CN101837938B - 一种单向载荷自制螺旋式制动器 - Google Patents

一种单向载荷自制螺旋式制动器 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种单向载荷自制螺旋式制动器，制动反应快，效果好，散热良好，能保证制动的可靠性以及较长的使用寿命。为了达到所述效果，一种单向载荷自制螺旋式制动器，包括刹车轴，刹车轴两端连接有传动轴，所述刹车轴前端设有固定件，由固定件起，刹车轴上还依次套有交替安装的内摩擦片和外摩擦片，以及内螺纹压板扭簧、连接片、刹车联轴节，所述内摩擦片和刹车轴啮合，所述外摩擦片外圈上带有外齿，卷筒内还设有和外摩擦片外圈所带外齿匹配的内齿。由于采用了所述的结构，本发明单向载荷自制螺旋式制动器，通过一种全新的制动方式，克服了现有技术中锥鼓式、涨圈式和棘轮式所存在的散热等问题，尤其适用于电动绞盘上使用。

Description

一种单向载荷自制螺旋式制动器
技术领域
本发明涉及一种制动装置，尤其涉及一种用于绞盘制动的单向载荷自制螺旋式制动器。
背景技术
越来越多的城市人喜欢自驾到野外去兜风，如果碰到恶劣的自然环境，可能将汽车陷入到不利的境地中难以脱身，此时就需要绞盘来帮助车辆摆脱困境。绞盘工作时需要用制动器来保证马达停止或损坏时被拉的重物不会下滑，现有的绞盘中采用制动器的种类较多，有锥鼓式、涨圈式和棘轮式，它们各有其特点，但是涨圈式绞车使用寿命短，而普通棘轮绞车容易落绳坠物，锥鼓式应用在绞盘上从对绞盘的工作性能和本身的使用寿命来看相对其他两种制动器均较好，但从长期的使用寿命和制动可靠性方面还不是很理想。而且以上三种制动器还有一个共同缺点，即工作中发热量大，散热困难，加速了绞盘的损坏。因此我们严峻地认识到，为了保证野外驾驶的安全，现有技术中的绞盘还难以让人放心，很有必要发明一个既能克服上述制动器的不足之处又能较好地满足绞盘工作性能的制动器。而且结构简单，易于安装应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种单向载荷自制螺旋式制动器，制动反应快，效果好，散热良好，能保证制动的可靠性以及较长的使用寿命。同时结构简单，安装方便，容易普及到普通消费者中。
为了达到所述效果，一种单向载荷自制螺旋式制动器，包括卷筒，卷筒内装有两个轴承座，两个轴承座之间架设有刹车轴，刹车轴两端连接有传动轴，所述刹车轴前端设有固定件，由固定件起，刹车轴上还依次套有交替安装的内摩擦片和外摩擦片，以及内螺纹压板扭簧、连接片、刹车联轴节，所述内摩擦片和刹车轴啮合，所述外摩擦片外圈上带有外齿，所述刹车联轴节前端套接在内螺纹压板，扭簧和连接片的外侧，卷筒内还设有和外摩擦片外圈所带外齿匹配的内齿。
优选的，所述固定件为和刹车轴一体成型的台阶。台阶和刹车轴一体成型，为刹车轴上套接的各个部件提供轴向定位。
优选的，所述内螺纹压板和连接片的外侧面都设有一对对称的凸耳，内螺纹压板上的凸耳和连接片上的凸耳之间安装时互相错开α角，刹车联轴节内侧设有对应凸耳的凸台。这样的结构使得刹车联轴节的凸台在外力作用下只能和内螺纹压板或者连接片两者之一的凸耳接触作用，起到了状态转换的作用。优选的，刹车轴前端设有外花键，外花键和连接片内侧的内花键啮合。通过外花键和连接片内侧的内花键啮合连接，可以调整连接片上凸耳的初始位置。当动力源转向带动刹车联轴节转动时，刹车联轴节先通过内侧的凸台和内螺纹压板上的凸耳连接，带动内螺纹压板转动一定角度，此时刹车联轴节没有与连接片上的凸耳接触，因此连接片也没有作用到外摩擦片和内摩擦片，外摩擦片和内摩擦片之间有空隙。当刹车联轴节继续转动时，刹车联轴节上的凸台就带动连接片上的凸耳，此时连接片通过内侧的内花键带动刹车轴转动。反之，当刹车联轴节向另一个方向转动时，则先和连接片上的凸耳连接。
优选的，所述固定件和第一片内摩擦片之间设有碟形弹簧，碟形弹簧由两片弹簧片组成。两片弹簧片组合成碟形弹簧，于狭小空间发挥最高载荷力。
优选的，所述刹车轴上安装有三组内摩擦片和外摩擦片的组合。通常情况下三组内摩擦片和外摩擦片的组合可以满足民用绞盘制动要求。具体数目还是要根据制动器传递扭矩的需求来设置。
优选的，所述卷筒上对应轴承座位置固定有孔用弹性挡圈。孔用弹性挡圈起到刹车组件等轴向定位作用，使整套系统成为一个整体，并且减少轴承座上摩擦的作用。
优选的，所述刹车轴上在连接片和刹车联轴节之间还套有轴用弹性挡圈。轴用弹性挡圈能有效减少连接片和刹车联轴节之间的摩擦，并且保证连接片和刹车轴之间的花键啮合连接不会脱开。
优选的，所述碟形弹簧和固定件之间还设有平垫圈。平垫圈用于碟形弹簧的定位并且减小碟形弹簧和固定件之间的摩擦。
优选的，所述内摩擦片和外摩擦片均为钢铸件。钢铸件牢固耐磨，而且温度传递快，适用于摩擦制动机构。
由于采用了所述的结构，本发明单向载荷自制螺旋式制动器，动力源带动刹车联轴节按一方向转动，刹车联轴节先带动内螺纹压板转动，内螺纹压板与连接片之间有一扭簧使内螺纹压板始终有靠向外摩擦片的趋势，在螺旋机构的作用下内螺纹压板、外摩擦片、内摩擦片轴向之间存在间隙，刹车联轴节再带动连接片、刹车轴转动，动力源带动联轴节按另一方向转动，刹车联轴节先带动连接、刹车轴转动，在螺旋机构的作用下内螺纹压板、外摩擦片、内摩擦片轴向之间存在间隙，刹车联轴节就带动连接片、刹车轴转动，当动力源转动后又停止时内螺纹压板在扭簧的扭力作用下靠向外摩擦片并使内螺纹压板、外摩擦片、内摩擦片相互压紧，此时外摩擦片上的外齿的位置被压到对应卷筒内齿的位置，外摩擦片与卷筒通过外齿和内齿的啮合，在圆周方向被固定。这样卷筒在负载的作用下，使卷筒与刹车轴之间紧固成一体起到了刹车的作用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种单向载荷自制螺旋式制动器的内部结构示意图。
图2为本发明一种单向载荷自制螺旋式制动器的刹车轴的示意图。
图3为本发明一种单向载荷自制螺旋式制动器的剖面视图。
具体实施方式
如图1、图2以及图3所示，本发明一种单向载荷自制螺旋式制动器，包括卷筒10，卷筒10内装有两个轴承座3，两个轴承座3之间架设有刹车轴2，刹车轴2两端连接有传动轴1，所述刹车轴2前端设有固定件7，由固定件7起，刹车轴2上还依次套有交替安装的内摩擦片8和外摩擦片9，以及内螺纹压板12、扭簧13、连接片14、刹车联轴节16，所述内摩擦片8和刹车轴2啮合，所述外摩擦片9外圈上带有外齿17，所述刹车联轴节16前端套接在内螺纹压板12，扭簧13和连接片14的外侧，卷筒10内还设有和外摩擦片9外圈所带外齿17匹配的内齿18。所述固定件7为和刹车轴2一体成型的台阶。所述内螺纹压板12和连接片14的外侧面都设有一对对称的凸耳11，内螺纹压板12上的凸耳11和连接片14上的凸耳11之间安装时错开α角，刹车联轴节16内侧设有对应凸耳11的凸台21。刹车轴2前端设有外花键15，外花键15和连接片14内侧的内花键19啮合。所述固定件7和第一片内摩擦片8之间设有碟形弹簧6，碟形弹簧6由两片弹簧片组成。所述刹车轴2上安装有三组内摩擦片8和外摩擦片9的组合。所述卷筒10上对应轴承座3位置固定有孔用弹性挡圈4。所述刹车轴2上在连接片14和刹车联轴节16之间还套有轴用弹性挡圈20。所述碟形弹簧6和固定件7之间还设有平垫圈5。所述内摩擦片8和外摩擦片9均为钢铸件。
当安装时，大部分零件只要套接在刹车轴2上即可，安装十分方便。但是务必注意需要在刹车轴2前端外花键15和连接片14内侧的内花键19啮合的作用下使内螺纹压板12和连接片14的两凸耳11一开始互相错开α角。
具体实施方式有以下几种情况：
1.当马达得电顺时针转动时先带动传动轴1、刹车联轴节16，再由刹车联轴节16的两凸台21先带动内螺纹压板12的两凸耳11，使刹车轴2和内螺纹压板12组成的螺旋机构动作，结果使内螺纹压板12、碟形弹簧6，平垫圈5，内摩擦片8和外摩擦片9，由原来处于相互压紧状态变成松开状态，这时扭簧13处于扭力增大状态，当内螺纹压板12转过α后，刹车联轴节16的两凸台21便带动内螺纹压板12、连接片14的两凸耳11一起转动，这时螺旋机构就不起作用了，于是刹车联轴节16便通过连接片14和刹车轴2一起转动。
2.当马达得电逆时针转动时先带动传动轴1、刹车联轴节16，再由刹车联轴节16的的两凸台21先带动连接片14的两凸耳11，使刹车轴2和内螺纹压板12组成的螺旋机构动作，结果使内螺纹压板12、碟形弹簧6，平垫圈5，内摩擦片8和外摩擦片9，由原来处于相互压紧状态变成松开状态，这时扭簧13处于扭力增大状态，当连接片14转过α后，刹车联轴节16的两凸台21便带动内螺纹压板12、连接片14的两凸耳11一起转动，这样螺旋机构就不起作用了，于是刹车联轴节16便通过连接片14和刹车轴2一起转动。
3.当马达失电时，且卷筒未受负载力的作用情况下，扭簧13原来在马达得电时处于扭紧状态的情况下已储备了较大的扭力，这时内螺纹压板12在扭簧13扭力的作用下转动，从而使内螺纹压板12、碟形弹簧6，平垫圈5，内摩擦片8和外摩擦片9相互预压紧，这种状态下是为卷筒10带有负载且马达失电时制动装置起制动作用提供的先决条件。
4.当马达失电时，且卷筒10已受负载力的作用情况下，这时减速器便往增速方向传递力矩，即从卷筒10一直传到传动轴1，再由传动轴1带动刹车轴2、内螺纹压板12，这时的内螺纹压板12是紧贴在外摩擦片9上的，这样刹车轴2上的螺旋机构就起作用了，即在负载力的作用下内螺纹压板12将碟形弹簧6，平垫圈5，内摩擦片8和外摩擦片9越压越紧，而外摩擦片9和卷筒10之间通过外摩擦片9外侧的外齿17与卷筒10的内齿18啮合在一起的，所以在这种情况下该制动装置就起到了制动作用。
5.在第4点的基础上再使马达逆时针转动即使卷筒10上的钢丝绳放松方向，如果负载力引起刹车轴2的转速超过马达的转速时制动装置就会产生较大的震动，即产生释放制动-制动-释放制动-制动的循环过程，为此增加碟形弹簧6，可使在马达启动的瞬间各摩擦片还未完全松开，使负载力引起刹车轴2的转速就不会超过马达的转速，因而就避免了制动装置所产生的震动。
而且在制动过程中外摩擦片9和卷筒10连接，且都是钢铸件，因此制动过程中产生的热量能及时散发出来，散热效果也好。
综上，本发明一种单向载荷自制螺旋式制动器通过一种全新的制动方式，克服了现有技术中锥鼓式、涨圈式和棘轮式所存在的散热等问题。本发明尤其适用于电动绞盘上使用。

Claims (10)

1.一种单向载荷自制螺旋式制动器，包括卷筒(10)，卷筒(10)内装有两个轴承座(3)，两个轴承座(3)之间架设有刹车轴(2)，刹车轴(2)两端连接有传动轴(1)，其特征在于：所述刹车轴(2)前端设有固定件(7)，在固定件(7)后方，刹车轴(2)上还依次套有交替安装的内摩擦片(8)和外摩擦片(9)，以及内螺纹压板(12)、扭簧(13)、连接片(14)、刹车联轴节(16)，所述内摩擦片(8)和刹车轴(2)啮合，所述外摩擦片(9)外圈上带有外齿(17)，所述刹车联轴节(16)前端套接在内螺纹压板(12)、扭簧(13)和连接片(14)的外侧，卷筒(10)内还设有和外摩擦片(9)外圈所带外齿(17)匹配的内齿(18)。
2.如权利要求1所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：所述固定件(7)为和刹车轴(2)一体成型的台阶。
3.如权利要求1所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：所述内螺纹压板(12)和连接片(14)的外侧面都设有一对对称的凸耳(11)，内螺纹压板(12)上的凸耳(11)和连接片(14)上的凸耳(11)之间安装时互相错开α角，刹车联轴节(16)内侧设有对应凸耳(11)的凸台(21)。
4.如权利要求3所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：刹车轴(2)末端设有外花键(15)，外花键(15)和连接片(14)内侧的内花键(19)啮合。
5.如权利要求1-4其中任一所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：所述固定件(7)和第一片内摩擦片(8)之间设有碟形弹簧(6)，碟形弹簧(6)由两片弹簧片组成。
6.如权利要求1-4其中任一所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：所述刹车轴(2)上安装有三组内摩擦片(8)和外摩擦片(9)的组合。
7.如权利要求1-4其中任一所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：所述卷筒(10)上对应轴承座(3)位置固定有孔用弹性挡圈(4)。
8.如权利要求1-4其中任一所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：所述刹车轴(2)上在连接片(14)和刹车联轴节(16)之间还套有轴用弹性挡圈(20)。
9.如权利要求5所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：所述碟形弹簧(6)和固定件(7)之间还设有平垫圈(5)。
10.如权利要求1-4其中任一所述的一种单向载荷自制螺旋式制动器，其特征在于：所述内摩擦片(8)和外摩擦片(9)均为钢铸件。
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