CN107061554B - 一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制动器技术领域，具体为一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器。包括上壳、下壳、次制动机构、主制动机构和轮盘，所述上壳的底端外侧与下壳的上端外侧均设有固定板，对应的固定板之间贯穿设有螺纹轴，所述安装板与上安装槽的内腔壁通过贯穿设置的螺钉固定，所述制动片支撑板设置在次制动片与液压缸之间，所述弹性支脚的顶端通过第一弹簧连接套管的内腔顶端，所述制动片支撑板的上端在动力杆的外侧连接有缓冲机构，所述制动片支撑板与次制动片的侧壁均对称设有限位块，本发明能够实现分级制动的效果，提高制动器的使用质量，避免制动顿挫的现象出现，同时降低的使用时间，提高制动器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及制动器技术领域，具体为一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器。
背景技术
盘式制动器是通过摩擦元件从两侧对制动盘进行夹紧而产生制动，相比其他的制动器，它具有制动效率好、制动平稳、散热性好、更换制动片更方便等突出优点。由于其具有很高的使用质量，其使用范围越来越广，对于载重汽车更是如此，盘式制动器能够将优点发挥在载重汽车上，提高载重汽车的使用安全。
现有技术下的盘式制动器均是通过两个对称设置的制动片的夹紧作用来锁定轮盘，实现制动的效果，但是这种制动效果没有达到最理想的状态，不能够实现分级制动，导致盘式制动器使用时经常会出现顿挫的现象，缓冲效果差，影响载重汽车的行驶安全，并且由于长时间处于工作状态，影响其使用寿命，提高了用车成本。
同时，重型汽车由于载重吨位较大、车速较高，尤其在超重型矿用自卸汽车，载重量和制动力矩相对更大，较一般汽车制动时的惯性力相应增大，结果使其制动距离增长。因此与中小型汽车相比，摩擦材料的耐高温性能要好、摩擦系数要稍高一些，耐磨性要好，但摩擦系数不宜太高。摩擦产生热量，摩擦系数过高会使制动器温度急剧上升，使刹车片表面产生粘滑的谈话层，使摩擦系数产生热衰退，反而达不到要求的制动效果。早紧急刹车时摩擦系数过高会出现抱死现象，造成车辆打滑、翻转，对行车安全构成严重威胁。GB/T5763-1998及GB/T5764-1998中规定摩擦系数的上限为0.7，但重型汽车的摩擦系数最好不要超过0.55。为了适应重型汽车各种工况的要求，重型汽车开始使用盘式制动器，盘式制动器在汽车制动性能的三项评价指标即制动的效能、制动效能的稳定性以及制动时的汽车大方向性比鼓动制动器具有明显的优势，盘式制动器制动时制动接触表面比鼓式的小的多，因此刹车片单位面积吸收的热量也多的多，由此对制动摩擦材料提出了更高的要求。
一般来说，对于重型汽车制动摩擦材料，要求：(1)在较宽温度范围内及速度、压力与环境改变的情况下稳定的摩擦系数和较低的磨损率，尤其是具有较小的高温热衰退性。较大热容量；（2）具有一定的高温力学性能和较低的硬度，且在工作温度内机械性能变化小，保证与偶件贴合紧密；（3）防锈，全天候使用；(4)使用寿命长，原材料来源充足，成本低，易加工，对环境无污染。目前常用的树脂基摩擦材料具有优良的摩擦磨损性能、重量轻、制动火花少、制动效果好，但存在导热性差、制动能量难以散发，因此，树脂基摩擦材料应用于重型汽车上面临的最大问题是热衰退严重，致使制动效能降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，本发明能够实现分级制动，提高制动器自身缓冲效果。同时采用新型制动材料，该制动材料在较宽的温度范围内摩擦系数温度、高温耐磨性好。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，包括上壳、下壳、次制动机构、主制动机构和轮盘，所述上壳的底端外侧与下壳的上端外侧均设有固定板，对应的固定板之间贯穿设有螺纹轴，所述螺纹轴的两端均通过套接的螺母固定，所述上壳与下壳组成外壳，所述轮盘位于外壳的内腔中部，所述上壳的内腔在轮盘的上端设有次制动片，下壳的内腔在轮盘的下端设有主制动片，所述下壳的内腔底端设有下安装槽，下安装槽中安装有主制动机构，且主制动机构通过连接件连接主制动片的底端中部，所述主制动片的上端面与轮盘的下端面接触；
所述上壳的内腔顶端设有上安装槽，且上安装槽中设置有液压缸，所述液压缸上套接有安装板，安装板嵌接在上安装槽内腔中，所述安装板与上安装槽的内腔壁通过贯穿设置的螺钉固定，所述次制动机构包括有次驱动机构、液压缸、制动片支撑板、次制动片和滑动杆，所述次驱动机构通过输油管道连接液压缸；
所述制动片支撑板设置在次制动片与液压缸之间，所述液压缸中设置有动力杆，动力杆的底端与制动片支撑板的上端中部固定连接，所述制动片支撑板的下端中部连接有支柱，且支柱呈圆柱形，所述次制动片的上端中部对应支柱设置有支柱孔，支柱孔的内腔呈圆柱形，且支柱插接在支柱孔的内腔中，所述制动片支撑板的下端在支柱的外侧设有滑动杆，所述次制动片上端对应滑动杆开设弹性槽，所述次制动片的下端对应弹性槽开设有缓冲槽，且弹性槽的内腔底端中部与缓冲槽的内腔底端中部贯穿设有滑孔，所述滑动杆的底端依次贯穿弹性槽的内腔与滑孔并延伸至缓冲槽的内腔中，所述滑动杆的底端中部连接有圆柱脚，所述轮盘的上端设置有环形梯形块，且环形梯形块的中部设有环形槽，所述圆柱脚插接在环形梯形块中；
所述滑动杆在靠近制动片支撑板的一端套接有固定座，所述固定座的下端外侧开设有多个套管孔，且套管孔内腔中插接套管的顶端，套管的下端内腔中插接弹性支脚的顶端，所述弹性支脚的顶端通过第一弹簧连接套管的内腔顶端，且弹性支脚的底端与弹性槽的内腔底端相接触；
所述制动片支撑板的上端在动力杆的外侧连接有缓冲机构，缓冲机构包括复位杆、固定块和复位弹簧，复位杆与支撑板相连，上壳的上端外侧设有复位孔，所述复位杆的顶端贯穿上壳的侧壁并延伸至复位孔中，且复位杆的顶端设有固定块，所述固定块的下端外侧通过复位弹簧连接复位孔的内腔底端；
所述制动片支撑板与次制动片的侧壁均对称设有限位块，对应的限位块之间设有支杆，且支杆均套接承力杆一端，对应的承力杆另一端相互铰接，所述上壳的内腔侧壁设有限位槽，所述限位槽的内腔底端连接有运动槽，所述限位块插接在限位槽中，所述承力杆插接在运动槽中，所述承力杆之间通过第二弹簧相连接；
所述主制动片（22）、次制动片（7）均采用新型制动材料，所述新型制动材料的原料以重量份计包括：酚醛树脂10份，丁腈橡胶3-7份，氧化石墨烯0.2-0.8份，卵磷脂0.1-0.5份，液体石蜡0.1-0.6份，戊二醛2-7份，腰果酚改性聚酰胺树脂0.5-1.2份，碳酸氢钠0.2-0.5份，碳化硅0.4-0.9份，陶瓷纤维4-8份，木质素纤维3-9份，微晶纤维素0.1-0.4份，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物0.2-0.7份，氧化镁2-6份，石英砂1-4份，金属硫化物2-5份，甲基丙烯酸乙酯0.5-1.2份。
优选的，所述套管不少于两个，且套管沿滑动杆的中心轴线呈均匀设置。
优选的，所述限位槽不少于两个，且限位槽之间沿次制动片的中心轴承呈发散式均匀设置。
优选的，所述缓冲机构不少于两组，且缓冲机构沿动力杆的中心呈均匀设置。
优选的，所述弹性支脚的底端设有球形凸起，且球形凸起插接在弹性槽内腔底端设有的球形槽中。
优选的，所述滑动杆的横截面呈正六边形。
进一步的，所述制动材料料的制备方包括以下步骤：
步骤1，将酚醛树脂与丁腈橡胶、氧化石墨烯、卵磷脂、液体石蜡、戊二醛混合，混合物在氮气保护下升温至100-150℃，保温30-40min，冷却至室温，得到改性酚醛树脂；
步骤2，将改性酚醛树脂与腰果酚改性聚酰胺树脂、碳酸氢钠、碳化硅混合，球磨，干燥，得到干燥物；
步骤3，以重量份计，将干燥物、陶瓷纤维、木质素纤维、微晶纤维素、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氧化镁、石英砂、金属硫化物、甲基丙烯酸乙酯混合，压制成坯后，在高温真空炉中烧结，即得。
进一步地，步骤1中升温速率为5-10℃/min。
进一步地，步骤2中干燥温度为70-100℃。
进一步地，步骤3中烧结温度为1400-1600℃、保温时间为0.5-2h、真空度在0.08-0.1MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，通过设置的圆柱脚与环形梯形块的配合作用对轮盘固定，通过主制动机构产生制动作用，实现初步制动，再通过制动片支撑板对次制动片产生压紧作用，使次制动片对轮盘产生制动作用，实现最终的制动，总的来说，本发明能够实现分级制动的效果，提高制动器的使用质量，避免制动顿挫的现象出现，同时降低的使用时间，提高制动器的使用寿命。本发明的制动材料重量轻、韧性好，在较宽温度范围内具有摩擦系数温度、高温耐磨性好的优点，有效避免了摩擦磨损性能的高温热衰退，扩大了高温制动条件范围，可作为高性能重型汽车摩擦材料使用。
附图说明
图1为本发明的剖面图；
图2为本发明的弹性支脚、套管和固定座连接示意图；
图3为本发明的限位块与承力杆连接示意图；
图4为本发明的承力杆相互连接示意图；
图5为本发明的滑动杆剖面图；
图6为本发明的滑动杆与圆柱脚结构示意图；
图7为本发明的环形槽俯视图。
图中： 1上壳、11次驱动机构、12复位孔、13限位槽、14运动槽、2下壳、21主制动机构、22主制动片、3轮盘、31环形梯形块、32环形槽、4液压缸、41制动片支撑板、42支柱、43滑动杆、44圆柱脚、5固定座、51套管、52弹性支脚、6复位杆、61固定块、62复位弹簧、7次制动片、71支柱孔、72滑孔、8限位块、9承力杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，包括上壳1、下壳2、次制动机构、主制动机构21和轮盘3，上壳1的底端外侧与下壳2的上端外侧均设有固定板，对应的固定板之间贯穿设有螺纹轴，螺纹轴的两端均通过套接的螺母固定，上壳1与下壳2组成外壳，轮盘3位于外壳的内腔中部，上壳1的内腔在轮盘3的上端设有次制动片7，下壳2的内腔在轮盘3的下端设有主制动片22，下壳2的内腔底端设有下安装槽，下安装槽中安装有主制动机构21，且主制动机构21通过连接件连接主制动片22的底端中部，主制动片22的上端面与轮盘3的下端面接触，主制动片22起到主要的制动作用。
上壳1的内腔顶端设有上安装槽，且上安装槽中设置有液压缸4，通过液压缸4的作用向制动片支撑板41提供动力，液压缸4上套接有安装板，安装板嵌接在安装槽内腔中，安装板与安装槽的内腔壁通过贯穿设置的螺钉固定，次制动机构包括有次驱动机构11、液压缸4、制动片支撑板41、次制动片7和滑动杆43，次驱动机构11通过输油管道连接液压缸4，次驱动机构11驱动液压缸4工作。
制动片支撑板41设置在次制动片7与液压缸4之间，液压缸4中设置有动力杆，动力杆的底端与制动片支撑板41的上端中部固定连接，制动片支撑板41的下端中部连接有支柱42，且支柱42呈圆柱形，次制动片7的上端中部对应支柱42设置有支柱孔71，支柱孔71的内腔呈圆柱形，且支柱42插接在支柱孔71的内腔中，通过支柱42和支柱孔71的作用，对制动片支撑板41与次制动片7的位置进行初步固定。
制动片支撑板41的下端在支柱42的外侧设有滑动杆43，滑动杆43的横截面呈正六边形，通过正六边形设置的滑动杆43，能够提高其滑动的稳定性，次制动片7上端对应滑动杆43开设弹性槽，次制动片7的下端对应弹性槽开设有缓冲槽，且弹性槽的内腔底端中部与缓冲槽的内腔底端中部贯穿设有滑孔72，滑动杆43的底端依次贯穿弹性槽的内腔与滑孔72并延伸至缓冲槽的内腔中，滑动杆43的底端中部连接有圆柱脚44，轮盘3的上端设置有环形梯形块31，且环形梯形块31的中部设有环形槽32，圆柱脚44插接在环形梯形块31中，在制动时，圆柱脚44与环形槽32的侧壁接触，为次制动片7的运动提供移动路径。
滑动杆43在靠近制动片支撑板41的一端套接有固定座5，固定座5的下端外侧开设有多个套管孔，且套管孔内腔中插接套管51的顶端，套管51的下端内腔中插接弹性支脚52的顶端，弹性支脚52的顶端通过第一弹簧连接套管51的内腔顶端，且弹性支脚52的底端与弹性槽的内腔底端相接触，弹性支脚52为制动片支撑板41与次制动片7提供初步的弹性力，套管51不少于两个，且套管51沿滑动杆43的中心轴线呈均匀设置，弹性支脚52的底端设有球形凸起，且球形凸起插接在弹性槽内腔底端设有的球形槽中，球形凸起和球形槽的作用，提高弹性支脚52工作的准确性。
制动片支撑板41的上端在动力杆的外侧连接有缓冲机构，缓冲机构包括复位杆6、固定块61和复位弹簧62，复位杆6与支撑板41相连，上壳1的上端外侧设有复位孔12，复位杆6的顶端贯穿上壳1的侧壁并延伸至复位孔12中，且复位杆6的顶端设有固定块61，固定块61的下端外侧通过复位弹簧62连接复位孔12的内腔底端，缓冲机构不少于两组，且缓冲机构沿动力杆的中心呈均匀设置，通过缓冲机构的作用，能够使制动片支撑板41运动后快速回弹。
制动片支撑板41与次制动片7的侧壁均对称设有限位块8，对应的限位块8之间设有支杆，且支杆均套接承力杆9一端，对应的承力杆9另一端相互铰接，上壳1的内腔侧壁设有限位槽13，限位槽13的内腔底端连接有运动槽14，限位块8插接在限位槽13中，承力杆9插接在运动槽14中，承力杆9之间通过第二弹簧相连接，限位槽13不少于两个，且限位槽13之间沿次制动片7的中心轴承呈发散式均匀设置。制动片支撑板41复位后，通过承力杆9之间的作用实现次制动片7的复位，保证相关元件的正常工作。
本发明结构设计合理，通过设置的圆柱脚44与环形梯形块31的配合作用对轮盘3固定，通过主制动机构21产生制动作用，实现初步制动，再通过制动片支撑板41对次制动片7产生压紧作用，使次制动片7对轮盘3产生制动作用，实现最终的制动，总的来说，本发明能够实现分级制动的效果，提高制动器的使用质量，避免制动顿挫的现象出现，同时降低的使用时间，提高制动器的使用寿命，具有广泛的市场应用前景。
主制动片（22）、次制动片（7）均采用制动材料，其制备方法通过以下实施例进行说明。
实施例1
一种制动材料，原料以重量份计包括：酚醛树脂10份，丁腈橡胶3份，氧化石墨烯0.2份，卵磷脂0.1份，液体石蜡0.1份，戊二醛2份，腰果酚改性聚酰胺树脂0.5份，碳酸氢钠0.2份，碳化硅0.4份，陶瓷纤维4份，木质素纤维3份，微晶纤维素0.1份，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物0.2份，氧化镁2份，石英砂1份，硫化钙2份，甲基丙烯酸乙酯0.5份。
其中，微晶纤维素的粒度为60目，陶瓷纤维的直径为2.0μm。
所述载重车后盘式制动材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将酚醛树脂与丁腈橡胶、氧化石墨烯、卵磷脂、液体石蜡、戊二醛混合，混合物在氮气保护下升温至100℃，保温40min，冷却至室温，得到改性酚醛树脂；
步骤2，将改性酚醛树脂与腰果酚改性聚酰胺树脂、碳酸氢钠、碳化硅混合，球磨，干燥，得到干燥物；
步骤3，以重量份计，将干燥物、陶瓷纤维、木质素纤维、微晶纤维素、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氧化镁、石英砂、金属硫化物、甲基丙烯酸乙酯混合，压制成坯后，在高温真空炉中烧结，即得。
其中，步骤1中升温速率为5℃/min；步骤2中干燥温度为70℃；步骤3中烧结温度为1400℃、保温时间为2h、真空度在0.08MPa。
实施例2
一种制动材料，原料以重量份计包括：酚醛树脂10份，丁腈橡胶4份，氧化石墨烯0.5份，卵磷脂0.4份，液体石蜡0.3份，戊二醛4份，腰果酚改性聚酰胺树脂0.9份，碳酸氢钠0.3份，碳化硅0.7份，陶瓷纤维7份，木质素纤维6份，微晶纤维素0.2份，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物0.5份，氧化镁4份，石英砂2份，硫化钡3份，甲基丙烯酸乙酯0.7份。
其中，微晶纤维素的粒度为80目，陶瓷纤维的直径为3.0μm。
所述载重车后盘式制动材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将酚醛树脂与丁腈橡胶、氧化石墨烯、卵磷脂、液体石蜡、戊二醛混合，混合物在氮气保护下升温至120℃，保温35min，冷却至室温，得到改性酚醛树脂；
步骤2，将改性酚醛树脂与腰果酚改性聚酰胺树脂、碳酸氢钠、碳化硅混合，球磨，干燥，得到干燥物；
步骤3，以重量份计，将干燥物、陶瓷纤维、木质素纤维、微晶纤维素、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氧化镁、石英砂、金属硫化物、甲基丙烯酸乙酯混合，压制成坯后，在高温真空炉中烧结，即得。
其中，步骤1中升温速率为5℃/min；步骤2中干燥温度为80℃；步骤3中烧结温度为1500℃、保温时间为1h、真空度在0.08MPa。
实施例3
一种制动材料，原料以重量份计包括：酚醛树脂10份，丁腈橡胶6份，氧化石墨烯0.5份，卵磷脂0.2份，液体石蜡0.4份，戊二醛5份，腰果酚改性聚酰胺树脂1.1份，碳酸氢钠0.3份，碳化硅0.7份，陶瓷纤维7份，木质素纤维8份，微晶纤维素0.3份，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物0.5份，氧化镁4份，石英砂2份，硫化锶4份，甲基丙烯酸乙酯0.6份。
其中，微晶纤维素的粒度为60目，陶瓷纤维的直径为2.0μm。
所述载重车后盘式制动材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将酚醛树脂与丁腈橡胶、氧化石墨烯、卵磷脂、液体石蜡、戊二醛混合，混合物在氮气保护下升温至100℃，保温40min，冷却至室温，得到改性酚醛树脂；
步骤2，将改性酚醛树脂与腰果酚改性聚酰胺树脂、碳酸氢钠、碳化硅混合，球磨，干燥，得到干燥物；
步骤3，以重量份计，将干燥物、陶瓷纤维、木质素纤维、微晶纤维素、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氧化镁、石英砂、金属硫化物、甲基丙烯酸乙酯混合，压制成坯后，在高温真空炉中烧结，即得。
其中，步骤1中升温速率为5℃/min；步骤2中干燥温度为70℃；步骤3中烧结温度为1400℃、保温时间为2h、真空度在0.08MPa。
实施例4
一种制动材料，原料以重量份计包括：酚醛树脂10份，丁腈橡胶7份，氧化石墨烯0.8份，卵磷脂0.5份，液体石蜡0.6份，戊二醛7份，腰果酚改性聚酰胺树脂1.2份，碳酸氢钠0.5份，碳化硅0.9份，陶瓷纤维8份，木质素纤维9份，微晶纤维素0.4份，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物0.7份，氧化镁6份，石英砂4份，硫化钙5份，甲基丙烯酸乙酯1.2份。
其中，微晶纤维素的粒度为80目，陶瓷纤维的直径为3.0μm。
所述载重车后盘式制动材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将酚醛树脂与丁腈橡胶、氧化石墨烯、卵磷脂、液体石蜡、戊二醛混合，混合物在氮气保护下升温至150℃，保温30min，冷却至室温，得到改性酚醛树脂；
步骤2，将改性酚醛树脂与腰果酚改性聚酰胺树脂、碳酸氢钠、碳化硅混合，球磨，干燥，得到干燥物；
步骤3，以重量份计，将干燥物、陶瓷纤维、木质素纤维、微晶纤维素、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氧化镁、石英砂、金属硫化物、甲基丙烯酸乙酯混合，压制成坯后，在高温真空炉中烧结，即得。
其中，步骤1中升温速率为10℃/min；步骤2中干燥温度为100℃；步骤3中烧结温度为1600℃、保温时间为0.5h、真空度在0.1MPa。
实施例5
本实施例与实施例2的区别在于：制动材料的原料中不包括微晶纤维素。
实施例6
本实施例与实施例2的区别在于：制动材料的原料中不包括液体石蜡。
将实施例1至6所得材料进行机械力学性能测试，结果如下：
| 密度/g·cm-3 | 硬度（HRL） | 剪切强度/N·cm-2 | |
| 实施例1 | 1.79 | 74 | 415 |
| 实施例2 | 1.76 | 78 | 420 |
| 实施例3 | 1.77 | 76 | 422 |
| 实施例4 | 1.78 | 77 | 418 |
| 实施例5 | 1.69 | 73 | 397 |
| 实施例6 | 1.45 | 95 | 335 |
将实施例1至6所得材料进行摩擦、磨损性能测试，结果如下：
1. 摩擦系数
| 100℃ | 150℃ | 200℃ | 250℃ | 300℃ | 350℃ | |
| 实施例1 | 0.42 | 0.45 | 0.46 | 0.44 | 0.42 | 0.38 |
| 实施例2 | 0.43 | 0.44 | 0.45 | 0.45 | 0.42 | 0.37 |
| 实施例3 | 0.45 | 0.47 | 0.48 | 0.46 | 0.45 | 0.42 |
| 实施例4 | 0.46 | 0.45 | 0.45 | 0.44 | 0.43 | 0.39 |
| 实施例5 | 0.36 | 0.38 | 0.39 | 0.37 | 0.37 | 0.34 |
| 实施例6 | 0.29 | 0.31 | 0.32 | 0.30 | 0.29 | 0.26 |
2. 磨损率（×10-7cm3/Nm）
| 100℃ | 150℃ | 200℃ | 250℃ | 300℃ | 350℃ | |
| 实施例1 | 0.10 | 0.12 | 0.15 | 0.19 | 0.23 | 0.27 |
| 实施例2 | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.18 | 0.21 | 0.25 |
| 实施例3 | 0.09 | 0.11 | 0.13 | 0.16 | 0.19 | 0.21 |
| 实施例4 | 0.12 | 0.14 | 0.16 | 0.19 | 0.22 | 0.27 |
| 实施例5 | 0.18 | 0.25 | 0.32 | 0.41 | 0.48 | 0.55 |
| 实施例6 | 0.16 | 0.19 | 0.23 | 0.31 | 0.35 | 0.42 |
由以上结果可知，本发明的制动材料重量轻、韧性好、机械性能优异，在100-350℃范围内摩擦系数温度、耐磨性好。实施例6中由于未加入液体石蜡，制动材料硬度显著提高，这可能是因为液体石蜡可以降低酚醛树脂硬度和脆性；实施例5中由于未加入微晶纤维素，制动材料的摩擦磨损性能显著降低，这可能是因为微晶纤维素可以减少纤维磨粒的形成，从而防止摩擦材料与对偶件之间形成摩擦层。
Claims (10)
1.一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，包括上壳（1）、下壳（2）、次制动机构、主制动机构（21）和轮盘（3），其特征在于：所述上壳（1）的底端外侧与下壳（2）的上端外侧均设有固定板，对应的固定板之间贯穿设有螺纹轴，所述螺纹轴的两端均通过套接的螺母固定，所述上壳（1）与下壳（2）组成外壳，所述轮盘（3）位于外壳的内腔中部，所述上壳（1）的内腔在轮盘（3）的上端设有次制动片（7），下壳（2）的内腔在轮盘（3）的下端设有主制动片（22），所述下壳（2）的内腔底端设有下安装槽，下安装槽中安装有主制动机构（21），且主制动机构（21）通过连接件连接主制动片（22）的底端中部，所述主制动片（22）的上端面与轮盘（3）的下端面接触；
所述上壳（1）的内腔顶端设有上安装槽，且上安装槽中设置有液压缸（4），所述液压缸（4）上套接有安装板，安装板嵌接在上安装槽内腔中，所述安装板与上安装槽的内腔壁通过贯穿设置的螺钉固定，所述次制动机构包括有次驱动机构（11）、液压缸（4）、制动片支撑板（41）、次制动片（7）和滑动杆（43），所述次驱动机构（11）通过输油管道连接液压缸（4）；
所述制动片支撑板（41）设置在次制动片（7）与液压缸（4）之间，所述液压缸（4）中设置有动力杆，动力杆的底端与制动片支撑板（41）的上端中部固定连接，所述制动片支撑板（41）的下端中部连接有支柱（42），且支柱（42）呈圆柱形，所述次制动片（7）的上端中部对应支柱（42）设置有支柱孔（71），支柱孔（71）的内腔呈圆柱形，且支柱（42）插接在支柱孔（71）的内腔中，所述制动片支撑板（41）的下端在支柱（42）的外侧设有滑动杆（43），所述次制动片（7）上端对应滑动杆（43）开设弹性槽，所述次制动片（7）的下端对应弹性槽开设有缓冲槽，且弹性槽的内腔底端中部与缓冲槽的内腔底端中部贯穿设有滑孔（72），所述滑动杆（43）的底端依次贯穿弹性槽的内腔与滑孔（72）并延伸至缓冲槽的内腔中，所述滑动杆（43）的底端中部连接有圆柱脚（44），所述轮盘（3）的上端设置有环形梯形块（31），且环形梯形块（31）的中部设有环形槽（32），所述圆柱脚（44）插接在环形梯形块（31）中；
所述滑动杆（43）在靠近制动片支撑板（41）的一端套接有固定座（5），所述固定座（5）的下端外侧开设有多个套管孔，且套管孔内腔中插接套管（51）的顶端，套管（51）的下端内腔中插接弹性支脚（52）的顶端，所述弹性支脚（52）的顶端通过第一弹簧连接套管（51）的内腔顶端，且弹性支脚（52）的底端与弹性槽的内腔底端相接触；
所述制动片支撑板（41）的上端在动力杆的外侧连接有缓冲机构，缓冲机构包括复位杆（6）、固定块（61）和复位弹簧（62），复位杆（6）与制动片支撑板（41）相连，上壳（1）的上端外侧设有复位孔（12），所述复位杆（6）的顶端贯穿上壳（1）的侧壁并延伸至复位孔（12）中，且复位杆（6）的顶端设有固定块（61），所述固定块（61）的下端外侧通过复位弹簧（62）连接复位孔（12）的内腔底端；
所述制动片支撑板（41）与次制动片（7）的侧壁均对称设有限位块（8），对应的限位块（8）之间设有支杆，且支杆均套接承力杆（9）一端，对应的承力杆（9）另一端相互铰接，所述上壳（1）的内腔侧壁设有限位槽（13），所述限位槽（13）的内腔底端连接有运动槽（14），所述限位块（8）插接在限位槽（13）中，所述承力杆（9）插接在运动槽（14）中，所述承力杆（9）之间通过第二弹簧相连接；
所述主制动片（22）、次制动片（7）均采用制动材料，所述制动材料的原料以重量份计包括：酚醛树脂10份，丁腈橡胶3-7份，氧化石墨烯0.2-0.8份，卵磷脂0.1-0.5份，液体石蜡0.1-0.6份，戊二醛2-7份，腰果酚改性聚酰胺树脂0.5-1.2份，碳酸氢钠0.2-0.5份，碳化硅0.4-0.9份，陶瓷纤维4-8份，木质素纤维3-9份，微晶纤维素0.1-0.4份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.2-0.7份，氧化镁2-6份，石英砂1-4份，金属硫化物2-5份，甲基丙烯酸乙酯0.5-1.2份。
2.根据权利要求1所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：所述套管（51）不少于两个，且套管（51）沿滑动杆（43）的中心轴线呈均匀设置。
3.根据权利要求1所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：所述限位槽（13）不少于两个，且限位槽（13）之间沿次制动片（7）的中心轴承呈发散式均匀设置。
4.根据权利要求1所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：所述缓冲机构不少于两组，且缓冲机构沿动力杆的中心呈均匀设置。
5.根据权利要求1所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：所述弹性支脚（52）的底端设有球形凸起，且球形凸起插接在弹性槽内腔底端设有的球形槽中。
6.根据权利要求1所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：所述滑动杆（43）的横截面呈正六边形。
7.根据权利要求1所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：所述金属硫化物为硫化钙、硫化锶或硫化钡中的一种；所述微晶纤维素的粒度为60-80目；所述陶瓷纤维的直径为2.0-3.0μm。
8.根据权利要求1所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：所述制动材料的制备方包括以下步骤：
步骤1，将酚醛树脂与丁腈橡胶、氧化石墨烯、卵磷脂、液体石蜡、戊二醛混合，混合物在氮气保护下升温至100-150℃，保温30-40min，冷却至室温，得到改性酚醛树脂；
步骤2，将改性酚醛树脂与腰果酚改性聚酰胺树脂、碳酸氢钠、碳化硅混合，球磨，干燥，得到干燥物；
步骤3，以重量份计，将干燥物、陶瓷纤维、木质素纤维、微晶纤维素、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氧化镁、石英砂、金属硫化物、甲基丙烯酸乙酯混合，压制成坯后，在高温真空炉中烧结，即得。
9.根据权利要求8所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：步骤1中升温速率为5-10℃/min。
10.根据权利要求8所述的一种采用制动材料的载重汽车后盘式制动器，其特征在于：步骤2中干燥温度为70-100℃；步骤3中烧结温度为1400-1600℃、保温时间为0.5-2h、真空度在0.08-0.1MPa。
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