CN113531017A - 一种行车盘式制动器的磨损补偿装置及其自补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行车盘式制动器的磨损补偿装置及其自补偿方法，属于制动器领域。所述补偿装置设置在固定杆上，适于调整钳体和活塞之间的相对位置；其包括：滑动安装在所述固定杆上的弹簧压板，过盈安装在所述活塞内壁上、适于限定所述弹簧压板位置的固定螺母，与所述固定杆过盈配合的调节胀套，设置在所述调节胀套一侧、呈“L”形的调节衬套，放置在所述调节胀套和调节衬套上的弹簧导套，以及一端设置在所述弹簧导套上，另一端与所述弹簧压板相连接的弹性件。本发明通过弹性件将活塞压回，保证摩擦片不会与制动盘拖磨，从而避免持续生热引起制动器密封失效，导致行车安全。

Description

一种行车盘式制动器的磨损补偿装置及其自补偿方法

技术领域

本发明属于制动器领域，尤其是一种行车盘式制动器的磨损补偿装置及其自补偿方法。

背景技术

盘式制动器，包括动力源，运动传动动力的传动组件，以及与制动盘相抵用于实现制动效果的摩擦片。常见的传动组件包括：活塞推杆、齿轮传动等方式，干式摩擦片长期使用后会产生磨损。如果没有磨损自动补偿，必然会引起导致系统响应延迟，车辆刹车距离延长，运行平稳性降低。加入磨损自动补偿装置，可以改变制动器活塞的初始位置，保证活塞行程始终一致，从而使车辆始终保持良好的制动性能。

现有的磨损补偿装置，一般需要人工或传感器进行频繁的测量，获得摩擦盘的磨损量，然后根据这个磨损量进一步执行磨损补偿，通常自动化水平低，维护运营成本较高，容易受到外界环境的干扰，形成安全隐患。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种行车盘式制动器的磨损补偿装置及其自补偿方法，以解决背景技术所涉及的问题。

本发明提供一种行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述制动器包括：

钳体，包括本体部，设置在所述本体部一侧、一端敞开的第一安装空间，以及一端固定安装在所述本体部上、另一端位于所述第一安装空间中部的固定杆；

活塞，安装在所述本体部和固定杆之间，可沿着所述第一安装空间水平移动；所述活塞靠近钳体的一侧敞开形成第二安装空间；

补偿装置，设置在所述第二安装空间内，适于调整所述钳体和活塞之间的相对位置；

其中，所述补偿装置包括：滑动安装在所述固定杆上的弹簧压板，过盈安装在所述活塞内壁上、适于限定所述弹簧压板位置的固定螺母，与所述固定杆过盈配合的调节胀套，设置在所述调节胀套一侧、呈“L”形的调节衬套，放置在所述调节胀套和调节衬套上的弹簧导套，以及一端设置在所述弹簧导套上、另一端与所述弹簧压板相连接的弹性件。

优选地或可选地，所述活塞远离钳体的外侧安装有摩擦片，在所述活塞的带动下与制动盘相抵，实现制动。

优选地或可选地，所述弹簧导套靠近弹簧压板的一侧设置有下翻边，所述下翻边与所述固定杆相抵；所述弹簧导套的另一侧设置有上翻边，所述上翻边与所述调节衬套上边缘相对齐，所述上翻边与所述弹性件的一端相抵。

优选地或可选地，所述固定杆的一端穿过所述本体部，其外侧通过防松垫圈和安装螺母固定限位。

优选地或可选地，所述固定杆和本体部之间通过密封圈和密封压板进行密封。

优选地或可选地，所述密封圈为角密封。

优选地或可选地，所述钳体、所述活塞内侧、固定螺母和弹簧压板形成压力腔室，所述压力腔室适于提供所述活塞制动的动力。

优选地或可选地，所述压力腔室与液压机或气源相连接。

本发明还提供一种行车盘式制动器的磨损补偿装置的自补偿方法，所述方法包括：

当摩擦片出现磨损后，开始制动时，活塞上的固定螺母推动弹簧压板移动距离A，所述距离A为摩擦片未磨损时，活塞的正常行程；

然后，活塞继续运动至与制动盘相抵，同时，固定螺母继续推动弹簧导套与调节胀套向前移动距离Δ，所述距离Δ应当与摩擦片的摩擦损耗量相同；

制动缓解时，活塞不再受外力作用，弹性件储存的回弹力推动弹簧压板、固定螺母和活塞回位，直至弹性件恢复原长，此时活塞的位置相对于初始位置向前移动了距离Δ。

优选地或可选地，所述方法还包括：

所述调节胀套与固定杆的过盈力大于所述弹性件的紧压力，小于所述固定螺母与活塞之间过盈力。

本发明涉及一种行车盘式制动器的磨损补偿装置及其自补偿方法，相较于现有技术，具有如下有益效果：

1、本发明可根据摩擦片实时磨损量，精确调节活塞初始位置，不需要进行人工手动测量，也不需要添加任何传感器，降低了维护运营等成本；

2、本发明磨损补偿装置在制动器的内部，避免了泥沙走石等外界的干扰，安全可靠；而且不需要借助或改变任何外部动力源，比如电机，或改变制动液压强等，避免了紧急情况下的无法调节；

3、本发明通过弹性件，将活塞压回，保证摩擦片不会与制动盘拖磨，从而避免持续生热引起制动器密封失效，导致行车安全。避免无效制动引起摩擦片寿命降低，有利于延长维保时间。且弹性件初末位置随着磨损的增加而改变，保证弹性件压缩量始终一致，从而保证活塞回位力稳定持续；

4、本发明的活塞始终保持统一较小的行程，避免了运动距离变化引起的冲击，既能保证了运行平稳性，也能保证液压系统响应时间始终一致，从而保证制动性能始终如一；

5、本发明的活塞初始位置首次设定完成即可，日常维修保养过程中，不再需要特别关注，使用方便；

6、本发明的整体尺寸较小，且补偿装置整体安装在活塞内腔，不影响活塞推力及制动力。特别适合空间受限的场合；

7、本发明通过在调节胀套的径向开槽，过盈力过大时，槽口尺寸会变大，接触的周长变小，从而降低了过盈力，保证过盈力合适，降低加工难度；

8、通过一定厚度定制螺母轴向定位，并辅助螺纹胶等手段实现防松，因此所述固定螺母能承受较大轴向力，更调整精确可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一。

图2是本发明的结构示意图二。

图3是本发明中密封圈的局部放大图。

图4是本发明中固定螺母的截面示意图。

图5是本发明中固定螺母的安装示意图。

图6是现有技术中调节胀套的形状示意图。

图7是本发明中调节胀套的形状示意图。

附图标记为：钳体100、本体部110、第一安装空间120、固定杆130、防松垫圈131、安装螺母132、密封圈133、密封压板134、角密封133a；

活塞200、第二安装空间210；

补偿装置300、弹簧压板310、固定螺母320、调节胀套330、调节衬套340、弹簧导套350、外螺纹321、安装槽322、铁丝323、螺纹胶324、下翻边351、上翻边352、弹性件360；

摩擦片400、制动盘500、压力腔室600；

距离A为活塞行程、距离B为弹簧压板与弹簧导套之间的间隙、距离Δ为摩擦片磨损值。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参阅附图1至7，一种行车盘式制动器的磨损补偿装置，其中，所述制动器包括：钳体100、本体部110、第一安装空间120、固定杆130、防松垫圈131、安装螺母132、密封圈133、密封压板134、角密封133a、活塞200、第二安装空间210、补偿装置300、弹簧压板310、固定螺母320、调节胀套330、调节衬套340、弹簧导套350、外螺纹321、安装槽322、铁丝323、螺纹胶324、下翻边351、上翻边352、弹性件360、摩擦片400、制动盘500、压力腔室600。

其中，所述钳体100的本体部110的截面形状为“匚”，在所述本体部110的一侧设置第一安装空间120，所述第一安装空间120一侧敞开，形成开口部，在所述第一安装空间120内安装有所述制动器的传动组件。固定杆130的一端穿过所述本体部110、并通过防松垫圈131和安装螺母132固定在所述本体部110上，另一端位于所述第一安装空间120的中部。所述固定杆130通过与钳体100内圆配合、周向定位，在固定端阶梯轴肩轴向定位，具有更好的轴向稳定性，保证其它零件具有良好的对中性。

所述活塞200安装在所述本体部110和固定杆130之间，具体地，所述活塞200外部与钳体100相抵，内部套装在所述固定杆130内，可沿着所述第一安装空间120水平移动，在所述活塞200远离钳体100的外侧安装有摩擦片400，在所述活塞200的带动下与制动盘500相抵，实现制动。所述固定杆130和本体部110之间通过密封圈133和密封压板134进行密封，优选地，所述密封圈133为角密封133a。所述角密封133a能够实现轴向密封，结构更简单实用，加工面少。另外，在所述活塞200靠近钳体100的一侧敞开形成第二安装空间210，在所述第二安装空间210内安装有补偿装置300，用于调整所述活塞200的位置，实现摩擦片400磨损后的自动补偿。

所述补偿装置300包括：滑动安装在所述固定杆130上的弹簧压板310，过盈安装在所述活塞200内壁上、适于限定所述弹簧压板310位置的固定螺母320，与所述固定杆130过盈配合的调节胀套330，设置在所述调节胀套330一侧、呈“L”形的调节衬套340，放置在所述调节胀套330和调节衬套340上的弹簧导套350，以及一端设置在所述弹簧导套350上，另一端与所述弹簧压板310相连接的弹性件360。在本实施例中，所述弹性件360为回弹弹簧。

具体而言，所述弹簧导套350靠近弹簧压板310的一侧设置有下翻边351，所述下翻边351与所述固定杆130相抵；所述弹簧导套350的另一侧设置有上翻边352，所述上翻边352与所述调节衬套340上边缘相对齐，适于与所述弹性件360的一端相抵。由于弹性件360在组装时既需要有一定压紧力，因此，所述弹簧导套350应该具有一定刚度，防止压弯变形，否则衬套会在第二安装空间210内晃动，引起异响；如此设置，通过具有一定刚度的弹簧导套350限制所述弹性件360的位置，从而避免弹性件360的松动，避免异响的发生，延长弹性件360的使用寿命。

在进一步实施例中，所述钳体100、所述活塞200内侧、固定螺母320和弹簧压板310形成压力腔室600，所述压力腔室600与液压机或气源相连接，通过液压油或压力气体，提供活塞200运动的动力，实现对制动盘500的制动。当然对于本领域技术人员而言，所述压力腔室600还可以为其它形式的动力源。

在进一步实施例中，在安装过程中，需要保证所述固定螺母320与活塞200之间过盈力大于所述调节胀套330与固定杆130的过盈力，所述调节胀套330与固定杆130的过盈力大于所述弹性件360的紧压力；在本实施例中，由于所述固定螺母320与活塞200之间采用铁丝和螺纹胶连接，因此，所述固定螺母320与活塞200之间过盈力即为所述固定螺母320与活塞轴向粘结力。否则，在实际补偿过程中，固定螺母320和弹性件360会优先于所述调节胀套330发生相对滑移，进而导致会出现定位不准，在间隙调节过程中可能导致准确性降低。

具体而言，由于现有的弹性止挡件一般只能限位，承受轴向力有限，产生弹性变形后，间隙调节准确性大幅度降低。因此，在本实例中，对弹簧压板310进行弹性止挡时，通过一定厚度固定螺母320轴向定位，并辅助螺纹胶324等手段实现防松，因此所述固定螺母320能承受较大轴向力，安装过程可调试空间更大、方便安装，间隙调节更为过程精确可靠。

所述固定螺母320的结构见附图4和附图5，外圆周方向加工外螺纹321，与活塞200内螺纹拧紧，固定螺母320端面与活塞200端面均开槽，形成安装槽322，在所述安装槽322内安装铁丝323，将固定螺母320和活塞200固定在一起，再配合高强度螺纹胶324，实现双重防松。在本实施例中，所述固定螺母320的厚度为5.5mm，当然这不意味着所述固定螺母320为标准件，在实际操作过程中，需要根据实际轴向力大小，计算得到适合的厚度。

通过上文，可以发现调节胀套330安装时的过盈力大小，决定了整个磨损补偿装置300的精度和使用寿命，参见附图6，现有的常规调节胀套330的形状为圆环形，需要精确保证调节胀套330内孔尺寸和固定杆130尺寸，从而保证过盈力，但是这大大的增大了加工难度。因此，在实施例中，参阅附图7，通过在调节胀套330的径向开槽，过盈力过大时，槽口尺寸会变大，接触的周长变小，从而降低了过盈力，保证过盈力合适，降低加工难度。

其中，调节胀套330应采用具有一定塑性、弹性且耐磨的材料，防止过盈力压裂损坏，一般这样的材料成本较高。而在本实施例中，所述调节衬套340用于转接调节胀套330，直接限定活塞200初始位置，具有一定抗压能力即可。不仅能够降低调节胀套330的材料成本，而且能够更好的调整所述限定活塞200的位置。

为了方便理解行车盘式制动器的磨损补偿装置300的技术方案，对其工作原理做出简要说明：对于本领域技术人员而言，可以理解的是，所述活塞200的初始位置由调节胀套330确定。因此，在制动实施时，外力推动活塞200向右侧移动，进而推动摩擦片400压紧制动盘500，实现制动。同时，与活塞200连接的固定螺母320推动弹簧压板310和弹簧向同方向移动，由于所述调节胀套330与固定杆130的过盈力大于所述弹性件360的紧压力，调节胀套330相对固定杆130静止，弹簧导套350被调节胀套330限位，导致活塞200向右侧移动过程中，弹性件360被持续压紧。制动缓解时，活塞200不再受外力作用，弹性件360储存的弹力推动弹簧压板310、固定螺母320和活塞200回位，直至弹性件360恢复原长。

也就是说，摩擦片400未磨损前，活塞200行程为距离A，由于弹簧压板310与弹簧导套350之间的间隙距离B大于或等于活塞200行程距离A，因此弹簧压板310不会与弹簧导套350发生相互作用。当摩擦片400磨损距离Δ后，活塞200上的固定螺母320推动弹簧压板310移动距离A后，继续推动弹簧导套350与调节胀套330向前移动距离Δ，进而，使得活塞200的初始位置也向前移动了距离Δ，正好补偿了摩擦片400磨损，实现磨损自动补偿。该磨损自动补偿装置300不需要通过测量磨损值，手动调节；根据实际磨损值，精确调节间隙，调节量的多少随着磨损量的变化而变化，调节胀套330与固定杆130的过盈量控制在一定范围内，既能在制动过程中，保证调节胀套330位置不会随意变化；也能在自补偿过程中，保证固定螺母320能够推动调节胀套330移动实现磨损量补偿。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述制动器包括：

钳体，包括本体部，设置在所述本体部一侧、一端敞开的第一安装空间，以及一端固定安装在所述本体部上、另一端位于所述第一安装空间中部的固定杆；

活塞，安装在所述本体部和固定杆之间，可沿着所述第一安装空间水平移动；所述活塞靠近钳体的一侧敞开形成第二安装空间；

补偿装置，设置在所述第二安装空间内，所述补偿装置适于调整所述钳体和活塞之间的相对位置；

其中，所述补偿装置包括：滑动安装在所述固定杆上的弹簧压板，过盈安装在所述活塞内壁上、适于限定所述弹簧压板位置的固定螺母，与所述固定杆过盈配合的调节胀套，设置在所述调节胀套一侧、呈“L”形的调节衬套，放置在所述调节胀套和调节衬套上的弹簧导套，以及一端设置在所述弹簧导套上、另一端与所述弹簧压板相连接的弹性件。

2.根据权利要求1所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述活塞远离钳体的外侧安装有摩擦片，在所述活塞的带动下与制动盘相抵，实现制动。

3.根据权利要求1所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述弹簧导套靠近弹簧压板的一侧设置有下翻边，所述下翻边与所述固定杆相抵；所述弹簧导套的另一侧设置有上翻边，所述上翻边与所述调节衬套上边缘相对齐，所述上翻边与所述弹性件的一端相抵。

4.根据权利要求1所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述固定杆的一端穿过所述本体部，其外侧通过防松垫圈和安装螺母固定限位。

5.根据权利要求4所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述固定杆和本体部之间通过密封圈和密封压板进行密封。

6.根据权利要求5所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述密封圈为角密封。

7.根据权利要求1所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述钳体、所述活塞内侧、固定螺母和弹簧压板形成压力腔室，所述压力腔室适于提供所述活塞制动的动力。

8.根据权利要求7所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置，其特征在于，所述压力腔室与液压机或气源相连接。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置的自补偿方法，其特征在于，包括：

当摩擦片出现磨损后，开始制动时，活塞上的固定螺母推动弹簧压板移动距离A，所述距离A为摩擦片未磨损时，活塞的正常行程；

然后，活塞继续运动至与制动盘相抵，同时，固定螺母继续推动弹簧导套与调节胀套向前移动距离Δ，所述距离Δ应当与摩擦片的摩擦损耗量相同；

制动缓解时，活塞不再受外力作用，弹性件储存的回弹力推动弹簧压板、固定螺母和活塞回位，直至弹性件恢复原长，此时活塞的位置相对于初始位置向前移动了距离Δ。

10.根据权利要求9所述的行车盘式制动器的磨损补偿装置的自补偿方法，其特征在于，包括：

所述调节胀套与固定杆的过盈力大于所述弹性件的紧压力，小于所述固定螺母与活塞之间过盈力。

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