CN110594318A - 一种液压刹车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压刹车装置，包括：刹车带、固定座和驱动组件，刹车带安装于制动轮毂的圆周表面并抱紧制动轮毂，刹车带的固定端安装在固定座上、锁紧端传动连接驱动组件，驱动组件依次通过连接板及锁紧连杆传动连接刹车带的锁紧端，驱动组件动作时带动连接板转动一定角度，连接板再带动锁紧连杆对刹车带的锁紧端形成沿制动轮毂圆周切线方向的顶推力，从而使刹车带的锁紧端朝固定端运动压紧制动轮毂，实现刹车制动；锁紧连杆在制动过程中对锁紧端的顶推力始终在制动轮毂的圆周切线方向、进而使锁紧端始终贴合住所述制动轮毂。本发明的刹车装置设计包角最大能达到340°，同时能克服现有技术中带式制动器在制动过程中刹车带实际包角变小的问题。

Description

一种液压刹车装置

技术领域

本发明涉及刹车装置技术领域，特别是涉及一种用于船舶机械的带式液压刹车装置。

背景技术

在起锚机、系泊绞车、拖曳绞车等大型船舶甲板机械上，刹车装置是不可缺少的装置。起锚机抛出锚链速度达到一定值时，要求刹车装置能有效刹住正在下滑的锚链；起锚机起锚后，刹车装置应将链轮刹车刹紧，防止锚链由于自重下落。绞车系缆时，刹车装置松开卷筒刹车；收缆结束后，刹车装置将卷筒刹紧提供支持载荷；绞车放缆时，启动液压马达控制手动换向阀放缆，刹车装置松开卷筒刹车。

船舶机械中较为常用的刹车装置是带式制动器，带式制动器是利用围绕在制动轮毂周围的制动带收缩而产生制动效果的一种制动器。其基本结构如附图1 所示，包括制动轮毂2’、紧贴制动轮毂2’外围并抱紧制动轮毂2’的刹车带1’以及驱动组件4’，刹车带1’的一端为固定端101’、另一端为锁紧端102’，锁紧端 102’通过连接杆3’传动连接驱动组件4’。刹车闭合时，驱动组件4’通过连杆3’作用于锁紧端102’，使刹车带1’抱紧制动轮毂2’形成摩擦制动。刹车带1’对制动轮毂2’的制动力F1可以由以下公式计算得出：F1＝F2·(e^μα-1)；其中，F2为刹车带的紧边力，即刹车带1’锁紧端102’所受的拉力；α为刹车带的包角，即刹车带1’的固定端101’和锁紧端102’在制动轮毂2’圆周方向形成的包角角度；μ为磨擦系数。从公式中可以看出，制动力F1的大小与包角α的大小成正比，包角α越大则刹车带的制动力F1就越大；反之就越小。假设刹车闭合过程中， F2的大小不变，则制动力F1的大小直接取决于α的大小。但是，这种结构的带式制动器，在刹车带1’受到连接杆3’的拉力F2作用拉伸后，锁紧端102’会向外扩张与制动轮毂2’之间形成间隙，刹车闭合时(图中虚线状态)的实际包角α’变小(即α’＜α)，进而导致制动力F1变小；同时，为了避免连接杆与固定端形成干涉，其设计包角α的大小也受到限制，目前α一般可以做到300°，最大可以做到310°。

公开号为CN103407551A的中国专利公开了一种液压刹车装置，包括：上刹车带、下刹车带、上耳板、下耳板、调节螺杆、油缸联接板和液压油缸，当所述液压油缸伸出时，所述液压油缸带动所述油缸联接板转动一定幅度，所述油缸联接板发生一定角度的旋转，所述油缸联接板往下拉所述上耳板，从而使得所述上刹车带压紧所述机器轮毂；同时，所述调节螺杆往上拉所述下耳板，从而带动所述下刹车带压紧机器轮毂，从而实现制动。通过上述方式，本发明液压刹车装置，能够摆脱手动刹车装置带来的不便，以及可以实现远程刹车控制，提高了操作人员的安全性。但上述专利也存在上文中提及的制动过程中刹车带的锁紧端向外偏离刹车毂导致实际包角变小的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种液压动力的带式刹车装置，刹车装置的设计包角最大能达到340°，同时能够解决刹车带在制动过程中实际包角变小的问题。

针对上述问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液压刹车装置，包括：刹车带、固定座和驱动组件，所述刹车带安装于制动轮毂的圆周表面并抱紧所述制动轮毂，所述刹车带的固定端安装在所述固定座上、锁紧端传动连接所述驱动组件，所述驱动组件依次通过连接板及锁紧连杆传动连接所述刹车带的锁紧端，所述连接板的中部铰接在所述固定座上，所述连接板的一端连接所述驱动组件、另一端铰接所述锁紧连杆，所述锁紧连杆的另一端铰接在锁紧端耳板上，所述刹车带的锁紧端固定安装在所述锁紧端耳板上；驱动组件动作时带动连接板转动一定角度，连接板再带动所述锁紧连杆对刹车带的锁紧端形成沿所述制动轮毂圆周切线方向的顶推力，从而使所述刹车带的锁紧端朝固定端运动压紧所述制动轮毂，实现刹车制动；所述锁紧连杆在制动过程中对锁紧端的顶推力始终在所述制动轮毂的圆周切线方向、进而使所述锁紧端始终贴合住所述制动轮毂。

优选的，所述刹车带包括上刹车带和下刹车带，所述上刹车带安装在所述制动轮毂的上半圆表面，所述下刹车带安装在所述制动轮毂的下圆周表面，所述上刹车带的一端固定、另一端安装在上耳板上，所述下刹车带的一端安装在锁紧端耳板上、另一端安装在下耳板上，所述上耳板和下耳板通过销轴铰接。

优选的，所述驱动组件包括液压油缸，所述连接板的一端铰接在所述液压油缸的活塞上。

优选的，所述液压油缸的活塞和连接板之间设置双头调节螺栓，所述连接板铰接在转动关节上，所述双头调节螺栓两端的螺纹旋向相反，所述双头调节螺栓的一端旋入活塞、另一端旋入所述转动关节，通过旋转所述调节螺栓，可以调节所述活塞与连接板端部的相对距离、进而实现刹车带松紧的调节。

本发明的有益效果是：1、本发明由于设计了锁紧连杆，锁紧连杆对刹车带的锁紧端施加沿切向的顶推力，使刹车带的设计包角相比现有技术能做到更大，最大能达到340°，进而使刹车装置的制动力能做到更大；2、刹车闭合时，连接板的旋转带动锁紧连杆往上推，刹车带锁紧端的受力一直在制动轮毂圆周的切线方向，刹车带锁紧端始终贴合住制动轮毂，刹车包角不会因为连接板的转动变小，反而会增大，进而使制动力变大；3、刹车打开时，连接板的旋转带动锁紧连杆往回缩，锁紧连杆带动刹车带沿制动轮毂的切线方向松开，使刹车带自然均匀的脱开，圆周间隙均匀，释放卷筒的阻力小；4、本发明的刹车装置可以实现远程刹车控制，操作安全性高。

附图说明

图1是现有技术中带式制动器的结构示意图；

图2是本发明实施例1的结构示意图；

图3是本发明实施例1的刹车装置在刹车闭合时刹车带包角的变化状态图；

图4是本发明对比例1的结构示意图；

图5是本发明对比例1的刹车装置在刹车闭合时刹车带包角的变化状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

请参阅图2，本发明实施例包括：

一种液压刹车装置，包括：刹车带、固定座5和驱动组件；所述刹车带包括上刹车带8和下刹车带7，所述上刹车带8安装在制动轮毂12的上半圆表面，所述下刹车带7安装在制动轮毂12的下圆周表面；所述上刹车带8的一端为固定端、另一端安装在上耳板13上，所述固定端安装在固定端耳板9上，所述下刹车带7的一端为锁紧端、另一端安装在下耳板14上，所述锁紧端安装在锁紧端耳板10上，所述上耳板13和下耳板14通过销轴铰接；所述固定端耳板9铰接在过渡连杆3上，所述过渡连杆3的另一端铰接在固定座5上；所述驱动组件包括液压油缸1，液压油缸1依次通过油缸连接板4及锁紧连杆6传动连接所述下刹车带7的锁紧端，所述油缸连接板4的中部铰接在所述固定座5上，所述油缸连接板4的一端连接驱动组件、另一端铰接所述锁紧连杆6，所述锁紧连杆6的另一端铰接在锁紧端耳板10上；所述液压油缸1的活塞和油缸连接板4 之间设置双头调节螺栓2，所述双头调节螺栓2两端的螺纹旋向相反，所述油缸连接板4铰接在转动关节15上，所述双头调节螺栓2的一端旋入活塞、另一端旋入所述转动关节15中，通过旋转所述双头调节螺栓2，可以调节所述活塞与油缸连接板4端部的相对距离、进而实现刹车带松紧的调节。

液压油缸1的活塞伸出时带动油缸连接板4转动一定角度，油缸连接板4 再带动所述锁紧连杆6对下刹车带7的锁紧端形成沿所述制动轮毂12圆周切线方向的顶推力，从而使所述下刹车带7的锁紧端朝固定端运动进而压紧所述制动轮毂12，实现刹车制动；所述锁紧连杆6在制动过程中对锁紧端的顶推力始终在所述制动轮毂12的圆周切线方向、进而使所述刹车带始终贴合住所述制动轮毂12。

请参阅图3，本实施例的刹车装置刹车带的设计包角α1＝300°。刹车装置闭合时，油缸连接板4的旋转带动锁紧连杆6往上顶推锁紧端，刹车带锁紧端的受力F2一直在制动轮毂12的圆周切线方向，在此过程中，刹车带的实际包角α1’不会因为油缸连接板4的转动变小，反而会进一步增大，即α1’>α1，锁紧端位于极限位置时(图中虚线状态)，α1’＝302°。刹车闭合过程中，假定F2 保持不变，F1随着α1的变化而变大。

刹车装置打开时：油缸连接板4的旋转带动锁紧连杆6往下回缩，锁紧连杆6带动锁紧端沿制动轮毂12的切线方向松开，使下刹车带7自然均匀的脱开，圆周间隙均匀，释放卷筒的阻力小。同时，采用液压驱动可以实现远程刹车控制，操作安全性高。

实施例2

本发明实施例2的结构与实施例1相同，但刹车带的设计包角α2＝330°。刹车装置闭合时，实际包角α2’>α2，锁紧端位于极限位置时，α2’＝332°。刹车闭合过程中，α2变大，制动力也随着α2变大而变大。

对比例1

请参阅图4，本发明对比例与上述实施例相比，其他结构均相同，但不设计锁紧连杆，油缸连接板4a直接与锁紧端耳板6a铰接。

请参阅图5，本对比例的刹车装置刹车带的设计包角α3＝300°。刹车装置闭合时，由于油缸连接板4a的转动，使下刹车带7a的锁紧端向外偏离制动轮毂 12a，使实际包角α3’<α3，锁紧端位于极限位置时(图中虚线状态)，α3’＝295°。刹车闭合过程中，假定刹车带锁紧端的受力F2保持不变，F1随着α3的变化而变小。

对上述实施例1、实施例2及对比例1的刹车带锁紧端施加相同大小的刹车带紧边力F2，并假定F2在刹车闭合过程中保持不变。对比各实施例、对比例在刹车带起始位置和极限位置时的制动力F1大小，列于下表(设定摩擦系数μ＝0.35)。从表中可以看出，实施例1和实施例2中，制动力F1在刹车闭合时均随着包角的变大而变大；而在对比例1中，制动力F1则在刹车闭合过程中随包角的变化而变小。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种液压刹车装置，包括：刹车带、固定座和驱动组件，所述刹车带安装于制动轮毂的圆周表面并抱紧所述制动轮毂，所述刹车带的固定端安装在所述固定座上、锁紧端传动连接所述驱动组件，其特征在于，所述驱动组件依次通过连接板及锁紧连杆传动连接所述刹车带的锁紧端，所述连接板的中部铰接在所述固定座上，所述连接板的一端连接所述驱动组件、另一端铰接所述锁紧连杆，所述锁紧连杆的另一端铰接在锁紧端耳板上，所述刹车带的锁紧端固定安装在所述锁紧端耳板上；驱动组件动作时带动连接板转动一定角度，连接板再带动所述锁紧连杆对刹车带的锁紧端形成沿所述制动轮毂圆周切线方向的顶推力，从而使所述刹车带的锁紧端朝固定端运动压紧所述制动轮毂，实现刹车制动；所述锁紧连杆在制动过程中对锁紧端的顶推力始终在所述制动轮毂的圆周切线方向、进而使所述锁紧端始终贴合住所述制动轮毂。

2.根据权利要求1所述的一种液压刹车装置，其特征在于，所述刹车带包括上刹车带和下刹车带，所述上刹车带安装在所述制动轮毂的上半圆表面，所述下刹车带安装在所述制动轮毂的下圆周表面，所述上刹车带的一端为固定端、另一端安装在上耳板上，所述下刹车带的一端为锁紧端、另一端安装在下耳板上，所述上耳板和下耳板通过销轴铰接。

3.根据权利要求1所述的一种液压刹车装置，其特征在于，所述驱动组件包括液压油缸，所述连接板的一端铰接在所述液压油缸的活塞上。

4.根据权利要求1所述的一种液压刹车装置，其特征在于，所述驱动组件包括液压油缸，所述液压油缸的活塞和连接板之间设置双头调节螺栓，所述连接板铰接在转动关节上，所述双头调节螺栓两端的螺纹旋向相反，所述双头调节螺栓的一端旋入活塞、另一端旋入所述转动关节，通过旋转所述调节螺栓，可以调节所述活塞与连接板端部的相对距离、进而实现刹车带松紧的调节。