CN103101522B - 一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，包括非驱动车桥的桥壳，桥壳的两端各固定有轴头，每个轴头的外表面通过轴承与轮毂相连接，在轮毂和轴头的端部之间装有液力缓速器，所述的液力缓速器包括固定在轴头端部外表面的定子叶轮、包覆在定子叶轮外面与轮毂相固定的转子叶轮，所述的转子叶轮的内表面与定子叶轮的外表面之间形成液压油工作腔，桥壳上装有进油管和回油管，每个轴头设有轴向通孔，所述轴向通孔构成液力缓速器油路通道一部分，所述进油管和回油管通过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔；本发明有效提高汽车特别是挂车、半挂车、重型货车、大型客车的制动能力，确保行车安全。

Description

一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置

技术领域

本发明涉及汽车底盘制造技术领域，尤其是一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置。

背景技术

现有挂车、半挂车、重型货车、大型客车的非驱动轮的制动基本都采用制动摩擦片与轮毂中的制动鼓相摩擦来实现制动的。但是因挂车、半挂车、重型货车、大型客车的承载重量大，遇到山区道路和长下坡时，由于频繁制动和长时间的制动，就会造成制动鼓和制动摩擦片过热，降低汽车的制动效能，严重时甚至制动能力完全消失，造成交通事故。

另外，对于半挂车，还会因半挂车制动时相对牵引车的滞后引起半挂车冲撞牵引车，特别是在雨雪路面、下陡坡和转弯时尤其明显，严重时会产生折叠，损坏车辆，严重影响了行车安全，极易造成重大交通事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，有效提高汽车特别是挂车、半挂车、重型货车、大型客车的制动能力，确保行车安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，包括非驱动车桥的桥壳，桥壳的两端各固定有轴头，每个轴头的外表面通过轴承与轮毂相连接，在轮毂和轴头的端部之间装有液力缓速器，所述的液力缓速器包括固定在轴头端部外表面的定子叶轮、包覆在定子叶轮外面与轮毂相固定的转子叶轮，所述的转子叶轮的内表面与定子叶轮的外表面之间形成液压油工作腔，每个轴头设有轴向通孔，所述轴向通孔构成液力缓速器油路通道一部分，桥壳上装有进油管和回油管，所述进油管通过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔，所述回油管通过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔；所述液力缓速器工作时，液压油通过进油管输入到所述液压油工作腔，然后经回油管回油形成循环；所述液力缓速器不工作时，进油管停止输入液压油，然后通过回油管把所述液压油工作腔中的液压油抽出。

所述的转子叶轮包括与轮毂相固定的后转子叶轮和与后转子叶轮相密封固定的前转子叶轮。以方便制造和装配。

作为一种优选，所述的定子叶轮与后转子叶轮相对的端面上设有多个阻尼槽，所述后转子叶轮与定子叶轮相对的端面上也设有多个相对应的阻尼槽；每个轴头靠近所述液压油工作腔一侧外表面沿径向设有连通轴向通孔的径向进油孔，定子叶轮设有油路通道与所述径向进油孔相配合，所述回油管穿过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔，靠近所述液压油工作腔的轴头的轴向通孔的内表面与回油管外表面之间形成密封，桥壳靠近轴头的部分内腔形成密封，所述的进油管通过桥壳部分内腔、轴头的轴向通孔、径向进油孔及定子叶轮上的油路通道向所述液压油工作腔输入液压油然后从回油管回油。这种结构定子叶轮只给后转子叶轮提供反向阻力矩，其提供制动力较小，可适应需要辅助制动力较小的车辆。

作为另一种优选，所述的定子叶轮与前转子叶轮和后转子叶轮相对的端面上均设有多个阻尼槽，所述前转子叶轮和后转子叶轮与定子叶轮相对的端面上也设有多个相对应的阻尼槽；每个轴头靠近所述液压油工作腔一侧外表面沿径向设有连通轴向通孔的径向回油孔，定子叶轮上设有油路通道与所述径向回油孔相配合，所述进油管穿过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔，靠近所述液压油工作腔的轴头的轴向通孔的内表面与进油管外表面之间形成密封，桥壳靠近轴头的部分内腔形成密封，所述的进油管直接给所述液压油工作腔输入液压油然后通过定子叶轮上的油路通道、轴头的径向进油孔、轴向通孔、桥壳部分内腔、及回油管回油。这种结构定子叶轮同时给后转子叶轮和前转子叶轮提供反向阻力矩，其提供制动力较大，可适应需要辅助制动力较大的车辆。

进一步改进，所述的后转子叶轮和前转子叶轮的外表面上均分布有多个散热翅片，这样可更好提高液压油的散热效果。

进一步改进，所述后转子叶轮通过一带中心孔的油封端盖和多个螺栓锁紧在轮毂上，油封端盖的中心孔上装有密封圈使得所述液压油工作腔与外部相隔离。便于后转子叶轮的安装。

进一步改进，所述的轴头由前段轴头和后段轴头组成，后段轴头套在桥壳上并与桥壳相焊接固定，前段轴头套在后段轴头上并与后段轴头相焊接固定。方便轴头的制造和安装。

优选所述的进油管通过调速阀连通一密封油箱的出油口，密封油箱的上部通过气管经第一电磁换向阀切换连通压缩气源或连通大气，进油管还经第一单向阀与大气连通；所述的回油管通过第一油泵连通一敞开油箱，第二油泵的输入端口通过管道连通敞开油箱，第二油泵的输出端口通过管道经冷却器再经第二单向阀连通密封油箱的进油口；调速阀、第一电磁换向阀、第一油泵、第二油泵的动作由一控制器控制。这种液压油路容易实现和控制。

进一步改进，所述回油管还经第二电磁换向阀连通所述敞开油箱，所述密封油箱的底部还设有一卸油口，卸油口通过管道经第三电磁换向阀连通敞开油箱，第二电磁换向阀、第三电磁换向阀的动作由控制器控制。便于回油管和密封油箱的卸荷。

进一步改进，所述的桥壳上还装有探测液压油温度和压力的温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器通过信号线连接控制器。通过温度传感器和压力传感器可实时监测液压油的工作状态，便于及时进行调整。

本发明由于在非驱动车桥桥壳的两端各固定有轴头，每个轴头靠近桥壳的外表面通过轴承与轮毂相连接，在轮毂和轴头的端部之间装有液力缓速器；通过液力缓速器提供的反向阻力矩就能够事先给非驱动轮提供辅助制动力，平稳减速，有效提高汽车特别是挂车、半挂车、重型货车、大型客车的制动能力，确保行车安全。

本发明还具有以下有益效果：

1、由于可预先对非驱动轮实施辅助制动，解决了当前挂车、半挂车制动滞后会冲撞牵引车的技术难题，填补国内外空白；

2、由于在非驱动轮设置缓速的辅助制动，通过平稳减速就能避免挂车、半挂车、重型货车、大型客车在山区道路及下长坡时频繁制动使得制动鼓和制动摩擦片过热造成制动效能下降，避免发生交通事故；

3、通过在非驱动轮设置缓速的辅助制动装置，可以减少轮胎的损耗，降低主刹车机构的维修次数，减少更换刹车摩擦片的频率，最终降低车辆的维修成本。

附图说明

图1是本发明第一种实施例的结构剖视图；

图2是本发明第一种实施例轴头、桥壳、进油管、回油管相互连接的结构剖视放大图；

图3是本发明第一种实施例的定子叶轮、前转子叶轮、后转子叶轮立体图；

图4是本发明第一种实施例液压及控制原理示意图；

图5是本发明第二种实施例的结构剖视图；

图6是本发明第二种实施例轴头、桥壳、进油管、回油管相互连接的结构剖视放大图；

图7是本发明第二种实施例的定子叶轮、前转子叶轮、后转子叶轮立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例一、图1、图2、图3所示，一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，包括非驱动车桥的桥壳1，桥壳1的两端各固定有轴头2，每个轴头2的外表面通过轴承3与轮毂4相连接，在轮毂4和轴头2的端部之间装有液力缓速器5，每个轴头2上设有轴向通孔2a，所述轴向通孔2a构成液力缓速器5油路通道一部分，桥壳1上装有进油管6和回油管7；

所述的液力缓速器5包括固定在轴头2端部外表面的定子叶轮51、包覆在定子叶轮51外面与轮毂4相固定的转子叶轮52，所述的转子叶轮52的内表面与定子叶轮51的外表面之间形成液压油工作腔5a；

所述的转子叶轮52包括与轮毂4相固定的后转子叶轮521和与后转子叶轮521相密封固定的前转子叶轮522；

所述的定子叶轮51与后转子叶轮521相对的端面上设有多个阻尼槽512，所述后转子叶轮521与定子叶轮51相对的端面上也设有多个相对应的阻尼槽5211；

所述的定子叶轮51与前转子叶轮522相对的端面上设有多个阻尼槽，所述前转子叶轮522与定子叶轮51相对的端面上也设有多个相对应的阻尼槽5221；

所述的后转子叶轮521的外表面上分布有多个散热翅片5212，前转子叶轮522的外表面上也分布有多个散热翅片5222；所述后转子叶轮521通过一带中心孔的油封端盖53和多个螺栓54锁紧在轮毂4上，油封端盖53的中心孔上装有密封圈55使得所述液压油工作腔5a与外部相隔离；

每个轴头2靠近所述液压油工作腔5a一侧外表面沿径向设有连通轴向通孔2a的径向回油孔2b，定子叶轮51上设有油路通道511与所述径向回油孔2b相配合，所述进油管6穿过轴头2的轴向通孔2a连通所述液压油工作腔5a，靠近所述液压油工作腔5a的轴头2的轴向通孔2a的内表面与进油管6外表面之间形成密封，桥壳1靠近轴头2的部分内腔形成密封，所述的进油管6直接给所述液压油工作腔5a输入液压油然后通过定子叶轮51上的油路通道511、轴头2上的径向进油孔2b、轴向通孔2a、桥壳1部分内腔、及回油管7回油；

所述的轴头2可由前段轴头21和后段轴头22组成，后段轴头22套在桥壳1上并与桥壳1相焊接固定，前段轴头21套在后段轴头22上并与后段轴头22相焊接固定。

图4所示，所述的进油管6通过调速阀8连通一密封油箱9的出油口，密封油箱9的上部通过气管经第一电磁换向阀10切换连通压缩气源或连通大气，进油管6还经第一单向阀11与大气连通；

所述的回油管7通过第一油泵12连通一敞开油箱13，第二油泵14的输入端口通过管道连通敞开油箱13，第二油泵14的输出端口通过管道经冷却器15再经第二单向阀16连通密封油箱9的进油口；

调速阀8、第一电磁换向阀10、第一油泵12、第二油泵14的动作由一控制器17控制。

为便于卸荷，所述回油管7还经第二电磁换向阀18连通所述敞开油箱13，所述密封油箱9的底部还设有一卸油口，卸油口通过管道经第三电磁换向阀19连通敞开油箱9，第二电磁换向阀18、第三电磁换向阀19的动作也由控制器17控制。

在所述的桥壳1上还装有探测液压油温度和压力的温度传感器20和压力传感器30，温度传感器20和压力传感器30通过信号线连接控制器17。

本实施例的工作原理如下：所述液力缓速器5需要工作时，控制器17使第一电磁换向阀10动作切换进油管6连通压缩气源，压缩气体把密封油箱9中的液压油通过调速阀8、进油管6压入液力缓速器5的液压油工作腔5a中，控制器17可根据档位要求调节调速阀8的开度来控制液压油的流速，此时后转子叶轮521和前转子叶轮522在轮毂4的带动下相对于定子叶轮51转动并带动液压油旋转，定子叶轮51对液压油产生反作用，定子叶轮51给后转子叶轮521和前转子叶轮522提供反向的阻力矩，阻碍后转子叶轮521和前转子叶轮522的转动，从而实现对车辆的减速作用；同时液压油经回油管7通过第一油泵12抽回敞开油箱13，第二油泵14再把液压油从敞开油箱13抽出经冷却器15冷却后再经第二单向阀16输入密封油箱9，形成液压油的工作循环。

当所述液力缓速器5不需要工作时，控制器17使第一电磁换向阀10再动作切换进油管6连通大气，控制器17使调速阀8关闭封闭进油管6，控制器17使第一油泵12动作把液力缓速器5的液压油工作腔5a中的液压油抽回敞开油箱13，此时因液压油工作腔5a中没有液压油，定子叶轮51就不会给后转子叶轮521和前转子叶轮522提供反向的阻力矩，不起辅助制动作用，不影响车辆非驱动轮的转动。

控制器17还能通过温度传感器20和压力传感器30实时监测液压油的工作状态，及时进行调整控制。

控制器17还能控制第二电磁换向阀18、第三电磁换向阀19的动作来控制进入冷却器15进行冷却的液压油，然后再把此部分打回到密封油箱9。

实施例二、图5、图6、图7所示，其与实施例一不同的是定子叶轮51与前转子叶轮522相对的端面上不设多个阻尼槽，所述前转子叶轮522与定子叶轮51相对的端面上也不设多个相对应的阻尼槽；

每个轴头2靠近所述液压油工作腔5a一侧外表面沿径向设有连通轴向通孔2a的径向进油孔2c，定子叶轮51设有油路通道513与所述径向进油孔2c相配合，所述回油管7穿过轴头2的轴向通孔2a连通所述液压油工作腔5a，靠近所述液压油工作腔5a的轴头2的轴向通孔2a的内表面与回油管7外表面之间形成密封，桥壳1靠近轴头2的部分内腔形成密封，所述的进油管6通过桥壳1部分内腔、轴头2的轴向通孔2a、径向进油孔2c及定子叶轮51上的油路通道513向所述液压油工作腔5a输入液压油然后从回油管7回油。

此种液力缓速器5提供的制动阻力比第一种实施例小，可根据不同需要适用于不同的车辆。

液力缓速器5制动阻力矩的大小主要取决于液压油工作腔5a内的油压和油量、前后转子叶轮522、521的转速和定子叶轮51、前后转子叶轮522、521直径的大小，可根据车辆额定载荷需求做出合理设计，使得车辆的非驱动轮取得最佳的辅助制动效果。

以上仅是本发明两个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，包括非驱动车桥的桥壳，桥壳的两端各固定有轴头，每个轴头的外表面通过轴承与轮毂相连接，其特征在于：在轮毂和轴头的端部之间装有液力缓速器，所述的液力缓速器包括固定在轴头端部外表面的定子叶轮、包覆在定子叶轮外面与轮毂相固定的转子叶轮，所述的转子叶轮的内表面与定子叶轮的外表面之间形成液压油工作腔，每个轴头设有轴向通孔，所述轴向通孔构成液力缓速器油路通道一部分，桥壳上装有进油管和回油管，所述进油管通过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔，所述回油管通过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔；所述液力缓速器工作时，液压油通过进油管输入到所述液压油工作腔，然后经回油管回油形成循环；所述液力缓速器不工作时，进油管停止输入液压油，然后通过回油管把所述液压油工作腔中的液压油抽出。

2.根据权利要求1所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述的转子叶轮包括与轮毂相固定的后转子叶轮和与后转子叶轮相密封固定的前转子叶轮。

3.根据权利要求2所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述的定子叶轮与后转子叶轮相对的端面上设有多个阻尼槽，所述后转子叶轮与定子叶轮相对的端面上也设有多个相对应的阻尼槽；

每个轴头靠近所述液压油工作腔一侧外表面沿径向设有连通轴向通孔的径向进油孔，定子叶轮设有油路通道与所述径向进油孔相配合，所述回油管穿过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔，靠近所述液压油工作腔的轴头的轴向通孔的内表面与回油管外表面之间形成密封，桥壳靠近轴头的部分内腔形成密封，所述的进油管通过桥壳部分内腔、轴头的轴向通孔、径向进油孔及定子叶轮上的油路通道向所述液压油工作腔输入液压油然后从回油管回油。

4.根据权利要求2所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述的定子叶轮与前转子叶轮和后转子叶轮相对的端面上均设有多个阻尼槽，所述前转子叶轮和后转子叶轮与定子叶轮相对的端面上也设有多个相对应的阻尼槽；

    每个轴头靠近所述液压油工作腔一侧外表面沿径向设有连通轴向通孔的径向回油孔，定子叶轮上设有油路通道与所述径向回油孔相配合，所述进油管穿过轴头的轴向通孔连通所述液压油工作腔，靠近所述液压油工作腔的轴头的轴向通孔的内表面与进油管外表面之间形成密封，桥壳靠近轴头的部分内腔形成密封，所述的进油管直接给所述液压油工作腔输入液压油然后通过定子叶轮上的油路通道、轴头的径向进油孔、轴向通孔、桥壳部分内腔、及回油管回油。

5.根据权利要求2所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述的后转子叶轮和前转子叶轮的外表面上均分布有多个散热翅片。

6.根据权利要求2所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述后转子叶轮通过一带中心孔的油封端盖和多个螺栓锁紧在轮毂上，油封端盖的中心孔上装有密封圈使得所述液压油工作腔与外部相隔离。

7.根据权利要求1所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述的轴头由前段轴头和后段轴头组成，后段轴头套在桥壳上并与桥壳相焊接固定，前段轴头套在后段轴头上并与后段轴头相焊接固定。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述的进油管通过调速阀连通一密封油箱的出油口，密封油箱的上部通过气管经第一电磁换向阀切换连通压缩气源或连通大气，进油管还经第一单向阀与大气连通；所述的回油管通过第一油泵连通一敞开油箱，第二油泵的输入端口通过管道连通敞开油箱，第二油泵的输出端口通过管道经冷却器再经第二单向阀连通密封油箱的进油口；调速阀、第一电磁换向阀、第一油泵、第二油泵的动作由一控制器控制。

9.根据权利要求8所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述回油管还经第二电磁换向阀连通所述敞开油箱，所述密封油箱的底部还设有一卸油口，卸油口通过管道经第三电磁换向阀连通敞开油箱，第二电磁换向阀、第三电磁换向阀的动作由控制器控制。

10.根据权利要求8所述的一种应用于非驱动车桥的辅助制动装置，其特征在于：所述的桥壳上还装有探测液压油温度和压力的温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器通过信号线连接控制器。