CN104358804A - 多片湿式盘式制动器及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多片湿式盘式制动器及其运行方法，包括太阳轮、常闭式液压制动组件、内齿圈以及端盖，常闭式液压制动组件包括弹簧、制动器活塞以及摩擦片组合，制动器活塞以及摩擦片组合内设有液压油通路，弹簧的一端与端盖内壁固定，弹簧另一端直线连接制动器活塞一端，实现弹簧与制动器活塞的左右往复联动，制动器活塞另一端与摩擦片组合相抵，摩擦片组合内动片与静片间间隙随制动器活塞联动调整，摩擦片组合底部与水平向行星架一端凸块上表面相贴合，行星架另一端凸块上表面与行星轴前端轴侧相抵，行星轴后端轴侧通过滚针对称设有一组行星轮，行星轴通过行星轮与太阳轮轴侧相抵。本发明结构新颖独特，可应用于转速小于3000r/min，转矩100N.m到3000N.m的液压制动器。
Description
[技术领域]
本发明涉及工程机械技术领域，具体的说是一种适合高速运转、能快速制动的多片湿式盘式制动器及其运行方法。
[背景技术]
工程机械中液压马达作为动力，工程机械高速运转部件中,常需要液压制动的场合。而液压制动，大部分为多片湿式盘式制动器.制动器在运转时，由于动片和静片之间剪切油膜做功，导致温度升高.当线速度到达一定数值时，温度急剧升高.正是这一特性，限制了多片湿式盘式制动器的使用转速.本发明通过一级行星轮系减速，降低动片和静片之间的相对转速，减少剪切油膜做功引起的发热，，设计出适合高速运转，能快速制动的多片湿式盘式制动器.
[发明内容]
发明内容在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种能和高速液压马达匹配使用，以及其他工程机械高速运转，需要快速制动的液压制动器。
为实现上述目的，设计一种多片湿式盘式制动器，包括减速组件,常闭式液压制动组件以及端盖.所述减速组件包括太阳轮、行星轴,行星轮,行星架，挡圈及轴用挡圈；所述常闭式液压制动组件包括弹簧、制动器活塞以及由动片静片组成的摩擦片组合，制动器活塞以及由动片静片组成的摩擦片组合内设有液压油通路，其特征在于，所述弹簧在制动器活塞内固定，弹簧的另一端接触端盖，实现制动器活塞的左右往复运动，所述制动器活塞另一端与摩擦片组合接触，所述摩擦片组合内的动片与静片间的间隙随制动器活塞运动自适应调整，所述动片通过内花键与行星架外花键啮合，所述行星架与行星轴相对固定连接，所述行星轴后端轴侧通过滚针设有一组行星轮，行星轮与太阳轮啮合。
所述摩擦片组合、制动器活塞、弹簧由左至右依次置于同一安装腔内，摩擦片组合由若干动片与若干静片竖直相间排列，动片与行星架通过花键连接，静片与内齿圈通过花键连接，所述制动器活塞设有第一空腔，第一空腔顶部与螺塞孔相通，所述摩擦片组合两端上方的安装腔顶部分别设有第二空腔、第三空腔，摩擦片组合两侧分别设有第一径向槽、第二径向槽，行星架花键根部设有径向孔，即构成所述润滑油通路。
快速开启时，压力油经螺塞孔进入第一空腔，推动制动器活塞向压缩弹簧方向运动，直至弹簧压缩至端盖底部，此时，第二空腔体积变小，第三空腔体积变大，动片与静片松开，行星架处于自由状态，太阳轮即可在动力轴的带动下运转；
快速制动时，弹簧压缩反弹反向推动制动器活塞向摩擦片组合方向运动，液压油经螺塞压出，通过制动器活塞逐渐减小所述摩擦片组合内的动片与静片间的间隙，直至间隙为零，动片与静片产生的摩擦力，经行星架、行星轴及行星轮传导，实现对太阳轮的制动。
一种上述多片湿式盘式制动器的运行方法，包括快速开启方法和快速制动方法，其特征在于：
快速开启时，压力油经螺塞孔进入第一空腔，推动制动器活塞向压缩弹簧方向运动，直至弹簧压缩至端盖底部，此时，动片与静片间间隙最大，太阳轮即可在动力轴的带动下运转。
快速制动时，压力消失，弹簧压缩反弹反向推动制动器活塞向摩擦片组合方向运动，液压油经螺塞压出，通过制动器活塞逐渐减小所述摩擦片组合内的动片与静片间的间隙，直至间隙为零，产生摩擦力，实现对行星架的制动，经行星轴及行星轮传导，实现对太阳轮的制动。
快速开启时，第三空腔体积变大，润滑油经第二径向槽填入第三空腔，防止真空吸附摩擦片；第二空腔体积变小，润滑油经径向孔离心甩入动片与静片之间，形成油膜，离心甩出润滑油流经花键间隙，由第一径向槽和第二径向槽流出。
快速制动时，第二空腔体积变大，润滑油经第一径向槽流入，第三空腔体积变小，、第二径向槽流出，制动器活塞压实动片与静片，产生摩擦力制动。
本发明的多片湿式盘式制动器及其运行方法，结构新颖独特，可应用于转速小于3000r/min，转矩100N.m到3000N.m的液压制动器。
[附图说明]
图1为本发明多片湿式盘式制动器结构示意图
零件名称：
1、O形圈 2、O形圈 3、O形圈 4、动片 5、静片 6、O形圈 7、O形圈 8、端盖 9、行星轮 10、挡圈 11、轴用挡圈 12、行星轴 13、滚针 14、太阳轮 15、行星架 16、内齿圈 17、轴承 18、制动齿圈 19、制动器活塞 20、孔用挡圈 21、弹簧 22、轴用挡圈 23、端盖
花键间隙X3，第一空腔R1，螺塞孔P相通，第二空腔R2，第三空腔R3，第一径向槽X1，第二径向槽X2，径向孔L。
[具体实施方式]
现结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。
如图1所示，多片湿式盘式制动器包括减速组件,常闭式液压制动组件以及端盖。所述减速组件包括太阳轮14、行星轴12,行星轮9,行星架15，挡圈10及轴用挡圈11；所述常闭式液压制动组件包括弹簧21、制动器活塞19以及由动片4静片5组成的摩擦片组合，制动器活塞19以及由动片4静片5组成的摩擦片组合内设有液压油通路，所述弹簧21的一端与端盖23内壁固定，弹簧21固定在制动器活塞19内，实现弹簧21与制动器活塞19的左右运动，所述制动器活塞19另一端与摩擦片组合接触，所述摩擦片组合内的动片4与静片5间的间隙随制动器活塞19联动调整，所述动片4的内花键与行星架15的外花键啮合，所述行星架15与行星轴12相对固定，所述行星轴12通过滚针13设有一组行星轮9，所述行星轮9与太阳轮14啮合。
所述摩擦片组合、制动器活塞19、弹簧21由左至右依次置于同一安装腔内，摩擦片组合由若干动片4与若干静片5相间排列，动片4及静片5在制动齿圈18啮合处设有花键间隙X3，所述制动器活塞19上方的安装腔顶部设有第一空腔R1，第一空腔R1顶部与螺塞孔P相通，所述摩擦片组合两端上方的安装腔顶部分别设有第二空腔R2、第三空腔R3，摩擦片组合两侧分别设有第一径向槽X1、第二径向槽X2，行星架15花键根部设有径向孔L，即构成所述润滑油通路。
所述端盖均采用O型圈密封。
上述多片湿式盘式制动器的运行方法，如下阐述，
快速开启
压力油经螺塞孔P进入第一空腔R1，推动制动器活塞19向压缩弹簧21方向运动，直至弹簧21压缩至端盖23底部，此时，动片4与静片5间间隙最大，行星架15被释放，太阳轮14即可在动力轴的带动下运转。
快速开启时，第三空腔R3体积变大，润滑油经第二径向槽X2填入第三空腔R3，防止真空吸附摩擦片；第二空腔R2体积变小，润滑油经径向孔L离心甩入动片4与静片5之间，形成油膜，离心甩出润滑油流经花键间隙X3，由第一径向槽X1和第二径向槽X2流出。
快速制动
快速制动时，压力消失，弹簧21压缩反弹反向推动制动器活塞19向摩擦片组合方向运动，液压油经螺塞P压出，通过制动器活塞19逐渐减小所述摩擦片组合内的动片4与静片5间的间隙，直至间隙为零，产生摩擦力，实现对行星架15的制动，经行星轴12及行星轮9传导，实现对太阳轮14的制动。
快速制动时，第二空腔R2、第三空腔R3体积均变小，润滑油经第一径向槽X1、第二径向槽X2、径向孔L流出，压实动片4与静片5。
Claims (8)
1.一种多片湿式盘式制动器，多片湿式盘式制动器包括减速组件,常闭式液压制动组件以及端盖。所述减速组件包括太阳轮(14)、行星轴(12),行星轮(9),行星架(15)，挡圈(10)及轴用挡圈(11)；所述常闭式液压制动组件包括弹簧(21)、制动器活塞(19)以及由动片(4)静片(5)组成的摩擦片组合，制动器活塞(19)以及由动片(4)静片(5)组成的摩擦片组合内设有液压油通路，所述弹簧(21)的一端与端盖(23)内壁固定，弹簧(21)固定在制动器活塞(19)内，实现弹簧(21)与制动器活塞(19)的左右运动，所述制动器活塞(19)另一端与摩擦片组合接触，所述摩擦片组合内的动片(4)与静片(5)间的间隙随制动器活塞(19)联动调整，所述动片(4)的内花键与行星架(15)的外花键啮合，所述行星架(15)与行星轴(12)相对固定，所述行星轴(12)通过滚针(13)设有一组行星轮(9)，所述行星轮(9)与太阳轮(14)啮合。制动组件制动产生的摩擦力，经减速组件传递到太阳轮，产生制动。
2.如权利要求1所述的一种多片湿式盘式制动器，其特征在于，所述摩擦片组合、制动器活塞(19)、弹簧(21)由左至右依次置于同一安装腔内，摩擦片组合由若干动片(4)与若干静片(5)相间排列，动片(4)和静片(5)在制动齿圈(18)啮合处间设有花键间隙(X3)，所述制动器活塞(19)上方的安装腔顶部设有第一空腔(R1)，第一空腔(R1)顶部与螺塞孔(P)相通，所述摩擦片组合两端上方的安装腔顶部分别设有第二空腔(R2)、第三空腔(R3)，摩擦片组合两侧分别设有第一径向槽(X1)、第二径向槽(X2)，行星架(15)花键根部设有径向孔L，即构成所述润滑油通路。
3.如权利要求1所述的一种多片湿式盘式制动器，其特征在于，快速开启时，压力油经螺塞孔(P)进入第一空腔(R1)，推动制动器活塞(19)向压缩弹簧(21)方向运动，直至弹簧(21)压缩至端盖(23)底部，此时，第二空腔(R2)体积变小，第三空腔(R3)体积变大，动片(4)与静片(5)间间隙最大，行星架15被释放，太阳轮(14)即可在动力轴的带动下运转。
4.如权利要求1所述的一种多片湿式盘式制动器，其特征在于，弹簧(21)压缩反弹反向推动制动器活塞(19)向摩擦片组合方向运动，液压油经螺塞(P)压出，通过制动器活塞(19)逐渐减小所述摩擦片组合内的动片(4)与静片(5)间的间隙，直至间隙为零，产生摩擦力，实现对行星架(15)的制动，经行星轴12及行星轮9传导，实现对太阳轮(14)的制动。
5.如权利要求1所述的一种多片湿式盘式制动器，其特征在于，所述端盖均采用O型圈密封。
6.一种利用如权利要求1所述多片湿式盘式制动器的运行方法，包括快速开启方法和快速制动方法，其特征在于，
快速开启时，压力油经螺塞孔(P)进入第一空腔(R1)，推动制动器活塞(19)向压缩弹簧(21)方向运动，直至弹簧(21)压缩至端盖(23)底部，此时，动片(4)与静片(5)间间隙最大，行星架(15)被释放，太阳轮(14)即可在动力轴的带动下运转。
快速制动时，压力消失，弹簧(21)压缩反弹反向推动制动器活塞(19)向摩擦片组合方向运动，液压油经螺塞(P)压出，通过制动器活塞(19)逐渐减小所述摩擦片组合内的动片(4)与静片(5)间的间隙，直至间隙为零，产生摩擦力，实现对行星架(15)的制动，经行星轴(12)及行星轮(9)传导，实现对太阳轮(14)的制动。
7.如权利要求6所述的多片湿式盘式制动器的运行方法，其特征在于，快速开启时，第三空腔(R3)体积变大，润滑油经第二径向槽(X2)填入第三空腔(R3)，防止真空吸附摩擦片；第二空腔(R2)体积变小，润滑油经径向孔(L)离心甩入动片(4)与静片(5)之间，形成油膜，离心甩出润滑油流经花键间隙(X3)，由第一径向槽(X1)和第二径向槽(X2)流出。
8.如权利要求6所述的多片湿式盘式制动器的运行方法，其特征在于，快速制动时，第二空腔(R2)、第三空腔(R3)体积均变小，润滑油经第一径向槽(X1)、第二径向槽(X2)、径向孔(L)流出，压实动片(4)与静片(5)产生摩擦力，实现对行星架的制动，经减速组件，实现对太阳轮的制动。
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