CN102211572A - 外束式齿轮传动制动器 - Google Patents

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CN102211572A CN2011100376143A CN201110037614A CN102211572A CN 102211572 A CN102211572 A CN 102211572A CN 2011100376143 A CN2011100376143 A CN 2011100376143A CN 201110037614 A CN201110037614 A CN 201110037614A CN 102211572 A CN102211572 A CN 102211572A
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黄道兵
唐应时
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Huang Daobing
Huang Daoyong
Tang Yingshi
Zhou Wenli
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Abstract

本发明涉及一种多功能外束式齿轮传动制动器,该发明装置沿传动轴的轴向布置，主要包括：支架1、蹄铁总成（左蹄铁3和右蹄铁7）、摩擦片2（左右各两片或多片且具有互换性）、左齿条4、右齿条6，循环水冷摩擦鼓8、支承销9、周轮组（包括主齿轮13、左驱动齿轮15、右驱动齿轮12以及过渡齿轮14、自动调整臂10、主齿轮轴11等。支架1安装在汽车变速箱输出端的壳体上（车架或主减速器壳体上），变速箱输出传动轴带动循环水冷摩擦鼓8旋转，制动时通过摩擦片2挤压摩擦鼓8从而达到车辆缓速或制动目的。本发明装置具有制动灵敏可靠、整体质量轻、性价比高的特点，也可以用于其它需要制动的运动机构上，如矿山、建筑、工程等机械的制动。

Description

外束式齿轮传动制动器
技术领域
本发明涉及一种外束式齿轮传动制动装置，特别是可用于客车、重型车辆的中央缓速或制动装置。
背景技术
近年来，随着国家先后出台了车辆行车、制动安全的相关法律，汽车缓速器市场的需求量增长迅速，电涡流缓速器占有很大的市场，电涡流缓速器较其他类型的缓速器有很多优点，但是它体积大，质量重；与汽车轻量化、集成化的发展不相适应；制动时消耗电流大、电磁线发热量高，制动力矩随温度上升衰减严重，且价格高。
现有的汽车主制动器内张式鼓式刹车装置，多为定心凸轮式外张领从蹄式制动器，缺点是驱动凸轮的力要大而效率却相对较低，其效率约为0.6～0.8，且内张式鼓式制动器的制动效能和散热性不是很好，制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控，而且由于散热性不好，鼓式制动器长时间制动热衰退现象很明显，制动功率不断下降，影响行车安全，所以它不满足山区公路上连续下坡行驶时的制动要求。
因此，需要发明新的制动器。
本发明内容
本发明的目的在于提供一种缓速与制动效果良好，温升低、质量轻、体积小、反应灵敏、制动效果好的缓速制动器。
本发明的技术方案是：循环水冷摩擦鼓(8)安装在车辆变速箱输出轴法兰盘上（传动轴上或主减速器主动齿轮法兰盘），随变速箱输出轴一起旋转。支撑起整个多功能外束式制动器的支架（1）安装在汽车变速箱输出端的外壁上或车辆底盘上，左右蹄铁共用一根支承销(9)（可以用两根支承销），通过左右蹄铁同时抱紧循环水冷摩擦鼓(8)，从而实现车辆的制动，这种设计使受力更为合理，提高了制动性能。
如图1、图2、图3所示，制动器上部设有齿轮传动箱，采用齿轮传动传输驱动力。齿轮传动箱设置了四个齿轮，其中：一个主齿轮(13)，一个过渡齿轮（14）、两个驱动齿轮（12）和（15）。左右蹄铁（3）与 (7)上方均设计安装了齿条（4）与（6），蹄铁总成内表面安装有摩擦片(2)，左右蹄铁、四片摩擦片、左右齿条都能互换，使得制造、使用、维修都很方便。
如图4、图5所示，摩擦片(2)为非等厚的，初始制动时就能保证其与流出，表面的完全接触，不需要经过较长时间的初期磨合，且随着摩擦片的磨损，摩擦片逐渐接近等厚度，这样充分考虑了制动时的受力分布特征及磨损规律，达到节省摩擦片的材料成本。
如图6-图9所示，支架（1）具有如下作用：支架的上方用于安装齿轮箱(5)；支架的下方用于安装支承销(9)的支座，左右蹄铁(7)安装在支承销(9)上；支架的立面包括：安装定位端面(18)及定位圆（20），用于确定支架（1）相对于汽车变速箱的轴向位置和保证安装定位圆（20）与循环水冷摩擦鼓(8)的同心度；连接螺栓孔（17）上安装的螺栓用于固定支架与汽车变速箱输出端的壳体上（或车架上或主减速器壳体上），支撑制动器整个机械零部件的重量及承受制动时所产生的制动力，另外，具有各个功能的支架部分铸造成一个整体，提高了制造、加工、定位、传动精度。
如图10-图13所示，循环水冷摩擦鼓(8)包括:外轮鼓（22）、盖板（23）、导流板（24）轮辐（25）、连接螺钉（26）、进水口（27）、出水口(28)。冷却水在一定的压力下，从进水口(27)进入，在导流板(24)的引导下，在循环水冷摩擦鼓(8)内流动，充分吸收制动的摩擦热后， 经出水口(28) 流出，冷却水能迅速降低循环水冷摩擦鼓(8)整体温度，保证制动器正常工作。
外束式齿轮传动制动从质量上，性能上，制造成本都能满足商用车辆对缓速器的需求，且具有结构简单，便于维修，性价比高等特点，同时提高了汽车制动性能，保障了行车安全。
附图说明：
图1是本发明的外束式齿轮传动制动器装配主视图；
图2是本发明的外束式齿轮传动制动器装配传动原理图；
图3是本发明的齿轮传动示意图
图4是本发明的摩擦片主视图；
图5是本发明的摩擦片左视图；
图6是本发明支架右视图；
图7是本发明支架主视图；
图8是本发明支架后视图；
图9是本发明支架上视图；
图10是本发明水冷摩擦鼓装配主视图；
图11是本发明水冷摩擦鼓内腔主视图；
图12是本发明水冷摩擦鼓内腔B-B视图；
图13是本发明水冷摩擦鼓内腔C-C视图。
附图中：
1-支架  2-摩擦片  3-左蹄铁  4-左齿条  5-齿轮箱  6-右齿条  7-右蹄铁8-循环水冷摩擦鼓 9-支承销10-自动调整臂  11-主齿轮轴  12-右驱动齿轮  13-主齿轮  14-过渡齿轮  15-左驱动齿轮16-蹄铁销孔  17-连接螺栓孔  18-安装定位端面  19-气室支架  20-安装定位圆21-支架底板 22-外轮鼓 23-盖板 24-导流板 25-轮辐 26-连接螺钉 27-进水口 28-出水口。
具体实施方式
车辆制动时，制动器开始工作，通过控制制动气室内的气压，制动力由制动气室经自动调整臂(10)传到主齿轮轴(11)，主齿轮轴(11)带动主齿轮(13)旋转，主齿轮(13)把转矩传到右驱动齿轮(12)，由右驱动齿轮(12)带动右齿条(6)，进而带动右蹄铁(7)，同时，主齿轮(13)把力传到过渡齿轮(14)，再传给左边的驱动齿轮（9），由左边驱动齿轮带动左齿条（4），进而带动左蹄铁(3)。左右两蹄铁共用一根支承销(9)，两蹄铁同时绕支承销(9)为中心转动，同
时与外轮鼓 (29)表面接触，产生摩擦力，形成制动力矩，从而实现了制动器对车辆的缓速或制动功能。
对于冷却水来说，冷却水经进水口（27）进入循环水冷摩擦鼓(8)内部，在导流板（24）的引导下，吸收制动产生的摩擦热，使得循环水冷摩擦鼓(8)温度表面降低，冷却水温度升高后，再经出水口（28）流出。车辆行驶或制动过程中，冷却水不断的进入循环水冷摩擦鼓(8)内，用于降低循环水冷摩擦鼓(8)的整体温升。
车辆松刹车时，制动气室中回位弹簧在回位力的作用下带动调整臂反向旋转，进而左右向两边松开，摩擦片(2)与循环水冷摩擦鼓(8)分离，从而实现制动器对车辆的松刹。

Claims (12)

1.外束式齿轮传动制动器，其特征在于：所述的支架（1）安装在汽车变速箱输出端的壳体上（或车架上或主减速器壳体上）；所述的循环水冷摩擦鼓(8)安装在车辆变速箱输出轴法兰盘上（传动轴上或主减速器主动齿轮法兰盘上）；所述的摩擦片(2)通过螺栓安装在所述的左右蹄铁的内表面上；所述的左右蹄铁的一端用支承销(9)连接并安装在支架底板(21)的蹄铁销孔(16)内；所述的左齿条（4）用螺栓连接安装在左蹄铁(3)的上端外表面上；所述的右齿条(6)用螺栓连接安装在右蹄铁(7)的上端外表面上；当制动器开始工作，在外力作用下，通过齿轮和齿条的作用，左右蹄铁以支承销(9)为中心旋转，同时向循环水冷摩擦鼓(8)外表面收拢，当摩擦片(2)与循环水冷摩擦鼓(8)接触并逐渐压紧时，摩擦片(2)与循环水冷摩擦鼓(8)外表面产生摩擦制动力矩,使循环水冷摩擦鼓(8)转速减慢或不转，从而达到车辆缓速或制动的目的。
2.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：循环水冷摩擦鼓(8)与汽车变速箱输出轴的法兰盘（传动轴上法兰盘或主减速器主动齿轮法兰盘）及万向节的法兰盘连接在一起，随车辆变速箱输出轴旋转。
3.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：支架（1）的连接端面设有定位面（定位端面（17）、安装定位圆(18)）与变速箱后盖的定位凸台配合，通过螺栓孔（16）用螺栓连接在变速箱的后盖上。
4.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：支架底板(21)有一组（两个）固定支座用于安装所述的支承销(9)，左右蹄铁的一端安装在所述的支承销(9)上，两蹄铁共绕支承销(9)为中心旋转。
5.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：支架底板(21)也可以有两组（四个）固定支座，并通过两根支承销(9)分别安装所述的左蹄铁(3)和右蹄铁(7)。
6.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：周轮组包括一个主齿轮(13)、一个过渡齿轮(14)、左右驱动齿轮(12)和（15），周轮组安装在支架上端齿轮箱(5)内。
7.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：齿轮箱(5)安装在支架（1）的上方，齿轮箱(5)还设有安装板(气室支架(19))，用于安装力传动件（如制动气室）。
8.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：所述的主齿轮轴(11)的一端安装有间隙自动调整臂(10)。
9.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：所述的自动调整臂(10)的一端与力驱动件的末端相连接。
10.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：摩擦片(2)内外圆弧面为非同心设计，此制动摩擦片(2)设计为外束式不等厚摩擦片，能实现初始刹车时就可与摩擦鼓外表面同时完全接触；摩擦片磨损后自动调整臂（10）不断补偿，保证完全接触，最后剩余摩擦片厚度几乎等厚度。
11.根据权利要求1所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：所述的循环水冷摩擦鼓（8）设计成有包括：外轮鼓（22）、盖板（23）、导流板（24）、轮辐（25）、连接螺钉（26）、进水口（27）、出水口（28）。
12.根据权利要求1或11所述的外束式齿轮传动制动器，其特征在于：所述的循环水冷摩擦鼓（8）中冷却水由进水口（27）进入，在导流板（24）的引导下，在循环水冷摩擦鼓（8）内快速流动，吸收制动时摩擦片和摩擦鼓产生的摩擦热后，冷却水温度升高，从出水口（28）流出，从而达到了对循环水冷摩擦鼓（8）进行冷却降温的目的。
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Co-applicant after: Huang Daoyong

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Co-applicant before: Huang Daobing

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