CN105626727A - 具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器，包括液冷鼓式制动器和冷却液循环控制系统，在风冷鼓式制动器的基础上，主要增加传热系统，构成液冷鼓式制动器，传热片（27）在摩擦片（8）的两边并通过传热片螺栓（25）与液冷制动蹄（26）联接，热敏片（29）在液冷制动蹄（26）的弧形长槽中，发热电阻（28）在液冷制动蹄（26）的孔中，冷却管（16）与液冷制动蹄（26）联接，冷却管（16）的两端分别与进液三通（17）和出液三通（18）与冷却液循环控制系统连接；具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器用于替换汽车上的风冷鼓式制动器，提高鼓式制动器的热稳定性和散热性。

Description

具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器

技术领域

本发明涉及鼓式制动器，具体涉及具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器。

背景技术

传统的汽车上的鼓式制动器为风冷鼓式制动器，如图1~3所示，底板联接螺栓将风冷制动底板固定，风冷制动底板不转动；风冷制动鼓随车轮转动；风冷制动蹄的一端通过支承销、支承销垫片和支承销螺母与风冷制动底板铰接；风冷制动蹄的另一端支承在活塞上；活塞在缸体中，缸体固定在风冷制动底板上，两个活塞之间有制动液；回位弹簧将两个风冷制动蹄拉紧；定位销将风冷制动蹄轴向定位在风冷制动底板上；摩擦片与风冷制动蹄联接。

风冷鼓式制动器的工作原理：汽车不制动时，摩擦片与风冷制动鼓之间有间隙，风冷制动鼓随车轮自由转动；汽车制动时，驾驶员踩下制动踏板，一定压力的制动液经管道流入缸体中，推动两个活塞向外移动，活塞推动风冷制动蹄及摩擦片绕支承销转动，消除摩擦片与风冷制动鼓之间的间隙后，摩擦片压紧在风冷制动鼓上，风冷制动鼓受到与转动方向相反的摩擦力矩，使汽车减速，风冷制动鼓通过外表面散发制动过程中产生热量。

风冷鼓式制动器的不足之处是热稳定性差，散热能力低，汽车下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动时，摩擦片与风冷制动鼓长时间摩擦，导致风冷制动器温度过高，由于摩擦片的材料中含有树脂等有机聚合物，随着摩擦片与风冷制动鼓的温度升高，摩擦片与风冷制动鼓之间的摩擦系数减小，使风冷鼓式制动器的制动效能降低，制动发“软”，产生热衰退，热稳定性差，热衰退严重时，汽车防抱死制动装置等制动力调节系统的作用难以得到充分发挥，并因此产生过多起交通事故，是汽车制动系统至今未解决的一大安全难题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器，用于替换汽车上的风冷鼓式制动器，在汽车下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动时，降低液冷制动鼓和摩擦片的温度，减小鼓式制动器的热衰退，提高鼓式制动器的热稳定性及散热性。

本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器的技术解决方案：在风冷鼓式制动器的基础上，增加传热系统和冷却液循环控制系统，由传热系统将摩擦片和液冷制动鼓的热量传递给冷却液，冷却液循环控制系统将冷却液循环并散发冷却液的热量，用双金属片的原理和传热片与液冷制动蹄的弹性联接解决传热片的传热和摩擦片的摩擦的矛盾，使摩擦片和液冷制动鼓降温，提高鼓式制动器的热稳定性及散热性。

本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器包括液冷鼓式制动器和冷却液循环控制系统，液冷鼓式制动器仍属于鼓式制动器。

本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，液冷鼓式制动器包括缸体、活塞、回位弹簧、底板联接螺栓、摩擦片、定位销、支承销、支承销垫片、支承销螺母、液冷制动底板、液冷制动鼓、冷却管、进液三通、出液三通、三通螺栓、挡片螺栓、挡片、传热片螺母、传热片垫片、传热片弹簧、传热片螺栓、液冷制动蹄、传热片、发热电阻和热敏片；在风冷鼓式制动器的基础上，用液冷制动底板、液冷制动鼓和液冷制动蹄分别替换风冷制动底板、风冷制动鼓和风冷制动蹄，再增加传热系统，构成液冷鼓式制动器；传热系统包括冷却管、进液三通、出液三通、三通螺栓、挡片螺栓、挡片、传热片螺母、传热片垫片、传热片弹簧、传热片螺栓、传热片、发热电阻和热敏片；传热片在摩擦片的两边，传热片通过传热片螺母、传热片垫片、传热片弹簧、传热片螺栓与液冷制动蹄联接，热敏片在液冷制动蹄的弧形长槽中并与传热片接触，发热电阻在液冷制动蹄的孔中并与热敏片接触，冷却管与液冷制动蹄接触并通过挡片螺栓和挡片与液冷制动蹄联接，冷却管的两端分别与进液三通和出液三通连接，进液三通和出液三通通过三通螺栓与液冷制动底板联接。

本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，传热片上有键，液冷制动蹄上有键槽，键在键槽中形成键联接。

本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，热敏片的两端与液冷制动蹄的弧形长槽的两端接触，热敏片与液冷制动蹄的线膨胀系数不同，热敏片比液冷制动蹄的线膨胀系数大。

本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，传热片弹簧为压缩弹簧，传热片弹簧在传热片垫片与液冷制动蹄之间，使传热片与液冷制动蹄之间为弹性联接。

本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器不制动时，传热片与液冷制动鼓之间的间隙大于摩擦片与液冷制动鼓之间的间隙。

本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，冷却液循环控制系统包括进液管、出液管、冷却液、液压泵、散热器和补液箱；进液管的两端分别与液压泵和进液三通连接，出液管的两端分别与散热器和出液三通连接，补液箱与散热器连接，冷却管、进液管、出液管、液压泵、散热器和补液箱中有冷却液。

本发明的有益效果：

1．本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器的热稳定性以及散热性好，汽车制动时，摩擦片与液冷制动鼓摩擦产生热量,使摩擦片和液冷制动鼓变热，摩擦片的热量经液冷制动蹄、冷却管传递给冷却液，液冷制动鼓的热量经传热片、传热片螺栓和键联接、液冷制动蹄、冷却管传递给冷却液，冷却液流过冷却管带走热量，降低摩擦片和液冷制动鼓的温度，同时，液冷制动鼓的部分热量从液冷制动鼓的外表面散发到大气中，降低摩擦片和液冷制动鼓的温度，减小液冷鼓式制动器的热衰退，使具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器有较好的热稳定性和散热性。

2．本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器不破坏并有助于汽车防抱死制动装置正常工作，在汽车下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动时，汽车防抱死制动装置会因摩擦片与液冷制动鼓之间摩擦系数的热衰退影响或破坏正常工作，由于具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器提高了热稳定性，减小了液冷鼓式制动器的热衰退，使具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器不破坏并有助于汽车防抱死制动装置的正常工作。

3．本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，冷却液在冷却管中流动，冷却液不漏入摩擦片与液冷制动鼓之间。

4．本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，液冷鼓式制动器不制动时，传热片与液冷制动鼓之间的间隙大于摩擦片与液冷制动鼓之间的间隙，可保证液冷鼓式制动器制动时摩擦片在合理的摩损范围内首先与液冷制动鼓接触，产生摩擦力矩，使汽车制动，这个摩擦力矩是汽车制动的主要摩擦力矩；液冷鼓式制动器制动时，热敏片推动传热片相对液冷制动蹄运动后与液冷制动鼓接触，传热片将液冷制动鼓的热量经传热片螺栓和键联接、液冷制动蹄、冷却管传递给冷却液，传热片不影响摩擦片与液冷制动鼓之间的摩擦力矩；如果不采用本发明的传热片与液冷制动蹄之间的弹性联接，而是采用传热片与液冷制动蹄的刚性联接，则没有传热片相对液冷制动蹄的运动，传热片与液冷制动鼓之间的间隙有小于、等于和大于摩擦片与液冷制动鼓之间的间隙的情况；当传热片与液冷制动蹄刚性联接且传热片与液冷制动鼓之间的间隙小于摩擦片与液冷制动鼓之间的间隙时，摩擦片不起摩擦作用，减小液冷鼓式制动器的制动力矩，降低了液冷鼓式制动器的性能；当传热片与液冷制动蹄刚性联接且传热片与液冷制动鼓之间的间隙等于摩擦片与液冷制动鼓之间的间隙时，传热片和摩擦片共同起作用，由于传热片比摩擦片的摩擦系数小和刚度大，使液冷鼓式制动器的制动力矩减小，降低了液冷鼓式制动器的性能；当传热片与液冷制动蹄刚性联接且传热片与液冷制动鼓之间的间隙大于摩擦片与液冷制动鼓之间的间隙时，传热片不起传热作用，液冷制动鼓的温度高；因此，本发明的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器是在不影响摩擦片工作的条件下，散发摩擦片和液冷制动鼓的热量，解决了传热片的传热和摩擦片的摩擦的矛盾。

附图说明

图1为风冷鼓式制动器的主视图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的A-A剖面图。

图4为液冷鼓式制动器的主视图。

图5为图4的左视图。

图6为放大的图4的B-B剖面图。

图7为放大的图6中液冷制动蹄的横截面图。

图8为放大的图6中传热片的横截面图。

图9为放大的图4的C-C剖面图。

图10为放大的图4的D-D剖面图。

图11为放大的图4的E-E展开图。

图12为放大的图4的F-F展开图。

图13为放大的图4的G-G展开图。

图14为液冷循环控制系统。

图15为热敏片相对液冷制动蹄弯曲和热敏片推动传热片相对液冷制动蹄运动的图。

图16为放大的图15的H-H剖面图。

图17为放大的图15的I-I剖面图。

图18为放大的图15的J-J剖面图。

图中：1缸体；2制动液；3活塞；4回位弹簧；5底板联接螺栓；6风冷制动底板；7风冷制动蹄；8摩擦片；9风冷制动鼓；10定位销；11支承销；12支承销垫片；13支承销螺母；14液冷制动底板；15液冷制动鼓；16冷却管；17进液三通；18出液三通；19三通螺栓；20挡片螺栓；21挡片；22传热片螺母；23传热片垫片；24传热片弹簧；25传热片螺栓；26液冷制动蹄；27传热片；28发热电阻；29热敏片；30进液管；31出液管；32冷却液；33键槽；34 键；35液压泵；36散热器；37补液箱；38热敏片间隙。

具体实施方式

具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器包括液冷鼓式制动器和冷却液循环控制系统，如图4〜18所示。

在具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，液冷鼓式制动器包括缸体1、活塞3、回位弹簧4、底板联接螺栓5、摩擦片8、定位销10、支承销11、支承销垫片12、支承销螺母13、液冷制动底板14、液冷制动鼓15、冷却管16、进液三通17、出液三通18、三通螺栓19、挡片螺栓20、挡片21、传热片螺母22、传热片垫片23、传热片弹簧24、传热片螺栓25、液冷制动蹄26、传热片27、发热电阻28和热敏片29；在风冷鼓式制动器的基础上，用液冷制动底板14、液冷制动鼓15和液冷制动蹄26分别替换风冷制动底板6、风冷制动鼓9和风冷制动蹄7，再增加传热系统，构成液冷鼓式制动器；传热系统包括冷却管16、进液三通17、出液三通18、三通螺栓19、挡片螺栓20、挡片21、传热片螺母22、传热片垫片23、传热片弹簧24、传热片螺栓25、传热片27、发热电阻28和热敏片29；传热片27在摩擦片8的两边，传热片27的村料为钢，用于传热；传热片27通过传热片螺母22、传热片垫片23、传热片弹簧24、传热片螺栓25与液冷制动蹄26联接；热敏片29在液冷制动蹄26的弧形长槽中，热敏片29与传热片27接触；发热电阻28在液冷制动蹄26的孔中并与热敏片29接触；冷却管16与液冷制动蹄26接触并通过挡片螺栓20和挡片21与液冷制动蹄26联接，冷却管16的两端分别与进液三通17和出液三通18连接，进液三通17和出液三通18通过三通螺栓19与液冷制动底板14联接。

在具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，传热片27上有键34，液冷制动蹄26上有键槽33，键34在键槽33中形成键联接，键联接用于传热片27与液冷制动蹄26之间的热传递及轴向定位。

在具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，热敏片29的两端与液冷制动蹄26的弧形长槽的两端接触，热敏片29与液冷制动蹄26的线膨胀系数不同，热敏片29的材料为黄铜或青铜，液冷制动蹄26的材料为碳钢或铸铁，热敏片29比液冷制动蹄26的线膨胀系数大，热敏片29与液冷制动蹄26构成热敏片29的两端限位的双金属片，热敏片29用于控制传热片27与液冷制动鼓15的接触。

在具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，传热片弹簧24为压缩弹簧，用于传热片27回位；传热片弹簧24在传热片垫片23与液冷制动蹄26之间，传热片27与液冷制动蹄26之间为弹性联接，使传热片27能相对液冷制动蹄26运动。

在具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器不制动时，传热片27与液冷制动鼓15之间的间隙大于摩擦片8与液冷制动鼓15之间的间隙，使传热片27的传热不影响摩擦片8与液冷制动鼓15之间的摩擦力矩。

在具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器中，冷却液循环控制系统包括进液管30、出液管31、冷却液32、液压泵35、散热器36和补液箱37；进液管30的两端分别与液压泵35和进液三通17连接，出液管31的两端分别与散热器36和出液三通18连接，补液箱37与散热器36连接，冷却管16、进液管30、出液管31、液压泵35、散热器36和补液箱37中有冷却液32。

具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器的工作原理：汽车不制动时，传热片27及摩擦片8与液冷制动鼓15之间有间隙，且传热片27与液冷制动鼓15之间的间隙略大于摩擦片8与液冷制动鼓15之间的间隙，液冷制动鼓15随车轮自由转动；汽车制动时，驾驶员踩下制动踏板，一定压力的制动液2经管路流入缸体1中，推动两个活塞3向外移动，活塞3推动液冷制动蹄26及摩擦片8绕支承销11转动，消除摩擦片8与液冷制动鼓15之间的间隙后，摩擦片8压紧在液冷制动鼓15上，液冷制动鼓15受到与转动方向相反的摩擦力矩，使汽车减速，同时，摩擦片8与液冷制动鼓15摩擦产生的热量，使摩擦片8和液冷制动鼓15的温度升高，摩擦片8的热量经液冷制动蹄26、冷却管16传递给冷却液32，液冷制动鼓15通过外表面和冷却液32散发热量；汽车刚开始制动时，安装在制动踏板的开关接合，给发热电阻28通电，发热电阻28对热敏片29加热，由于热敏片29比液冷制动蹄26的线膨胀系数大，使热敏片29比液冷制动蹄26的线膨胀量大，热敏片29的两端与液冷制动蹄26的弧形长槽的两端接触，根据双金属片的原理，热敏片29要相对液冷制动蹄26弯曲，在热敏片29与液冷制动蹄26之间产生热敏片间隙38，热敏片29克服传热片弹簧24的压力，推动传热片27相对液冷制动蹄26运动并进一步压缩传热片弹簧24，热敏片29推动传热片27相对液冷制动蹄26运动后与液冷制动鼓15接触，传热片27将液冷制动鼓15的热量经传热片螺栓25和键联接、液冷制动蹄26、冷却管16传递给冷却液32；汽车开始制动后，发热电阻28通电延时1〜10秒钟，保证热敏片29吸热后相对液冷制动蹄26弯曲，并推动传热片27相对液冷制动蹄26运动，使传热片27与液冷制动鼓15接触，传热片27与液冷制动鼓15接触后，传热片27和液冷制动蹄26对热敏片29继续加热，使热敏片29继续相对液冷制动蹄26弯曲，传热片27继续与液冷制动鼓15接触并传递热量；液压泵35使冷却液32循环流动，冷却液32流出液压泵35，冷却液32经进液管30、进液三通17流入冷却管16，冷却管16将液冷制动蹄26的热量传递给冷却液32，使摩擦片8和液冷制动鼓15降温，冷却液32再由冷却管16经出液三通18、出液管31流入散热器36，散热器36散发冷却液32的热量，经散热器36降温后的冷却液32再流入液压泵35，形成冷却液32的循环流动；汽车解除制动后，液冷制动蹄26在回位弹簧4的作用下绕支承销11转动，回到制动前的位置，液压泵35延时工作0.5〜3分钟，通过冷却液32，使传热片27、液冷制动蹄26、热敏片29继续降温，热敏片29降温后，逐渐消除热敏片29与液冷制动蹄26之间的热敏片间隙38，传热片27在传热片弹簧24作用下，回到制动前的位置。

如果去除发热电阻28，液冷鼓式制动器也能工作，但汽车刚开始制动时，靠液冷制动蹄26加热热敏片29，影响传热片27与液冷制动鼓15开始接触的时间。

Claims (5)

1.具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器，其特征在于：具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器包括液冷鼓式制动器和冷却液循环控制系统；在风冷鼓式制动器的基础上，用液冷制动底板（14）、液冷制动鼓（15）和液冷制动蹄（26）分别替换风冷制动底板（6）、风冷制动鼓（9）和风冷制动蹄（7），再增加传热系统，构成液冷鼓式制动器；传热系统包括冷却管（16）、进液三通（17）、出液三通（18）、三通螺栓（19）、挡片螺栓（20）、挡片（21）、传热片螺母（22）、传热片垫片（23）、传热片弹簧（24）、传热片螺栓（25）、传热片（27）、发热电阻（28）和热敏片（29）；传热片（27）在摩擦片（8）的两边，传热片（27）通过传热片螺母（22）、传热片垫片（23）、传热片弹簧（24）、传热片螺栓（25）与液冷制动蹄（26）联接，热敏片（29）在液冷制动蹄（26）的弧形长槽中并与传热片（27）接触，发热电阻（28）在液冷制动蹄（26）的孔中并与热敏片（29）接触，冷却管（16）与液冷制动蹄（26）接触并通过挡片螺栓（20）和挡片（21）与液冷制动蹄（26）联接，冷却管（16）的两端分别与进液三通（17）和出液三通（18）连接，进液三通（17）和出液三通（18）通过三通螺栓（19）与液冷制动底板（14）联接；冷却液循环控制系统与进液三通（17）和出液三通（18）连接。

2.根据权利要求1所述的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器，其特征在于：传热片（27）上有键（34），液冷制动蹄（26）上有键槽（33），键（34）在键槽（33）中形成键联接。

3.根据权利要求1所述的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器，其特征在于：热敏片（29）的两端与液冷制动蹄（26）的弧形长槽的两端接触，热敏片（29）与液冷制动蹄（26）的线膨胀系数不同，热敏片（29）比液冷制动蹄（26）的线膨胀系数大。

4.根据权利要求1所述的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器，其特征在于：传热片弹簧（24）为压缩弹簧，传热片弹簧（24）在传热片垫片（23）与液冷制动蹄（26）之间，使传热片（27）与液冷制动蹄（26）之间为弹性联接。

5.根据权利要求1所述的具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器，其特征在于：具有冷却液循环控制系统的液冷鼓式制动器不制动时，传热片（27）与液冷制动鼓（15）之间的间隙大于摩擦片（8）与液冷制动鼓（15）之间的间隙。