CN110925334A - 一种具有防抱死功能的钳式制动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有防抱死功能的钳式制动结构，属于机械技术领域。制动活塞上开设有一导向孔和一滑孔，导向孔贯穿制动活塞的外端面和滑孔，导向孔内滑动连接有一顶柱，滑孔内通过花键滑动连接有一外滑套，外滑套内滑动连接有一内滑套，内滑套与顶柱之间螺纹连接，外滑套与滑孔底部之间连接一压紧弹簧，顶柱的内端端面上固定设置有一安装架，限位孔内滚动连接有被限位在安装架上的滚珠，滑孔的底部设有与滚珠一一对应的定位凹口，顶柱的外端位于压力控制腔内；压力控制腔内设有一限位套，顶柱上具有一位于限位套与制动活塞之间的挡圈，挡圈与制动活塞之间连接有一复位弹簧。本发明具有能够避免制动抱死等优点。

Description

一种具有防抱死功能的钳式制动结构
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种具有防抱死功能的钳式制动结构。
背景技术
制动系统是汽车的重要组成部分，现有的钳式制动系统，采用两个制动钳同步靠近制动盘的方式，制动盘和制动钳上的摩擦片在相互接触的过程中磨损，导致制动盘与摩擦片之间的间距逐渐增大，而驱使制动钳动作依靠液压控制力，液压控制力一定的情况下，制动间隙的增大使制动力减小，制动效果和制动时间均与初始设定的最佳值偏离，造成安全隐患。
由于制动液压力无法虽制动间隙的变化而变化，使汽车的制动间隙需要人为调整，摩擦片也需要频繁更换。
现有制动系统，为了保证车轮与地面的附着力在最大值，采用“点动”方式，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，即制动防抱死系统，其是一个复杂的液力控制系统，需要通过多根液压控制管道，使制动钳间歇性接触制动盘而实现，其结构也是非常复杂，在制动间隙无法自动调整的情况下，防抱死的效果也很难达到最佳控制状态。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种具有防抱死功能的钳式制动结构，本发明所要解决的技术问题是如何避免制动抱死，提高制动性能。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种具有防抱死功能的钳式制动结构，其特征在于，所述钳式制动结构包括与轮毂固定相连的制动盘、固定在车架上的制动体，所述制动体上设置有制动活塞、制动滑腔、压力控制腔和分离弹簧，所述制动活塞滑动连接在制动滑腔内，所述制动活塞的内端固定设置有能够抵靠在制动盘外侧面上的摩擦片，所述分离弹簧能够驱使制动活塞远离制动盘，所述压力控制腔连接气源或液力源；
所述制动活塞上开设有一导向孔和一滑孔，所述导向孔贯穿制动活塞的外端面和滑孔，所述滑孔直径大于导向孔，所述导向孔内滑动连接有一顶柱，所述滑孔内通过花键滑动连接有一外滑套，所述外滑套内滑动连接有一内滑套，所述外滑套内壁与内滑套外壁之间连接有一发条，所述内滑套与顶柱之间螺纹连接，所述外滑套与滑孔底部之间连接一压紧弹簧，所述顶柱的内端端面上固定设置有一安装架，所述安装架上开设有若干限位孔，所述限位孔内滚动连接有被限位在安装架上的滚珠，所述滑孔的底部设有与滚珠一一对应的定位凹口，所述顶柱的外端位于压力控制腔内；所述压力控制腔内设有一限位套，所述顶柱上具有一位于限位套与制动活塞之间的挡圈，所述挡圈与制动活塞之间连接有一复位弹簧。
压力源作用在压力控制腔，顶柱优先被驱动，顶柱移动过程中附带旋转运动，内滑套和外滑套一起被顶至滑孔底部，至此，顶柱和制动活塞能够同步受压力源驱使而移动，由于压紧弹簧的存在，内滑套和外滑套被驱使远离滑孔底部，在此过程中，顶柱受压力源作用而不发生移动，而是相对内滑套旋转，顶柱在旋转过程中，由于同一滚珠不断的切换与之配合的定位凹口，使制动活塞处于抖动状态，从而实现制动力的高频变化，防止制动盘被抱死，发条在此过程中被蓄力，发条蓄力的释放配合压紧弹簧形变的频率，能使顶柱以正反两个方向旋转多个周期，直至压紧弹簧和发条均复原。复位弹簧的存在，能够驱使顶柱复位。
限位套类似于平面轴承的轴承架，钢珠被限位在限位套和顶柱的端面之间，钢珠能够滚动，且能够越过定位凹口而切换至另一定位凹口。
附图说明
图1是本制动系统的结构示意图。
图2是图1中局部A的放大图。
图3是图1中局部B的放大图。
图4是限位套的立体结构示意图。
图5是内滑套和外滑套的结构示意图。
图中，1、制动盘；11、补偿片；2、制动体；21、制动活塞；22、补偿活塞；23、补偿压板；24、补偿滑腔；25、制动滑腔；26、压力控制腔；27、分离弹簧；28、摩擦片；29、互通孔；31、补偿柱；32、单向凸筋；33、限位挡片；34、接触头；41、导向孔；42、滑孔；43、顶柱；44、外滑套；45、内滑套；46、发条；47、压紧弹簧；51、安装架；52、滚珠；53、定位凹口；61、限位套；62、挡圈；63、复位弹簧。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，车辆制动系统包括与汽车轮毂固定相连的两块制动盘1、固定在车架上的制动体2、固定在制动体2上的补偿片11，补偿片11位于两块制动盘1之间，补偿片11与两块制动盘1之间分别设置有一制动组件；制动组件包括制动活塞21、补偿活塞22、补偿压板23、补偿滑腔24、制动滑腔25、压力控制腔26和分离弹簧27，制动活塞21滑动连接在制动滑腔25内，补偿活塞22滑动连接在补偿滑腔24内，制动活塞21的内端固定设置有能够抵靠在制动盘1外侧面上的摩擦片28，补偿压板23通过一连接在补偿活塞22上的连杆伸至制动盘1与补偿片11之间，补偿滑腔24与制动滑腔25内均填充有液压油，补偿滑腔24与制动滑腔25之间通过一互通孔29相连通，分离弹簧27抵靠在补偿滑腔24的底部与补偿活塞22的外端之间，分离弹簧27能够驱使补偿压板23远离制动盘1，补偿压板23上沿垂直制动盘1侧面的方向开设有一定位孔，定位孔内滑动连接有一补偿柱31，补偿柱31内端与补偿片11抵靠；补偿柱31的周面等间距设有若干倒齿状的单向凸筋32，定位孔内壁上固定设置有一能够插设在相邻单向凸筋32之间的缝隙内的限位挡片33，压力控制腔26连接气源或液力源。
制动滑腔25、补偿滑腔24和互通孔29三者之间形成一密闭的液力循环腔，能够使制动活塞21和补偿活塞22以相反的方向移动。
现有技术中，一般采用在制动活塞21处直接设置弹簧的结构，使压力源克服弹簧预紧力而驱动制动活塞21移动，在压力源消失后，该弹簧复原力驱使制动活塞21复位，这种直接作用的方式，虽然能够在一定程度上缩短制动反应时间，但是对磨损副之间的磨损也是非常严重的，由此造成的高温，对制动效果有负面影响，本方案中，采用先驱使制动滑腔25内增压的方式，使补偿滑腔24内形成负压，负压迫使补偿活塞22压缩分离弹簧27，使制动活塞21靠近制动盘1所需的压力由小变大、然后变小，这种方式使制动力在输入压力恒定的情况下由小变大，而不是直接以最大制动力作用在制动盘1上，众所周知，制动过程中并非制动力越大制动效果越好，而是确保车轮与地面之间最大附着力为宜，制动力的缓慢增大有利于制动效果。而且，本方案中对制动片的缓冲效果和保护效果更佳。
补偿柱31上的单向凸筋32使限位挡片33仅能够向相对补偿柱31在一个方向上相互运动，即补偿柱31仅能够远离制动盘1。
单一制动组件中，摩擦片28与制动盘1磨损总量的测定：磨损后，制动盘1与摩擦片28之间的间隙增大，在制动过程中，由于制动活塞21从外侧靠近制动盘1外侧面时，补偿压板23由内侧向外靠近制动盘1的内侧面，磨损间隙的差量反应在补偿压板23上，使补偿压板23压紧制动盘1内侧面，补偿柱31受压而向补偿片11方向移动，补偿柱31移动后，使补偿压板23与补偿片11之间的间隙增大，进而使补偿活塞22的初始位置相对回缩，补偿滑腔24与制动滑腔25互通，制动活塞21维持压力平衡的情况下随补偿活塞22的回缩而推进，即使制动活塞21内端的摩擦片28与制动盘1外侧面之间的间隙间隙，以应对磨损造成间隙变大。
由于液体不可压缩，或者说被压缩的空间较小，分离弹簧27不足以限制补偿活塞22在补偿间隙的过程中的回缩，而压力控制腔26处能够驱使制动活塞21靠近制动盘1的最小压力也几乎没变，使得制动系统在使用一段时间后依然能够维持相对稳定的制动初始状态，确保制动力输入源恒定的情况下，摩擦片28与制动盘1之间保持相对理想的制动效果。
制动盘1有两个，且分别实现制动和制动间隙的补偿，能够提高制动效果，由于通过间接反应制动力的方式造成的制动延迟会延长制动反应时间，通过两个制动盘1的设置能够在一定程度上弥补这一问题，且两个制动盘1之间有间隙，利于散热，补偿压板23和制动活塞21分别设置在制动盘1两侧，在制动过程中分别压紧制动盘1的两侧面，利于制动效果，确保制动盘1平稳，且能够在一定程度上防止制动盘1形变、磨损不规则等。
如图1、图3、图4和图5所示，补偿柱31的两端分别具有一滚动腔，滚动腔内滚动连接有一球状的接触头34。
接触头34的存在能够使补偿柱31与制动盘1之间的接触由滑道摩擦变为滚动摩擦，避免补偿柱31的磨损，以使摩擦间隙的调整更加准确。
制动活塞21上开设有一导向孔41和一滑孔42，导向孔41贯穿制动活塞21的外端面和滑孔42，滑孔42直径大于导向孔41，导向孔41内滑动连接有一顶柱43，滑孔42内通过花键滑动连接有一外滑套44，外滑套44内滑动连接有一内滑套45，外滑套44内壁与内滑套45外壁之间连接有一发条46，内滑套45与顶柱43之间螺纹连接，外滑套44与滑孔42底部之间连接一压紧弹簧47，顶柱43的内端端面上固定设置有一安装架51，安装架51上开设有若干限位孔，限位孔内滚动连接有被限位在安装架51上的滚珠52，滑孔42的底部设有与滚珠52一一对应的定位凹口53，顶柱43的外端位于压力控制腔26内；压力控制腔26内设有一限位套61，顶柱43上具有一位于限位套61与制动活塞21之间的挡圈62，挡圈62与制动活塞21之间连接有一复位弹簧63。
压力源作用在压力控制腔26，顶柱43优先被驱动，顶柱43移动过程中附带旋转运动，内滑套45和外滑套44一起被顶至滑孔42底部，至此，顶柱43和制动活塞21能够同步受压力源驱使而移动，由于压紧弹簧47的存在，内滑套45和外滑套44被驱使远离滑孔42底部，在此过程中，顶柱43受压力源作用而不发生移动，而是相对内滑套45旋转，顶柱43在旋转过程中，由于同一滚珠52不断的切换与之配合的定位凹口53，使制动活塞21处于抖动状态，从而实现制动力的高频变化，防止制动盘1被抱死，发条46在此过程中被蓄力，发条46蓄力的释放配合压紧弹簧47形变的频率，能使顶柱43以正反两个方向旋转多个周期，直至压紧弹簧47和发条46均复原。复位弹簧63的存在，能够驱使顶柱43复位。
限位套61类似于平面轴承的轴承架，钢珠被限位在限位套61和顶柱43的端面之间，钢珠能够滚动，且能够越过定位凹口53而切换至另一定位凹口53。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种具有防抱死功能的钳式制动结构，其特征在于，所述钳式制动结构包括与轮毂固定相连的制动盘(1)、固定在车架上的制动体(2)，所述制动体(2)上设置有制动活塞(21)、制动滑腔(25)、压力控制腔(26)和分离弹簧(27)，所述制动活塞(21)滑动连接在制动滑腔(25)内，所述制动活塞(21)的内端固定设置有能够抵靠在制动盘(1)外侧面上的摩擦片(28)，所述分离弹簧(27)能够驱使制动活塞(21)远离制动盘(1)，所述压力控制腔(26)连接气源或液力源；
所述制动活塞(21)上开设有一导向孔(41)和一滑孔(42)，所述导向孔(41)贯穿制动活塞(21)的外端面和滑孔(42)，所述滑孔(42)直径大于导向孔(41)，所述导向孔(41)内滑动连接有一顶柱(43)，所述滑孔(42)内通过花键滑动连接有一外滑套(44)，所述外滑套(44)内滑动连接有一内滑套(45)，所述外滑套(44)内壁与内滑套(45)外壁之间连接有一发条(46)，所述内滑套(45)与顶柱(43)之间螺纹连接，所述外滑套(44)与滑孔(42)底部之间连接一压紧弹簧(47)，所述顶柱(43)的内端端面上固定设置有一安装架(51)，所述安装架(51)上开设有若干限位孔，所述限位孔内滚动连接有被限位在安装架(51)上的滚珠(52)，所述滑孔(42)的底部设有与滚珠(52)一一对应的定位凹口(53)，所述顶柱(43)的外端位于压力控制腔(26)内；所述压力控制腔(26)内设有一限位套(61)，所述顶柱(43)上具有一位于限位套(61)与制动活塞(21)之间的挡圈(62)，所述挡圈(62)与制动活塞(21)之间连接有一复位弹簧(63)。
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