CN108622046A - 一种往复摆动式双刹车系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于刹车技术领域，尤其涉及一种往复摆动式双刹车系统，它包括第一刹车机构、刹车盘、转轴、第二刹车机构，其中液压柱的伸长使得刹车片与刹车盘相摩擦制动；液压马达的工作可以使得第一轴往复旋转，进而使得摆板往复摆动，最终两个刹车片可以与刹车盘交替摩擦制动；两个刹车片的交替制动有助于刹车片的散热和减少磨损；另外两个刹车片可以同时与刹车盘相摩擦制动，以实现快速刹车；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

Description

一种往复摆动式双刹车系统
技术领域
本发明属于刹车技术领域，尤其涉及一种往复摆动式双刹车系统。
背景技术
目前汽车制动大部分使用液压推动刹车片与刹车盘产生压力，通过摩擦力对刹车盘进行制动。在制动过程中，刹车片表面全部与刹车盘表面接触，当刹车片因为某一次刹车出现了刹车片发热急速磨损，以及刹车片的使用年限到时的时间磨损，即需要立即更换，否则会影响到行车安全。当出现刹车片磨损严重且未及时更换的情况时，此时行车将非常危险，为了防止磨损严重的刹车片出现不良的刹车效果，以及在刹车片在长时间刹车时出现的过热现象，所以就需要设计一种可以减少磨损，同时还能起到一定散热功能的刹车系统。
本发明设计一种往复摆动式双刹车系统解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种往复摆动式双刹车系统，它是采用以下技术方案来实现的。
一种往复摆动式双刹车系统，其特征在于：它包括第一刹车机构、刹车盘、转轴、第二刹车机构，其中转轴的一端安装在有刹车盘；第一刹车机构与第二刹车机构完全相同且对称地安装在汽车底盘上，且第一刹车机构和第二刹车机构位于刹车盘两侧。
上述第一刹车机构包括液压壳、连接壳、液压柱、U型铰接板、摆板、刹车片、第一固定板、液压马达、同步带、第一轴、支撑板、伸缩杆弹簧、伸缩杆、板簧、固定环套、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第二固定板、第三同步轮、第二轴、第一同步轮、液压进口、液压出口、第二同步轮、滑槽、第一滑块、滑块弹簧，其中液压壳上安装有连接壳且两者内部空腔相通；第一刹车机构和第二刹车机构通过各自的连接壳相互连接，在交接处内空腔相通；液压柱的一端位于液压壳内，另一端安装有U型铰接板；第一轴的一端安装在U型铰接板中，另一端穿过U型铰接板且安装有第三同步轮；摆板安装在第一轴的外圆面上，且摆板位于U型铰接板中；U型铰接板的两侧对称地安装有两个板簧；每一个板簧未连接U型铰接板的一端与摆板相连接；摆板远离液压柱的侧面的两端位置处对称地安装有两个伸缩杆；每一伸缩杆未连接摆板的一端安装有支撑板；伸缩杆弹簧嵌套在伸缩杆上，伸缩杆弹簧的一端安装在摆板上，另一端安装在支撑板上；两个刹车片分别安装在两个支撑板上；第一固定板安装在液压壳上；第一固定板上开有滑槽；第一滑块安装在滑槽中；滑块弹簧的一端安装在第一滑块上，另一端安装在滑槽的槽面上；第一滑块通过滑块弹簧滑动于滑槽中；第二同步轮通过轴安装在第一滑块上；第二轴的一端安装有第一同步轮，另一端穿过第一固定板；固定环套通过第二固定板安装在液压壳上；液压马达安装在固定环套中；液压马达上具有液压进口和液压出口；第一连杆的一端通过铰接的方式与液压马达转轴相连接；第三连杆的一端通过铰接的方式与第二轴未安装有第一同步轮的一端相连接；第二连杆的一端通过铰接的方式与第一连杆的一端相连接，另一端通过铰接的方式与第三连杆的一端相连接；由第一连杆、第二连杆和第三连杆组成了一个曲柄摇杆机构；同步带安装在第一同步轮、第二同步轮和第三同步轮的外圆面上。
上述刹车片与刹车盘相配合。
作为本技术的进一步改进，上述刹车盘未连接转轴的侧面上周向均匀开有多个车轮固定孔。
作为本技术的进一步改进，上述液压出口通过液压管与汽车上的液压系统相连接。
作为本技术的进一步改进，上述液压进口通过液压管与汽车上的液压系统相连接。
作为本技术的进一步改进，当液压柱未伸长时，滑块弹簧处于压缩状态，第一滑块与液压壳的距离最短。
作为本技术的进一步改进，上述第一连杆的长度为D1，第二连杆的长度为D2，第三连杆的长度为D3，第一轴的轴线与第二轴的轴线间的距离为D4，其中D1长度最短，D2长度最长，D1与D2的长度和小于或者等于D3与D4的长度之和。
本发明中第一刹车机构与第二刹车机构通过连接壳连接，且位于刹车盘两侧；通过汽车上的液压系统可以控制液压柱的伸缩；液压柱可以经过U型铰接板带动摆板运动；伸缩杆的一端安装有支撑板，刹车片安装在支撑板上，刹车片与刹车盘相配合，那么刹车片在与刹车盘进行摩擦制动时，伸缩杆可以起到很好的缓冲效果，使得刹车片与刹车盘进行弹性摩擦制动，避免了出现刹车片与刹车盘之间的刚性摩擦制动，减少了刹车片的刹车磨损。
车轮上的螺栓插入到车轴固定孔中，那么车轮就被固定在刹车盘上。
固定环套通过第二固定板安装在液压壳上，那么固定环套被固定；液压马达安装在固定环套中，那么液压马达被固定；汽车上的液压系统可以控制液压马达的运转，进而使得液压马达转轴带动第一连杆做匀速圆周运动。
第一连杆的长度为D1，第二连杆的长度为D2，第三连杆的长度为D3，第一轴的轴线与第二轴的轴线间的距离为D4，其中D1长度最短，D2长度最长，D1与D2的长度和小于或者等于D3与D4的长度之和，那么第一连杆、第二连杆和第三连杆组成了一个曲柄摇杆机构；在第一连杆做匀速圆周运动的情况下，第一连杆可以经第二连杆带动第三连杆围绕第二轴的轴线做往复摆动，进而第三连杆带动第二轴做往复旋转。
同步带安装在第一同步轮、第二同步轮和第三同步轮的外圆面上，那么第二走可以经第一同步轮和同步带带动第三同步轮做往复旋转；第三同步轮安装在第一轴上，那么第三同步轮可以带动第一轴围绕自己的轴线做往复旋转；摆板安装在第一轴的外圆面上，那么摆板可以跟随第一轴做往复摆动。
本发明中的板簧的作用是可以使得摆板移动复位，这样摆板可以更好地往复摆动。
第二同步轮通过轴安装在第一滑块上，第一滑块通过滑块弹簧滑动于滑槽中，这样的设计是为了，在第三同步轮跟随第一轴沿液压柱轴线方向运动的过程中，使得同步带始终处于拉紧状态，那么在同步带的垃紧作用下，第二同步轮会随着第三同步轮的运动而向滑块弹簧的方向移动；滑块弹簧的作用是使得滑块可以移动复位。
当汽车不需要被刹车时，汽车上的液压系统不会使液压柱伸长，液压马达不工作。
当汽车需要被刹车时，汽车上的液压系统开始提供液压油，那么液压柱伸长，液压马达开始工作。在液压油经过液压管从液压进口流入液压马达，再从液压出口流出后，液压马达开始工作，液压马达转轴可以经第一连杆、第二连杆、第三连杆和第二轴带动第一同步轮往复旋转；第一同步轮可以经同步带和第三同步轮带动第一轴做往复旋转，第一轴再带动摆板做往复摆动，摆板可以经伸缩杆和支撑板带动两个刹车片做往复摆动。当液压柱伸长时，液压柱带动U型连接板、第一轴、摆板、伸缩杆、支撑板和刹车片向刹车盘方向移动；在第一轴移动的过程中，同步带始终处于垃紧状态，第二同步轮向滑块弹簧方向移动，以保证同步带始终处于垃紧状态。在液压柱的推动下，往复摆动的两个刹车片会与刹车盘相交替摩擦接触，这样刹车片就会对刹车盘起到刹车制动；由于往复摆动的两个刹车片交替与刹车盘摩擦制动，所以两个刹车片可以交替散热，进而两个刹车片不会出现因为持续地与刹车盘相摩擦接触而产生过热的现象，避免了刹车片的过热损坏；另外由于两个刹车片的交替制动，这样也可以减少两个刹车片的磨损。
当两个刹车片交替制动的过程中无法使得汽车被快速刹车时，通过控制液压系统使得液压柱继续伸长，当液压柱伸长到一定长度时，往复摆动的两个刹车片将完全被挤压到刹车盘上，此时这两个刹车片将不再做往复摆动，液压马达无法被驱动；这样的运作设计是使得两个刹车片同时与刹车盘摩擦制动，加大对刹车盘的制动，使得汽车可以被快速刹车。
当汽车结束制动后，液压系统使得液压柱回位，进而U型连接板、第一轴、摆板、伸缩杆、支撑板和刹车片也跟随回位；另外液压系统不再使得液压马达工作，进而第二轴、第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮、同步带和第一轴不再工作，摆板的往复摆动也停止。
相对于传统的刹车技术，本发明中的液压柱的伸长使得刹车片与刹车盘相摩擦制动；液压马达的工作可以使得第一轴往复旋转，进而使得摆板往复摆动，最终两个刹车片可以与刹车盘交替摩擦制动；两个刹车片的交替制动有助于刹车片的散热和减少磨损；另外两个刹车片可以同时与刹车盘相摩擦制动，以实现快速刹车；本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是双刹车系统示意图。
图2是双刹车系统正视示意图。
图3是第一刹车机构示意图。
图4是第一刹车机构剖面(一)示意图。
图5是第一刹车机构剖面(二)俯视示意图。
图6是摆板安装示意图。
图7是板簧安装示意图。
图8是曲柄摇杆机构示意图。
图9是同步带安装示意图。
图10是第一固定板结构示意图。
图11是滑块弹簧安装示意图。
图中标号名称：1、第一刹车机构；2、刹车盘；3、车轴固定孔；4、转轴；5、液压壳；6、连接壳；7、液压柱；8、U型铰接板；9、摆板；10、刹车片；11、第二刹车机构；12、第一固定板；13、液压马达；14、同步带；15、第一轴；16、支撑板；17、伸缩杆弹簧；18、伸缩杆；19、板簧；20、固定环套；21、第一连杆；22、第二连杆；23、第三连杆；24、第二固定板；25、第三同步轮；26、第二轴；27、第一同步轮；28、液压进口；29、液压出口；30、第二同步轮；31、滑槽；32、第一滑块；33、滑块弹簧。
具体实施方式
如图1、2所示，它包括第一刹车机构1、刹车盘2、转轴4、第二刹车机，其中如图1所示，转轴4的一端安装在有刹车盘2；第一刹车机构1与第二刹车机构11完全相同且对称地安装在汽车底盘上，且第一刹车机构1和第二刹车机构11位于刹车盘2两侧。
如图3所示，上述第一刹车机构1包括液压壳5、连接壳6、液压柱7、U型铰接板8、摆板9、刹车片10、第一固定板12、液压马达13、同步带14、第一轴15、支撑板16、伸缩杆弹簧17、伸缩杆18、板簧19、固定环套20、第一连杆21、第二连杆22、第三连杆23、第二固定板24、第三同步轮25、第二轴26、第一同步轮27、液压进口28、液压出口29、第二同步轮30、滑槽31、第一滑块32、滑块弹簧33，其中如图2、3所示，液压壳5上安装有连接壳6且两者内部空腔相通；第一刹车机构1和第二刹车机构11通过各自的连接壳6相互连接，在交接处内空腔相通；如图5、7所示，液压柱7的一端位于液压壳5内，另一端安装有U型铰接板8；第一轴15的一端安装在U型铰接板8中，另一端穿过U型铰接板8且安装有第三同步轮25；如图4、6所示，摆板9安装在第一轴15的外圆面上，且摆板9位于U型铰接板8中；如图5所示，U型铰接板8的两侧对称地安装有两个板簧19；每一个板簧19未连接U型铰接板8的一端与摆板9相连接；如图6所示，摆板9远离液压柱7的侧面的两端位置处对称地安装有两个伸缩杆18；每一伸缩杆18未连接摆板9的一端安装有支撑板16；伸缩杆弹簧17嵌套在伸缩杆18上，伸缩杆弹簧17的一端安装在摆板9上，另一端安装在支撑板16上；两个刹车片10分别安装在两个支撑板16上；如图4、10所示，第一固定板12安装在液压壳5上；第一固定板12上开有滑槽31；如图9、11所示，第一滑块32安装在滑槽31中；滑块弹簧33的一端安装在第一滑块32上，另一端安装在滑槽31的槽面上；第一滑块32通过滑块弹簧33滑动于滑槽31中；第二同步轮30通过轴安装在第一滑块32上；如图8、9所示，第二轴26的一端安装有第一同步轮27，另一端穿过第一固定板12；如图8所示，固定环套20通过第二固定板24安装在液压壳5上；液压马达13安装在固定环套20中；液压马达13上具有液压进口28和液压出口29；第一连杆21的一端通过铰接的方式与液压马达13转轴4相连接；第三连杆23的一端通过铰接的方式与第二轴26未安装有第一同步轮27的一端相连接；第二连杆22的一端通过铰接的方式与第一连杆21的一端相连接，另一端通过铰接的方式与第三连杆23的一端相连接；由第一连杆21、第二连杆22和第三连杆23组成了一个曲柄摇杆机构；如图9所示，同步带14安装在第一同步轮27、第二同步轮30和第三同步轮25的外圆面上。
上述刹车片10与刹车盘2相配合。
如图1所示，上述刹车盘2未连接转轴4的侧面上周向均匀开有多个车轮固定孔。
上述液压出口29通过液压管与汽车上的液压系统相连接。
上述液压进口28通过液压管与汽车上的液压系统相连接。
当液压柱7未伸长时，滑块弹簧33处于压缩状态，第一滑块32与液压壳5的距离最短。
上述第一连杆21的长度为D1，第二连杆22的长度为D2，第三连杆23的长度为D3，第一轴15的轴线与第二轴26的轴线间的距离为D4，其中D1长度最短，D2长度最长，D1与D2的长度和小于或者等于D3与D4的长度之和。
本发明中第一刹车机构1与第二刹车机构11通过连接壳6连接，且位于刹车盘2两侧；通过汽车上的液压系统可以控制液压柱7的伸缩；液压柱7可以经过U型铰接板8带动摆板9运动；伸缩杆18的一端安装有支撑板16，刹车片10安装在支撑板16上，刹车片10与刹车盘2相配合，那么刹车片10在与刹车盘2进行摩擦制动时，伸缩杆18可以起到很好的缓冲效果，使得刹车片10与刹车盘2进行弹性摩擦制动，避免了出现刹车片10与刹车盘2之间的刚性摩擦制动，减少了刹车片10的刹车磨损。
车轮上的螺栓插入到车轴固定孔3中，那么车轮就被固定在刹车盘2上。
固定环套20通过第二固定板24安装在液压壳5上，那么固定环套20被固定；液压马达13安装在固定环套20中，那么液压马达13被固定；汽车上的液压系统可以控制液压马达13的运转，进而使得液压马达13转轴4带动第一连杆21做匀速圆周运动。
第一连杆21的长度为D1，第二连杆22的长度为D2，第三连杆23的长度为D3，第一轴15的轴线与第二轴26的轴线间的距离为D4，其中D1长度最短，D2长度最长，D1与D2的长度和小于或者等于D3与D4的长度之和，那么第一连杆21、第二连杆22和第三连杆23组成了一个曲柄摇杆机构；在第一连杆21做匀速圆周运动的情况下，第一连杆21可以经第二连杆22带动第三连杆23围绕第二轴26的轴线做往复摆动，进而第三连杆23带动第二轴26做往复旋转。
同步带14安装在第一同步轮27、第二同步轮30和第三同步轮25的外圆面上，那么第二走可以经第一同步轮27和同步带14带动第三同步轮25做往复旋转；第三同步轮25安装在第一轴15上，那么第三同步轮25可以带动第一轴15围绕自己的轴线做往复旋转；摆板9安装在第一轴15的外圆面上，那么摆板9可以跟随第一轴15做往复摆动。
本发明中的板簧19的作用是可以使得摆板9移动复位，这样摆板9可以更好地往复摆动。
第二同步轮30通过轴安装在第一滑块32上，第一滑块32通过滑块弹簧33滑动于滑槽31中，这样的设计是为了，在第三同步轮25跟随第一轴15沿液压柱7轴线方向运动的过程中，使得同步带14始终处于拉紧状态，那么在同步带14的垃紧作用下，第二同步轮30会随着第三同步轮25的运动而向滑块弹簧33的方向移动；滑块弹簧33的作用是使得滑块可以移动复位。
具体实施方式：当汽车不需要被刹车时，汽车上的液压系统不会使液压柱7伸长，液压马达13不工作。
当汽车需要被刹车时，汽车上的液压系统开始提供液压油，那么液压柱7伸长，液压马达13开始工作。在液压油经过液压管从液压进口28流入液压马达13，再从液压出口29流出后，液压马达13开始工作，液压马达13转轴4可以经第一连杆21、第二连杆22、第三连杆23和第二轴26带动第一同步轮27往复旋转；第一同步轮27可以经同步带14和第三同步轮25带动第一轴15做往复旋转，第一轴15再带动摆板9做往复摆动，摆板9可以经伸缩杆18和支撑板16带动两个刹车片10做往复摆动。当液压柱7伸长时，液压柱7带动U型连接板、第一轴15、摆板9、伸缩杆18、支撑板16和刹车片10向刹车盘2方向移动；在第一轴15移动的过程中，同步带14始终处于垃紧状态，第二同步轮30向滑块弹簧33方向移动，以保证同步带14始终处于垃紧状态。在液压柱7的推动下，往复摆动的两个刹车片10会与刹车盘2相交替摩擦接触，这样刹车片10就会对刹车盘2起到刹车制动；由于往复摆动的两个刹车片10交替与刹车盘2摩擦制动，所以两个刹车片10可以交替散热，进而两个刹车片10不会出现因为持续地与刹车盘2相摩擦接触而产生过热的现象，避免了刹车片10的过热损坏；另外由于两个刹车片10的交替制动，这样也可以减少两个刹车片10的磨损。
当两个刹车片10交替制动的过程中无法使得汽车被快速刹车时，通过控制液压系统使得液压柱7继续伸长，当液压柱7伸长到一定长度时，往复摆动的两个刹车片10将完全被挤压到刹车盘2上，此时这两个刹车片10将不再做往复摆动，液压马达13无法被驱动；这样的运作设计是使得两个刹车片10同时与刹车盘2摩擦制动，加大对刹车盘2的制动，使得汽车可以被快速刹车。
当汽车结束制动后，液压系统使得液压柱7回位，进而U型连接板、第一轴15、摆板9、伸缩杆18、支撑板16和刹车片10也跟随回位；另外液压系统不再使得液压马达13工作，进而第二轴26、第一同步轮27、第二同步轮30、第三同步轮25、同步带14和第一轴15不再工作，摆板9的往复摆动也停止。
综上所述，本发明的主要有益效果是：液压柱7的伸长使得刹车片10与刹车盘2相摩擦制动；液压马达13的工作可以使得第一轴15往复旋转，进而使得摆板9往复摆动，最终两个刹车片10可以与刹车盘2交替摩擦制动；两个刹车片10的交替制动有助于刹车片10的散热和减少磨损；另外两个刹车片10可以同时与刹车盘2相摩擦制动，以实现快速刹车；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

Claims (6)

1.一种往复摆动式双刹车系统，其特征在于：它包括第一刹车机构、刹车盘、转轴、第二刹车机构，其中转轴的一端安装在有刹车盘；第一刹车机构与第二刹车机构完全相同且对称地安装在汽车底盘上，且第一刹车机构和第二刹车机构位于刹车盘两侧；
上述第一刹车机构包括液压壳、连接壳、液压柱、U型铰接板、摆板、刹车片、第一固定板、液压马达、同步带、第一轴、支撑板、伸缩杆弹簧、伸缩杆、板簧、固定环套、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第二固定板、第三同步轮、第二轴、第一同步轮、液压进口、液压出口、第二同步轮、滑槽、第一滑块、滑块弹簧，其中液压壳上安装有连接壳且两者内部空腔相通；第一刹车机构和第二刹车机构通过各自的连接壳相互连接，在交接处内空腔相通；液压柱的一端位于液压壳内，另一端安装有U型铰接板；第一轴的一端安装在U型铰接板中，另一端穿过U型铰接板且安装有第三同步轮；摆板安装在第一轴的外圆面上，且摆板位于U型铰接板中；U型铰接板的两侧对称地安装有两个板簧；每一个板簧未连接U型铰接板的一端与摆板相连接；摆板远离液压柱的侧面的两端位置处对称地安装有两个伸缩杆；每一伸缩杆未连接摆板的一端安装有支撑板；伸缩杆弹簧嵌套在伸缩杆上，伸缩杆弹簧的一端安装在摆板上，另一端安装在支撑板上；两个刹车片分别安装在两个支撑板上；第一固定板安装在液压壳上；第一固定板上开有滑槽；第一滑块安装在滑槽中；滑块弹簧的一端安装在第一滑块上，另一端安装在滑槽的槽面上；第一滑块通过滑块弹簧滑动于滑槽中；第二同步轮通过轴安装在第一滑块上；第二轴的一端安装有第一同步轮，另一端穿过第一固定板；固定环套通过第二固定板安装在液压壳上；液压马达安装在固定环套中；液压马达上具有液压进口和液压出口；第一连杆的一端通过铰接的方式与液压马达转轴相连接；第三连杆的一端通过铰接的方式与第二轴未安装有第一同步轮的一端相连接；第二连杆的一端通过铰接的方式与第一连杆的一端相连接，另一端通过铰接的方式与第三连杆的一端相连接；由第一连杆、第二连杆和第三连杆组成了一个曲柄摇杆机构；同步带安装在第一同步轮、第二同步轮和第三同步轮的外圆面上；
上述刹车片与刹车盘相配合。
2.根据权利要求1所述的一种往复摆动式双刹车系统，其特征在于：上述刹车盘未连接转轴的侧面上周向均匀开有多个车轮固定孔。
3.根据权利要求1所述的一种往复摆动式双刹车系统，其特征在于：上述液压出口通过液压管与汽车上的液压系统相连接。
4.根据权利要求1所述的一种往复摆动式双刹车系统，其特征在于：上述液压进口通过液压管与汽车上的液压系统相连接。
5.根据权利要求1所述的一种往复摆动式双刹车系统，其特征在于：当液压柱未伸长时，滑块弹簧处于压缩状态，第一滑块与液压壳的距离最短。
6.根据权利要求1所述的一种往复摆动式双刹车系统，其特征在于：上述第一连杆的长度为D1，第二连杆的长度为D2，第三连杆的长度为D3，第一轴的轴线与第二轴的轴线间的距离为D4，其中D1长度最短，D2长度最长，D1与D2的长度和小于或者等于D3与D4的长度之和。
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