一种限压式单柱塞增力制动泵的制作方法

1.本发明涉及液压元件领域，尤其是涉及一种限压式单柱塞增力制动泵。


背景技术：

2.由于拖拉机和部分工程车辆具有液压源，因此通常采用制动泵来驱动制动缸工作，以实现车辆的刹车制动。对于现有制动泵来说，一般需要两脚制动。第一次踩制动踏板时，制动泵的活塞向前移动，关闭旁通孔，在活塞前面建立油压，驱动各制动缸进行刹车制动。松开制动踏板时，制动泵的活塞在油压和回位弹簧的作用下回位，各制动缸内的油压下降，多余的油回到油壶内。这种一脚制动，在设计上对刹车行程和制动力做了取舍，能够使车辆得到有效减速，但并不能一脚将车轮直接抱死。如果需要将车辆快速刹死，还需进行二次制动，此时再次踩制动踏板，油壶中的油从补偿孔进到活塞的前面，使活塞前面的油压进一步的增加，进而增大各制动缸的制动力。
3.目前存在的问题是，两脚刹车在操作上具有不便性，特别是在遇到紧急情况时，司机往往忘记实施两脚制动，为车辆的安全驾驶带来危害。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种限压式单柱塞增力制动泵，其目的在于：实现一脚刹车制动，在刹车的初期，为制动缸提供稳定的制动力，使车辆迅速减速，防止车辆因抱死而发生事故；在刹车的后期，为制动缸提供足够大的制动力，使车辆快速停止运动。
5.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种限压式单柱塞增力制动泵，包括：缸体，具有进油口和出油口；柱塞组件，滑动安装于缸体内，并将缸体分为左工作腔和右工作腔，其中，右工作腔与制动缸连通；柱塞组件具有与进油口相通的进油控制口、与出油口相通的出油控制口；阀芯，滑动安装于柱塞组件内，其上设有与进油控制口相对应的进油环槽、与出油控制口相对应的出油通道，进油环槽、出油通道与左工作腔连通；在阀芯与柱塞组件之间设置有增压腔，增压腔通过增压口与右工作腔连通；制动时阀芯向右运动，首先打开进油控制口、并逐步关闭出油控制口，使柱塞组件向右运动，对制动缸进行一次增压；然后打开增压口对制动缸进行二次增压。
6.进一步地改进技术方案，所述缸体由括缸套、左缸盖和右缸盖构成，其中，左缸盖通过紧固体、弹性体浮动密封于缸套的左端，左缸盖与柱塞之间所形成的腔体为左工作腔。
7.进一步地改进技术方案，所述紧固体为螺接在缸套左端的限高压调整螺母，弹性体为蝶形弹簧，蝶形弹簧位于限高压调整螺母与左缸盖之间。
8.进一步地改进技术方案，所述柱塞组件包括主柱塞、复位弹簧和滑移柱塞，滑移柱塞能够在主柱塞上滑动；所述增压口设在主柱塞上，在右工作腔内油压的作用下，滑移柱塞
能够克服复位弹簧的推力向左移动，打开增压口，使增压腔与右工作腔连通。
9.进一步地改进技术方案，在增压腔内设置有浮动滑杆、阀芯弹簧和密封件，其中，浮动滑杆连接在阀芯的右端，密封件设置在主柱塞的通孔内；制动时阀芯向右运动，浮动滑杆与密封件配合，形成封闭的增压腔。
10.进一步地改进技术方案，在主柱塞上设有增压补油口，增压腔通过增压补油口与缸体的出油口连通；制动时阀芯向右运动，关闭增压补油口。
11.进一步地改进技术方案，所述密封件为y型密封圈。
12.进一步地改进技术方案，所述柱塞组件设有环槽形的进油腔和出油腔，进油控制口通过进油腔与进油口连通，出油控制口通过出油腔与出油口连通。
13.进一步地改进技术方案，在进油口内安装有单向阀。
14.由于采用上述技术方案，相比背景技术，本发明具有如下有益效果：本增力制动泵仅需要一脚踩踏就可以完成完整的刹车制动过程。在刹车的初期，本增力制动泵仅需要轻微的踩踏便可以为制动缸提供稳定的制动力，使车辆迅速减速，防止车辆因抱死而发生事故；在刹车的后期，本增力制动泵能够为制动缸提供足够大的制动力，在保证安全的前提下，使车辆快速停止运动。
15.相对于现有制动泵的两脚刹车，本增力制动泵易于操作，在紧急情况下能够避免刹车事故的发生，保障行车安全。
附图说明
16.图1示出的是缸体的结构示意图。
17.图2示出的是柱塞组件的结构示意图。
18.图3示出的是阀芯的结构示意图。
19.图4示出的是增压口打开时的结构示意图。
20.图5示出的是本增力制动泵在初始状态下的结构示意图。
21.图6示出的是本增力制动泵在一次增压状态下的结构示意图。
22.图7示出的是本增力制动泵在二次增压状态下的结构示意图。
23.图中：100、缸体；101、缸套；102、左缸盖；103、右缸盖；104、限高压调整螺母；105、蝶形弹簧；106、进油口；107、出油口；108、单向阀；109、左工作腔；110、右工作腔；200、柱塞组件；201、主柱塞、202、滑移柱塞；203、复位弹簧；204、调节螺母；205、进油腔；206、出油腔；207、进油控制口；208、出油控制口；209、增压补油口；210、增压口；211、通孔；212、y型密封圈；213、柱塞弹簧；300、阀芯；301、进油环槽、302、出油通道；303、浮动滑杆；304、阀芯弹簧；305、限位板；306、增压腔；307、过流缝隙；400、制动缸。
实施方式
24.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.一种限压式单柱塞增力制动泵，主要包括缸体100、柱塞组件200和阀芯300，下面具体说明其结构及作用。
26.如图1所示，缸体100由缸套101、左缸盖102和右缸盖103构成，在缸套101上设有进油口106和出油口107，在进油口106内设置有单向阀108。
27.与现有缸体结构不同的是，左缸盖102通过紧固体、弹性体浮动密封于缸套101的左端。在本实施例中，紧固体为螺接在缸套101左端的限高压调整螺母104，弹性体为蝶形弹簧105，蝶形弹簧105位于限高压调整螺母104与左缸盖102之间，通过旋紧或旋松限高压调整螺母104，能够调节蝶形弹簧105对左缸盖102的推力。如果缸体100内的油压小于蝶形弹簧105的推力，左缸盖102不会发生移动；如果缸体100内的油压大于蝶形弹簧105的推力，左缸盖102将会向左移动，以增大缸内容积的方式降低缸内油压。显然，这样的设计能够降低缸体100内的油压，防止高油压对缸体100或缸内元件所造成的损害。值得注意的是，该结构也适合安装在右缸盖103上。
28.如图2所示，柱塞组件200滑动安装于缸体100内，在柱塞组件200与右缸盖103之间设置有柱塞弹簧213。左缸盖102与柱塞组件200之间所形成的腔体为左工作腔109，右缸盖103与柱塞组件200之间所形成的腔体为右工作腔110。参照图5、图6和图7，右工作腔110通过管道与两个制动缸400连通，用于向两个制动缸400提供刹车所需的油压。
29.柱塞组件200主要由主柱塞201、复位弹簧203和滑移柱塞202构成，其中，滑移柱塞202能够在主柱塞201上滑动。在主柱塞201上设有与进油口106相通的进油控制口207、与出油口107相通的出油控制口208。由于主柱塞201在缸体100内能够滑动，为了保持连通，在柱塞组件200上设有环槽形的进油腔205和出油腔206，进油控制口207通过进油腔205与进油口106连通，出油控制口208通过出油腔206与出油口107连通。
30.在主柱塞201上还设有增压口210，在右工作腔110内油压的作用下，滑移柱塞202能够克服复位弹簧203的推力向左移动，打开增压口210，使增压腔306与右工作腔110连通。为了使增压口210的开启压力可调，在主柱塞201上还螺接有调节螺母204，通过旋紧或旋松调节螺母204能够调节复位弹簧203对滑移柱塞202的推力，右工作腔110内的油压增大到一定程度后才能打开增压口210，使增压腔306内的液压油进入右工作腔110内。
31.如图3所示，阀芯300滑动安装于柱塞组件200内，阀芯300上设有与进油控制口207相对应的进油环槽301、与出油控制口208相对应的出油通道302，进油环槽301、出油通道
302与左工作腔109连通。在阀芯300上还设置限位板305，限位板305用于限制阀芯300的行程。阀芯300的左端向外伸出左缸盖102，用于连接刹车踏板。制动时阀芯300向右运动，打开进油控制口207，使来自于进油口106的液压油进入左工作腔109，同时逐步关闭出油控制口208，在左工作腔109内建立油压，该油压能够推动柱塞组件200向右运动，对制动缸400进行一次增压。
32.如图4所示，在阀芯300与柱塞组件200之间设置有增压腔306，增压腔306通过可打开的增压口210与右工作腔110连通。具体的，在增压腔306内设置有浮动滑杆303、阀芯弹簧304和密封件。在本实施例中，密封件为y型密封圈212。浮动滑杆303连接在阀芯300的右端，y型密封圈212设置在主柱塞201的通孔211内。在浮动滑杆303与阀芯300设置有堵头，堵头用于隔离增压腔306和出油通道302之间的连通。在主柱塞201上设有增压补油口209，增压腔306通过增压补油口209与缸体100的出油口107连通。制动时，阀芯300向右运动，首先关闭增压补油口209，然后浮动滑杆303插入y型密封圈212内，并与y型密封圈212配合，形成封闭的增压腔306。当增压口210打开后，增压腔306内的液压油进入右工作腔110内，对制动缸400进行二次增压。
33.工作过程描述：图5示出的是本增力制动泵在初始状态下的结构示意图。由图5可以看出，柱塞组件200在柱塞弹簧213的作用下位于缸体100的左端，此时进油控制口207被阀芯300封闭。对于左工作腔109来说，左工作腔109通过出油通道302、出油控制口208、出油腔206与出油口107连通。对于右工作腔110来说，右工作腔110通过通孔211、增压腔306、增压补油口209、出油腔206与出油口107连通。由此可见，左工作腔109和右工作腔110分别与出油口107连通，在左工作腔109和右工作腔110内不存在油压，柱塞组件200不能移动，制动缸400不产生制动力。
34.图6示出的是本增力制动泵在一次增压状态下的结构示意图。由图6可以看出，轻踩刹车踏板使阀芯300向右移动少量的距离，此时进油控制口207逐渐被打开，而出油控制口208逐步被关闭，来自于进油口106的液压油通过进油控制口207进入左工作腔109内，在左工作腔109内建立起油压，该油压能够推动柱塞组件200向右运动。与此同时，阀芯300封闭了增压补油口209，浮动滑杆303插入y型密封圈212内形成密封结构，增压腔306处于封闭状态，并随着阀芯300的向右移动而开始增压。
35.随着柱塞组件200开始向右运动，左工作腔109的有效作用面积猛然增大，此时在阀芯300上施加小的踩踏力，就能够在右工作腔110内产生很大的油压，进而对制动缸400进行一次增压。显然，通过柱塞组件200的助力作用能够放大踩踏力，使制动缸400得到较大的制动油压。
36.值得注意的是，阀芯300在向右移动的过程中，柱塞组件200也在随阀芯300向右移动，此时阀芯300与柱塞组件200之间的相对距离并不是固定的，而是处于一种动平衡状态。当进油控制口207开口过大，而出油控制口208开口过小时，左工作腔109内的油压大于右工作腔110内的油压，柱塞组件200相对于阀芯300向右运动，有减小进油控制口207、并增大出油控制口208，进而减少柱塞组件200两端压力差的趋势。相反的，当进油控制口207开口过小，而出油控制口208开口过大时，左工作腔109内的油压小于右工作腔110内的油压，柱塞组件200相对于阀芯300向左运动，有增大进油控制口207、并减小出油控制口208，进而减少
柱塞组件200两端压力差的趋势。显然，这种动平衡状态的存在，能够避免因猛踏刹车踏板而使阀芯300快速向右移动，进而使制动缸400内的油压急剧升高，直接将车轮抱死而发生刹车事故。
37.还值得注意的是，在右工作腔110形成一定油压前，无论怎样踩踏刹车踏板，滑移柱塞202都会封堵增压口210，防止增压腔306内的液压油进入右工作腔110内，对右工作腔110进行增压。
38.图7示出的是本增力制动泵在二次增压状态下的结构示意图。由图7可以看出，随着阀芯300继续向右移动，出油控制口208被阀芯300完全关闭，动平衡状态被打破，柱塞组件200有向右运动的趋势，但是移动量十分有限，右工作腔110内的油压开始增大。当右工作腔110内的油压增大到一定程度后，滑移柱塞202克服复位弹簧203的推力向左移动，打开增压口210，使增压腔306与右工作腔110连通。
39.参照图4，滑移柱塞202向左移动后，增压口210通过过流缝隙307与右工作腔110连通，增压腔306内的液压油进入右工作腔110内，对右工作腔110进行二次增压。根据连通器原理，在小面积活塞上施加较小的力，在大面积活塞上能够得到很大的力。在阀芯300向右移动的过程中，阀芯300对增压腔306（可以看作是作用面积小的油缸）施加了一个较小的推力，该增压腔306与右工作腔110连通后，能够在右工作腔110（可以看作是作用面积大的油缸）内产生一个放大的推力，进而使制动缸400得到二次增压。
40.值得注意的是，增压口210是在右工作腔110形成一定油压的前提下开启的，而在右工作腔110形成一定油压前，已经通过制动缸400对车辆进行了一定程度的刹车减速，车辆的速度已经大幅降低。此时开启增压口210对制动缸400进行二次增压，可继续增大各制动缸400的制动力，在保证安全的前提下，使车辆快速停止运动。
41.还值得注意的是，随着右工作腔110内油压的增大，通过柱塞组件200的传递，左工作腔109内油压也随之增大。为了避免缸体100和各液压元件受损，此时左缸盖102克服蝶形弹簧105的推力向左移动，以增大缸内容积的方式降低缸内油压，防止高油压对缸体100或缸内元件所造成的损害。
42.当车辆停止后，松开对阀芯300的踩踏，阀芯300在阀芯弹簧304的作用下向左移动，进油控制口207被关闭，出油控制口208打开。以此同时，浮动滑杆303脱离y型密封圈212，增压补油口209被打开，左工作腔109、右工作腔110和增压腔306分别与出油口107连通，进行泄压，柱塞组件200在柱塞弹簧213的作用下向左运动，柱塞组件200和阀芯300回到图5中所示的初始位置。
43.由上述可知，本增力制动泵仅需要一脚踩踏就可以完成完整的刹车制动过程。本增力制动泵在刹车的初期，仅需要轻微的踩踏便可以为制动缸提供稳定的制动力，使车辆迅速减速，防止车辆因抱死而发生事故；在刹车的后期，本增力制动泵能够为制动缸提供足够大的制动力，在保证安全的前提下，使车辆快速停止运动。相对于现有制动泵的两脚刹车，本增力制动泵易于操作，在紧急情况下能够避免刹车事故的发生。
44.未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：包括：缸体，具有进油口和出油口；柱塞组件，滑动安装于缸体内，并将缸体分为左工作腔和右工作腔，其中，右工作腔与制动缸连通；柱塞组件具有与进油口相通的进油控制口、与出油口相通的出油控制口；阀芯，滑动安装于柱塞组件内，其上设有与进油控制口相对应的进油环槽、与出油控制口相对应的出油通道，进油环槽、出油通道与左工作腔连通；在阀芯与柱塞组件之间设置有增压腔，增压腔通过增压口与右工作腔连通；制动时阀芯向右运动，首先打开进油控制口、并逐步关闭出油控制口，使柱塞组件向右运动，对制动缸进行一次增压；然后打开增压口对制动缸进行二次增压。2.如权利要求1所述的一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：所述缸体由括缸套、左缸盖和右缸盖构成，其中，左缸盖通过紧固体、弹性体浮动密封于缸套的左端，左缸盖与柱塞之间所形成的腔体为左工作腔。3.如权利要求2所述的一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：所述紧固体为螺接在缸套左端的限高压调整螺母，弹性体为蝶形弹簧，蝶形弹簧位于限高压调整螺母与左缸盖之间。4.如权利要求1所述的一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：所述柱塞组件包括主柱塞、复位弹簧和滑移柱塞，滑移柱塞能够在主柱塞上滑动；所述增压口设在主柱塞上，在右工作腔内油压的作用下，滑移柱塞能够克服复位弹簧的推力向左移动，打开增压口，使增压腔与右工作腔连通。5.如权利要求4所述的一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：在增压腔内设置有浮动滑杆、阀芯弹簧和密封件，其中，浮动滑杆连接在阀芯的右端，密封件设置在主柱塞的通孔内；制动时阀芯向右运动，浮动滑杆与密封件配合，形成封闭的增压腔。6.如权利要求5所述的一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：在主柱塞上设有增压补油口，增压腔通过增压补油口与缸体的出油口连通；制动时阀芯向右运动，关闭增压补油口。7.如权利要求5所述的一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：所述密封件为y型密封圈。8.如权利要求1所述的一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：所述柱塞组件设有环槽形的进油腔和出油腔，进油控制口通过进油腔与进油口连通，出油控制口通过出油腔与出油口连通。9.如权利要求1所述的一种限压式单柱塞增力制动泵，其特征是：在进油口内安装有单向阀。

技术总结
一种限压式单柱塞增力制动泵，包括缸体、柱塞组件和阀芯，其中，在柱塞组件上设有进油控制口和出油控制口，在阀芯上设有进油环槽和出油通道，在阀芯与柱塞组件之间设置有增压腔，增压腔通过增压口与右工作腔连通。制动时，阀芯向右运动，首先打开进油控制口、并逐步关闭出油控制口，使柱塞组件向右运动，对制动缸进行一次增压；然后打开增压口对制动缸进行二次增压。本增力制动泵仅需要一脚踩踏就可以完成完整的刹车制动过程，在刹车的初期，仅需要轻微的踩踏便可以为制动缸提供稳定的制动力，使车辆迅速减速，防止车辆因抱死而发生事故；在刹车的后期，能够为制动缸提供足够大的制动力，在保证安全的前提下，使车辆快速停止运动。使车辆快速停止运动。使车辆快速停止运动。


技术研发人员：盛志杰 王猛 盛雷 苗爱萍 马腾飞
受保护的技术使用者：洛阳市伟林液压机械有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/6/27