关键词：停易制动机组；双级阀；继动阀
伴随城市交通与汽车技术的不断进步，在给人类提供便利的基础上，也给人类的生命安全造成了较大威胁，交通事故逐渐增多促使人类对车辆安全性能提出了更高要求，而良好的车辆制动性能属于车辆安全性的重要保证。某公司研发了一套全新的制动系统，该系统依靠柔性制动原理，既大幅度下降了车辆轮毂的运行温度，延伸了轮胎应用周期，并且具备抗侧滑、防甩尾和结构简洁、经济等特征。
1、WTY制动气室
图一为WTY制动气室基本原理示意图。
由图一能够发现，WTY制动气室包括两个入气口，分别在端盖2上和钢筒4上，气室包括两个腔，中间通过活塞3分离。图一上的端盖和活塞之中的腔是压缩腔Ⅰ，带弹簧的腔是弹簧腔Ⅱ。WTY制动气室的基本原理是：车辆行驶时，放下手动阀，储气罐中的0.8MPa气体基于双级阀流进压缩腔Ⅰ，而流进压缩腔Ⅰ中的气体压力基于双级阀加以调节，即ph（高压）MPa，活塞受到气体力的影响，限制弹簧力朝右转变，进而解除制动[1]。但是稳定制动时，脚踏制动总泵，储气罐中的气体流进制动气室弹簧腔中，和弹簧力一同作用于活塞上。而且，压缩腔受到双级阀影响，排除一些气体，这时压缩腔中的气体压力变成p1（低压）MPa，因为弹簧腔中的压力超过压缩腔中的压力，活塞朝左移动，推进推杆朝左移动，进而实现制动。而压缩腔中存在的气体发挥出气垫功能，令推杆形成一个循环振荡的过程，进而得到柔性制动。若想完成压缩腔高低压调换，就必须有一个辅助配件来完成，该配件即双级阀，“双级”是指得到压力的两级转变，即完成压力由ph（高压）MPa向p1（低压）MPa的转变。.png)
图一 WTY制动气室基本原理示意图
2、双级阀
图二是双级阀的基本原理示意图。双级阀通过两个变压弹簧和两个活塞构成，弹簧5确保形成p1 MPa的气压力，而底部弹簧8就用于保障形成p MPa的气压力，二者之和确保形成ph MPa的气压力。双级阀中包括1个进气口2,2个出气口3，而底部三个气口6是贯通的[2]。0.8MPa的气体从顶部的进气口流入，推进小活塞4移动，压缩了弹簧5，朝下推进大活塞7，当顶部的出气口气压满足ph MPa时，顶部的阀体1下移到闭合进气阀口部位，进气口不会进气。实现制动后，脚踏制动总泵，源于制动总泵的气体由双级阀的进气口6流入，让大活塞7下移，应付弹簧8的力，这时双级阀中的平衡被破坏，ph MPa的气体施加活塞4上的力超过朝上的弹簧力，活塞移动，ph MPa高压气体由活塞内的排气孔进入空气中，当气压下降到p1 MPa时，弹簧5的力刚好是p1 MPa气体作用于中间活塞上所形成的朝下的你，这时系统中又回到新平衡状态下，排气口闭合。这时制动气室压缩腔中的气体压力是p1MPa，当应急制动时，放下手动阀，进气口3中的气体排除，小阀体1开启，出气口中全部的气体由手动阀排除，即制动气室压缩腔中气体都被排除，推杆受弹簧力的影响超前推出，实现制动。
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图二 双级阀的基本原理示意图
3、继动阀
双级阀的结构决定了其没有快充功能，而针对车身较长的客车、货车，就出现了这种问题：脚踏制动总泵，ph MPa气体流进制动气室所流经的距离较长，进而导致制动时间延长，制动距离拉长，危险性提高。所以，在停易制动机组内依旧需要采取继动阀。
控制气入口通常接手动阀或是制动总泵，当脚踏制动总泵时，源自制动总泵的气体流进控制气入口，其作用于活塞7上，活塞移动，既闭合了“十”字形活塞之中的排气口，还将“十”字形活塞推离阀口，此时储气罐中0.8MPa高压气体经过进气口流进工作气入口，待腔中的气压满足特定压力时，“十”字形活塞移动，关掉阀口，暂停进气[3]。继动阀这样设计所具备的功能是：控制气压有多大，流进工作气入口中的气压就有多大。当去除控制器，活塞7在气压作用下移动，此时“十”字形活塞和活塞7分开，排气口被开启，气体排进空气中。因为其设计的科学性，其排气速度很快。将双级阀下方的出气口经过管路和继动阀控制气入口衔接。源自双级阀的气体仅仅用作“信号”，真正流进制动气室的气体源于储气罐，如此克服了由于车身较长，气路较长，造成气体流进制动气室时间过长，制动时间过长的情况，即继动阀的速充速放功能。
4、双级气控继动阀的运行原理
图三是双级气控继动阀基本原理示意图，体现了双级气控继动阀于系统内是怎样运行的。.png)
图三 双级气控继动阀基本原理示意图
4.1车辆行驶解除制动
车辆行驶时，开启手动阀Ⅲ，0.8MPa气体（此处只用作“信号”气体）将活塞F朝上顶，既开启了阀口，而且闭合了顶部的排气口。储气筒V中的0.8MPa气体就由开启的阀口流进WTY制动气室压缩腔内，这一过程，0.8MPa气体作用于活塞D上，活塞D移动，压缩弹簧3和弹簧4，其气压增加至phMPa时，气体作用于活塞D上的力刚好应对了弹簧3和弹簧4的力，活塞C移动到刚好闭合阀口，暂停进气[4]。活塞F和弹簧2构成的小系统发挥了压缩腔快充作用。而活塞C、活塞D和弹簧1、3、4构成的小系统实现了将储气罐中的高压气体变成制动气室气压ph MPa气体的作用，以上的一个动作便实现了制动解除的整个流程。
4.2行车制动环节
在常规刹车时，脚踏制动总泵Ⅰ，经制动总泵的0.8MPa气体作用于活塞A上，活塞移动，移动一段距离后和活塞B接触，活塞B移动，应对弹簧1的力开启了进气阀口，储气罐Ⅵ的0.8MPa气体由开启的阀口流进制动气室弹簧腔中。活塞A降低的基础上，让小活塞也降低，应对弹簧3的力。因为活塞降低，活塞D的平衡被破坏，活塞D降低，制动气室Ⅱ的压缩腔中的气体就由活塞D之中的孔超下排气，当压缩腔中的气体力降低至p1MPa，这时气体作用于活塞D上的力和弹簧4的力刚好一样，
4.3应急制动环节
关上手动阀，活塞F受到弹簧2的力下移，关上了进气阀口，而且开启排气口，活塞C外腔中的气体由排气口排除。因为这些气体作用于活塞C上的朝下的压力被解除，原本的平衡被破坏，活塞D受弹簧3和弹簧4力的作用，上顶活塞C，开启阀口，制动气室压缩腔中的气体由刚才那一排气口排除。因为制动气室压缩腔中的气体被彻底排出，推杆受到弹簧力作用迅速超前推出，实现了紧急制动。
经计算内部活塞、弹簧、重要进排气阀口等的大小，且对结构实现调整与完善设计，就能够获得双级气控继动阀3D模型。
5、结束语
通过上文分析能够发现新型制动系统更为健全，具有诸多优势。经过完善系统，及其开发和使用双级气控继动阀，促使系统结构更为简洁，更为稳定。
参考文献：
[1]叶卫东,仇亭亭,陈静一,韩道权,高宇.单双级重力式气液分离器结构优化及分离性能仿真[J].化工机械,2017,44(03):322-327.
[2]温泽见,袁国翠,温亚杰,陈晨.提高联合站含油污水外排处理工艺达标率试验[J].油气田地面工程,2017,36(03):21-23.
[3]徐丹.以柔制刚 制动新宠——王庭义和停易汽车制动[J].中国高新技术企业,2011(35):50-51.
[4]蔡健敏,顾寄南,王庭义.停易制动系统及其双级气控继动阀的开发与应用[J].液压与气动,2004(06):47-50.
论文作者:岑蝉形 陈江波
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/29
标签：活塞论文; 气体论文; 弹簧论文; 流进论文; 进气口论文; 压力论文; 气口论文; 《科学与技术》2019年19期论文;