CN110469603A - 一种湿式制动器及轮边减速驱动装置 - Google Patents

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司增永
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Abstract

本发明中的一种湿式制动器，包括制动片，包括间隔且平行设置的压紧钢片和制动摩擦片，所述制动摩擦片与轮毂连接，且随轮毂转动；制动组件，包括油腔和制动活塞；制动油接头和制动片磨损检测装置。本发明中的湿式制动器结构简单，占用体积小，可随时对制动片磨损量进行检测。

Description

一种湿式制动器及轮边减速驱动装置
技术领域
本发明涉及一种制动器，尤其涉及一种湿式制动器及安装该制动器的轮边减速驱动装置。
背景技术
铰接式自卸车是一种适用于多雨、泥泞、道路崎岖、坡度大的工况的土方运输设备，一般为6×6驱动，要求车辆自身具有很强的环境适应性和驱动能力。车桥是铰接式自卸车传动系统的核心部件，为了实现较大驱动力矩，车桥要采用两级减速，在轮边设置减速驱动装置。制动系统多采用鼓式制动或干盘制动，在通过泥水路况时，制动效能衰减严重，无法满足铰接式自卸车使用要求。在铰接式自卸车领域基本属于空白，无核心技术、无成熟配套。近两年，有厂家开始研发适用于铰接式自卸车的湿盘制动系统，但结构特别复杂，维修性差，且漏油严重。
发明内容
本发明为了解决现有技术中湿盘制动系统的不足，提供了一种湿式制动器结构，以及装配该湿式制动器的轮边减速驱动装置结构。
本发明所采取的技术方案为：一种湿式制动器，包括
制动片，包括间隔且平行设置的压紧钢片和制动摩擦片，所述压紧钢片和所述制动摩擦片均设置有若干片，所述制动摩擦片与轮毂连接，且随轮毂转动；
制动组件，包括油腔和制动活塞，所述油腔由制动活塞与制动器壳体配合形成，所述制动活塞的活塞端正对所述压紧钢片，向所述油腔内充入高压油，所述制动活塞向所述压紧钢片移动并压紧所述钢片；
制动油接头，用于将高压油引入所述湿式制动器，所述制动油接头通过制动油道连接所述油腔；
制动片磨损检测装置，包括垂直所述制动摩擦片设置的检测笔，所述检测笔包括第一端部和第二端部，所述第一端部置于制动片的第一侧，第二端部向制动片的第二侧延伸，通过按压所述检测笔的第一端部，所述检测笔的第二端部可运动至所述制动片的第二侧，所述第一侧和第二侧为所述制动片相对的两侧。
进一步的，垂直所述制动摩擦片的方向为第一方向，在所述第一方向设置有若干限位销，所述压紧钢片上设置有若干与所述限位销对应的限位槽，所述限位槽设置于压紧钢片周侧边缘上，所述限位销贯穿若干压紧钢片的限位槽内。
进一步的，压紧钢片和制动摩擦片均设置有若干片，所述制动摩擦片和所述压紧钢片均为环形结构，所述轮毂穿过所述环形结构内环，所述制动摩擦片的内环与轮毂通过花键连接。
进一步的，所述检测笔的第一端部露于所述湿式制动器外部或通过盖帽盖合在湿式制动器上，所述盖帽可拆卸设置在湿式制动器上，所述第二端部深入湿式制动器内部。
进一步的，还包括壳体和端盖，所述制动片、制动组件均置于壳体和端盖形成的腔体内，所述制动组件还包括制动活塞回位装置，所述制动活塞回位装置包括回位螺栓、回位套筒和回位弹簧，在所述壳体上开设沉孔，在沉降孔内设置于沉降孔内壁贴合的回位套筒，所述回位套筒可沿所述沉降孔轴向移动，在所述回位套筒靠近所述沉降孔底部的一端设置有通孔，所述回位螺栓的螺纹端穿过回位套筒的通孔连接沉降孔底部，所述回位弹簧置于回位套筒内且限位于回位套筒设置通孔端与回位螺栓的螺帽端，所述制动活塞固定连接所述回位套筒，所述回位弹簧弹性方向、回位螺栓轴向方向和回位套筒的轴向方向均与制动活塞活动方向一致。
进一步的，所述回位套筒一端置于沉孔内，另一端伸出沉孔外与制动活塞固定连接。
进一步的，在所述制动片的第二侧设置有用于防止所述检测笔第二端部继续运动的限位件，所述限位件为所述制动活塞，按压所述检测笔的第一端部，所述检测笔的第二端部移动至与所述制动活塞接触，接触面为所述制动活塞朝向所述制动片的一侧。
进一步的，所述制动片磨损检测装置包括设置在湿式制动器上的第一参照物和设置在检测笔上的第二参照物，所述第一参照物位置固定，所述第二参照物随所述检测笔移动；当所述制动片无磨损时，所述制动活塞压紧所述制动片并按压所述检测笔使所述检测笔的第二端部与所述制动活塞接触，所述第一参照物与所述第二参照物重合。
进一步的，所述制动片磨损检测装置包括有检测笔复位装置，所述检测笔复位装置包括设置于端盖内的套壳，套壳内部设置有腔体，腔体的轴向与垂直制动摩擦片的方向一致，所述检测笔的第一端部置于套壳外，所述检测笔的第二端部穿过所述腔体深入所述湿式制动器内部，所述检测笔外套设有导向密封环，所述导向密封环与所述检测笔固定连接，所述导向密封环外径与所述腔体内径相当，在所述导向密封环与所述套壳端部之间设置有用于复位所述检测笔的复位弹簧。
进一步的，所述的套壳上设置有排气孔，所述导向密封环密封所述排气孔，向制动器壳体外拉动检测笔的第一端部，所述导向密封环错开所述排气孔，实现制动器的排气。
本发明还公开了一种安装有上述湿式制动器的轮边减速驱动装置。
本发明所产生的有益效果包括：本发明中的湿盘制动器通过制动活塞和高压油实现制动，通过限位销和卡槽在实现压紧钢片的限位的同时实现压紧钢片的自由拆卸功能，且本发明中的湿盘制动器带有所述的摩擦片磨损检测装置，可对制动器随时进行磨损检测，避免因高压、高温油对维修人员造成伤害。所述的轮边减速驱动装置，装配于铰接式自卸车，运行可靠。
本发明中的轮边减速驱动装置装配本发明所述的湿式制动器，可有效提升车辆的环境适应性，模块化设计，结构简单，拆装维修方便，减小制动器所占用空间，增加轮边减速驱动装置在矿山等恶劣工况的轮式运输车辆上推广使用。
附图说明
图1为本发明所述的湿式制动器端面视图；
图2为本发明所述的湿式制动器轴测图；
图3为本发明所述的湿式制动器A-A剖视图；
图4为本发明所述的湿式制动器B-B剖视图；
图5为本发明所述的湿式制动器C-C剖视图；
图6为本发明所述的湿式制动器D-D剖视图；
图7为本发明所述的湿式制动器局部详细视图Ⅰ；
图8为本发明所述的湿式制动器局部详细视图Ⅱ；
图9为本发明所述的湿式制动器局部详细视图Ⅲ；
图10为本发明所述的湿式制动器的制动活塞结构；
图11为本发明所述的湿式制动器的制动钢片结构；
图12为本发明所述的湿式制动器的制动摩擦片结构；
图13为本发明所述的轮边减速驱动装置结构；
附图标记说明：1、湿式制动器；2、芯轴套管；3、轮毂；4、齿圈组件；5、行星组件；6、半轴；7、端盖；8、导向环；9、锁止装置；10、支撑轴承；11、密封环；12、油封；13、轮辋螺栓；14、连接螺栓；1-1、制动器壳体；1-2、制动活塞组件；1-3、制动器端盖；1-4、制动片磨损检测装置；1-5、制动器连接螺栓；1-6、制动油接头；1-7、机械堵头；1-8、限位销；1-9、制动钢片；1-10、制动摩擦片；1-2-1、制动活塞；1-2-2、回位套筒；1-2-3、回位弹簧；1-2-4、回位螺栓；1-4-1、盖帽；1-4-2、检测笔；1-4-2-1、第一端部，1-4-2-2、第二端部，1-4-3、套壳；1-4-4、定位弹簧；1-4-5、导向密封环；1-4-6、复位弹簧；1-4-7、堵头，1-4-8、排气通道，15、油腔，16、第一侧，17、第二侧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施例和附图的限制。
图1~9所示，本发明所述的湿式制动器1及其详细内部结构。所述的湿式制动器1包括制动器壳体1-1、制动活塞组件1-2、制动器端盖1-3、制动片磨损检测装置1-4、制动器连接螺栓1-5、制动油接头1-6、机械堵头1-7、限位销1-8、制动钢片1-9、制动摩擦片1-10组成。制动钢片1-9、制动摩擦片1-10的数量由制动力决定，可适当加减数量，来实现不同的制动力。
图4所示，在制动器壳体1-1与制动活塞组件1-2直接配合配合，通过特定的密封装置，组成高压制动油腔15，油腔15大小会随制动活塞1-2-1的移动发生变化，在制动器壳体1-1上开设制动油道，通过制动油接头1-6将高压制动油接入制动油道，至制动油腔，推动活塞运动，压紧制动钢片1-9和制动摩擦片1-10实现制动。机械堵头1-7为制动油道的加工工艺堵头，在装配完成后，与制动器壳体固连，不可拆卸，制动活塞设置在制动壳体内，制动器壳体1-1与制动活塞组件1-2的配合结构更加紧凑，尺寸更小，部件更少，可避开轮辋螺栓的拆装空间。
本发明所述的湿式制动器1通过特殊设计的油道，将制动活塞设置在制动油入口的另外一侧，本发明所设计的结构可减小制动活塞1-2一侧的整体外廓尺寸。注：在设备运行过程中可能会出现轮辋螺栓13损坏的情况，现有的结构由于制动器结构需要单独设计独立的制动活塞，结构复杂，体积更大，若要更换轮辋螺栓，必须拆解整个轮边。而本发明所设计的结构，湿式制动器安装制动活塞1-2的一侧的整体外廓尺寸较小，刚好避开轮辋螺栓13的拆装空间。
图5-6所示为本发明所述的制动钢片1-9的固定结构，制动钢片1-9相对于制动器壳体1-1在圆周方向是静止的，但要求在轴向可以滑动。本发明所述的制动钢片1-9通过圆周均布的8根限位销1-8实现轴向限位，限位销1-8的一端嵌入制动器壳体1-1中，另一端嵌入制动器端盖1-3中，只需要在制动器壳体1-1和制动器端盖1-3的圆周对应位置加工8对销孔即可，加工简单。如图11所示，在制动钢片的外圈开设8个限位槽，与限位销1-8配合，加工、装配简单。图6所示为限位销1-8和制动钢片1-9的配合方式。
图9所示为制动钢片1-9和制动摩擦片1-10间隔布置的结构。图12为制动摩擦片1-10的结构，表面为摩擦涂层，开设有油槽，内圈开设花键，与轮毂3上开设的外花键配合，与轮毂3同速转动。当需要制动时，通过车辆的控制系统，将制动高压油通过制动油接头1-6输入制动腔中，推动制动活塞1-2，压紧制动钢片1-9和制动摩擦片1-10，实现制动。
图8和图10为制动活塞组件1-2及其回位结构。所述的制动活塞组件1-2包括制动活塞1-2-1、回位套筒1-2-2、回位弹簧1-2-3、回位螺栓1-2-4。回位套筒1-2-2与制动活塞1-2-1固连，随制动活塞1-2-1运动，二者相对静止，在制动活塞1-2-1周圈均布8个回位套筒1-2-2。在制动器壳体1-1的内部对应位置开设8个沉孔，回位套筒1-2-2可在沉孔中轴向运动。在每个沉孔底部开设螺纹孔，与回位螺栓1-2-4固连。回位弹簧1-2-3置于回位套筒1-2-2底板与回位螺栓1-2-4的冒头之间，在制动活塞组件1-2运动时，回位螺栓1-2-4静止，此时回位弹簧1-2-3受压。当高压制动油释放时，依靠回位弹簧1-2-3的弹力，将制动活塞组件1-2回至原位。
图10中所示的制动活塞1-2-1的外圈均布开设有8个限位槽，与限位销1-8配合，防止圆周方向的转动。
图3和图7所示为本发明所述的制动片磨损检测装置1-4的结构。制动片磨损检测装置1-4包括盖帽1-4-1、检测笔1-4-2、套壳1-4-3、定位弹簧1-4-4、导向密封环1-4-5、复位弹簧1-4-6、堵头1-4-7。盖帽1-4-1与制动器端盖1-3通过螺纹连接，当需要检测时，将盖帽1-4-1拧下。套壳1-4-3开设有外螺纹，与制动器端盖1-3上对应开设的内螺纹配合。导向密封环1-4-5嵌套在检测笔1-4-2上对应开设的卡槽上，起到导向和密封的作用，随检测笔1-4-2轴向移动，检测笔1-4-2包括第一端部1-4-2-1和第二端部1-4-2-2，第一端部1-4-2-1置于制动片的第一侧16，第二端部1-4-2-2向第二侧17延伸，通过按压第一端部1-4-2-1所述检测笔1-4-2在第一方向上移动，检测笔1-4-2的第二端部1-4-2-2可运动至制动片的第二侧17，第一侧16和第二侧17为制动片相对的两侧。
在检测笔1-4-2与套壳1-4-3之间设置有定位弹簧1-4-4，在检测笔1-4-2与制动器端盖1-3之间设置有复位弹簧1-4-6，定位弹簧1-4-4的刚度较大，复位弹簧1-4-6刚度较小，二者均为压缩弹簧，定位弹簧1-4-4的自由长度基本为检测笔1-4-2图7中展现的位置，可防止检测笔1-4-2因为制动器内部较大的压力而向外移动。图7所示，在套壳1-4-3的侧壁上开设有排气孔，堵头1-4-7封堵排气孔的一端，只保留一条排气通道1-4-8，检测笔1-4-2的自由状态刚好遮蔽排气孔，使制动器内部与大气隔绝。由于制动器内部正常使用过程中是充满油的，制动片在内部的搅动，会使制动器内部温度升高，压力增大，在对制动器进行维修时，需要对制动器提前进行排气降压。另外，在开始往制动器里面加油的时候，为了能让油加满，也需要排气。由于检测笔是由制动片一侧通向另一侧，则需要在湿式制动器内部开设通道用于检测笔插入和活动，通道连通制动片，由于动片在转动过程中，制动器内部温度升高，压力会增加，因而高压油和热量会入安装检测笔的通道内，排气孔连通该通道和湿式制动器外界大气，导向密封环的设置防止了通道内的高温气体和高压油流出至外界。当需要排气时，只需用力向外拉检测笔1-4-2，导向密封环1-4-5将错开排气孔，使制动器内部与大气联通，实现排气。
检测笔1-4-2外部开设有环形标记，图中尺寸L2标记位置所示。检测制动摩擦片磨损时，需要首先通过设备的控制系统，使制动活塞1-2移动，施加制动，然后用力按下检测笔1-4-2，使检测笔1-4-2的另一端面与制动活塞1-2的端面接触，图3中所示的尺寸L1变为0，如果是全新的制动钢片和制动摩擦片，检测笔1-4-2上的标记将与套壳1-4-3的外端面对齐，及图7中的尺寸L2为0。当制动钢片和摩擦片磨损时，通过以上操作，检测笔1-4-2上的标记将无法达到与套壳1-4-3的外端面齐平，L2的尺寸即为磨损量。当达到规定磨损量时，需要更换新的制动钢片和制动摩擦片。
现有的制动器不具有检测功能，需要通过打开预留的孔，然后插入特殊的量具来测量，但在运行一段时间之后，轮边及制动器内部会产生高温、高压油，如果操作不当，会对维修人员造成伤害，而且油液会通过测量孔流出，检测之后需要补充油液，费工费时。本发明所述的制动片磨损检测装置1-4可以有效解决上述问题。
图13所示为配备有本发明所述的湿式制动器1的轮边减速驱动装置的结构图，所述的轮边减速驱动装置包括湿式制动器1、芯轴套管2、轮毂3、齿圈组件4、行星组件5、半轴6、端盖7、导向环8、锁止装置9、支撑轴承10、密封环11、油封12、轮辋螺栓13、连接螺栓14。
湿式制动器1和芯轴套管2通过连接螺栓14与桥壳连接；轮毂3、油封12、支撑轴承10以及齿圈组件4嵌套在芯轴套管2上，通过一组锁止装置9进行锁止；行星组件5安装在轮毂3上，且与齿圈组件4啮合；在芯轴套管2的中心位置设置有导向环8，半轴6插入芯轴套管2，通过导向环8与另一端的传动齿轮件对中配合；在行星组件5的端面设置有端盖7，只需打开端盖7，即可将半轴6插入或拔出；密封环11为浮动密封，在不制动的情况下，轮毂3和湿式制动器1之间相对转动，密封环11可实现相对转动的部件之间的密封；轮辋螺栓13用于固定车轮。所述的轮辋螺栓13在使用过程中会出现损坏，需要更换。本发明所述的轮边减速驱动装置通过设计本发明所述的湿式制动器1的结构，对轮辋螺栓13的更换设计了充足的操作空间，在不拆解任何其他部件的情况下，可以实现轮辋螺栓13的更换。
所述的轮边减速驱动装置，装配有所述的湿式制动器，可有效提升车辆的环境适应性，模块化设计，结构简单，拆装维修方便。所述的湿盘制动器，带有所述的摩擦片磨损检测装置，可对制动器随时进行磨损检测，避免因高压、高温油对维修人员造成伤害。所述的轮边减速驱动装置，装配于铰接式自卸车，运行可靠。所述的轮边减速驱动装置可在矿山等恶劣工况的轮式运输车辆上推广使用。
上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湿式制动器，其特征在于：包括
制动片，包括间隔且平行设置的压紧钢片和制动摩擦片，所述压紧钢片和所述制动摩擦片均设置有若干片，所述制动摩擦片与轮毂连接，且随轮毂转动；
制动组件，包括油腔和制动活塞，所述油腔由制动活塞与制动器壳体配合形成，所述制动活塞的活塞端正对所述压紧钢片，向所述油腔内充入高压油，所述制动活塞向所述压紧钢片移动并压紧所述钢片；
制动油接头，用于将高压油引入所述湿式制动器，所述制动油接头通过制动油道连接所述油腔；
制动片磨损检测装置，包括垂直所述制动摩擦片设置的检测笔，所述检测笔包括第一端部和第二端部，所述第一端部置于制动片的第一侧，第二端部向制动片的第二侧延伸，通过按压所述检测笔的第一端部，所述检测笔的第二端部可运动至所述制动片的第二侧，所述第一侧和第二侧为所述制动片相对的两侧。
2.根据权利要求1所述的湿式制动器，其特征在于：垂直所述制动摩擦片的方向为第一方向，在所述第一方向设置有若干限位销，所述压紧钢片上设置有若干与所述限位销对应的限位槽，所述限位槽设置于压紧钢片周侧边缘上，所述限位销贯穿若干压紧钢片的限位槽内。
3.根据权利要求1所述的湿式制动器，其特征在于：压紧钢片和制动摩擦片均设置有若干片，所述制动摩擦片和所述压紧钢片均为环形结构，所述轮毂穿过所述环形结构内环，所述制动摩擦片的内环与轮毂通过花键连接。
4.根据权利要求1所述的湿式制动器，其特征在于：所述检测笔的第一端部露于所述湿式制动器外部或通过盖帽盖合在湿式制动器上，所述盖帽可拆卸设置在湿式制动器上，所述第二端部深入湿式制动器内部。
5.根据权利要求1所述的湿式制动器，其特征在于：还包括壳体和端盖，所述制动片、制动组件均置于壳体和端盖形成的腔体内，所述制动组件还包括制动活塞回位装置，所述制动活塞回位装置包括回位螺栓、回位套筒和回位弹簧，在所述壳体上开设沉孔，在沉降孔内设置于沉降孔内壁贴合的回位套筒，所述回位套筒可沿所述沉降孔轴向移动，在所述回位套筒靠近所述沉降孔底部的一端设置有通孔，所述回位螺栓的螺纹端穿过回位套筒的通孔连接沉降孔底部，所述回位弹簧置于回位套筒内且限位于回位套筒设置通孔端与回位螺栓的螺帽端，所述制动活塞固定连接所述回位套筒，所述回位弹簧弹性方向、回位螺栓轴向方向和回位套筒的轴向方向均与制动活塞活动方向一致。
6.根据权利要求5所述的湿式制动器，其特征在于：所述回位套筒一端置于沉孔内，另一端伸出沉孔外与制动活塞固定连接。
7.根据权利要求1所述的湿式制动器，其特征在于：在所述制动片的第二侧设置有用于防止所述检测笔第二端部继续运动的限位件，所述限位件为所述制动活塞，按压所述检测笔的第一端部，所述检测笔的第二端部移动至与所述制动活塞接触，接触面为所述制动活塞朝向所述制动片的一侧。
8.根据权利要求1所述的湿式制动器，其特征在于：所述制动片磨损检测装置包括设置在湿式制动器上的第一参照物和设置在检测笔上的第二参照物，所述第一参照物位置固定，所述第二参照物随所述检测笔移动；当所述制动片无磨损时，所述制动活塞压紧所述制动片并按压所述检测笔使所述检测笔的第二端部与所述制动活塞接触，所述第一参照物与所述第二参照物重合。
9.根据权利要求1所述的湿式制动器，其特征在于：所述制动片磨损检测装置包括有检测笔复位装置，所述检测笔复位装置包括设置于端盖内的套壳，套壳内部设置有腔体，腔体的轴向与垂直制动摩擦片的方向一致，所述检测笔的第一端部置于套壳外，所述检测笔的第二端部穿过所述腔体深入所述湿式制动器内部，所述检测笔外套设有导向密封环，所述导向密封环与所述检测笔固定连接，所述导向密封环外径与所述腔体内径相当，在所述导向密封环与所述套壳端部之间设置有用于复位所述检测笔的复位弹簧。
10.一种安装有权利要求1所述的湿式制动器的轮边减速驱动装置。
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