CN107939864B - 气动驻车制动器 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程机械领域，具体涉及一种驻车制动器，制动轮设在制动轴上且制动轴能沿着制动轮轴向移动；制动壳体和活塞壳体通过螺栓固定，制动壳体和活塞壳体间设有限制制动轮转动的制动组件；法兰盘固定在制动轴靠近制动壳体侧的端面上；弹簧座固定在活塞壳体上，活塞套装在制动轴上，并能在活塞壳体和弹簧座之间轴向移动，弹簧座上套装有推动活塞向法兰盘侧移动的离合弹簧组，活塞壳体上设有通向活塞壳体和活塞之间轴向间隙的进气口；法兰盘的外端面设有与车桥轮边传动轴的轴端面相配合的牙型。本发明的摩擦片间不产生或产生比较少磨损和热量，无需降温和润滑；且由于不直接作用于摩擦片，解除制动的压力较小，故采用气源动力，节能环保。

Description

气动驻车制动器

技术领域

本发明属于工程机械领域，具体涉及一种驻车制动器。

背景技术

目前，驻车制动器多数是安装在传动箱和驱动桥之间，并且单个使用；通过弹簧组产生的力，压紧摩擦片实现驻车制动；制动缸内压入液压油，推动活塞进一步压紧弹簧，使得摩擦片之间有间隙可以相对运动，从而实现驻车解除，即车辆在行进的过程中，摩擦片一直有相对运动，各个摩擦片一直在相互摩擦，会产生比较多的热量；所以多用湿式制动器，制动器安装密封件，用齿轮油来给摩擦片润滑和降温，防止摩擦片过热烧结；而湿式制动器摩擦片之间摩擦系数比较低，为了有足够的驻车扭矩，就需要比较多组的摩擦片和更多组的弹簧；比较多的摩擦片会产生更多的热量，对制动器散热和制动器的密封件都是有害的；更多的弹簧组需要的制动解除压力比较大，在活塞环面积一定的情况下，只能用液压力来解除驻车制动；如果密封不严实，会发生漏油污染环境。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种气动驻车制动器。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种气动驻车制动器，包括法兰盘、制动轴、制动轮、制动壳体、活塞壳体、活塞和弹簧座，所述的制动轮设在制动轴上且制动轴能沿着制动轮轴向移动；所述的制动壳体和活塞壳体通过螺栓固定，制动壳体和制动轮与活塞壳体和制动轮间均套装有轴承，制动壳体和活塞壳体间设有限制制动轮轴向转动的制动组件；法兰盘固定在制动轴靠近制动壳体侧的端面上；所述的弹簧座通过螺栓固定在活塞壳体上，所述的活塞套装在制动轴上，并能在活塞壳体和弹簧座之间轴向移动，弹簧座上套装有推动活塞向法兰盘侧移动的离合弹簧组，制动轴在靠近离合弹簧组侧设有对活塞进行定位的轴挡，活塞壳体上设有通向活塞壳体和活塞之间轴向间隙的进气口；所述的法兰盘的外端面设有与车桥轮边传动轴的轴端面相配合的牙型。

进一步地，所述的制动组件包括摩擦片组、离合片组、制动垫和制动弹簧组，所述的摩擦片组设在制动壳体上，所述的离合片组设在制动轮上，摩擦片组与离合片组沿着轴向间隔布置，所述的制动弹簧组内各个制动弹簧设在活塞壳体上相对应的弹簧孔内，制动弹簧组推动制动垫将摩擦片组和离合片组压紧在一起。

进一步地，所述的活塞为凸台结构，凸台的较小端面朝向法兰盘设置，所述的活塞壳体与活塞的两个曲面紧密接触，且活塞壳体与曲面间均设有密封圈；活塞靠近法兰盘侧的端面通过定位销固定有滑动止推垫片。

进一步地，所述的制动轴和制动轮采用花键配合。

进一步地，所述的制动轮的内环在远离法兰盘一侧为圆滑曲面，制动轮内部的圆滑曲面与制动轴间设有滑动轴承。

进一步地，所述的弹簧座与制动轴间设有滑动轴承。

进一步地，所述的弹簧座的外侧端面固定有传感器座，传感器座上设有用于监测制动轴极限运动位置的传感器。

本发明的驻车制动器安装在车桥轮边上，并且是成对使用，常使用4个、6个或8个，驻车更加安全。本发明通过活塞和离合弹簧组来控制法兰盘和车桥的轮边传动轴啮合和脱开，达到驻车和解除驻车的目的，在整个过程中，摩擦片无相对运动或有较少的相对运动，不产生或产生比较少磨损和热量，无需降温和润滑，因此可以用干式制动器。干式制动器摩擦片摩擦系数较大，所用摩擦片组数比较少，制动弹簧组数也可以比较少。本发明由于不直接作用于摩擦片，离合弹簧组力比较小，因此解除制动所用压力也比较小，因此可直接使用车载气源作为动力，动力来源方便，能源清洁不怕泄露，且管路好布置。

本发明的有益效果是：本发明的摩擦片间无相对运动或有较少的相对运动，不产生或产生比较少磨损和热量，无需降温和润滑；且本发明不直接作用于摩擦片，离合弹簧组力比较小，因此解除制动所用压力也比较小，故采用车载气源作为动力，节能环保。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明法兰盘的结构图；

图中，1、法兰盘，2、制动轴，3、制动轮，4、制动壳体，5、摩擦片组，6、离合片组，7、制动垫，8、制动弹簧组，9、活塞壳体，9-1、进气口，9-2、弹簧孔，10、活塞，11、弹簧座，12、传感器座，13、传感器，14、离合弹簧组，15、定位销，16、滑动止推垫片，17、轴向间隙。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1和图2所示，一种气动驻车制动器，包括法兰盘1、制动轴2、制动轮3、制动壳体4、活塞壳体9、活塞10和弹簧座11，所述的制动轮3设在制动轴2上且制动轴2能沿着制动轮3轴向移动；所述的制动壳体4和活塞壳体9通过螺栓固定，制动壳体4和制动轮3与活塞壳体9和制动轮3间均套装有轴承，制动壳体4和制动轮3间的轴承由制动壳体4内孔轴肩和制动轮3的外圆相应的轴肩限位；活塞壳体9和制动轮3间的轴承由活塞壳体9内孔轴肩和制动轮3的外圆相应的轴肩限位；制动壳体4和活塞壳体9间设有限制制动轮3轴向转动的制动组件；法兰盘1固定在制动轴2靠近制动壳体4侧的端面上；所述的弹簧座11通过螺栓固定在活塞壳体9上，所述的活塞10套装在制动轴2上，并能在活塞壳体9和弹簧座11之间轴向移动，弹簧座11上套装有推动活塞10向法兰盘1侧移动的离合弹簧组14，离合弹簧组14的各个离合弹簧均安装在弹簧座11上相应的盲孔内，制动轴2在靠近离合弹簧组14侧设有对活塞10进行定位的轴挡，活塞壳体9上设有通向活塞壳体9和活塞10之间轴向间隙17的进气口9-1，当进气口9-1进气时，活塞10会克服离合弹簧组14的阻力朝向离合弹簧组14方向轴向运动，由于制动轴2上在活塞10和离合弹簧组14之间设有轴挡，活塞10会推动制动轴2一起朝向离合弹簧组14方向轴向运动；如图2所示，所述的法兰盘1的外端面设有与车桥轮边传动轴的轴端面相配合的牙型。

作为本实施例的改进，本发明的制动组件包括摩擦片组5、离合片组6、制动垫7和制动弹簧组8，所述的摩擦片组5设在制动壳体4上，所述的离合片组6设在制动轮3上，摩擦片组5与离合片组6沿着轴向间隔布置，所述的制动弹簧组8内各个制动弹簧设在活塞壳体9上相对应的弹簧孔9-2内，制动弹簧组8推动制动垫7将摩擦片组5和离合片组6压紧在一起组成制动器的制动部分。

进一步地，所述的活塞10为凸台结构，凸台的较小端面朝向法兰盘1设置，所述的活塞壳体9与活塞10的两个曲面紧密接触，且活塞壳体9与曲面间均设有密封圈，密封圈可以防止通入轴向间隙17内的气体外泄；活塞10靠近法兰盘1侧的端面通过定位销15固定有滑动止推垫片16。

作为本实施例的改进，所述的制动轴2和制动轮3采用花键配合。花键联接受力较为均匀；因槽较浅，齿根处应力集中较小，制动轴2和制动轮3的强度削弱较少；齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷。

进一步地，所述的制动轮3的内环在远离法兰盘1一侧为圆滑曲面，制动轮3内部的圆滑曲面与制动轴2间设有滑动轴承，滑动轴承靠近法兰盘1一侧由制动轮3内环轴肩限位，滑动轴承的另一侧则由设在制动轮3上的孔用钢丝挡圈限位。更进一步地，所述的弹簧座11与制动轴2间设有滑动轴承。两处的滑动轴承能够保证制动轴2平稳的滑动和转动。

作为本实施例的改进，如图1所示，所述的弹簧座11的外侧端面固定有传感器座12，传感器座12上设有用于监测制动轴2极限运动位置的传感器13。传感器13用于确定制动器是否可以正常制动和解除制动。

本发明包括五部分：外连接部、制动部、离合部、活塞防转动部和检测部。

外连接部：如图1所示，制动器通过制动壳体4上的止口以及螺栓与车桥的桥壳相固定。

制动部：如图1所示，法兰盘1、制动轴2、制动轮3、轴承、制动壳体4、摩擦片组5、制动片组6、制动垫7、制动弹簧组8和活塞壳体9共同组成制动部。制动弹簧组8通过制动垫7压紧摩擦片组5和制动片组6，产生制动力矩；当需要驻车时，制动力矩通过制动轮3和制动轴2传递到法兰盘1上，而法兰盘1和车桥轮边传动轴啮合在一起，从而实现了驻车制动；当需要解除驻车制动时，将法兰盘1与车桥轮边传动轴脱离开，即可解除制动，车辆便可以正常运转。在正常驻车的过程中，摩擦片组5和制动片组6是无相对滑动，当驻车扭矩过大时如：坡道重载驻车，摩擦片组5和制动片组6产生相对滑动，对驻车制动器进行过载保护。法兰盘1上绕着圆盘设有牙槽和车桥轮边传动轴上绕着轴端面设有的牙齿相配合，法兰盘1的牙槽和车桥轮边传动轴的牙齿间的啮合和脱离则是通过离合部来实现的。

离合部：如图1所示，制动轴2、制动轮3、滑动轴承、孔用钢丝挡圈、活塞10、密封圈、弹簧座11、轴承垫片、离合弹簧组14、轴挡、定位销15和滑动止推垫片16共同组成离合部。当进气口9-1没有气压进入时，离合弹簧组14压着活塞10向外直线运动，活塞10通过滑动止推垫片16压着制动轴2和法兰盘1向外直线运动，进而使得法兰盘1的牙齿和车桥轮边传动轴上的牙齿啮合在一起，把车桥轮边传动轴和制动器连结起来，实现制动。当进气口9-1有气压进入时，气压克服离合弹簧组14的阻力推动活塞10反方向直线运动，活塞10压缩离合弹簧组14，并通过轴挡带动制动轴2和法兰盘1向内直线运动，法兰盘1的牙槽和车桥轮边传动轴上的牙齿脱离开，实现了制动解除。滑动轴承保证制动轴2平稳的滑动和转动；制动轴2和制动轮3之间的花键配合，既传递扭矩，又起到导向作用。

活塞防转动部：如图1所示，定位销15、滑动止推垫片16和轴挡共同组成活塞防转动部。法兰盘1和车桥轮边传动轴进入或脱离啮合时，法兰盘1和制动轴2会有转动的可能；或者用于车辆的所有制动器未能同一时间做动作时进入啮合或脱开啮合，部分制动器的法兰盘1和制动轴2会有转动的可能；法兰盘1和制动轴2的转动可能会使活塞10也被带动，活塞10的转动会降低密封圈的使用寿命，使得制动器的气密性下降，并且活塞10的转动会使离合弹簧组14发生倾斜，可能使得离合部无法正常工作。轴挡把制动轴2、滑动止推垫片16和活塞10串联起来，并且活塞10和传动轴2之间留0.3～0.5mm的间隙；滑动止推垫片16被定位销15固定在活塞10的端面上，滑动止推垫片16摩擦系数小，当制动器和传动轴进入啮合，活塞防转动部可以将活塞10受到的扭转力距降到最低；当制动器和传动轴脱离啮合时，活塞10和传动轴2之间有间隙，使得活塞10不受扭转力矩。

检测部：如图1所示，传感器座12和传感器13组成了检测部。传感器13通过检测制动轴2向内或向外运动的极限位置来确定制动器是否可以正常制动和解除制动。

Claims (5)

1.一种气动驻车制动器，其特征在于：包括法兰盘（1）、制动轴（2）、制动轮（3）、制动壳体（4）、活塞壳体（9）、活塞（10）和弹簧座（11），所述的制动轮（3）设在制动轴（2）上且制动轴（2）能沿着制动轮（3）轴向移动；所述的制动壳体（4）和活塞壳体（9）通过螺栓固定，制动壳体（4）和制动轮（3）与活塞壳体（9）和制动轮（3）间均套装有轴承，制动壳体（4）和活塞壳体（9）间设有限制制动轮（3）轴向转动的制动组件；法兰盘（1）固定在制动轴（2）靠近制动壳体（4）侧的端面上；所述的弹簧座（11）通过螺栓固定在活塞壳体（9）上，所述的活塞（10）套装在制动轴（2）上，并能在活塞壳体（9）和弹簧座（11）之间轴向移动，弹簧座（11）上套装有推动活塞（10）向法兰盘（1）侧移动的离合弹簧组（14），制动轴（2）在靠近离合弹簧组（14）侧设有对活塞（10）进行定位的轴挡，活塞壳体（9）上设有通向活塞壳体（9）和活塞（10）之间轴向间隙（17）的进气口（9-1）；所述的法兰盘（1）的外端面设有与车桥轮边传动轴的轴端面相配合的牙型；

所述的制动轴（2）和制动轮（3）采用花键配合；

所述的弹簧座（11）与制动轴（2）间设有滑动轴承。

2.根据权利要求1所述的气动驻车制动器，其特征在于：所述的制动组件包括摩擦片组（5）、离合片组（6）、制动垫（7）和制动弹簧组（8），所述的摩擦片组（5）设在制动壳体（4）上，所述的离合片组（6）设在制动轮（3）上，摩擦片组（5）与离合片组（6）沿着轴向间隔布置，所述的制动弹簧组（8）内各个制动弹簧设在活塞壳体（9）上相对应的弹簧孔（9-2）内，制动弹簧组（8）推动制动垫（7）将摩擦片组（5）和离合片组（6）压紧在一起。

3.根据权利要求1所述的气动驻车制动器，其特征在于：所述的活塞（10）为凸台结构，凸台的较小端面朝向法兰盘（1）设置，所述的活塞壳体（9）与活塞（10）的两个曲面紧密接触，且活塞壳体（9）与曲面间均设有密封圈；活塞（10）靠近法兰盘（1）侧的端面通过定位销（15）固定有滑动止推垫片（16）。

4.根据权利要求1所述的气动驻车制动器，其特征在于：所述的制动轮（3）的内环在远离法兰盘（1）一侧为圆滑曲面，制动轮（3）内部的圆滑曲面与制动轴（2）间设有滑动轴承。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的气动驻车制动器，其特征在于：所述的弹簧座（11）的外侧端面固定有传感器座（12），传感器座（12）上设有用于监测制动轴（2）极限运动位置的传感器（13）。