CN111692243A - 一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器 - Google Patents

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Abstract

一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，包括连接机架和轮毂的制动器，制动器包括过渡盘、制动室壳体、端盖、压盘、盘托、活塞总成、连接盘和固定座，交叉的设有摩擦片和钢片，组装后的摩擦片和钢片的两侧设有缓冲片；压盘的另一侧连接有若干具有磨损补偿功能的活塞总成；制动室壳体内设有测量销，制动器内还设有进油及回油油道。本发明的制动器设有磨损补偿机构，当摩擦片出现磨损使得间隙变大时，可以自动补偿磨损量；制动室壳体内设置的磨损销，可以测量摩擦片的磨损量，维护方便；设置多个活塞装置，减小了活塞的尺寸，降低了装配和维护的难度；复合材料制成的缓冲片，在活塞与静摩擦片碰撞时起到缓冲作用，降低磨损及噪音。

Description

一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器
技术领域
本发明工程机械制动器技术领域，具体是一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器。
背景技术
目前煤矿以及各种恶劣环境工程中，对大型矿用自卸车的需求越来越多，而矿用自卸车载重大，制动力矩大，运输过程中长距离连续上下坡路极多，制动频繁，因此油冷湿式多片式制动器目前在大型矿用自卸车上被广泛应用。但传统的油冷湿式多片式制动器多采用单制动活塞推进结构，对活塞的生产制造和装配，以及密封的要求较高，维护成本也较高。
目前市面上的湿式制动器存在活塞直径过大和装配困难的问题，由于活塞尺寸直径过大，导致密封件尺寸过大，密封性差，工作过程中可能出现漏油的情况；同时，由于活塞尺寸过大，在装配时也会存在困难。另外，由于现有的湿式制动器不带有自适应补偿机构，在制动器工作时需要额外增加液压补偿系统；由于现有的湿式制动器不带摩擦片磨损测量机构，检查维护困难；由于现有的湿式制动器不带有缓冲片，在工作时易产生噪声和磨损，增加维护成本和维护难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、效果良好的电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器。
本发明是以如下技术方案实现的：一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，包括连接机架和轮毂的制动器，所述制动器包括过渡盘、制动室壳体、端盖、压盘、盘托、活塞总成、连接盘和固定座，所述过渡盘和连接盘分别与机架和轮毂连接；所述制动室壳体与过渡盘连接在一起，所述制动室壳体、压盘、端盖和盘托围成的空间内交叉的设有摩擦片和钢片，所述摩擦片与盘托连接在一起，所述钢片与制动室壳体连接在一起，组装后的摩擦片和钢片的两侧设有缓冲片；所述压盘的另一侧连接有若干具有磨损补偿功能的活塞总成，所述活塞总成与制动室壳体连接在一起；所述制动室壳体内设有测量销，所述测量销的一端与压盘接触，所述测量销的另一端通过内六角堵头封闭在制动室壳体内，所述制动器内还设有进油及回油油道。
其进一步是：所述固定座的一侧设有防转销，所述机架上设有与防转销配合使用的凹槽。
所述连接盘与固定座和端盖之间均设有浮动油封。
所述缓冲片包括环形钢底板，所述钢底板的外圈均匀的分布有若干轮齿，所述钢底板的侧面粘接有若干具有较大弹性的缓冲块，若干缓冲块相互连接成环形，所述缓冲块之间设有间隙。
所述缓冲块的两端设有凹凸结构，所述凹凸结构分别设有燕尾槽和燕尾形凸起。
所述活塞总成包括活塞销、挡板、活塞、弹簧和导向柱，所述活塞销的一端螺纹连接在制动室壳体上，所述活塞销的另一端与导向柱过盈配合在一起，所述导向柱外设有弹簧和挡板，所述导向柱上设有直径大于挡板内径的轴肩，所述活塞设置在活塞总成的外周，所述活塞通过螺栓与压盘连接在一起。
所述弹簧的一端由导向柱上的竖直凸起限位，所述弹簧的另一端由挡板限位，所述活塞内设有用于限制挡板位置的挡圈。
所述盘托上设有与钢片连接的外齿，所述盘托上还设有平齿槽和过油槽。
所述制动室壳体内设有冷却油进油油道、冷却油回油油道、环形制动油道、制动油放油油道和冷却油放油油道，所述冷却油进油油道分别连接有进油管和冷却油腔，所述冷却油腔通过盘托油道连通动力腔，动力腔连通回油腔，所述回油腔通过冷却油回油油道连接有回油管；所述环形制动油道连接有制动油腔。
所述连接盘、轮毂、轴承和固定座之间的空腔形成润滑油腔。
本发明具有以下优点：本发明的制动器设有磨损补偿机构，当摩擦片出现磨损使得间隙变大时，可以自动补偿磨损量；制动室壳体内设置的磨损销，可以测量摩擦片的磨损量，维护方便；设置多个活塞装置，减小了活塞的尺寸，降低了装配和维护的难度；复合材料制成的缓冲片，在活塞与静摩擦片碰撞时起到缓冲作用，降低磨损及噪音。
说明书附图
图1 是本发明的安装位置图；
图2 是本发明的安装剖面图；
图3 是本发明制动器的剖视图；
图4 是本发明图3中Ⅰ位置的放大图；
图5 是本发明图3中Ⅱ位置的放大图；
图6 是本发明活塞总成的结构图；
图7 是本发明测量销的结构图；
图8是本发明缓冲片的结构图；
图9是本发明钢片的结构图；
图10是本发明摩擦片的结构图；
图11是本发明盘托位置的剖视图；
图12是本发明盘托的轴测图；
图13是本发明冷却油进油油道的剖视图；
图14是本发明冷却油回油油道的剖视图；
图15是本发明制动油道的剖视图；
图16是本发明制动油放油油道和冷却油放油油道的剖视图；
图中：1、机架，2、制动器，3、轮毂，4、轮胎，6、密封槽，7、内齿，8、外齿，9、密封圈，10、螺栓，11、凹槽，21、冷却油腔，22、环形制动油道，23、制动油腔，24、冷却油进油油道，25、回油腔，26、冷却油回油油道，27、制动油放油油道，28、冷却油放油油道，31、轮毂轴承，32、润滑油腔，50、进油管，51、回油管，201、过渡盘，202、制动室壳体，203、端盖，204、压盘，205、盘托，205-1、平齿槽，205-2、过油槽，206、缓冲片，206-1、缓冲块，206-2、钢底板，207、摩擦片，207-1、沟槽，208、钢片，209、活塞总成，209-1、挡圈，209-2、挡板，209-3、支撑环，209-4、轴肩，209-5、挡环，209-6、活塞销，209-7、活塞，209-8、弹簧，209-9、导向柱，210、连接盘，211、固定座，212、浮动油封，213、螺栓，214、螺栓，215、销，216、防转销，220、第六螺栓，221、内六角堵头，223、测量销。
具体实施方式
如图1至图16所示的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，包括连接机架1和轮毂3的制动器2，轮毂3上安装有轮胎4，轮毂3安装在机架上，油冷多片式盘式制动器（简称制动器）安装在机架1上，位于机架1和轮毂3之间。制动时，由制动器2将制动力矩作用在轮毂3上，使轮毂减速制动，从而使轮胎减速制动，最终将实现驱动桥的减速制动。所述制动器2包括过渡盘201、制动室壳体202、端盖203、压盘204、盘托205、活塞总成209、连接盘210和固定座211，所述过渡盘201和连接盘210分别与连接机架1和轮毂3连接，所述制动室壳体202与过渡盘201连接在一起，制动器2的过渡盘201和制动室壳体202通过螺栓213与机架相连，连接盘210通过螺栓214与轮毂3相连，过渡盘与机架1之间设置有密封圈9；连接盘210设有密封圈，密封圈位于连接盘210与轮毂3之间；过渡盘201与制动室壳体202利用销215定位，通过螺栓连接，制动室壳体202另一侧与端盖图通过螺栓连接；固定座211通过内孔安装在机架1的外圆上，固定座211内孔与机架1之间设有密封圈，固定座211的另一侧面靠在轮毂轴承31上，轮毂轴承31安装在机架1上；压盘204内孔安装在制动室壳体202柱面上；
所述制动室壳体202、压盘204、端盖203和盘托205围成的空间内交叉的设有摩擦片207和钢片208，所述摩擦片207与盘托205连接在一起，所述钢片208与制动室壳体202连接在一起，组装后的摩擦片207和钢片208的两侧设有缓冲片206；本发明的缓冲片206、钢片208、摩擦片207的外形为环形，制动室壳体202和摩擦片207在内孔上设置有内齿7，摩擦片207在两侧壁面上设置有沟槽207-1，缓冲片206在外圆上设有外齿，远离摩擦片侧设置有沟槽，盘托205和钢片208在外圆上设置外齿，摩擦片207安装在盘托205上，摩擦片207的内齿与盘托205的外齿相咬合，缓冲片206的外齿与制动室壳体202的内齿相咬合，钢片208的外齿与制动室壳体202的内齿相咬合，缓冲片206与钢片208之间布置摩擦片207，依次布置摩擦片207和钢片208，摩擦片207两侧为钢片208，最后一片摩擦片207后布置缓冲片206，缓冲片206与端盖203贴合；在活塞与静摩擦片之间设置有复合材料制成的缓冲片，在活塞与静摩擦片碰撞时起到缓冲作用，降低磨损及噪音。
所述压盘204的另一侧连接有若干具有磨损补偿功能的活塞总成209，所述活塞总成209与制动室壳体202连接在一起；本发明通过设置多个活塞装置，减小了活塞的尺寸，降低了装配和维护的难度，活塞总成具有磨损补偿机构，当摩擦片磨损使得间隙变大时，液压油会推着活塞超过原制动行程继续向前运动，直至压盘挤压静、动摩擦片实现制动为止，泄压时，活塞依靠弹簧回位，但由于弹簧无法克服过盈配合的轴向力，仅回位弹簧限位的距离，活塞整体向前移动了摩擦片磨损的距离，实现了磨损补偿，此种补偿具有实时性。
所述制动室壳体202内设有测量销223，所述测量销223的一端与压盘204接触，所述测量销223的另一端通过内六角堵头封闭在制动室壳体202内，本发明的制动室壳体202中设置有圆形孔，测量销223安装在圆形孔中，测量销223的一侧靠在压盘204上，另一侧靠近孔口部位用内六角堵头和密封圈实现密封，过渡盘外侧设置内六角堵头进行防护。本发明磨损销可以测量摩擦片的磨损量，当初始装配时，摩擦片207未产生磨损，拆开两个内六角堵头221，将测量销223推到与压盘接触，使用深度尺测量过渡盘201端面到测量销223端面的距离，读出初始深度值L1并做好记录；在摩擦片207产生磨损后，再次使用深度尺测量过渡盘201端面到磨损销223端面的距离，读出摩擦片207磨损后的深度值L2。磨损后的深度值与初始深度值的差值，即L2-L1,就是摩擦片的磨损量。
所述制动器2内还设有进油及回油油道。
如图4至图5所示的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，所述固定座211的一侧设有防转销216，所述机架1上设有与防转销216配合使用的凹槽11。本发明的固定座211通过内孔安装在机架1的外圆上；固定座211一侧设置有防转销216，防转销216穿入到机架1的凹槽11上，用以防止固定座211转动；固定座211内孔与机架1之间设置有密封圈，固定座211的内孔壁上设置有密封槽6，密封圈安装在密封槽内，固定座211的另一侧面靠在轮毂轴承31上。轮毂轴承31安装在机架1上。
如图4至图5所示的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，所述连接盘210与固定座211和端盖203之间均设有浮动油封212。本发明位于连接盘210与固定座211的侧面之间的浮动油封212，浮动油封212一侧的O形圈安装在连接盘210的密封槽6中，另一侧的O形圈安装在固定座211的密封槽6中；位于端盖203与连接盘210的侧面之间的浮动油封212，浮动油封212一侧的O形圈安装在端盖203的密封槽6中，另一侧的O形圈安装在连接盘210的密封槽6中。
如图8所示的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，所述缓冲片206包括环形钢底板206-2，所述钢底板206-2的外圈均匀的分布有若干轮齿，所述钢底板206-2的内侧面粘接有若干具有较大弹性的缓冲块206-1，若干缓冲块206-1相互连接成环形，所述缓冲块206-1之间设有间隙。所述缓冲块206-1的两端设有凹凸结构，所述凹凸结构分别设有燕尾槽和燕尾形凸起。本发明缓冲片包括缓冲块和钢底板，钢底板的外圈具有齿轮结构，能够与被连接件的内齿结构连接；缓冲块由复合材料制成，且具有较大弹性，能够吸收活塞与静摩擦片碰撞时造成的冲击，减轻材料的磨损程度和因冲击造成的噪声；缓冲块采用粘接的方式连接到钢底板上，且个数可以根据作业环境的不同进行调整。若干缓冲块之间相互连接，缓冲块的两端分别设置有燕尾槽结构和燕尾形凸起，任意一片缓冲块的燕尾形突起可以和任意另一片缓冲块的燕尾槽配合，组装方便，可采用模块化工艺制造，易于批量加工，拼接的方式不仅方便组装，也可增加更换的便捷性；各缓冲块之间存在间隙，且配合间隙较大，可以让润滑油通过，冷却的润滑油在通过间隙时将因碰撞和摩擦而产生的热量带走。
如图6所示的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，所述活塞总成209包括活塞销209-6、挡板209-2、活塞209-7、弹簧209-8和导向柱209-9，所述活塞销209-6的一端螺纹连接在制动室壳体202上，所述活塞销209-6的另一端与导向柱209-9过盈配合在一起，所述导向柱209-9外设有弹簧209-8和挡板209-2，所述导向柱209-9上设有直径大于挡板209-2内径的轴肩209-4，所述活塞209-7设置在活塞总成209的外周，所述活塞209-7通过螺栓220与压盘204连接在一起。所述弹簧209-8的一端由导向柱209-9上的竖直凸起限位，所述弹簧209-8的另一端由挡板209-2限位，所述活塞209-7内设有用于限制挡板209-2位置的挡圈209-1。本发明的活塞总成209一侧通过活塞销209-6螺纹连接在制动室壳体202上，制动室壳体202内孔靠外侧设置有密封槽和密封圈，挡环209-5布置在密封圈两侧，用以支撑和定位；制动室壳体202内孔靠内侧设置有支撑环槽，支撑环槽内安装支撑环209-3；活塞总成209内部布置有导向柱209-9，导向柱209-9一侧通过弹簧209-8定位，另一侧通过活塞销209-6过盈装配在一起；弹簧209-8通过挡板209-2轴向定位；挡圈209-1布置在挡板209-2外侧，防止挡板外移。工作原理：当摩擦片207未产生磨损时，活塞209-7在液压油的压力作用下，克服弹簧209-8的弹力向摩擦副方向移动，活塞209-7向前移动的过程中推动压盘204，此时压盘204挤压摩擦副，摩擦副对压盘204的反作用力与液压油压力推动活塞209-7的力平衡，压盘204不再向前移动，实现制动；当摩擦片207磨损到一定程度时，在液压力的作用下挡板209-2与导向柱209-9的轴肩接触，压盘204与摩擦副之间仍存在间隙，此时挡板209-2将在液压力的作用下克服活塞销209-6和导向柱209-9之间因过盈配合而产生的摩擦力，推动导向柱209-9继续向前移动，进而推动活塞总成209及压盘204整体向前移动了一段摩擦片207磨损的距离，直至挤压摩擦副实现制动，当制动撤销之后，导向柱209-9和活塞销209-6由于过盈配合，保持在摩擦副磨损之后的位置，实现了摩擦片磨损补偿。往复上述过程即实现实时补偿。
如图11至12所示的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，所述盘托205上设有与钢片208连接的外齿8，所述盘托205上还设有平齿槽205-1和过油槽205-2。本发明的连接盘210设置有内齿，盘托205的外齿与连接盘的内齿相咬合。盘托205通过压板224和螺栓10实现轴向定位。盘托205设置有平齿槽205-1和过油槽205-2。
如图13至图16所示的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，所述制动室壳体202内设有冷却油进油油道24、冷却油回油油道26、环形制动油道22、制动油放油油道27和冷却油放油油道28，所述冷却油进油油道24分别连接有进油管50和冷却油腔21，所述冷却油腔21通过盘托油道205-2连通动力腔，动力腔连通回油腔25，所述回油腔25通过冷却油回油油道26连接有回油管51；所述环形制动油道22连接有制动油腔23。所述连接盘210、轮毂3、轴承31和固定座211之间的空腔形成润滑油腔32。本发明的制动器2与机架之间的冷却油腔21，通过过渡盘201、机架1、制动室壳体202、盘托205、连接盘210、固定座211围成，并利用若干密封圈和浮动密封212进行密封。冷却油腔21与润滑油腔32相互隔离开，互不影响。制动室壳体202在制动油道22侧面设置有若干密封槽和密封圈。制动油放油油道末端和冷却油放油油道末端均设置有内六角堵头。
制动器分两种状态，制动状态与非制动状态。
非制动状态下（车辆正常行驶），连接盘210内齿与盘托205外齿相咬合，盘托205的外齿与摩擦片207的内齿相咬合，轮毂3带着连接盘210转动，连接盘210驱动盘托205转动，摩擦片207随着盘托205转动；钢片208通过外齿与制动室壳体202相连，制动室壳体202通过过渡盘201与机架1相连接，机架1相对静止；摩擦片207、钢片208和缓冲片206之间未压紧，存在间隙，活塞总成209在弹簧的作用下回位。冷却油经进油管50、冷却油进油油道24进入冷却油腔21，冷却油经摩擦片207、钢片208、缓冲片206、压盘204、盘托205的过油槽205-2、205-1之间的间隙流入回油腔25，经冷却油回油油道26、回油管51流出，形成一个未制动状态下的冷却循环过程。
制动状态下，制动油经制动油道22进入制动油腔23，制动油推动活塞总成209轴向移动，活塞总成209与压盘204相对静止，因而活塞总成209推动压盘204轴向移动，压紧缓冲片206、摩擦片207、钢片208，冷却油经进油管50、冷却油进油油道24进入冷却油腔21，冷却油经摩擦片207、钢片208、缓冲片206、压盘204、盘托205的过油槽205-2、205-1之间的间隙流入回油腔25，经冷却油回油油道26、回油管51流出，带走制动摩擦产生的热量，形成一个制动状态下的冷却循环过程。压盘204压紧缓冲片206、摩擦片207、钢片208，产生摩擦力矩，导致摩擦片207停止转动，从而限制轮毂3的转动，最终实现轮胎4减速制动。
本发明的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，由过渡盘、制动室壳体、端盖、压盘、盘托、缓冲片、摩擦片和钢片构成了一个封闭的空间，通过多个活塞推动压盘，进而压紧动、静摩擦片产生摩擦力，所产生的摩擦阻力矩使车轮制动。不仅制动力矩大，制动性能稳定，还解决了因活塞直径过大加工和装配困难的问题，结构简单，易于维护，特别适用于大吨位电传动矿用自卸车。

Claims (10)

1.一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：包括连接机架（1）和轮毂（3）的制动器（2），所述制动器（2）包括过渡盘（201）、制动室壳体（202）、端盖（203）、压盘（204）、盘托（205）、活塞总成（209）、连接盘（210）和固定座（211），所述过渡盘（201）和连接盘（210）分别与连接机架（1）和轮毂（3）连接；所述制动室壳体（202）与过渡盘（201）连接在一起，所述制动室壳体（202）、压盘（204）、端盖（203）和盘托（205）围成的空间内交叉的设有摩擦片（207）和钢片（208），所述摩擦片（207）与盘托（205）连接在一起，所述钢片（208）与制动室壳体（202）连接在一起，组装后的摩擦片（207）和钢片（208）的两侧设有缓冲片（206）；所述压盘（204）的另一侧连接有若干具有磨损补偿功能的活塞总成（209），所述活塞总成（209）与制动室壳体（202）连接在一起；所述制动室壳体（202）内设有测量销（223），所述测量销（223）的一端与压盘（204）接触，所述测量销（223）的另一端通过内六角堵头封闭在制动室壳体（202）内，所述制动器（2）内还设有进油及回油油道。
2.如权利要求1所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述固定座（211）的一侧设有防转销（216），所述机架（1）上设有与防转销（216）配合使用的凹槽（11）。
3.如权利要求1所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述连接盘（210）与固定座（211）和端盖（203）之间均设有浮动油封（212）。
4.如权利要求1所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述缓冲片（206）包括环形钢底板（206-2），所述钢底板（206-2）的外圈均匀的分布有若干轮齿，所述钢底板（206-2）的侧面粘接有若干具有较大弹性的缓冲块（206-1），若干缓冲块（206-1）相互连接成环形，所述缓冲块（206-1）之间设有间隙。
5.如权利要求4所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述缓冲块（206-1）的两端设有凹凸结构，所述凹凸结构分别设有燕尾槽和燕尾形凸起。
6.如权利要求1所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述活塞总成（209）包括活塞销（209-6）、挡板（209-2）、活塞（209-7）、弹簧（209-8）和导向柱（209-9），所述活塞销（209-6）的一端螺纹连接在制动室壳体（202）上，所述活塞销（209-6）的另一端与导向柱（209-9）过盈配合在一起，所述导向柱（209-9）外设有弹簧（209-8）和挡板（209-2），所述导向柱（209-9）上设有直径大于挡板（209-2）内径的轴肩（209-4），所述活塞（209-7）设置在活塞总成（209）的外周，所述活塞（209-7）通过螺栓（220）与压盘（204）连接在一起。
7.如权利要求6所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述弹簧（209-8）的一端由导向柱（209-9）上的竖直凸起限位，所述弹簧（209-8）的另一端由挡板（209-2）限位，所述活塞（209-7）内设有用于限制挡板（209-2）位置的挡圈（209-1）。
8.如权利要求1所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述盘托（205）上设有与钢片（208）连接的外齿（8），所述盘托（205）上还设有平齿槽（205-1）和过油槽（205-2）。
9.如权利要求8所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述制动室壳体（202）内设有冷却油进油油道（24）、冷却油回油油道（26）、环形制动油道（22）、制动油放油油道（27）和冷却油放油油道（28），所述冷却油进油油道（24）分别连接有进油管（50）和冷却油腔（21），所述冷却油腔（21）通过盘托油道（205-2）连通动力腔，动力腔连通回油腔（25），所述回油腔（25）通过冷却油回油油道（26）连接有回油管（51）；所述环形制动油道（22）连接有制动油腔（23）。
10.如权利要求1所述的一种电传动矿用自卸车多活塞湿式制动器，其特征在于：所述连接盘（210）、轮毂（3）、轴承（31）和固定座（211）之间的空腔形成润滑油腔（32）。
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