CN109027064B - 一种电气控制的制动装置 - Google Patents

Abstract

一种电气控制的制动装置，包括固定板，固定板前侧的中间开设第一通孔，第一通孔内轴承安装电机的转轴，电机的前侧与固定板的后侧固定连接，电机转轴的前端固定安装第一斜齿轮，固定板的前侧固定连接横管的后侧，横管与第一斜齿轮中心线共线，横管的外周均匀开设数个第二通孔，第二通孔内分别固定安装第一竖管，第一竖管的内壁分别开设轴线对称的条形滑槽，条形滑槽内分别活动安装滑块，滑块能够分别沿对应的条形滑槽滑动。本发明结构简单，采用电气液压制动，既保留的液压制动的平稳性，又增加了电气制动的灵敏性。

Description

一种电气控制的制动装置

技术领域

本发明属于制动装置领域，具体地说是一种电气控制的制动装置。

背景技术

制动装置（制动装备）是汽车装设的全部制动和减速系统的总称，其功能是使行驶中的汽车减低速度或停止行驶，或使已停驶的汽车保持不动，由于制动装置的结构和性能直接关系到车辆、人员的安全，因而被认为是汽车的重要安全件，受到普遍的重视；但现有的制动装置一般为机械液压制动，制动反应速度慢，且需要持续踩踏制动板使制动装置保持制动状态，使用者无法腾出脚，限制使用者的活动，采用两瓣式制动蹄，由于制动蹄转动角度无法控制，摩擦衬片的外侧与制动鼓的内侧无法完全贴合，导致摩擦衬片磨损过快，需要经常更换新的摩擦衬片，既影响制动装置的使用，又增加制动装置的使用成本，无法满足实际需求，故我们需要发明一种电气控制的制动装置。

发明内容

本发明提供一种电气控制的制动装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种电气控制的制动装置，包括固定板，固定板前侧的中间开设第一通孔，第一通孔内轴承安装电机的转轴，电机的前侧与固定板的后侧固定连接，电机转轴的前端固定安装第一斜齿轮，固定板的前侧固定连接横管的后侧，横管与第一斜齿轮中心线共线，横管的外周均匀开设数个第二通孔，第二通孔内分别固定安装第一竖管，第一竖管的内壁分别开设轴线对称的条形滑槽，条形滑槽内分别活动安装滑块，滑块能够分别沿对应的条形滑槽滑动，第一竖管的内端分别轴承安装丝母，丝母内分别螺纹安装丝杆，丝杆的外周分别与对应的滑块固定连接，丝母的内侧分别固定连接第二竖管的外端，第二竖管的内端分别固定安装第二斜齿轮，第二竖管、第二斜齿轮分别与对应的丝母中心线共线，第二斜齿轮能够分别与第一斜齿轮啮合配合；横管的外周套装环形管，环形管的内侧与外侧分别开设数个第三通孔，第三通孔分别与对应的第二通孔中心线共线，内侧的第三通孔分别与对应的第二通孔通过第一液压缸相连通，第一液压缸内分别活动安装第一活塞，第一活塞的内侧分别与对应的丝杆的外端固定连接，外侧的第三通孔的外侧分别固定安装第二液压缸，第二液压缸分别与环形管内部相通，第二液压缸内分别活动安装第二活塞，第一液压缸、第二液压缸、环形管内注有液压液，第一活塞的外侧、第二活塞的内侧分别与液压液接触配合，第二活塞的外侧分别固定连接推杆的内端，推杆的外周分别套装复位弹簧，复位弹簧的内端分别与对应的第二活塞的外侧固定连接，复位弹簧的外端分别与对应的第二液压缸内壁的外侧固定连接，推杆的外端分别固定连接拉压力传感器的内侧，拉压力传感器的外侧分别固定安装制动蹄，制动蹄的外侧分别固定安装摩擦衬片，固定板的前侧轴承安装制动鼓，制动鼓与横管中心线共线，摩擦衬片的外侧能够分别与制动鼓的内侧接触配合，电机的一侧固定安装电机控制器，电机与电机控制器内单片机的输出端相连接，电机控制器与电源连接导线相连接，拉压力传感器分别与电机控制器内单片机的输入端相连接。

如上所述的一种电气控制的制动装置，所述的电机为直流伺服电机。

如上所述的一种电气控制的制动装置，所述的第一液压缸的直径为第二液压缸直径的１＼３。

如上所述的一种电气控制的制动装置，所述的液压液采用粘度指数高、低温流动性好、凝固点低的液压油。

如上所述的一种电气控制的制动装置，所述的电机内设有电机过载保护装置。

如上所述的一种电气控制的制动装置，所述的电机过载保护装置能够自动复位。

本发明的优点是：本发明结构简单，采用电气液压制动，既保留的液压制动的平稳性，又增加了电气制动的灵敏性，通过按钮控制制动装置的状态，避免长时间对使用者活动的限制，摩擦衬片能够分别相对于制动鼓垂直移动，使摩擦衬片的外侧与制动鼓的内侧接触时能够完全接触配合，避免摩擦衬片的外侧与制动鼓的内侧形成点接触配合，导致摩擦衬片的外侧磨损速度过快，能够延长摩擦衬片使用寿命，能够满足实际需求，适合推广。使用本发明时，首先将需要制动的装置的转动元件与制动鼓固定连接，且转动元件与制动鼓中心线共线，再将需要制动的装置的主体与固定板固定连接，并将本装置的电源连接导线与供电电源相连接，转动元件转动时制动鼓随转动元件转动，固定板与需要制动的装置的主体相对静止，当需要对转动元件进行减速制动时，按压电机控制器一侧的控制电机慢速正转的按钮a，电机通电并缓慢正向转动，电机的转轴开始带动第一斜齿轮正向转动，第二斜齿轮分别与第一斜齿轮啮合配合，第二斜齿轮分别通过第二竖管带动对应的丝母转动，丝杆分别与对应的丝母螺纹配合，丝杆分别沿对应的丝母向外移动，滑块分别沿对应的条形滑槽向外滑动，丝杆分别推动对应的第一活塞沿第一液压缸向外移动，第一液压缸内的液压液分别被第一活塞推入环形管内，环形管内的液压液被分别压入第二液压缸内，第二液压缸内的液压液分别推动对应的第二活塞沿第二液压缸向外移动，弹簧被压缩，第二活塞分别通过对应的推杆、拉压力传感器带动制动蹄、摩擦衬片缓慢向外移动，摩擦衬片的外侧与制动鼓的内侧逐渐开始接触，制动鼓带动转动元件开始减速，继续按压控制电机正转的按钮A，第二活塞分别通过对应的推杆、拉压力传感器带动制动蹄、摩擦衬片继续向外移动，摩擦衬片的外侧与制动鼓内侧之间的压力逐渐增加，摩擦力逐渐增加，转动元件的转速逐渐降低直至停止转动，同时拉压力传感器检测到的压力逐渐增加，当任意一处的拉压力传感器所检测到的压力大于设定值时，电机控制器控制电机断电并停止转动，避免电机承受过大的转动扭矩将电机烧坏；同理，当需要对转动元件进行紧急制动时，按压电机控制器一侧的控制电机快速正转的按钮A，电机通电正快速向转动，第二活塞分别通过对应的推杆、拉压力传感器带动制动蹄、摩擦衬片快速向外移动，摩擦衬片的外侧与制动鼓内侧之间的压力快速增加，转动元件的转速迅速下降并能够快速停止转动，当任意一处的拉压力传感器所检测到的压力大于设定值时，电机控制器控制电机断电并停止转动；转动元件被转动后，按压电机控制器一侧的控制电机快速反转的按钮B，电机通电并反向快速转动，丝杆分别沿对应的丝母向内移动，丝杆分别带动对应的第一活塞沿第一液压缸向内移动，第二活塞分别在对应的弹簧的弹性推力作用下沿第二液压缸向内移动，第二液压缸内的液压液通过环形管重新注入第一液压缸内，第二活塞分别通过对应的推杆、拉压力传感器带动制动蹄、摩擦衬片快速向内移动，摩擦衬片与制动鼓快速分离，快速结束对转动元件的制动，至制动蹄的内侧分别与对应的第二液压缸的外侧接触配合，继续按压按压电机控制器一侧的控制电机快速反转的按钮B，拉压力传感器分别被对应的推杆与制动蹄拉扯，当任意一处拉压力传感器监测的压力为负值时，电机控制器控制电机断电；同理，按压电机控制器一侧的控制电机慢速反转的按钮b，电机通电并反向缓慢转动，逐渐解除对转动元件的制动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的Ⅰ局部放大图；图4是图1的Ⅱ局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

一种电气控制的制动装置，如图所示，包括固定板1，固定板1前侧的中间开设第一通孔2，第一通孔2内轴承安装电机3的转轴，电机3的前侧与固定板1的后侧固定连接，电机3转轴的前端固定安装第一斜齿轮4，固定板1的前侧固定连接横管5的后侧，横管5与第一斜齿轮4中心线共线，横管5的外周均匀开设数个第二通孔6，第二通孔6内分别固定安装第一竖管7，第一竖管7的内壁分别开设轴线对称的条形滑槽8，条形滑槽8内分别活动安装滑块9，滑块9能够分别沿对应的条形滑槽8滑动，第一竖管7的内端分别轴承安装丝母10，丝母10内分别螺纹安装丝杆11，丝杆11的外周分别与对应的滑块9固定连接，丝母10的内侧分别固定连接第二竖管12的外端，第二竖管12的内端分别固定安装第二斜齿轮13，第二竖管12、第二斜齿轮13分别与对应的丝母10中心线共线，第二斜齿轮13能够分别与第一斜齿轮4啮合配合；横管5的外周套装环形管14，环形管14的内侧与外侧分别开设数个第三通孔15，第三通孔15分别与对应的第二通孔6中心线共线，内侧的第三通孔15分别与对应的第二通孔6通过第一液压缸17相连通，第一液压缸17内分别活动安装第一活塞18，第一活塞18的内侧分别与对应的丝杆11的外端固定连接，外侧的第三通孔15的外侧分别固定安装第二液压缸19，第二液压缸19分别与环形管14内部相通，第二液压缸19内分别活动安装第二活塞20，第一液压缸17、第二液压缸19、环形管14内注有液压液，第一活塞18的外侧、第二活塞20的内侧分别与液压液接触配合，第二活塞20的外侧分别固定连接推杆21的内端，推杆21的外周分别套装复位弹簧22，复位弹簧22的内端分别与对应的第二活塞20的外侧固定连接，复位弹簧22的外端分别与对应的第二液压缸19内壁的外侧固定连接，推杆21的外端分别固定连接拉压力传感器16的内侧，拉压力传感器16的外侧分别固定安装制动蹄23，制动蹄23的外侧分别固定安装摩擦衬片24，固定板1的前侧轴承安装制动鼓25，制动鼓25与横管5中心线共线，摩擦衬片24的外侧能够分别与制动鼓25的内侧接触配合，电机3的一侧固定安装电机控制器26，电机控制器26的一侧设有控制电机3快速正转的按钮A、慢速正转的按钮a与控制电机3快速反转的按钮B、慢速反转的按钮b，控制电机3快速正转的按钮A、慢速正转的按钮a与控制电机3快速反转的按钮B、慢速反转的按钮b分别与电机控制器26内单片机的输入端相连接，电机3与电机控制器26内单片机的输出端相连接，电机控制器26与电源连接导线相连接，拉压力传感器16分别与电机控制器26内单片机的输入端相连接。本发明结构简单，采用电气液压制动，既保留的液压制动的平稳性，又增加了电气制动的灵敏性，通过按钮控制制动装置的状态，避免长时间对使用者活动的限制，摩擦衬片能够分别相对于制动鼓垂直移动，使摩擦衬片的外侧与制动鼓的内侧接触时能够完全接触配合，避免摩擦衬片的外侧与制动鼓的内侧形成点接触配合，导致摩擦衬片的外侧磨损速度过快，能够延长摩擦衬片使用寿命，能够满足实际需求，适合推广。使用本发明时，首先将需要制动的装置的转动元件与制动鼓25固定连接，且转动元件与制动鼓25中心线共线，再将需要制动的装置的主体与固定板1固定连接，并将本装置的电源连接导线与供电电源相连接，转动元件转动时制动鼓25随转动元件转动，固定板1与需要制动的装置的主体相对静止，当需要对转动元件进行减速制动时，按压电机控制器26一侧的控制电机3慢速正转的按钮a，电机3通电并缓慢正向转动，电机3的转轴开始带动第一斜齿轮4正向转动，第二斜齿轮13分别与第一斜齿轮4啮合配合，第二斜齿轮13分别通过第二竖管12带动对应的丝母10转动，丝杆11分别与对应的丝母10螺纹配合，丝杆11分别沿对应的丝母10向外移动，滑块9分别沿对应的条形滑槽8向外滑动，丝杆11分别推动对应的第一活塞18沿第一液压缸17向外移动，第一液压缸17内的液压液分别被第一活塞18推入环形管14内，环形管14内的液压液被分别压入第二液压缸19内，第二液压缸19内的液压液分别推动对应的第二活塞20沿第二液压缸19向外移动，弹簧22被压缩，第二活塞20分别通过对应的推杆21、拉压力传感器16带动制动蹄23、摩擦衬片24缓慢向外移动，摩擦衬片24的外侧与制动鼓25的内侧逐渐开始接触，制动鼓25带动转动元件开始减速，继续按压控制电机3正转的按钮A，第二活塞20分别通过对应的推杆21、拉压力传感器16带动制动蹄23、摩擦衬片24继续向外移动，摩擦衬片1的外侧与制动鼓25内侧之间的压力逐渐增加，摩擦力逐渐增加，转动元件的转速逐渐降低直至停止转动，同时拉压力传感器16检测到的压力逐渐增加，当任意一处的拉压力传感器16所检测到的压力大于设定值时，电机控制器26控制电机3断电并停止转动，避免电机3承受过大的转动扭矩将电机3烧坏；同理，当需要对转动元件进行紧急制动时，按压电机控制器26一侧的控制电机3快速正转的按钮A，电机3通电正快速向转动，第二活塞20分别通过对应的推杆21、拉压力传感器16带动制动蹄23、摩擦衬片24快速向外移动，摩擦衬片1的外侧与制动鼓25内侧之间的压力快速增加，转动元件的转速迅速下降并能够快速停止转动，当任意一处的拉压力传感器16所检测到的压力大于设定值时，电机控制器26控制电机3断电并停止转动；转动元件被转动后，按压电机控制器26一侧的控制电机3快速反转的按钮B，电机3通电并反向快速转动，丝杆11分别沿对应的丝母10向内移动，丝杆11分别带动对应的第一活塞18沿第一液压缸17向内移动，第二活塞20分别在对应的弹簧22的弹性推力作用下沿第二液压缸19向内移动，第二液压缸19内的液压液通过环形管14重新注入第一液压缸17内，第二活塞20分别通过对应的推杆21、拉压力传感器16带动制动蹄23、摩擦衬片24快速向内移动，摩擦衬片24与制动鼓25快速分离，快速结束对转动元件的制动，至制动蹄23的内侧分别与对应的第二液压缸19的外侧接触配合，继续按压按压电机控制器26一侧的控制电机3快速反转的按钮B，拉压力传感器16分别被对应的推杆21与制动蹄23拉扯，当任意一处拉压力传感器16监测的压力为负值时，电机控制器26控制电机3断电；同理，按压电机控制器26一侧的控制电机3慢速反转的按钮b，电机3通电并反向缓慢转动，逐渐解除对转动元件的制动。

具体而言，如图所示，本实施例所述的电机3为直流伺服电机。伺服电机当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，避免电机3断电时自转而改变制动状态。

具体的，如图所示，本实施例所述的第一液压缸17的直径为第二液压缸19直径的１＼３。根据液压原理，在压强不便的情况下，压力的作用面积越大其压力越大，即：给第一活塞17一个较小的力，第二活塞19能够输出一个较大的力，能够减小电机3的负载。

进一步的，如图所示，本实施例所述的液压液采用粘度指数高、低温流动性好、凝固点低的液压油。使本装置能够适应寒冷的工作环境，避免寒冷天气制动装置失灵。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的电机3内设有电机过载保护装置。当拉压力传感器16失灵时，电机过载保护装置能够避免电机3长时间过载导致电机3被烧坏。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的电机过载保护装置能够自动复位。当电机过载保护装置冷却到常温时能够自动复位，避免手动复位给使用带来的不便。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种电气控制的制动装置，其特征在于：包括固定板（1），固定板（1）前侧的中间开设第一通孔（2），第一通孔（2）内轴承安装电机（3）的转轴，电机（3）的前侧与固定板（1）的后侧固定连接，电机（3）转轴的前端固定安装第一斜齿轮（4），固定板（1）的前侧固定连接横管（5）的后侧，横管（5）与第一斜齿轮（4）中心线共线，横管（5）的外周均匀开设数个第二通孔（6），第二通孔（6）内分别固定安装第一竖管（7），第一竖管（7）的内壁分别开设轴线对称的条形滑槽（8），条形滑槽（8）内分别活动安装滑块（9），滑块（9）能够分别沿对应的条形滑槽（8）滑动，第一竖管（7）的内端分别轴承安装丝母（10），丝母（10）内分别螺纹安装丝杆（11），丝杆（11）的外周分别与对应的滑块（9）固定连接，丝母（10）的内侧分别固定连接第二竖管（12）的外端，第二竖管（12）的内端分别固定安装第二斜齿轮（13），第二竖管（12）、第二斜齿轮（13）分别与对应的丝母（10）中心线共线，第二斜齿轮（13）能够分别与第一斜齿轮（4）啮合配合；横管（5）的外周套装环形管（14），环形管（14）的内侧与外侧分别开设数个第三通孔（15），第三通孔（15）分别与对应的第二通孔（6）中心线共线，内侧的第三通孔（15）分别与对应的第二通孔（6）通过第一液压缸（17）相连通，第一液压缸（17）内分别活动安装第一活塞（18），第一活塞（18）的内侧分别与对应的丝杆（11）的外端固定连接，外侧的第三通孔（15）的外侧分别固定安装第二液压缸（19），第二液压缸（19）分别与环形管（14）内部相通，第二液压缸（19）内分别活动安装第二活塞（20），第一液压缸（17）、第二液压缸（19）、环形管（14）内注有液压液，第一活塞（18）的外侧、第二活塞（20）的内侧分别与液压液接触配合，第二活塞（20）的外侧分别固定连接推杆（21）的内端，推杆（21）的外周分别套装复位弹簧（22），复位弹簧（22）的内端分别与对应的第二活塞（20）的外侧固定连接，复位弹簧（22）的外端分别与对应的第二液压缸（19）内壁的外侧固定连接，推杆（21）的外端分别固定连接拉压力传感器（16）的内侧，拉压力传感器（16）的外侧分别固定安装制动蹄（23），制动蹄（23）的外侧分别固定安装摩擦衬片（24），固定板（1）的前侧轴承安装制动鼓（25），制动鼓（25）与横管（5）中心线共线，摩擦衬片（24）的外侧能够分别与制动鼓（25）的内侧接触配合，电机（3）的一侧固定安装电机控制器（26），电机（3）与电机控制器（26）内单片机的输出端相连接，电机控制器（26）与电源连接导线相连接，拉压力传感器（16）分别与电机控制器（26）内单片机的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电气控制的制动装置，其特征在于：所述的电机（3）为直流伺服电机。

3.根据权利要求1所述的一种电气控制的制动装置，其特征在于：所述的第一液压缸（17）的直径为第二液压缸（19）直径的1＼３。

4.根据权利要求1所述的一种电气控制的制动装置，其特征在于：所述的电机（3）内设有电机过载保护装置。

5.根据权利要求1所述的一种电气控制的制动装置，其特征在于：所述的电机过载保护装置能够自动复位。