CN112727958A - 双向制动式刹车机械臂 - Google Patents

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CN112727958A CN202011528688.2A CN202011528688A CN112727958A CN 112727958 A CN112727958 A CN 112727958A CN 202011528688 A CN202011528688 A CN 202011528688A CN 112727958 A CN112727958 A CN 112727958A
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Abstract

本发明公开了一种双向制动式刹车机械臂，包括制动盘和双向制动卡钳；刹车盘体的两侧分别同轴凸设有刹车圆凸台；双向制动卡钳包括卡钳本体及两个双向制动组件；双向制动组件包括轴向刹车片、径向刹车片、两个顺序制动油缸、隔热板和径向制动支架；轴向刹车片弹性滑动连接在卡钳本体内；顺序制动油缸设于卡钳本体；顺序制动油缸具有先后动作的第一输出端和第二输出端；第一输出端与轴向刹车片连接；隔热板连接在第二输出端；径向制动支架与隔热板楔形配合；径向刹车片设于径向制动支架上；本发明以提供足够大的制动力，满足轻负荷制动工况和重负荷制动的工况，利于减缓刹车片的磨损，使用寿命长。

Description

双向制动式刹车机械臂
技术领域
本发明涉及一种双向制动式刹车机械臂。
背景技术
目前的盘式制动为轴向夹持制动，受限于刹车片与盘面接触面积有限，提供的制动力相对较小，同时在轻负荷制动工况和重负荷制动工况下均采用同一刹车片制动，导致刹车片磨损加剧，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种双向制动式刹车机械臂。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种双向制动式刹车机械臂，包括制动盘和双向制动卡钳；所述制动盘包括固定轴和刹车盘体；所述刹车盘体为中空结构，所述刹车盘体通过一轴承组件转动连接在所述固定轴的一端；所述刹车盘体的两侧分别同轴凸设有刹车圆凸台；所述双向制动卡钳包括卡钳本体以及镜向对称设于卡钳本体两端的两个双向制动组件；其中，所述刹车盘体的一部分活动嵌入所述卡钳本体两端之间；每个所述双向制动组件均包括轴向刹车片、径向刹车片、两个并排设置的顺序制动油缸、隔热板和径向制动支架；所述轴向刹车片弹性滑动连接在所述卡钳本体内；所述顺序制动油缸固定在所述卡钳本体上；所述顺序制动油缸具有先后动作的第一输出端和第二输出端；所述顺序制动油缸的第一输出端与所述轴向刹车片连接；所述隔热板连接在所述顺序制动油缸的第二输出端上；所述径向制动支架弹性滑动连接在所述卡钳本体，且与所述隔热板楔形配合；所述径向刹车片设于所述径向制动支架上，且对应位于所述刹车圆凸台的上方；
其中，所述轴向刹车片在所述顺序制动油缸的第一输出端的作用下可沿轴向移动至与所述刹车盘体的侧面接触摩擦；所述径向刹车片在所述顺序制动油缸的第二输出端的作用下以及在所述隔热板与所述径向制动支架的配合下可沿径向移动至与所述刹车圆凸台周面摩擦接触。
本发明进一步地，所述顺序制动油缸包括油缸本体、一级柱塞、二级柱塞、顺序阀弹簧、顺序开启阀和隔热垫；所述油缸本体固定在卡钳本体上；所述油缸本体具有进油孔；所述二级柱塞的一端密封伸入所述油缸本体内；所述隔热板与所述两个顺序制动油缸的一级柱塞的另一端均连接；所述隔热板对应间隔开设有两个避让孔；所述一级柱塞的一端活动穿过所述避让孔后活动伸入所述二级柱塞内；所述顺序开启阀设于所述一级柱塞内；所述顺序阀弹簧设于所述一级柱塞内，且其两端分别与所述顺序开启阀和一级柱塞抵接；所述二级柱塞内还设有回油槽以及均布有多个二级回油孔；所述多个二级回油孔的一端均与所述回油槽连通，所述多个二级回油孔的另一端均沿平行轴向方向贯穿所述二级柱塞的一端端面；所述一级柱塞上还均布有多个一级回油孔；所述多个一级回油孔均与所述回油槽连通。
本发明进一步地，所述隔热板设有第一楔形台，所述第一楔形台的斜面朝向；所述径向制动支架设有第二楔形台；所述第二楔形台的斜面朝下，并与所述第一楔形台的斜面的贴靠。
本发明进一步地，所述径向刹车片呈圆弧状设置。
本发明进一步地，所述轴向刹车片与所述卡钳本体之间设置有两个间隔并排的复位弹片。
本发明进一步地，所述径向制动支架与卡钳本体之间连接有复位拉簧。
本发明进一步地，所述刹车盘体包括第一盘体和第二盘体；所述第一盘体与第二盘体之间通过多个间隔加强筋连接在一起；所述第一盘体、第二盘体以及多个加强筋一体成型设置。
本发明进一步地，所述加强筋呈弧形状设置。
本发明进一步地，相邻两所述加强筋之间还间隔设有多个热双金属片。
本发明的有益效果为：本发明通过在刹车盘体两侧均凸设刹车圆凸台，以及在卡钳本体上镜向对称设置两个双向制动组件，从而利用顺序制动油缸的第一输出端、第二输出端能够分别先后驱动轴向刹车片与刹车盘体侧面摩擦接触、径向刹车片与刹车圆凸台摩擦接触，进而实现轴向刹车制动和径向刹车制动，从而可以提供足够大的制动力，以满足轻负荷制动工况和重负荷制动的工况，利于减缓刹车片的磨损，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明另一视角的立体图；
图3是本发明的双向制动卡钳的分解示意图；
图4是本发明的双向制动卡钳的一剖视图；
图5是本发明的两个顺序制动油缸的分解示意图；
图6是本发明的制动盘的一剖面示意图；
图7是本发明的制动盘的立体图；
附图标记说明：1、制动盘；11、固定轴；12、刹车盘体；121、刹车圆凸台；122、第一盘体；123、第二盘体；124、加强筋；125、热双金属片；13、轴承组件；2、双向制动卡钳；21、卡钳本体；22、双向制动组件；221、轴向刹车片；222、径向刹车片；223、顺序制动油缸；2231、油缸本体；22311、进油孔；2232、一级柱塞；22321、一级回油孔；2233、二级柱塞；22331、回油槽；22332、二级回油孔；2234、顺序阀弹簧；2235、顺序开启阀；2236、隔热垫；224、隔热板；2241、第一楔形台；225、径向制动支架；2251、第二楔形台；226、复位弹片；227、复位拉簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图7所示，本实施例所述的一种双向制动式刹车机械臂，包括制动盘1和双向制动卡钳2；所述制动盘1包括固定轴11和刹车盘体12；所述刹车盘体12为中空结构，所述刹车盘体12通过一轴承组件13转动连接在所述固定轴11的一端；所述刹车盘体12的两侧分别同轴凸设有刹车圆凸台121；所述双向制动卡钳2包括卡钳本体21以及镜向对称设于卡钳本体21两端的两个双向制动组件22；其中，所述刹车盘体12的一部分活动嵌入所述卡钳本体21两端之间；每个所述双向制动组件22均包括轴向刹车片221、径向刹车片222、两个并排设置的顺序制动油缸223、隔热板224和径向制动支架225；所述轴向刹车片221弹性滑动连接在所述卡钳本体21内；所述顺序制动油缸223固定在所述卡钳本体21上；所述顺序制动油缸223具有先后动作的第一输出端和第二输出端；所述顺序制动油缸223的第一输出端与所述轴向刹车片221连接；所述隔热板224连接在所述顺序制动油缸223的第二输出端上；所述径向制动支架225弹性滑动连接在所述卡钳本体21，且与所述隔热板224楔形配合；所述径向刹车片222设于所述径向制动支架225上，且对应位于所述刹车圆凸台121的上方；
其中，所述轴向刹车片221在所述顺序制动油缸223的第一输出端的作用下可沿轴向移动至与所述刹车盘体12的侧面接触摩擦；所述径向刹车片222在所述顺序制动油缸223的第二输出端的作用下以及在所述隔热板224与所述径向制动支架225的配合下可沿径向移动至与所述刹车圆凸台121周面摩擦接触。
本实施例的工作方式是：安装时，刹车盘体12与外界车轮固定连接，固定轴11的另一端连接在外界车身上；工作时，外界车轮带动刹车盘体12转动，刹车盘体12相对固定轴11转动，当进行轻负荷制动时，卡钳本体21两端上的两个双向制动组件22同步工作，此时顺序制动油缸223的第一输出端首先推动轴向刹车片221朝向刹车盘体12移动，即位于刹车盘体12两侧的轴向刹车片221同步与刹车盘体12接触摩擦，进行轴向刹车制动，达到制动效果；而在进行重负荷制动时，在进行轴向刹车制动的基础上，顺序制动油缸223的第二输出端工作，经由径向制动支架225与隔热板224的楔形配合将第二输出端的轴向力转换为沿径向方向，使得径向制动支架225带动径向刹车片222朝向径向移动，直至径向刹车片222与刹车圆凸台121的周面摩擦接触，进行径向刹车制动，如此利用轴向刹车制动和径向刹车制动，达到更大的制动力，以满足重负荷制动工况。
本实施例通过在刹车盘体12两侧均凸设刹车圆凸台121，以及在卡钳本体21上镜向对称设置两个双向制动组件22，从而利用顺序制动油缸223的第一输出端、第二输出端能够分别先后驱动轴向刹车片221与刹车盘体12侧面摩擦接触、径向刹车片222与刹车圆凸台121摩擦接触，进而实现轴向刹车制动和径向刹车制动，从而可以提供足够大的制动力，以满足轻负荷制动工况和重负荷制动的工况，利于减缓刹车片的磨损，使用寿命长。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述顺序制动油缸223包括油缸本体2231、一级柱塞2232、二级柱塞2233、顺序阀弹簧2234、顺序开启阀2235和隔热垫2236；所述油缸本体2231固定在卡钳本体21上；所述油缸本体2231具有进油孔22311；所述二级柱塞2233的一端密封伸入所述油缸本体2231内；所述隔热板224与所述两个顺序制动油缸223的一级柱塞2232的另一端均连接；所述隔热板224对应间隔开设有两个避让孔；所述一级柱塞2232的一端活动穿过所述避让孔后活动伸入所述二级柱塞2233内；所述顺序开启阀2235设于所述一级柱塞2232内；所述顺序阀弹簧2234设于所述一级柱塞2232内，且其两端分别与所述顺序开启阀2235和一级柱塞2232抵接；所述二级柱塞2233内还设有回油槽22331以及均布有多个二级回油孔22332；所述多个二级回油孔22332的一端均与所述回油槽22331连通，所述多个二级回油孔22332的另一端均沿平行轴向方向贯穿所述二级柱塞2233的一端端面；所述一级柱塞2232上还均布有多个一级回油孔22321；所述多个一级回油孔22321均与所述回油槽22331连通。本实施例中，优选地，两个顺序制动油缸223的油缸本体2231一体成型，安装更便捷。
初始时，顺序开启阀2235在顺序阀弹簧2234的作用下，相对各个一级回油孔22321更靠近进油孔22311位置，二级柱塞2233的端面与油缸本体2231的内端面贴靠；在轻负荷制动工况时，液压油分别通过进油孔22311进入两个顺序制动油缸223内，此时在油压作用下，一级柱塞2232相对油缸本体2231向外伸出，从而推动轴向刹车片221与刹车盘体12接触摩擦，接着顺序开启阀2235压缩顺序阀弹簧2234，顺序开启阀2235相对一级柱塞2232移动，当各个一级回油孔22321相对顺序开启阀2235更靠近进油孔22311位置时，即各个一级回油孔22321与进油孔22311连通了，此时液压油经由各个一级回油孔22321进入回油槽22331内，然后经由各个二级回油孔22332流入二级柱塞2233的端面与油缸本体2231的内端面之间，然后在油压作用下，二级柱塞2233相对油缸本体2231伸出，推动隔热板224移动，经过隔热板224与径向制动支架225的楔形配合，使得径向制动支架225朝向径向方向移动，从而带动径向刹车片222沿着径向与刹车圆凸台121接触摩擦，实现径向刹车制动；如此设置，达到一级柱塞2232和二级柱塞2233的先后伸出动作，从而实现轴向刹车制动与径向刹车制动先后工作，以满足不同负荷制动工况。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述隔热板224设有第一楔形台2241，所述第一楔形台2241的斜面朝向；所述径向制动支架225设有第二楔形台2251；所述第二楔形台2251的斜面朝下，并与所述第一楔形台2241的斜面的贴靠。如此设置，将隔热板224的轴向力转换为沿径向方向，结构巧妙。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述径向刹车片222呈圆弧状设置。如此设置，增大径向刹车片222与刹车圆凸台121的接触面积，从而提供更大的制动力，同时使得径向刹车片222的轮廓与刹车圆凸台121的周面相适配，使得径向刹车片222受力更均衡。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述轴向刹车片221与所述卡钳本体21之间设置有两个间隔并排的复位弹片226。如此设置，在轴向刹车片221进行轴向刹车制动完成后，两个复位弹片226为轴向刹车片221提供复位动力，同时也利于一级柱塞2232复位。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述径向制动支架225与卡钳本体21之间连接有复位拉簧227。如此设置，利用复位拉簧227为径向制动支架225提供复位动力，进而间接为二级柱塞2233提供复位动力。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述刹车盘体12包括第一盘体122和第二盘体123；所述第一盘体122与第二盘体123之间通过多个间隔加强筋124连接在一起；所述第一盘体122、第二盘体123以及多个加强筋124一体成型设置，保证刹车盘体12的强度。如此设置，利于刹车盘体12的散热。本实施例中，所述轴承组件13包括一轴承座和两个深沟球轴承，轴承座上均布有多个螺柱，轴承座设于第一盘体122上的刹车圆凸台121内，各个螺柱沿轴向活动穿出该刹车圆凸台121；轴承座通过两个深沟球轴承转动连接在上固定轴11上。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述加强筋124呈弧形状设置。如此设置，利于将外界空气流引流入第一盘体122和第二盘体123之间，从而加速刹车盘体12的冷却。
基于上述实施例的基础上，进一步地，相邻两所述加强筋124之间还间隔设有多个热双金属片125。如此设置，利用热双金属片125的热膨胀系数不同，使得热双金属片125在受热后曲率发生变化，从而增大两个相邻加强筋124之间空气通量，及时将刹车盘体12产生的热量带走。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (9)

1.一种双向制动式刹车机械臂，其特征在于，包括制动盘(1)和双向制动卡钳(2)；
所述制动盘(1)包括固定轴(11)和刹车盘体(12)；所述刹车盘体(12)为中空结构，所述刹车盘体(12)通过一轴承组件(13)转动连接在所述固定轴(11)的一端；所述刹车盘体(12)的两侧分别同轴凸设有刹车圆凸台(121)；
所述双向制动卡钳(2)包括卡钳本体(21)以及镜向对称设于卡钳本体(21)两端的两个双向制动组件(22)；其中，所述刹车盘体(12)的一部分活动嵌入所述卡钳本体(21)两端之间；每个所述双向制动组件(22)均包括轴向刹车片(221)、径向刹车片(222)、两个并排设置的顺序制动油缸(223)、隔热板(224)和径向制动支架(225)；所述轴向刹车片(221)弹性滑动连接在所述卡钳本体(21)内；所述顺序制动油缸(223)固定在所述卡钳本体(21)上；所述顺序制动油缸(223)具有先后动作的第一输出端和第二输出端；所述顺序制动油缸(223)的第一输出端与所述轴向刹车片(221)连接；所述隔热板(224)连接在所述顺序制动油缸(223)的第二输出端上；所述径向制动支架(225)弹性滑动连接在所述卡钳本体(21)，且与所述隔热板(224)楔形配合；所述径向刹车片(222)设于所述径向制动支架(225)上，且对应位于所述刹车圆凸台(121)的上方；
其中，所述轴向刹车片(221)在所述顺序制动油缸(223)的第一输出端的作用下可沿轴向移动至与所述刹车盘体(12)的侧面接触摩擦；所述径向刹车片(222)在所述顺序制动油缸(223)的第二输出端的作用下以及在所述隔热板(224)与所述径向制动支架(225)的配合下可沿径向移动至与所述刹车圆凸台(121)周面摩擦接触。
2.根据权利要求1所述的双向制动式刹车机械臂，其特征在于，所述顺序制动油缸(223)包括油缸本体(2231)、一级柱塞(2232)、二级柱塞(2233)、顺序阀弹簧(2234)、顺序开启阀(2235)和隔热垫(2236)；所述油缸本体(2231)固定在卡钳本体(21)上；所述油缸本体(2231)具有进油孔(22311)；所述二级柱塞(2233)的一端密封伸入所述油缸本体(2231)内；所述隔热板(224)与所述两个顺序制动油缸(223)的一级柱塞(2232)的另一端均连接；所述隔热板(224)对应间隔开设有两个避让孔；所述一级柱塞(2232)的一端活动穿过所述避让孔后活动伸入所述二级柱塞(2233)内；所述顺序开启阀(2235)设于所述一级柱塞(2232)内；所述顺序阀弹簧(2234)设于所述一级柱塞(2232)内，且其两端分别与所述顺序开启阀(2235)和一级柱塞(2232)抵接；所述二级柱塞(2233)内还设有回油槽(22331)以及均布有多个二级回油孔(22332)；所述多个二级回油孔(22332)的一端均与所述回油槽(22331)连通，所述多个二级回油孔(22332)的另一端均沿平行轴向方向贯穿所述二级柱塞(2233)的一端端面；所述一级柱塞(2232)上还均布有多个一级回油孔(22321)；所述多个一级回油孔(22321)均与所述回油槽(22331)连通。
3.根据权利要求1所述的双向制动式刹车机械臂，其特征在于，所述隔热板(224)设有第一楔形台(2241)，所述第一楔形台(2241)的斜面朝向；所述径向制动支架(225)设有第二楔形台(2251)；所述第二楔形台(2251)的斜面朝下，并与所述第一楔形台(2241)的斜面的贴靠。
4.根据权利要求1所述的双向制动式刹车机械臂，其特征在于，所述径向刹车片(222)呈圆弧状设置。
5.根据权利要求1所述的双向制动式刹车机械臂，其特征在于，所述轴向刹车片(221)与所述卡钳本体(21)之间设置有两个间隔并排的复位弹片(226)。
6.根据权利要求1所述的双向制动式刹车机械臂，其特征在于，所述径向制动支架(225)与卡钳本体(21)之间连接有复位拉簧(227)。
7.根据权利要求1所述的双向制动式刹车机械臂，其特征在于，所述刹车盘体(12)包括第一盘体(122)和第二盘体(123)；所述第一盘体(122)与第二盘体(123)之间通过多个间隔加强筋(124)连接在一起；所述第一盘体(122)、第二盘体(123)以及多个加强筋(124)一体成型设置。
8.根据权利要求7所述的双向制动式刹车机械臂，其特征在于，所述加强筋(124)呈弧形状设置。
9.根据权利要求1所述的双向制动式刹车机械臂，其特征在于，相邻两所述加强筋(124)之间还间隔设有多个热双金属片(125)。
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