CN110725873B - 一种平稳型湿式多盘制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆制动器技术领域，具体公开了一种平稳型湿式多盘制动器，包括动态机构、静态机构和液压弹簧控制机构，所述液压弹簧控制机构包括压盘、一级活塞、一级弹簧、二级活塞、二级弹簧及制动腔，所述压盘的左端面与静摩擦片组顶接，制动腔内充有刹车油，制动腔内设有分隔板将其分为一级制动腔和二级制动腔，一级活塞、一级弹簧安装在一级制动腔内，一级活塞与压盘连接，一级弹簧顶压安装在一级活塞与分隔板之间，二级活塞、二级弹簧安装在二级制动腔内，二级弹簧顶压安装在二级活塞与静壳之间，能够显著提高车辆的制动性能，使整车制动更加平稳高效，有效防止了由于制动过硬造成的乘员和货物频繁前倾现象，确保了制动的可操控性及舒适性。

Description

一种平稳型湿式多盘制动器

技术领域

本发明涉及车辆制动器技术领域，具体公开了一种平稳型湿式多盘制动器。

背景技术

安全型湿式多盘制动器最典型的特征是通过液压释放、弹簧制动的方式对车辆实行制动，因其卸油迅速，弹簧力可以较快作用于摩擦片，使整车制动较为灵敏。另外，即使液压管路出现损坏，摩擦片在弹簧力的作用下，也能迅速相互挤压，产生摩擦，形成制动力，从而保证车辆制动的本质安全性。因此，安全型湿式多盘制动器在工程车辆中得到广泛应用。

但是，在实际使用过程中由于卸油过于迅速，常常出现制动过硬现象，驾驶人员很难通过制动阀对整车制动实现平稳控制，制动时车辆可控性较差，极易引起车乘人员和货物频繁前倾，增大人员疲劳强度和货物损坏概率。为减缓制动器的卸压速度，延迟弹簧力，以达到延缓制动力响应速度的目的，有些技术人员在制动液压回路上增加了节流阀，但是实际效果也不太明显。

目前各种类型的安全型湿式多盘制动器在结构和工作原理上基本是相同的。活塞一端是弹簧，另一端是高压油，不制动时，弹簧力和高压油作用力相互平衡。当高压油卸油时，活塞在弹簧力的作用下开始运动，一旦活塞顶住摩擦片，制动腔容积将不再变化，由于高压油体积弹性模量非常大，那么制动腔油压开始迅速降低，制动力也迅速增大。可见，在整个卸油过程中，只有很小一段时间才产生制动力，在如此短的时间内，要想通过控制制动阀的方式来精准控制制动力几乎是不可能的。因此，需要重新设计制动器结构，尽可能让整个卸油过程都产生制动力，使制动更加平稳、可靠。再配以制动阀的反馈控制，从而实现整车制动的可控性、平稳性和安全性。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种平稳型湿式多盘制动器。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种平稳型湿式多盘制动器，包括动态机构、静态机构和液压弹簧控制机构，

所述动态机构包括半轴、动摩擦片组以及动壳，所述动壳的左端与半轴的凸缘一端固定连接，车轮轮毂与动壳连接，在动壳轴向右端的外圆面上设有动摩擦片组，当半轴转动带动动壳旋转时，从而带动动摩擦片组共同旋转；

静态机构包括静壳、中间壳、罩设在半轴外的轴管、端盖及桥壳，轴管与半轴间设有空隙，所述动壳与轴管通过轴承转动配合，静壳的右端通过桥壳与车桥固定连接，使静壳保证静止状态，静壳径向内侧与轴管固定连接，所述端盖竖向布置于该装置的左端，端盖的径向内侧通过浮封环与动壳转动配合，所述中间壳水平布置于端盖与静壳之间，中间壳的左端与端盖的径向外侧可拆卸固定连接，中间壳的右端与静壳可拆卸固定连接，所述中间壳左端的内侧圆面上设有静摩擦片组，所述静摩擦片组的摩擦片与动摩擦片组的摩擦片交错间隔布置且各摩擦片之间间隙布置，可自由旋转，当制动时，静摩擦片组的摩擦片与动摩擦片组的摩擦片相互挤压，开始互相摩擦，产生制动力矩，所述端盖、静壳及中间壳间围成制动控制腔；

所述液压弹簧控制机构包括压盘、一级活塞、一级弹簧、二级活塞、二级弹簧及制动腔，所述压盘的左端面与静摩擦片组顶接，制动腔内充有刹车油，制动腔内设有分隔板将其分为一级制动腔和二级制动腔，一级活塞、一级弹簧安装在一级制动腔内，一级活塞与压盘连接，一级弹簧顶压安装在一级活塞与分隔板之间，二级活塞、二级弹簧安装在二级制动腔内，二级弹簧顶压安装在二级活塞与静壳之间，

在中间壳上沿径向设有泄油通道，在中间壳径向外侧面上设有卸油口，所述泄油通道将制动腔内的刹车油从卸油口泄出。

优选的，在动壳轴向右端的外侧圆面上设有外花键，所述中间壳轴向左端的内侧圆面上设有内花键，动摩擦片组及静摩擦片组分别通过外花键、内花键分别与动壳和中间壳连接，两者相间排列，并可沿花键左右移动，制动释放时，摩擦片间保持一定间隙，可自由旋转。

优选的，静壳的径向内侧伸出的凸起与轴管径向外侧伸出的凸起通过螺钉固定连接。

优选的，所述一级活塞及二级活塞均为弯折型活塞。

优选的，所述一级活塞及二级活塞与中间壳的连接处均设有密封圈。

优选的，所述泄油通道绕中间壳周向均布三条，所述泄油通道包括一级泄油通道和二级泄油通道，所述一级泄油通道将一级制动腔及二级制动腔连通，二级泄油通道连通二级制动腔和卸油口，卸油口打开卸油时，一级制动腔中的刹车油先流经一级泄油通道，然后再与二级制动腔中的刹车油一同流入二级泄油通道，最后从卸油口排出。

优选的，在中间壳外圆柱面中间上端加工有向动壳与轴管间轴承处加注润滑油的润滑油加注口，润滑油起到冷却和润滑作用。

本发明的有益效果是：

（1）设计了一种安装在驱动轮处的平稳型湿式多盘制动器，可广泛用于各种工作条件恶劣的工程车辆上，克服了传统湿式多盘制动器制动太灵敏、不易控制的弊端，能够使车辆实现真正的平稳制动，既保证了车辆制动的安全性能，又能使制动过程得到有效可靠控制。该制动器结构主要包括动态部分、静态部分及液压弹簧控制机构等，结构紧凑，布置合理，性能优越，为湿式多盘制动器的技术升级提供了一种可靠成熟的方案，制动器外形连接尺寸可根据轮毂和驱动桥尺寸要求进行合理设计，制动力矩的大小也可根据需要进行合理调整，通过改变摩擦片组、一级弹簧和二级弹簧的作用力、高压油额定压力及相应活塞承压面积，即可调整制动力矩大小，可满足不同车辆制动需求。

（2）设计了双活塞平稳卸油系统，使整个卸油过程都产生制动力，且随着制动腔高压油压力的减小，制动力逐渐增大，确保了驾驶人员能够根据制动需求精准控制制动力的大小，保证了制动的安全性和舒适性。双活塞平稳卸油系统主要由两个活塞、两组弹簧及两个制动腔组成，其中，一级活塞通过压盘直接作用在摩擦片组上，只要一级制动腔内的高压油压力减小，一级弹簧弹力会克服高压油压力，使一级活塞连同压盘一起挤压摩擦片组，从而产生制动力。为控制一级制动腔高压油压力的下降速度，通过控制与一级制动腔连通的二级制动腔高压油压力的下降速度即可，当卸油时，依靠二级弹簧推动二级活塞运动，那么二级制动腔的容积将减小，因此，二级制动腔高压油压力不会出现极快的下降速度，从而较好得实现了制动力的平稳产生和逐渐增大。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1中的A-A剖面图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1和图2所示，一种平稳型湿式多盘制动器，包括动态机构、静态机构和液压弹簧控制机构，

所述动态机构包括半轴1、动摩擦片组6以及动壳2，所述动壳2与轴管3通过圆锥滚子轴承4及圆锥滚子轴承27转动配合，所述动壳2的左端与半轴1的凸缘一端通过八个螺栓28固定连接，车轮轮毂通过固定螺栓29与动壳2连接，在动壳2轴向右端的外圆面上设有外花键，动摩擦片组6通过外花键与动壳2连接，动摩擦片组6可沿外花键轴向左右移动，所述动摩擦片组6间的摩擦片间隔布置，当半轴1转动带动动壳2旋转时，从而带动动摩擦片组6共同旋转；

静态机构包括静壳18、中间壳9、端盖5、在半轴1外套设的轴管3及桥壳14，所述轴管3与半轴1之间保留一定间隙，静壳18的内侧凸起部位与轴管3右端径向外侧伸出的凸起部位通过四条螺钉15固定连接，同时，静壳18的内侧凸起部位与轴管3右端径向外侧伸出的凸起部位以及桥壳14三者之间通过四条螺栓31进行固定连接，保证了静壳18与轴管3处于静止状态。

所述端盖5竖向布置于该装置的左端，端盖5的径向内侧通过浮封环26与动壳2转动配合，所述中间壳9水平布置于端盖5与静壳18之间，中间壳9的左端通过十二条螺栓30与端盖5的径向外侧可拆卸固定连接，中间壳9的右端与静壳18通过十二条螺栓12可拆卸固定连接，所述中间壳9左端的内侧圆面上设有内花键，静摩擦片组7通过内花键与中间壳9连接，静摩擦片组7可沿内花键轴向左右移动，所述静摩擦片组7的摩擦片与动摩擦片组6的摩擦片交错间隔布置且各摩擦片之间间隙布置，可自由旋转。当制动时，静摩擦片组7的摩擦片与动摩擦片组6的摩擦片相互挤压，开始互相摩擦，产生制动力矩，所述端盖5、静壳18及中间壳9间围成制动控制腔。

所述液压弹簧控制机构包括压盘24、一级活塞8、一级弹簧10、二级活塞11、二级弹簧13及制动腔，所述压盘24的左端面与静摩擦片组7顶接，制动控制腔内充有刹车油，

制动控制腔内设有分隔板25将其分为一级制动腔22和二级制动腔17，

一级活塞8、一级弹簧10安装在一级制动腔22内，一级活塞8与压盘24连接，一级弹簧10顶压安装在一级活塞8与分隔板25之间，

二级活塞11、二级弹簧13安装在二级制动腔17内，二级弹簧13顶压安装在二级活塞11与静壳18之间；

进一步的，绕中间壳9周向均布三条泄油通道，所述泄油通道包括一级泄油通道21和二级泄油通道20，所述一级泄油通道21将一级制动腔22及二级制动腔17连通，二级泄油通道20连通二级制动腔17和卸油口19。卸油口19打开卸油时，一级制动腔22中的刹车油先流经一级泄油通道21，然后再与二级制动腔17中的刹车油一同流入二级泄油通道20，最后从卸油口19排出。

所述一级活塞8沿径向向外弯折后与中间壳9围成一级制动腔22，

进一步的，所述一级活塞8及二级活塞11与中间壳9的连接处均设有密封圈，目的是将刹车油密封在制动腔内。

进一步的，在中间壳9外圆柱面中间上端加工有润滑油加注口23，下端加工有润滑油放油口，两个油口分别用螺塞进行封堵，加注的润滑油储存在润滑油腔中，起到冷却和润滑作用。

进一步的，为了排除制动腔刹车油中渗入的空气，在中间壳9一侧外圆端面上加工有排空嘴安装孔，安装有排空嘴。

进一步的，在静壳18的右端面上绕周向均布设有四个油口，其中最上面油口安装通气塞16，用来排除润滑油中的气体，下面三个油口分别安装有螺塞32，拧开螺塞32即可检查润滑油的液位，其作用主要是在加注润滑油时，用来检查所加润滑油的多少。

进一步的，所述压盘24的截面形状设为旋转90度的直角梯形，上底面与下底面分别与一级活塞8、摩擦片组接触，斜面设有顶部并与润滑油加注口23相对应，润滑油沿斜面流入润滑油腔。下底面与摩擦片组的接触面积保证最大，使摩擦片组受力均匀。

该制动器工作原理如下：本装置采用液压释放，弹簧制动的制动形式。当车辆在行驶状态时，高压油通过卸油口19进入一级制动腔22和二级制动腔17，活塞一侧的油压与活塞另一侧的压簧产生的压力相平衡，一级活塞8及二级活塞11均处于平衡状态。此时压盘24不再压紧摩擦片组，动摩擦片组6相对于静摩擦片组7能够自由旋转，保证了车辆正常前进。

在车辆行驶过程中，需要减速或制动时，踩下脚踏阀后将高压油从制动腔内流出，活塞两侧的受力平衡被打破后发生滑动。具体的当对车辆实施制动时，一级制动腔22中的刹车油流经一级泄油通道21，随后与二级制动腔17中的刹车油汇流后流经二级泄油通道20最后从卸油口19排出。在卸油过程中，随着刹车油压力的减小，二级弹簧13的弹力将大于刹车油在二级活塞11左侧的作用力，使二级活塞11向左运动，此时虽然刹车油压力在减小，但是二级制动腔17的容积也在减小，因此，刹车油压力不致下降过快，由于一级制动腔22与二级制动腔17通过一级泄油通道21保持相通，一级制动腔22中的油压压力也不会过快降低，那么一级弹簧10与刹车油作用在一级活塞8端面上的作用力之差就不会快速增加，由于压盘24与摩擦片组之间距离很小，一级活塞8连同压盘24一起向左发生很小的位移后，压盘24挤压摩擦片发生摩擦，产生制动，摩擦片间产生的制动力将随着刹车油压力的减小而逐渐增大，在卸油的整个过程中都会产生制动力，当刹车油压力降为零时，一级弹簧10通过一级活塞8和压盘24作用在摩擦片组上的作用力最大，此时，产生的制动力也最大。这样，在整个卸油过程中，制动力的产生将比较平稳，不会出现制动力突然增大现象，也便于制动阀实现反馈控制，保证了车辆具有良好的制动性能。

有益效果：

当制动腔接通高压油时，高压油压力推动活塞克服弹簧作用力，从而使动、静摩擦片组分离，摩擦阻力距消失，解除车轮制动。当制动腔高压油卸油时，弹簧挤压活塞，进而压紧动、静摩擦片组产生摩擦力，所产生的摩擦阻力距使车轮制动。

本发明的有效实施为湿式多盘制动器的技术革新提供了一套崭新的思路和方法，设计的平稳型湿式多盘制动器从根本上解决了困扰设计人员多年的技术难题，克服了传统湿式多盘制动器制动响应太灵敏、不易控制的弊端。通过引入双活塞平稳卸油系统，在整个卸油过程中都伴随着制动力的产生，使制动力的响应在快速灵敏的基础上，更加平稳与柔和，根据整车制动需求，驾驶人员通过制动阀能够非常轻松得控制制动器制动力的大小输出，在保证车辆制动安全可靠的基础上，使整车制动更加平稳高效，有效防止了由于制动过硬造成的乘员和货物频繁前倾现象，确保了制动的可操控性及舒适性。本发明提供的平稳型湿式多盘制动器主要安装在车辆驱动轮处，具有广泛的适用性，可满足各种工作条件较恶劣的工程车辆的制动需求，能够显著提高车辆的制动性能，从而提高车辆的整体技术水平，具有良好的社会效益和经济效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

本专利中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，上述词语并没有特殊的含义。

Claims (6)

1.一种平稳型湿式多盘制动器，其特征在于，包括动态机构、静态机构和液压弹簧控制机构， 所述动态机构包括半轴、动摩擦片组以及动壳，所述动壳的左端与半轴的凸缘一端固定连接，车轮轮毂与动壳连接，在动壳轴向右端的外圆面上设有动摩擦片组，当半轴转动带动动壳旋转时，从而带动动摩擦片组共同旋转； 静态机构包括静壳、中间壳、罩设在半轴外的轴管、端盖及桥壳，轴管与半轴间设有空隙，所述动壳与轴管通过轴承转动配合，静壳的右端通过桥壳与车桥固定连接，使静壳保证静止状态，静壳径向内侧与轴管固定连接，所述端盖竖向布置于装置的左端，端盖的径向内侧通过浮封环与动壳转动配合，所述中间壳水平布置于端盖与静壳之间，中间壳的左端与端盖的径向外侧可拆卸固定连接，中间壳的右端与静壳可拆卸固定连接，所述中间壳左端的内侧圆面上设有静摩擦片组，所述静摩擦片组的摩擦片与动摩擦片组的摩擦片交错间隔布置且各摩擦片之间间隙布置，可自由旋转，当制动时，静摩擦片组的摩擦片与动摩擦片组的摩擦片相互挤压，开始互相摩擦，产生制动力矩，所述端盖、静壳及中间壳间围成制动控制腔； 所述液压弹簧控制机构包括压盘、一级活塞、一级弹簧、二级活塞、二级弹簧及制动腔，所述压盘的左端面与静摩擦片组顶接，制动腔内充有刹车油，制动腔内设有分隔板将其分为一级制动腔和二级制动腔，一级活塞、一级弹簧安装在一级制动腔内，一级活塞与压盘连接，一级弹簧顶压安装在一级活塞与分隔板之间，二级活塞、二级弹簧安装在二级制动腔内，二级弹簧顶压安装在二级活塞与静壳之间， 在中间壳上沿径向设有泄油通道，所述泄油通道绕中间壳周向均布三条，所述泄油通道包括一级泄油通道和二级泄油通道，所述一级泄油通道将一级制动腔及二级制动腔连通，二级泄油通道连通二级制动腔和卸油口，卸油口打开卸油时，一级制动腔中的刹车油先流经一级泄油通道，然后再与二级制动腔中的刹车油一同流入二级泄油通道，在中间壳径向外侧面上设有卸油口，所述泄油通道将制动腔内的刹车油从卸油口泄出。

2.根据权利要求1所述的平稳型湿式多盘制动器，其特征在于，在动壳轴向右端的外侧圆面上设有外花键，所述中间壳轴向左端的内侧圆面上设有内花键，动摩擦片组及静摩擦片组分别通过外花键、内花键分别与动壳和中间壳连接，两者相间排列，并可沿花键左右移动，制动释放时，摩擦片间保持一定间隙，可自由旋转。

3.根据权利要求1所述的平稳型湿式多盘制动器，其特征在于，静壳的径向内侧伸出的凸起与轴管径向外侧伸出的凸起通过螺钉固定连接。

4.根据权利要求1所述的平稳型湿式多盘制动器，其特征在于，所述一级活塞及二级活塞均为弯折型活塞。

5.根据权利要求1所述的平稳型湿式多盘制动器，其特征在于，所述一级活塞及二级活塞与中间壳的连接处均设有密封圈。

6.根据权利要求1所述的平稳型湿式多盘制动器，其特征在于，在中间壳外圆柱面中间上端加工有向动壳与轴管间轴承处加注润滑油的润滑油加注口，润滑油起到冷却和润滑作用。

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