CN100391765C - 制动器刹车片冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动器刹车片冷却系统，它包括刹车片(1)、水冷系统，水冷系统包括散热管，散热管固定在刹车片(1)上。本发明的刹车片上具有水冷系统，能对刹车片进行冷却，使其温度下降，以避免制动打滑或失效，很好地解决了金属刹车片的热衰退问题。

Description

制动器刹车片冷却系统

技术领域

本发明涉及车辆的制动器，特别是具有金属刹车片的制动器。

背景技术

由于汽车的制动过程是将动能转换成摩擦热的过程，特别是在下坡或紧急刹车的过程中，车辆运行速度高或惯性力大，温度过高导致刹车片金属表面软化，摩擦系数降低，制动性能下降，从而使刹车打滑或失灵。

导致刹车片热衰退的根本原因是热量的累积致使其温度的升高，目前国内外对这方面的研究主要着重于材料增强成分的改进以提高其抗高温性能，而特种材料的研制势必会带来较大的成本，也不能很好地解决热衰退问题。

传统重型车辆都是用的金属刹车片，车顶部装有水箱，作用是在山路坡道较多制动频繁导致制动器过热时，水箱的水通过管道直接淋在制动器外表起冷却作用，从而减小热衰退保证行车安全。但是这样势必会浪费大量的水，水箱也得经常加水，如果是在冬天，还会淋湿路面造成路面结冰打滑给其它车辆带来安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：主要针对金属刹车片的热衰退问题，提供一种制动器刹车片冷却系统，该系统能对刹车片进行冷却，使其温度下降，以避免制动打滑或失效。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

制动器刹车片冷却系统，它包括刹车片、水冷系统，水冷系统包括散热管，散热管固定在刹车片上。

上述方案中，刹车片包括摩擦片、钢背，摩擦片、散热管固定在钢背上。

上述方案中，摩擦片固定在钢背的一个面上，散热管固定在钢背的另一个面上。

上述方案中，散热管为具有水槽的钢片，钢片上设有与水槽连通的进水口和出水口；水冷系统包括输水管路，进水口和出水口与水冷系统的输水管路连通。

上述方案中，水槽开在钢片的一个面上，钢片的这个面密封粘贴在钢背上。

上述方案中，水冷系统还包括水箱、水泵、输水管路；水冷系统由水泵提供动力；水箱、输水管路、散热管形成水循环回路。

上述方案中，水冷系统还包括用于测量刹车片温度的温度传感器、控制器；温度传感器的输出端与控制器连接；水泵由控制器控制。

上述方案中，温度传感器设置在刹车片上。

上述方案中，刹车片上开有孔，温度传感器设置在孔内。

本发明具有以下优点：

1、刹车片上具有水冷系统，能对刹车片进行冷却，使其温度下降，以避免制动打滑或失效，很好地解决了金属刹车片的热衰退问题。

2、水冷系统的散热管固定在钢背上，不会影响刹车片的安装。

3、摩擦片和散热管分别固定在钢背的两个面上，不会影响摩擦片的正常工作，不会影响刹车片的强度。

4、散热管为具有水槽的钢片，散热管可与现有的钢背方便地结合。

5、水槽开在钢片的一个面上，钢片的这个面密封粘贴在钢背上，钢背的面与水槽形成冷却水流动的通道，钢片的加工工艺简单。

6、水冷系统包括用于测量刹车片温度的温度传感器，可对刹车过程中的刹车片的温度异常变化情况进行有效监控，可对水冷系统进行自动控制，使之成为一个智能化的制动器刹车片冷却系统。

7、温度传感器设置在刹车片上，结构简单，成本低。

8、温度传感器设置在刹车片内，测量精度高。

9、与传统的重型车用简易淋水系统相比，由于采用的是循环水冷却，水箱体积可以很小，便于布置，水箱不必经常加水；冷却水流回水箱不会淋湿路面，不会造成路面结冰影响后面车辆的正常行驶。

10、该系统结构简单体积小，便于制作和安装，成本较低。

附图说明

图1、2为本发明实施例的具有钢片的刹车片的结构示意图

图3为本发明实施例的冷却系统的结构示意图

图4为本发明实施例的结构框图

图5为温度信号测试电路的电路图

图6为比较电路及继电器驱动电路的电路图

具体实施方式

本发明制动器刹车片冷却系统实施例，如图1、2所示，它包括刹车片1，它还包括水冷系统，水冷系统包括散热管，散热管固定在刹车片1上。刹车片1包括摩擦片101、钢背102，摩擦片101固定在钢背102的一个面上，散热管固定在钢背102的另一个面上。

散热管为具有水槽201的钢片2，钢片2上设有与水槽201连通的进水口202和出水口203；水槽201为一条曲线状的水槽，它开在钢片2的一个面上，是在钢片2上预先冲而成的。钢片2的这个面通过耐高温粘结剂密封粘贴在钢背102上，避免钢片水槽中水的溢出。钢片2经镀铬处理，避免水槽被水锈蚀。

如图3所示，水冷系统为包括水箱5、水泵6、输水管路3、散热管；水冷系统由水泵6提供动力；水箱5、输水管路3、散热管形成水循环回路。进水口202和出水口203与水冷系统的输水管路3连通。输水管路3采用的是耐高温橡胶管，避免在刹车片的高温下熔化或变形而导致循环水路的损坏失效。水箱5可用钢带紧固在车架上。水箱5中的水7通过过滤网8进入水泵6。

水冷系统还包括用于测量刹车片1温度的温度传感器4。刹车片1上开有孔，温度传感器4为针状温度传感器，温度传感器4嵌入孔内。针状温度传感器的针尖与摩擦片101端面的距离大于摩擦片101报废时的磨损厚度，针尖尽可能靠近摩擦片101端面，从而保证传感器所测温度基本反映摩擦片101表面温度。

如图4所示，水冷系统包括用于测量刹车片1温度的温度传感器4、控制器；温度传感器4的输出端与控制器连接；水泵6由控制器控制。

控制器包括放大电路、比较电路、继电器及其驱动电路。刹车片1、温度传感器4、控制器、水泵6、水循环回路形成一个闭环控制系统。

如图5所示，温度传感器4将温度信号转变成微弱的电信号，经放大电路进行放大处理。放大后的电信号经比较器电路进行比较处理，比较电路采用的是滞回比较电路，如图6所示。Ui为输入电压信号，也是上一级放大电路的输出；Ur为基准电压，是根据刹车片正常工作的温度上限确定，通过校准，与温度传感器同温度值下的输出电压相等。当Ui＜Ur时，输出为低电平；温度升高，Ui增大至大于Ur时，输出为高电平；温度回落至低于Ur时，输出则回到低电平。

在比较器输出端加射极输出器，如图6所示，增大输出电流以控制继电器的开闭动作，进而控制水泵的启动和停止。

本发明实施例的工作原理为：在驾驶员刹车的过程中，温度传感器时刻保持对刹车片温度的监测，如果刹车时间过长或是在坡道上制动负荷过大导致刹车片温度超过预先设定的正常工作温限T_N，比较电路会输出高电平，经增流处理驱动继电器闭合，水泵开启将冷却水源源不断地送往各刹车片对它们进行冷却。当传感器检测到刹车片温度恢复正常，即低于T_N，比较电路会输出低电平，继电器断电断开，水泵停止泵水，冷却循环停止。

考虑到结构的复杂性以及制动载荷主要集中于后轮，可只在车辆后轮上采用本发明制动器刹车片冷却系统，整个车辆上只有一个水槽，输水管路3可采用四个歧管与两个制动器的四片刹车片1进出水口密封并联。为了保证各刹车片都有较好的冷却效果，水泵6采用高压电动水泵，由车载12V蓄电池供电。

对于车上所有制动器，只需对后轮中一片刹车片安装温度传感器。通过简单电路对传感器信号进行处理，并控制冷却系统的开启或关闭。

本发明制动器刹车片冷却系统，它也可采用管形散热管。散热管也可固定在摩擦片101的背面。用于测量刹车片1温度的温度传感器4也可为红外线温度传感器。

Claims (7)

1.制动器刹车片冷却系统，它包括刹车片(1)，其特征在于：它还包括水冷系统，水冷系统包括散热管，散热管固定在刹车片(1)上；

刹车片(1)包括摩擦片(101)、钢背(102)，摩擦片(101)、散热管固定在钢背(102)；

摩擦片(101)固定在钢背(102)的一个面上，散热管固定在钢背(102)的另一个面上。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：散热管为具有水槽(201)的钢片(2)，钢片(2)上设有与水槽(201)连通的进水(202)和出水口(203)；水冷系统包括输水管路(3)，进水口(202)和出水口(203)与水冷系统的输水管路(3)连通。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：水槽(201)开在钢片(2)的一个面上，钢片(2)的这个面密封粘贴在钢背(102)上。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：水冷系统还包括水箱(5)、水泵(6)、输水管路(3)；水冷系统由水泵(6)提供动力；水箱(5)、输水管路(3)、散热管形成水循环回路。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：水冷系统还包括用于测量刹车片(1)温度的温度传感器(4)、控制器；温度传感器(4)的输出端与控制器连接；水泵(6)由控制器控制。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：温度传感器(4)设置在刹车片(1)上。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：刹车片(1)上开有孔，温度传感器(4)设置在孔内。

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