CN100469629C - 水冷式汽车制动鼓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷式汽车制动鼓，其包括制动鼓(1)和水套组件，制动鼓(1)外圆周上设有水套组件，水套组件中设有沿圆周均布且与轴线平行的筋片(5)，相邻筋片(5)之间形成冷却通道(6)。本发明具有结构简单，工作稳定可靠的特点。有效消除汽车制动器的热衰退现象，大大延长摩擦片及制动鼓使用寿命，保证行车安全。

Description

水冷式汽车制动鼓

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，具体涉及一种能够有效消除汽车制动器热衰退现象的水冷式汽车制动鼓。

背景技术

传统的汽车制动器工作时，摩擦所产生的热量绝大部份传给了制动鼓，使其温度升高，制动鼓因热膨胀而使制动器间隙增大。为了减少温升，应当使制动鼓有较大的热容量，因此，制动鼓大都具有足够大的质量。虽然有些汽车的制动鼓外表面还铸造出若干筋片和增设加强箍，以增加散热面积和刚度，但是汽车在比较长的坡路行驶时，制动鼓温度持续升高是不可避免的。有的重型汽车和客车增加了喷射冷水到制动鼓外圆周表面的降温系统。可是在离心力作用下，旋转着的制动鼓鼓体把喷到其表面的冷却水甩开，车速越快被甩开的冷却水越多，能起到冷却作用的冷却水也就越少，冷却效果自然也不够理想。因此，即使设置了现有的喷淋冷却系统的制动器，热衰退现象虽有减轻，但很难消除。此外，由于现有喷淋系统的水流呈线性分布，制动鼓表面绝大部分依然处于高温状态，这种冷激式的冷却方式对灰铸铁材质的制动鼓，易引起灰铸铁内部片状石墨与铁素体之间出现裂纹。裂纹分布方向与冷却水喷射方向相同，与制动鼓的轴线平行。随着汽车持续下坡，制动鼓和摩擦片的温度越来越高，摩擦片的导热性很差，通过它传到制动蹄的热量很少，而且难以向大气散热，因此，摩擦片工作表面的温度会严重升高。摩擦片温升过高导致摩擦系数大幅度下降，如果要保证处于下坡的汽车制动力矩不降低，就必须相应大幅度提高作用于摩擦片上的压力。这时制动器进入了一个恶性循环工作状态，制动鼓鼓体内圆周的工作表面承受着来自摩擦片的巨大压力和冷激式冷却的双重作用，平行于轴线的裂纹迅速扩大，甚至使制动鼓鼓体开裂；情况严重时还能烧毁摩擦片，导致摩擦片的耐磨性变坏而缩短使用寿命。制动器发生热衰退现象给行车安全造成了很大隐患。为此，本设计人研制开发了一种能够有效消除汽车制动器热衰退现象的水冷式汽车制动鼓，很好地克服了现有技术的不足，试验证明应用效果良好。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单，工作稳定可靠，能够有效消除汽车制动器热衰退现象的水冷式汽车制动鼓。

本发明是这样实现的：包括制动鼓和水套组件，制动鼓外圆周上设有水套组件，水套组件中设有沿圆周均布且与轴线平行的筋片，相邻筋片之间形成冷却通道。

所述的筋片数量越多，散热效果越好。在保证筋片机械强度的前提下，筋片数量应尽可能多一些。同时为了确保制动鼓的强度，其工作面内圆周直径以不大于410mm为宜。

由于本发明采用了制动鼓外圆周表面设置筋片和在其外圆周增设冷却水防逃逸水套组件的结构设计，使得制动鼓筋片、冷却水套、加强箍和防尘水套之间构成了环状分布的近百个水汽冷却通道，保证了制动鼓在制动过程产生的热量即时散发，防止温度升高，从而有效消除热衰退现象发生，保证行车安全，延长制动器的使用寿命。

附图说明

下面结合附图与实施例对本发明做进一步的详细说明，但它们不是对本发明的限定。

图1为本发明整体结构剖视图；

图2为图1之左视图。

具体实施方式

如图1，图2所示，本发明包括制动鼓1和水套组件，其特征是：制动鼓1外圆周上设有水套组件，水套组件中设有沿圆周均布且与轴线平行的筋片5，相邻筋片5之间形成冷却通道6。

所述的水套组件包括冷却水套2、防尘水套4和加强箍3。冷却水套2、防尘水套4分别固接于加强箍3两侧，三者与水冷式制动鼓1的筋片5外缘过盈配合。

所述的冷却水套2、防尘水套4内径较加强箍3内径小1～3mm，以防止工作状态下发生窜动，确保工作可靠性。

所述的冷却水套2、防尘水套4最小直径处与制动鼓1的外圆周之间留有4～7mm的圆环状间隙。

所述的制动鼓1的筋片5与冷却水套2设有气门咀预留空间7。

本发明的工作原理与工作过程：

其原理是通过现有的喷淋冷却系统喷射冷却水进入水冷式制动鼓冷却通道内，冷却水不断蒸发而吸收的汽化热量，保持制动鼓处于温度较低的状态，延长了制动鼓和摩擦片的使用寿命。当汽车处于下坡初始阶段时，冷却水从防尘水套和制动鼓之间的圆环状间隙中喷入冷却通道中，旋转着的制动鼓在离心力的作用下把冷却水甩向靠近防尘水套，加强箍和冷却水套内圆周的水汽冷却通道中。制动摩擦产生的热量先传导在制动鼓筋片、冷却水套、加强箍和防尘水套上，然后传导给冷却通道内的冷却水，当冷却水被加热到摄氏100度后不断地蒸发成水蒸汽，水蒸汽从冷却水套、防尘水套与水冷式制动鼓之间的间隙中带走大量的汽化热量并散发到空气中，此时制动鼓进入蒸发冷却阶段。由于持续不断有新的冷却水喷入，制动鼓与摩擦片的温度一起保持在比较低的温度范围内。同时，不论其旋转多快，制动鼓与水套之间的冷却水都不会在离心力作用下被甩出，有效地防止了冷却水的逃逸；只有当喷入的冷却水数量大于冷却水蒸发量时，才会有吸热后的冷却水和水蒸汽一起溢出，这样就可达到最好的强制冷却状态。

本发明具有结构简单，工作稳定可靠的特点。不仅可以有效消除汽车制动器的热衰退现象，防止制动鼓龟裂，而且大大延长了摩擦片及制动鼓使用寿命，从而保证了行车安全。推广实施本发明将取得良好的社会效益和经济效益。

Claims (4)

1、一种水冷式汽车制动鼓，包括汽车制动器上的制动鼓(1)和筋片(5)，筋片(5)沿制动鼓(1)外圆周均布且与轴线平行，其特征是：筋片(5)外圆周上设有由冷却水套(2)、加强箍(3)、防尘水套(4)构成的水套组件，在相邻筋片(5)以及水套组件之间形成冷却通道(6)。

2、如权利要求1所述的水冷式汽车制动鼓，其特征是：所述水套组件中，冷却水套(2)、防尘水套(4)分别固接于加强箍(3)两侧，三者与筋片(5)外缘过盈配合。

3、如权利要求1所述的水冷式汽车制动鼓，其特征是：冷却水套(2)、防尘水套(4)最小直径处与制动鼓(1)外圆周之间留有4～7mm的圆环状间隙。

4、如权利要求1所述的水冷式汽车制动鼓，其特征是：制动鼓(1)的筋片(5)与冷却水套(2)设有气门咀预留空间(7)。

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