一种制动系统集成式空气处理单元的制作方法

1.本发明涉及氢燃料卡车制动系统，具体是一种应用于氢燃料卡车制动系统的集成式空气处理单元。


背景技术：

2.目前，国家正在大力倡导新能源汽车技术的发展，氢燃料车与纯电车比较，具有续航里程长，加氢时间短等优势，是未来新能源汽车发展的重点。在氢燃料卡车设计中，由于有氢燃料系统、储氢罐、电机、amt、锂电池系统等多个系统占据很大空间，制动系统空气处理单元常受到整车空间尺寸和载货分布等要素的影分散的布置在底盘上，这样的布置缺乏模块化考虑，从方便安装维护角度来说，系统集成度需求越来越高。
3.目前电动空压机常根据不同车型置在车架中间或外侧，驾驶室下方或驾驶室后方，空压机的布置位置影响着空压机散热效果，从而影响了空压机自身寿命及压缩后空气的温度；空气滤清器常布置在电动空压机附近，其布置位置影响着空气滤清器滤芯的更换周期、空压机使用效果及使用寿命；空气钢管目前沿着分为沿着纵梁内侧布置，或者挂在纵梁下翼面下方，布置上需避让其他系统部件；空气干燥器布置形式有吊挂在纵梁下翼面下方，放在纵梁腹面外侧。
4.目前电动空压机布置在驾驶室下方方案，存在离地低，通风散热不佳，维护保养不方便缺陷；固定在空压机附近的空气滤清器也会因为布置高度不够，吸入空气质量不佳，缩短空滤更换周期，或因未及时更换空滤导致空压机损坏；一些布置在车架外侧空压机方案，因空压机支架较大，集成度低，占据车架外侧较大空间，影响侧挂电池布置。
5.干燥器下挂到纵梁下翼面下方，可能不满足部分用户涉水需求；干燥器抬高挂在纵梁腹面，空气钢管从空压机出来，一般布置在纵梁腹面内侧空间，需上下避让车架内侧各系统部件，出现存水弯，压缩空气中的水分冷凝成水后储存在钢管存水弯处，冬天遇低温结冰，堵住钢管，影响制动系统供气，影响制动安全；布置在纵梁腹面内侧空气钢管可能散热不佳，压缩空气经过空气钢管到达干燥器时，温度小于65℃，干燥器可完全发挥干燥作用，将空气中水分全部吸出；如果压缩空气到达干燥器的温度在65～80℃之间，干燥效率会有损失；如果压缩空气到达干燥器的温度在80℃以上，干燥会完全丧失干燥能力，含有水分的压缩空气进入制动系统，将使各种制动阀类锈蚀，空气中的水冷凝后遇冷结冰甚至会堵住制动系统供气管路，影响制动安全；为保证足够的散热效果，空气钢管需保证一定长度，增加成本。
6.制动系统各空气处理单元的布置分散，不仅需要避让其他系统，也需要电器高低压线束、冷却系统管路、制动系统尼龙管配合空间避让，不仅可能因为布置不够合理，导致整个车辆底盘的空间利用率较小，而且不同形式的布置均需要针对每款车型单独设计，不利于模块化布置，耗费了大量人工和时间，提高了车辆开发成本。
7.因此，有必要设计一种能满足各种氢燃料卡车需求的制动系统集成式空气处理单元，以克服上述问题。


技术实现要素：

8.针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、装配便利、可靠性高、生产和维护成本低的制动系统集成式空气处理单元。
9.为达到上述目的，本发明设计的制动系统集成式空气处理单元，包括：空气滤清器、电动空压机、空气干燥器及支架结构；
10.所述电动空压机和空气滤清器固定在支架结构上方，且所述空气滤清器位于所述电动空压机左侧，所述空气干燥器通过支架结构固定在所述电动空压机正下方；
11.所述电动空压机通过第一管路与空气干燥器连接，所述空气滤清器通过第二管路与电动空压机连接。
12.作为优选方案，所述制动系统集成式空气处理单元通过支架结构布置在车架纵梁外侧。如此，整个结构无过多占用底盘空间，为整车的布置增加更大的发挥空间，并且可以适应更多的车型布置尺寸。
13.优选的，所述制动系统集成式空气处理单元布置在一桥和二桥之间的纵梁外侧。
14.作为另一优选方案，所述支架结构包括l型托架和面板支架；所述电动空压机、空气滤清器和所述空气干燥器与所述面板支架固定；所述面板支架固定在所述l型托架上；所述l型托架侧壁与车架纵梁外侧连接。l型托架用于支撑受力，面板支架用于固定空气处理单元的各部件。
15.优选的，所述l型托架包括平行布置的多个l型弯管，多个所述l型弯管之间设有多个垂直连接所述l型弯管的连接管。
16.进一步优选的，所述l型弯管转弯处的两端设有加强板。
17.优选的，所述面板支架包括固定在所述l型托架上方的面板支架本体，所述面板支架本体下方固定连接有折弯部；所述空气干燥器定在所述折弯部侧壁。
18.进一步优选的，所述折弯部由所述面板支架本体中部裁剪竖直弯折形成。
19.进一步优选的，所述折弯部与固定所述空气干燥器相对的侧壁上设有第一加强筋。
20.作为再一优选方案，所述空气滤清器通过z字型支架固定在面板支架上方左侧；所述z字形支架包括竖部，以及平行设置且位于竖部两侧的横部，所述竖部两端分别连接两所述横部的一端；其中一所述横部与所述面板支架固定，另一所述横部固定所述空气滤清器。
21.优选的，所述横部与竖部之间设有第二加强筋。
22.作为又一优选方案，所述第一管路包括高温软管和空气钢管；所述高温软管一端连接电动空压机出气口，所述高温软管另一端与所述空气钢管一端连接，所述空气钢管另一端连接所述空气干燥器进气口。
23.优选的，所述高温软管和所述空气钢管通过管接头连接，所述管接头位于所述面板支架上方。
24.优选的，所述面板支架左侧下方设有用于固定所述空气钢管的吊架；所述空气钢管自上而下螺旋盘绕挂在所述吊架上，并通过管夹与所述吊架固定。
25.本发明的有益效果是：
26.1、本发明的制动系统集成式空气处理单元，考虑到整车设计的空间约束，将各空气处理单元进行高度集成式布置，布置在一二桥之间纵梁外侧，不影响车架中间氢燃料系
统、驱动电机以及其他系统布置，也不影响纵梁外侧侧挂电池框的布置，结构紧凑，提升整车空间利用率；
27.2、本发明的制动系统集成式空气处理单元，布置在纵梁外侧，不仅提高了装配便利性及装配效率，方便了电动空压机、空气滤清器及干燥器的维护保养，纵梁外侧更大的通风，有利于电动空压机电机降温，以及空气钢管中压缩空气降温，让空气干燥器干燥效率无损失，提升了制动系统的可靠性；
28.3、从空压机到干燥器之间的空气钢管至上而下的布置形式，避免了压缩空气中的水分在空气钢管中冷凝成水后，储存在存水弯处，冬天遇低温结冰堵住钢管引起的制动系统故障，提升了制动系统的可靠性；
29.4、空气滤清器紧靠空压机布置，缩短出气联通管长度，布置方便，降低管路成本；
30.5、高度标准化和通用化设计使该方案适应多种氢燃料车辆布置需求，成为一种通用模块，降低车型开发周期及新出专用件的设计生产维护成本。
附图说明
31.图1是本发明制动系统集成式空气处理单元的正面示意图；
32.图2是本发明制动系统集成式空气处理单元的左侧图；
33.图3是本发明制动系统集成式空气处理单元的右斜前方侧图；
34.图4是本发明制动系统集成式空气处理单元l型托架；
35.图5是本发明制动统集成式空气处理单元l型托架上方的面板支架及各空气处理单元的固定支架。
具体实施方式
36.下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.如图1至图3所示，本实施例公开的一种制动系统集成式空气处理单元，包括：空气滤清器1、电动空压机3、空气干燥器6及支架结构；所述电动空压机3和所述空气滤清器1固定在支架结构上方，且所述空气滤清器1位于所述电动空压机3左侧，所述空气干燥器6通过支架结构固定在所述电动空压机3正下方；所述电动空压机3通过第一管路与所述空气干燥器6连接，所述空气滤清器1通过第二管路2与所述电动空压机连接。
38.所述空气滤清器1出气口通过一根pvc塑料材质的第二管路2连接所述
39.电动空压机3；空气滤清器1紧靠电动空压机3布置，缩短出气联通管2长度，布置方便，降低管路成本；
40.作为本发明的另一可选实施方式，所述制动系统集成式空气处理单元通过支架结构布置在车架纵梁外侧。如此，整个结构无过多占用底盘空间，为整车的布置增加更大的发挥空间，并且可以适应更多的车型布置尺寸。
41.优选的，所述制动系统集成式空气处理单元布置在一桥和二桥之间的纵梁外侧。
42.作为本发明的一个优选方案，如图1至图4所示，所述支架结构包括l型托架7和面
板支架8；所述电动空压机3、空气滤清器1和所述空气干燥器6与所述面板支架固定8；所述面板支架8固定在所述l型托架7上；所述l型托架7侧壁与车架纵梁外侧连接。l型托架7用于支撑受力，面板支架8用于固定空气处理单元的各部件。
43.作为本发明的另一可选实施方式，所述l型托架7包括平行布置的多个l型弯管7.1，多个所述l型弯管7.1之间设有多个垂直连接所述l型弯管7.1的连接管7.2。
44.优选的，所述l型弯管7.1转弯处的两端设有加强板7.3。
45.作为本发明的再一个优选方案，所述面板支架8包括固定在所述l型托架7上方的面板支架本体8.1，所述面板支架本体8.1下方固定连接有折弯部8.2；所述空气干燥器6定在所述折弯部8.2侧壁。
46.作为本发明的另一可选实施方式，所述折弯部8.2由所述面板支架本体8.1中部裁剪竖直弯折形成。
47.作为本发明的另一可选实施方式，所述折弯部8.2与固定所述空气干燥器6相对的侧壁上设有第一加强筋8.3。
48.所述电动空压机3用螺栓螺母固定在所述面板支架8上方，所述电动空压机3布置在纵梁外侧，有利于其散热及维护保养。
49.所述空气干燥器6通过螺栓螺母固定在所述面板支架8向下折弯的部分，所述空气干燥器6布置在纵梁外侧较高位置，既避免了干燥器涉水风险，又方便了每半年或每5万公里一次的干燥筒更换。
50.作为本发明的又一个优选方案，所述空气滤清器1通过z字型支架9固定在面板支架8上方左侧；所述z字形支架9包括竖部9.1，以及平行设置且位于所述竖部9.1两侧的横部9.2，所述竖部9.1两端分别连接两所述横部9.2的一端；其中一所述横部9.2与所述面板支架本体8.1固定，另一所述横部9.2固定所述空气滤清器6。
51.优选的，所述横部9.2与竖部9.1之间设有第二加强筋9.3。
52.所述空气滤清器1通过所述z字型支架9固定在面板支架8上方左侧，所述空气滤清器1布置离地高度较高，保证更好进气质量；所述空气滤清器1布置在纵梁外侧空间，便于每半年或每三万公里一次的滤芯更换。
53.作为本发明的再又一个优选方案，所述第一管路包括高温软管4和空气钢管5；所述高温软管4一端连接所述电动空压机3出气口，所述高温软管4另一端与所述空气钢管5一端连接，所述空气钢管5另一端连接所述空气干燥器6进气口。
54.优选的，所述高温软管4和所述空气钢管5通过管接头连接，所述管接头位于所述面板支架8上方。所述高温软管4为聚四氟乙烯材质的、带金属编织层表面的高温软管。
55.作为本发明的另一可选实施方式，所述面板支架8左侧下方设有用于固定所述空气钢管5的吊架10；所述空气钢管5自上而下螺旋盘绕挂在所述吊架10上，并通过管夹11与所述吊架10固定。
56.螺旋式空气钢管通过两个吊架10和四个管夹11固定在所述面板支架8左侧下方，螺旋式钢管设计保证散热充分，钢管至上而下的布置形式，避免了压缩空气中的水分在空气钢管中冷凝成水后，储存在存水弯处，冬天遇低温结冰堵住钢管引起的制动系统故障。
57.所述l型托架7通过螺栓螺母固定到车架纵梁外侧，所述面板支架8通过螺栓螺母固定在所述l型托架7上方，所述z字型支架9通过螺栓螺母固定在所述面板支架8左侧上方，
所述吊架10通过螺栓螺母固定在所述面板支架8左侧下方。
58.空气经过空气滤清器1过滤后，经过第二管路2，进入电动空压机3，空气在电动空压机3中被压缩成制动系统所需压力下的压缩空气，首先经过高温软管4以及空气钢管5进行降温，随后进入空气干燥器6，空气干燥器6干燥筒内的分子筛将压缩空气中的水分吸附后，将干燥后的空气共给制动系统用于轮端制动。
59.本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种制动系统集成式空气处理单元，其特征在于，包括：空气滤清器、电动空压机、空气干燥器及支架结构；所述电动空压机和空气滤清器固定在支架结构上方，且所述空气滤清器位于所述电动空压机左侧，所述空气干燥器通过支架结构固定在所述电动空压机正下方；所述电动空压机通过第一管路与空气干燥器连接，所述空气滤清器通过第二管路与电动空压机连接。2.根据权利要求1所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述制动系统集成式空气处理单元通过支架结构布置在车架纵梁外侧。3.根据权利要求2所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述制动系统集成式空气处理单元布置在一桥和二桥之间的纵梁外侧。4.根据权利要求1或2或3所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述支架结构包括l型托架和面板支架；所述电动空压机、空气滤清器和所述空气干燥器与所述面板支架固定；所述面板支架固定在所述l型托架上；所述l型托架侧壁与车架纵梁外侧连接。5.根据权利要求4所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述l型托架包括平行布置的多个l型弯管，多个所述l型弯管之间设有多个垂直连接所述l型弯管的连接管；所述l型弯管转弯处的两端设有加强板。6.根据权利要求4所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述面板支架包括固定在所述l型托架上方的面板支架本体，所述面板支架本体下方固定连接有折弯部；所述空气干燥器定在所述折弯部侧壁；所述折弯部由所述面板支架本体中部裁剪竖直弯折形成。7.根据权利要求1或2或3所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述空气滤清器通过z字型支架固定在面板支架上方左侧；所述z字形支架包括竖部，以及平行设置且位于竖部两侧的横部，所述竖部两端分别连接两所述横部的一端；其中一所述横部与所述面板支架固定，另一所述横部固定所述空气滤清器。8.根据权利要求1或2或3所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述第一管路包括高温软管和空气钢管；所述高温软管一端连接电动空压机出气口，所述高温软管另一端与所述空气钢管一端连接，所述空气钢管另一端连接所述空气干燥器进气口。9.根据权利要求8所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述高温软管和所述空气钢管通过管接头连接，所述管接头位于所述面板支架上方。10.根据权利要求8所述的制动系统集成式空气处理单元，其特征在于：所述面板支架左侧下方设有用于固定所述空气钢管的吊架；所述空气钢管自上而下螺旋盘绕挂在所述吊架上，并通过管夹与所述吊架固定。

技术总结
本发明属于氢燃料卡车制动系统技术领域，具体公开一种制动系统集成式空气处理单元，包括：空气滤清器、电动空压机、空气干燥器及支架结构；电动空压机和空气滤清器固定在支架结构上方，且空气滤清器位于电动空压机左侧，空气干燥器通过支架结构固定在电动空压机正下方；电动空压机通过第一管路与空气干燥器连接，空气滤清器通过第二管路与电动空压机连接。本发明的制动系统集成式空气处理单元，布置在纵梁外侧，提高了装配便利性及装配效率，方便了电动空压机、空气滤清器及干燥器的维护保养；空气滤清器紧靠空压机布置，缩短出气联通管长度，布置方便，降低管路成本。降低管路成本。降低管路成本。


技术研发人员：黄喆 王涛 邹玉帝 李海雄
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/5