,再经2口输往制动气室。在达到平衡状态时,进、排气门同时关闭。解除制动时A腔气压下降,于是活塞上行使进气门关闭而排气门开启,制动气室压缩空气即从3口迅速排入大气。
7.差动继动阀总成
差动继动阀如图3-60所示,其功用是防止行车及停车制动系统同时操纵时,组合式弹簧制动缸及弹簧制动室中力的重叠,从而避免机械件超负荷,使弹簧制动缸迅速充、排气。
图3-58 快放阀
图3-59 继动阀(www.daowen.com)
图3-60 差动继动阀
1)差动继动阀工作原理:行车状态下,手制动阀经42口不断向A腔供气。活塞a及活塞b受压向下,关闭排气阀门e,并推动阀杆c向下,打开进气阀门d,通过1口从储气筒来的压缩空气经2口输出,与2口相连的弹簧制动室从而被提供压缩空气,弹簧制动得以解除。行车制动系统单独动作操纵主制动时,压缩空气经41口进入B腔,将活塞b压下,由于A腔、C腔的反作用力,使到达B腔的压力对差动式继动阀的工作并无影响,压缩空气继续流向弹簧制动室的弹簧制动部分,从而解除制动;同时,直接来自制动阀的压缩空气使膜片部分重新作用。
2)驻车制动系统单独动作操纵手制动阀时,A腔全部或部分排空。活塞a不受压力,被暴露于C腔储气筒气压的活塞b向上推,排气阀门e打开,同时阀杆c上升,关闭进气阀门d。这样,弹簧制动缸就根据手制动阀手柄的位置使气体经2口、阀杆c和排气阀门3排出,从而实现弹簧制动。
部分制动时,排气阀门e在排气后关闭,A腔、C腔气压平衡上升。差动式继动阀处于平衡位置。
3)行车制动系统与驻车制动系统同时动作时,弹簧制动室排空,如果行车制动也在工作,压缩空气经41口入B腔,作用于活塞b,由于C腔排空,活塞b向下移动,通过阀杆c关闭排气阀门e,同时打开进气阀门d,来自1口的压缩空气经C腔到达2口,并进入弹簧制动室。弹簧制动按行车制动力上升的程度解除,从而避免了两种力的重叠作用。2口压力上升,高于B腔压力时,C腔压力推动活塞b上升,进气阀门d关闭,差动式继动阀处于平衡状态。
8.弹簧制动气室
弹簧制动气室是在使用行车制动时压缩空气从11口进入A腔,作用在膜片a上,将推杆b推出,对车轮产生制动作用,其工作原理如图3-61所示。
图3-61 弹簧制动气室
使用应急制动或驻车制动时,压缩空气从12口全部或部分排空,储能弹簧f也随之全部或部分地释放能量,通过膜片e、推杆k、b及制动臂,作用在车轮制动器上。当解除制动时,压缩空气从12口进入B腔,通过膜片e将弹簧f压缩,当B腔气压达到(520±30)kPa时完全放松制动。如果储气筒压力不够,可拧出放松螺钉g,用手动方式解除制动。
9.双回路气压制动装置和管路布置
泵车的制动系统与全车气路,根据车型不同略有不同。如图3-62所示是三一26T泵车底盘制动系统原理图。值得指出的是制动系统气路元件的各个气路接口都用数字标明了它的用途。其标号含义如下:“1”—该阀件的进气口;“2”—该阀件的出气口;“3”—该阀件的排气口;“4”—该阀件的控制口。
凡标有两位数字的表示某一接口的顺序。例如“11”—该阀件的第一进气口;“12”—第二进气口;“21”—该阀的第一出气口;“22”—第二出气口等等。在某些阀件接口处往往还标有“+”和“-”号,标有“+”号的接口表示与出气口气压成正比关系,标有“-”号则表示该接口与出气口气压成反比关系。为了便于识别,实际装车的各个阀件壳体的各气路接口处也同样标有上述标记。
图3-62 三一26T泵车底盘制动系统原理图
1—空压机 2—空气干燥器 3—再生储气筒 4—四回路保护阀 5—后制动储气筒 6—前制动储气筒 7—驻车制动+辅助储气筒 8—放水阀 9—弹簧制动气室 10—继动阀 11—差动式继动阀 12—驻车制动阀 13—制动气室 14—气制动总阀 15—气压表 16—测试接头 17—接气喇叭 18—接发动机断油缸 19—接排气制动缸 20—接离合器分泵 21—接变速器 22—接轴间差速锁 23—压力感应塞
三一系列泵车底盘是采用双回路制动的主制动系统、弹簧储能放气制动的驻车制动、应急制动系统以及排气制动的辅助制动系统。
所谓双回路主制动系统即是将前桥与(中)后桥分成既相关联又相独立的两个回路,当其中任一回路出现故障时不影响另一回路的正常工作,以确保制动的可靠。
如图3-62所示,空气压缩机将压缩空气输向组合式空气干燥器,空气干燥器将空气中的油水进行分离,并将全车气路最高气压通过发动机内卸荷限定在0.70~0.91MPa,且干燥器装有加热器防止活塞等运动件冻结。经过干燥的空气由干燥器通向四回路气压保护阀,从而使全车气路分成即相关联又相独立的四个回路。四回路气压保护阀的作用就是当其中任何一个回路发生故障(例如断、漏)时,不影响其他回路的正常工作和充气。
10.前桥制动回路
通过四回路气压保护阀的“24”出口向前制动储气筒充气。再由储气筒通向双回路气制动阀的下腔“12”接口中。当踩下制动踏板时,双回路气制动阀打开,空气将由“22”接口通向前桥继动阀“4”口,继动阀由前桥储气筒直接供气,当双回路气制动阀动作时,继动阀打开,前桥储气筒气压经继动阀向制动缸提供与制动踏板行程成比例的制动气压。
11.(中)后桥制动回路
由四回路气压保护阀的“22”出口向(中)后制动储气筒充气。再由储气筒向双回路气制动阀的上腔“11”接口供气。经双回路气制动阀“21”出口通向继动阀,继动阀由中、后桥储气筒直接供气,当双回路气制动阀动作时,继动阀打开,分别向中桥和后桥的组合式制动缸提供与制动踏板行程成比例的制动气压。部分车上装有感载阀,感载阀的作用是随泵车载重量的变化自动调节其输入与输出气压的比值,以适应载荷小制动力小、载荷大制动强度大的需要,达到防抱死的目的(因感载阀是一个最简单的防抱死装置,因此不能达到任何工况下完全防抱死之目的,只是从制动防抱死的角度改善制动效果)。继动阀的作用是缩短制动反映时间,起“快充”和“快放”的作用。(中)后桥气制动缸是主制动与驻车制动为一体的复合式分室。双针气压表跨接在前、(中)后制动储气筒之间,因而它分别指示两储气筒的气压值。
另一方面,操纵主制动时,压缩空气经继动阀向差动式继动阀的“41”口供气,使差动阀处于向弹簧制动室供气的状态,压缩空气继续流向弹簧制动室的弹簧制动部分,从而解除弹簧制动,防止驻车制动与行车制动力的重叠。
12.驻车制动回路
由四回路气压保护阀“23”出口通向驻车制动储气筒(后),从驻车制动储气筒一路通向驻车制动阀(手制动阀)1口,经驻车制动阀“2”口出来通向差动式继动阀“42”口控制差式继动阀的通断气。另一路为从储气筒经六通接头通向差式继动阀“1”口,向差式继动阀供气。
驻车制动阀控制继动阀,在驻车制动时,继动阀的控制气压通过驻车制动阀排空、(中)后桥驻车气制动缸的空气通过差式继动阀放空,分室弹簧迫使活塞和顶杆伸出产生制动作用,制动强度大小取决于贮能弹簧的预紧力。当驻车制动阀置“行驶”位置时,手制动阀给差式继动阀一控制气压从而打开差式继动阀,由储气筒直接提供的压缩空气快速进入(中)后桥弹簧制动缸,压缩空气压力大于0.52MPa时即可克服弹簧力将活塞连同顶杆完全顶回,从而解除制动。
13.辅助用气回路
一条气路从四回路保护阀“21”口出来经电磁阀通发动机熄火气缸。
其余用气回路都从手制动储气筒与差动阀之间的六通上接出。其中一条气路经电磁气阀通向差速锁开关,一条气路通离合器助力器三通后分两路各通向离合器助力器与排气制动电磁阀后通向排气制动阀,一条气路通向变速器助力。
储气筒上装有测试接头,它是用来检测时接装压力表与向轮胎或其他车充气以及用其他泵车或外接气源给本车充气。
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