CN109835310A - 一种应急制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应急制动装置，包括固定臂、制动摩擦板、螺杆支臂和驱动装置，固定臂的一端铰接在车架的底部，固定臂的另一端固定连接在制动摩擦板的顶面一端，制动摩擦板的顶面另一端通过连接件与螺杆支臂的一端铰接连接在一起，螺杆支臂的另一端与驱动装置连接；制动摩擦板具体设置为弧形且位于轮胎的上部，刹车工作时，驱动装置启动推动螺杆支臂沿所述螺杆支臂的中心轴向下移动，从而推动制动摩擦板靠近并完全贴合在轮胎上形成摩擦制动。本发明构思巧妙，结构紧凑合理，利用机车轮胎外壁磨擦力产生制动力，利用电动机减速驱动产生稳定制动力，在机车制动系统出故障时保障机车和司乘人员和马路上其他人员和财产等的安全。

Description

一种应急制动装置

技术领域

本发明涉及机动车制动技术领域，尤其涉及一种应急制动装置。

背景技术

目前，轮式机车制动系统，现在分为两三种，一类是液体助力系统，二类是气体压力制动系统，三类是电磁制动系统。现有机车制动系统单一，如遇制动系统损坏或机械故障时，如脚刹车失灵等，缺少保障车辆与司乘人员安全的应急处理装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种应急制动装置，解决现有技术刹车系统故障时，缺乏必要的辅助装置会导致车辆和乘车人员危险的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种应急制动装置，包括固定臂、制动摩擦板、螺杆支臂和驱动装置，所述固定臂的一端铰接在车架的底部，固定臂的另一端固定连接在所述制动摩擦板的顶面一端，所述制动摩擦板的顶面另一端通过连接件与所述螺杆支臂的一端铰接连接在一起，螺杆支臂的另一端与所述驱动装置连接；所述制动摩擦板具体设置为弧形且位于轮胎的上部，非工作状态时所述制动摩擦板远离所述轮胎的外周面，刹车工作时，所述驱动装置启动推动所述螺杆支臂沿所述螺杆支臂的中心轴向下移动，所述螺杆支臂推动所述制动摩擦板靠近并完全贴合在所述轮胎上形成摩擦制动，所述制动摩擦板向下移动时所述固定臂绕顶部的铰接轴旋转。

进一步的，所述驱动装置包括气缸驱动式和电机传动式。

再进一步的，所述气缸驱动式包括驱动气缸，所述驱动气缸通过连接板安装在所述车架的底部，且所述驱动气缸的伸缩杆与所述螺杆支臂的一端固定连接，且所述伸缩杆与所述螺杆支臂的轴心位于同一条直线上，所述伸缩杆伸出或回退时带动所述螺杆支臂沿中轴线径向移动。

再进一步的，所述电机传动式包括变速箱和电机，所述变速箱和电机均通过螺栓组件安装在所述车架的底部且二者垂直排布，所述变速箱内设置有啮合连接的主动齿轮和从动齿轮，所述电机的工作端通过联轴器与所述主动齿轮传动连接在一起，所述从动齿轮螺纹连接在所述螺杆支臂上，所述电机通过电线与电源连通；所述电机启动带动所述主动齿轮旋转，所述主动齿轮带动所述从动齿轮减速旋转，遂带动所述螺杆支臂沿中轴线径向移动。

再进一步的，所述从动齿轮的外周面上设置为齿轮结构，所述齿轮结构与所述主动齿轮外周面上的齿轮结构相匹配；从动齿轮的中心孔设置为螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺杆支臂的外周面上的螺纹相匹配。

再进一步的，所述固定臂的一端设置有铰接孔，所述铰接孔内贯穿有销钉与所述车架底部的支架连接在一起，所述固定臂的另一端通过焊接连接在所述制动摩擦板的顶面上。

再进一步的，所述制动摩擦板的顶面另一端设置有U型的连接台，所述螺杆支臂的一端嵌入到所述连接台内后通过所述连接件贯穿铰接在一起。

再进一步的，所述制动摩擦板具体设置为两层，包括顶部的连接层和与轮胎接触的柔性层，所述连接层与所述柔性层通过多个螺钉连接在一起。

再进一步的，所述连接层具体采用金属板，所述连接层与所述柔性层贴合的弧形面上设置有防脱凸起，所述防脱凸起具体设置为三角锥、球头或J字形倒刺形状；所述柔性层具体采用聚氨酯塑料或橡胶材料，且所述柔性层与所述轮胎接触的面上设置有防滑槽，所述防滑槽的切口深度方向垂直于所述轮胎的外周面，防滑槽的切口排布方向与所述轮胎的固定轴同向。

再进一步的，所述柔性层的中间设置有加强金属网。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明应急制动装置，包括固定臂、制动摩擦板、螺杆支臂和驱动装置，非工作状态时制动摩擦板远离轮胎的外周面，刹车工作时，驱动装置启动推动螺杆支臂沿螺杆支臂的中心轴向下移动，螺杆支臂运动变化使制动摩擦板压紧或离开轮胎，当制动摩擦板压紧轮胎时，轮胎不能转动，轮胎同路面的磨擦力够大时，车辆实现制动功能；当制动摩擦板离开轮胎时，轮胎可通过机动力自由运动。此外，制动摩擦板上柔性层与轮胎接触的面上设置有防滑槽，可以进一步加大与轮胎的摩擦，提高摩擦力保证制动效果。本发明构思巧妙，结构紧凑合理，在现有制动系统外另加装一套应急制动系统，利用机车轮胎外壁磨擦力产生制动力，利用电动机减速驱动产生稳定制动力，在机车制动系统出故障时保障机车和司乘人员和马路上其他人员和财产等的安全。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明应急制动装置示意图；

图2为本发明变速箱内部结构示意图；

图3为本发明制动摩擦板顶面结构示意图；

图4为本发明制动摩擦板侧面结构示意图；

图5为本发明柔性层内部结构示意图；

图6为本发明图4中A位置的放大图；

图7为本发明制动摩擦板另一实施例示意图；

附图标记说明：1、车架；2、固定臂；201、铰接孔；3、制动摩擦板；301、连接台；302、连接层；303、柔性层；304、防脱凸起；305、防滑槽；306、螺钉；307、加强金属网；4、螺杆支臂；5、变速箱；6、电机；7、电线；8、主动齿轮；9、从动齿轮；10、轮胎；11、连接件。

具体实施方式

如图1-3所示，一种应急制动装置，包括固定臂2、制动摩擦板3、螺杆支臂4和驱动装置，所述固定臂2的一端铰接在车架1的底部，固定臂2的另一端固定连接在所述制动摩擦板3的顶面一端，所述制动摩擦板3的顶面另一端通过连接件11与所述螺杆支臂4的一端铰接连接在一起，螺杆支臂4的另一端与所述驱动装置连接；所述制动摩擦板3具体设置为弧形且位于轮胎10的上部，非工作状态时所述制动摩擦板3远离所述轮胎10的外周面，刹车工作时，所述驱动装置启动推动所述螺杆支臂4沿所述螺杆支臂4的中心轴向下移动，所述螺杆支臂4推动所述制动摩擦板3靠近并完全贴合在所述轮胎10上形成摩擦制动，所述制动摩擦板3向下移动时所述固定臂2绕顶部的铰接轴旋转。

具体来说，所述驱动装置包括气缸驱动式和电机传动式。所述气缸驱动式包括驱动气缸，所述驱动气缸通过连接板安装在所述车架1的底部，且所述驱动气缸的伸缩杆与所述螺杆支臂4的一端固定连接，且所述伸缩杆与所述螺杆支臂4的轴心位于同一条直线上，所述伸缩杆伸出或回退时带动所述螺杆支臂4沿中轴线径向移动。采用该结构时，螺杆支臂4可以直接设计为光杆结构即可，依靠驱动气缸的伸缩杆的伸出和回退带动螺杆支臂4进行运动，从而实现制动摩擦板3靠近和远离轮胎10。

如图1所示，所述电机传动式包括变速箱5和电机6，所述变速箱5和电机6均通过螺栓组件安装在所述车架1的底部且二者垂直排布，所述变速箱5内设置有啮合连接的主动齿轮8和从动齿轮9，所述电机6的工作端通过联轴器与所述主动齿轮8传动连接在一起，所述从动齿轮9螺纹连接在所述螺杆支臂4上，所述电机6通过电线7与电源连通；所述电机6启动带动所述主动齿轮8旋转，所述主动齿轮8带动所述从动齿轮9减速旋转，遂带动所述螺杆支臂4沿中轴线径向移动。

如图2所示，所述从动齿轮9的外周面上设置为齿轮结构，所述齿轮结构与所述主动齿轮8外周面上的齿轮结构相匹配；从动齿轮9的中心孔设置为螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺杆支臂4的外周面上的螺纹相匹配。

如图3所示，所述固定臂2的一端设置有铰接孔201，所述铰接孔201内贯穿有销钉与所述车架1底部的支架连接在一起，所述固定臂2的另一端通过焊接连接在所述制动摩擦板3的顶面上。所述制动摩擦板3的顶面另一端设置有U型的连接台301，所述螺杆支臂4的一端嵌入到所述连接台301内后通过所述连接件11贯穿铰接在一起。

具体的，如图4-7所示，所述制动摩擦板3具体设置为两层，包括顶部的连接层302和与轮胎接触的柔性层303，所述连接层与所述柔性层通过多个螺钉306连接在一起。如图6所示，螺钉306从下向上贯穿所述柔性层后螺纹连接在所述连接层上，该螺钉优先选用沉头螺钉，螺钉的具体位置对称排布，保证二者的连接强度。所述连接层具体采用金属板，所述连接层与所述柔性层贴合的弧形面上设置有防脱凸起304，所述防脱凸起具体设置为三角锥、球头或J字形倒刺形状；所述柔性层具体采用聚氨酯塑料或橡胶材料，且所述柔性层与所述轮胎10接触的面上设置有防滑槽305，所述防滑槽的切口深度方向垂直于所述轮胎的外周面，防滑槽的切口排布方向与所述轮胎的固定轴同向，防滑槽的设计有效的提高了与轮胎接触时的摩擦力，保证了制动效果，且可以实现轮胎正反转的双向制动。

如图5所示，所述柔性层303的中间设置有加强金属网307，具体来说所述加强金属网位于柔性层厚度的中间位置，所述加强金属网具体设置为方形或菱形结构的金属网，柔性层的整体厚度为12-20mm,优先选用15mm，加强金属网与所述连接层连接用的螺钉的顶端距离柔性层弧形外表面的距离约为整体厚度的三分之二，至少为6mm，以避免与轮胎接触时划伤轮胎外表面。

此外，如图7所示，述制动摩擦板3的另一实施例，连接层302和柔性层303连接时，螺钉306从下向上贯穿所述柔性层、连接层302后通过螺母进行紧固，柔性层303内部的加强金属网上多个交叉点位置焊接有定位三角金属板，所述定位三角金属板上开设有螺钉过孔，所述螺钉过孔与所述连接层302上的螺纹孔一一对应，螺钉306从下向上贯穿所述柔性层上的通孔、定位三角金属板上的螺钉过孔、连接层302上的螺纹孔后通过螺母进行紧固，从而将连接层302和柔性层303紧密连接在一起。该螺母螺钉配合结构便于柔性层303更换时的拆卸，实现连接层302的重复利用。螺母与连接层302的顶面之间增加一个柔性密封垫圈，起到防水的作用，减缓螺钉进水锈蚀的风险。

本发明的工作过程如下：

如图1所示，为电机传动式的驱动装置结构，电机6的控制按钮安装在车辆驾驶室内仪表板的操作台上，按动控制按钮电机6启动带动主动齿轮8旋转，主动齿轮8带动从动齿轮9减速旋转，遂带动螺杆支臂4沿中轴线径向移动，螺杆支臂4推动制动摩擦板3靠近并完全贴合在轮胎10上形成摩擦制动，制动摩擦板3向下移动时固定臂2绕顶部的铰接轴旋转。当不需要制动时，电机6反向旋转带动从动齿轮9反向旋转，从而带动螺杆支臂4返回原位，制动摩擦板3远离轮胎10。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种应急制动装置，其特征在于：包括固定臂(2)、制动摩擦板(3)、螺杆支臂(4)和驱动装置，所述固定臂(2)的一端铰接在车架(1)的底部，固定臂(2)的另一端固定连接在所述制动摩擦板(3)的顶面一端，所述制动摩擦板(3)的顶面另一端通过连接件(11)与所述螺杆支臂(4)的一端铰接连接在一起，螺杆支臂(4)的另一端与所述驱动装置连接；所述制动摩擦板(3)具体设置为弧形且位于轮胎(10)的上部，非工作状态时所述制动摩擦板(3)远离所述轮胎(10)的外周面，刹车工作时，所述驱动装置启动推动所述螺杆支臂(4)沿所述螺杆支臂(4)的中心轴向下移动，所述螺杆支臂(4)推动所述制动摩擦板(3)靠近并完全贴合在所述轮胎(10)上形成摩擦制动，所述制动摩擦板(3)向下移动时所述固定臂(2)绕顶部的铰接轴旋转。

2.根据权利要求1所述的应急制动装置，其特征在于：所述驱动装置包括气缸驱动式和电机传动式。

3.根据权利要求2所述的应急制动装置，其特征在于：所述气缸驱动式包括驱动气缸，所述驱动气缸通过连接板安装在所述车架(1)的底部，且所述驱动气缸的伸缩杆与所述螺杆支臂(4)的一端固定连接，且所述伸缩杆与所述螺杆支臂(4)的轴心位于同一条直线上，所述伸缩杆伸出或回退时带动所述螺杆支臂(4)沿中轴线径向移动。

4.根据权利要求2所述的应急制动装置，其特征在于：所述电机传动式包括变速箱(5)和电机(6)，所述变速箱(5)和电机(6)均通过螺栓组件安装在所述车架(1)的底部且二者垂直排布，所述变速箱(5)内设置有啮合连接的主动齿轮(8)和从动齿轮(9)，所述电机(6)的工作端通过联轴器与所述主动齿轮(8)传动连接在一起，所述从动齿轮(9)螺纹连接在所述螺杆支臂(4)上，所述电机(6)通过电线(7)与电源连通；所述电机(6)启动带动所述主动齿轮(8)旋转，所述主动齿轮(8)带动所述从动齿轮(9)减速旋转，遂带动所述螺杆支臂(4)沿中轴线径向移动。

5.根据权利要求4所述的应急制动装置，其特征在于：所述从动齿轮(9)的外周面上设置为齿轮结构，所述齿轮结构与所述主动齿轮(8)外周面上的齿轮结构相匹配；所述从动齿轮(9)的中心孔设置为螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺杆支臂(4)的外周面上的螺纹相匹配。

6.根据权利要求1所述的应急制动装置，其特征在于：所述固定臂(2)的一端设置有铰接孔(201)，所述铰接孔(201)内贯穿有销钉与所述车架(1)底部的支架连接在一起，所述固定臂(2)的另一端通过焊接连接在所述制动摩擦板(3)的顶面上。

7.根据权利要求6所述的应急制动装置，其特征在于：所述制动摩擦板(3)的顶面另一端设置有U型的连接台(301)，所述螺杆支臂(4)的一端嵌入到所述连接台(301)内后通过所述连接件(11)贯穿铰接在一起。

8.根据权利要求1所述的应急制动装置，其特征在于：所述制动摩擦板(3)具体设置为两层，包括顶部的连接层(302)和与轮胎接触的柔性层(303)，所述连接层与所述柔性层通过多个螺钉(306)连接在一起。

9.根据权利要求8所述的应急制动装置，其特征在于：所述连接层具体采用金属板，所述连接层(302)与所述柔性层(303)贴合的弧形面上设置有防脱凸起(304)，所述防脱凸起具体设置为三角锥、球头或J字形倒刺形状；所述柔性层具体采用聚氨酯塑料或橡胶材料，且所述柔性层与所述轮胎(10)接触的面上设置有防滑槽(305)，所述防滑槽的切口深度方向垂直于所述轮胎的外周面，防滑槽的切口排布方向与所述轮胎的固定轴同向。

10.根据权利要求8所述的应急制动装置，其特征在于：所述柔性层(303)的中间设置有加强金属网(307)。