CN113685462B - 一种制动器的螺旋滚道加压机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制动器的螺旋滚道加压机构，包括支撑体、转动盘、滚珠、循环管和推力轴承，所述转动盘安装于所述支撑体内侧，所述推力轴承设置于所述转动盘与动摩擦片之间，所述支撑体与所述转动盘之间设置有圆柱螺线形的内滚道，所述循环管固定于所述支撑体的外表面，所述循环管为中空的结构，其内部的中空区域形成外滚道，所述外滚道与所述内滚道连通形成闭合的循环滚道，多个所述滚珠逐个抵接的排布于所述循环滚道内。本发明提供的制动器的螺旋滚道加压机构不容易发生支撑体变形导致的卡死现象。

Description

一种制动器的螺旋滚道加压机构

【技术领域】

本发明涉及车辆制动器技术领域，尤其具体涉及一种制动器的螺旋滚道加压机构。

【背景技术】

坦克、重型车辆、履带车辆、装甲车辆和高铁等车辆均具有重量大的特点，某些车辆还要求具有较高的车速和较高的机动性其等要求，使得车辆结构设计和制造面临巨大的调整。制动器是车辆实现加减速和各种机动动作的核心部件，对车辆的整体性能起到关键的作用。

对于履带式车辆，通常采用多盘式弹子加压制动结构，支撑体与转动盘之间设置滚珠槽，滚珠槽内安装滚珠，多个滚珠沿同一个水平面设置，在制动和机动行使过程中，存在由于较高的制动载荷和车速导致支撑体温度升高，滚珠槽容易出现变形导致滚珠在滚珠槽内出现卡死现象。因此，实有必要提供一种制动器的螺旋滚道加压机构以解决上述问题。

【发明内容】

本发明提供一种制动器的螺旋滚道加压机构，具有较高的力传递效率和增力效果，并且支撑体的变形更小。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种制动器的螺旋滚道加压机构，包括支撑体、转动盘、滚珠、循环管和推力轴承，所述转动盘安装于所述支撑体内侧，所述推力轴承设置于所述转动盘与动摩擦片之间，所述支撑体与所述转动盘之间设置有圆柱螺线形的内滚道，所述循环管固定于所述支撑体的外表面，所述循环管为中空的结构，其内部的中空区域形成外滚道，所述外滚道与所述内滚道连通形成闭合的循环滚道，多个所述滚珠逐个抵接的排布于所述循环滚道内。

优选的，所述支撑体、转动盘及所述推力轴承的中轴线位于同一直线上。

优选的，所述支撑体包括位于内侧的内表面及与所述内表面相对设置的外表面，所述内表面向靠近所述外表面方向凹陷有第一螺旋槽，所述外表面向靠近所述内表面方向凹陷形成有安装槽，所述支撑体还贯穿设置有两个循环通孔，其中一个所述循环通孔与所述第一螺旋槽的首端连通，另一个所述循环通孔与所述第一螺旋槽的末端连通，所述循环管固定于所述安装槽内，且所述循环管的两端开口分别与两个所述循环通孔连通。

优选的，所述第一螺旋槽的水平投影为优弧。

优选的，所述转动盘向远离所述支撑体方向凹陷形成有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽与所述第一螺旋槽配合形成所述内滚道，所述转动盘与所述支撑体之间还设置有密封环，所述密封环的数量为两个，两个所述密封环分别设置于所述第二螺旋槽的相对两侧。

优选的，所述循环管包括两个相对设置的两个第一部分及连接两个所述第一部分的第二部分，所述第一部分与所述循环通孔正对设置，所述第一部分和所述第二部分之间平滑过渡。

优选的，所述推力轴承包括两个平行间隔的轴承座圈及夹设于两个所述轴承座圈之间的保持架，其中一个所述轴承座圈与所述转动盘连接，另一个所述轴承座圈与动摩擦片连接，所述保持架上贯穿形成多个滚子槽，所述滚子槽内安装有滚子，所述滚子夹设于两个所述轴承座圈之间，所述滚子槽对所述滚子形成限位。

优选的，所述滚子沿所述保持架的径向方向放置，多个所述滚子沿所述保持架的中轴线呈环形阵列分布。

优选的，所述滚子为圆柱形滚子。

与相关技术相比，通过设置圆柱螺线形的滚道，利用滚子的螺旋运动驱动转动盘产生轴向位移，同时将作动扭矩转换为作动压力，具有较高的力传递效率和增力效果。再者，与传统弹子加压机构的偏心加载相比，采用螺旋加载的方式，增加了与支撑体的接触面积，使得支撑体的变形更小，不容易发生支撑体变形导致的卡死现象。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明提供的一种制动器的螺旋滚道加压机构的结构示意图；

图2为图一所示的一种制动器的螺旋滚道加压机构的分解结构示意图；

图3为图2所示的A区域的放大图；

图4为图2所示的支撑体另一个角度的结构示意图；

图5为滚子与转动盘的连接结构示意图；

图6为图1所示的一种制动器的螺旋滚道加压机构的结构示意图沿B-B线的剖视图；

图7为一种制动器的螺旋滚道加压机构上循环管出的局部剖视图；

图8为推力轴承的分解结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

请结合参阅图1-8，本发明提供了一种制动器的螺旋滚道加压机构100，包括支撑体10、循环管20、滚珠30、转动盘40及推力轴承50。所述转动盘40及所述推力轴承50均安装于所述支撑体10内侧，所述推力轴承50与所述转动盘40连接。所述支撑体10、转动盘40及推力轴承50的中轴线位于同一直线上。

所述转动盘40与所述支撑体10之间设置有圆柱螺线形的内滚道，所述循环管20固定于所述支撑体10的外侧，所述循环管20为中空结构，其中空区域围成外滚道，所述外滚道与所述内滚道连通形成闭合的循环滚道，多个所述滚珠30逐个抵接的排布于所述循环滚道内。

所述支撑体10为环状结构，其内部围成收容空间。具体的，所述支撑体10包括位于所述收容空间内的内表面11及与所述内表面11相对设置的外表面12，所述内表面11向靠近所述外表面12方向凹陷有第一螺旋槽13。所述第一螺旋槽13的中心轴线与所述支撑体10的中心轴线位于同一直线上，所述第一螺旋槽13的旋向和导程可以根据实际需要进行设定，本实施方式对此不做限定。所述第一螺旋槽13为圆柱螺线形的形状，使得所述第一螺旋槽13的首端和末端位于不同的水平高度上，在本实施方式中，所述第一螺旋槽13的水平投影为优弧，即所述第一螺旋槽13未旋满一圈。

所述外表面12向靠近所述内表面11方向凹陷形成有安装槽14，所述支撑体10还贯穿设置有两个循环通孔15，其中一个所述循环通孔15与所述第一螺旋槽13的首端连通，另一个所述循环通孔15与所述第一螺旋槽13的末端连通。

所述循环管20固定于所述安装槽14内，且所述循环管20的两端开口分别与两个所述循环通孔15连通。所述循环管15包括两个相对设置的两个第一部分151及连接两个所述第一部分151的第二部分152，所述第一部分151与所述循环通孔15正对设置，所述循环通孔15的贯穿方向为所述支撑体10的径向方向，两个所述第一部分151起到所述第二部分152和所述循通孔15之间的过渡作用，所述第一部分151和所述第二部分152之间平滑过渡，所述第二部分152整体呈直线延伸，避免滚珠30在所述循环管30内卡住。

可以理解的是，由于所述循环管20的首端和末端之间存在高度差，因此，所述循环管20相对于水平面呈倾斜设置。

所述滚珠30夹设在支撑体10与所述转动盘40之间，当所述转动盘40转动时，会驱动所述滚珠30在所述循环滚道内运动，由于所述内滚道为螺旋线形，因此，所述滚珠30会对所述转动盘40产生轴向方向的驱动力，所述内滚道内的滚珠30对所述转动盘40的作用下始终为圆形螺旋线的切向方向，由此所带来的所述滚珠30对所述转动盘30的轴向作用力始终保持在一个方向。所述外滚道内的滚珠30旋向与所述内滚道内的滚珠旋向相反，但是由于所述外滚道内的滚珠30与所述循环管20直接接触，未与转动盘30直接接触，因此所述外滚道内滚珠30的作用力直接由所述循环管20承担，如此即可保证所述转动盘40的运动方向始终为单一方向。

通过所述滚子30的螺旋运动驱动所述旋转盘40产生轴向位移，同时将作动扭矩转换为作动压力，具有较高的力传递效率和增力效果。再者，与传统弹子加压机构的偏心加载相比，采用螺旋加载的方式，增加了与支撑体10的接触面积，使得支撑体10的变形更小，不容易发生支撑体10变形导致的卡死现象。

所述转动盘40的中轴线与所述支撑体10的中轴线位于同一直线上，所述转动盘40的外表面向远离所述支撑体10方向凹陷形成有第二螺旋槽41，所述第二螺旋槽41与所述第一螺旋槽13的形状相匹配，所述第二螺旋槽41与所述第一螺旋槽13配合围成所述内滚道。

进一步的，所述转动盘40与所述支撑体10之间还设置有密封环60，所述密封环60的数量为两个，两个所述密封环分别设置于所述第二螺旋槽41的相对两侧。在本实施方式中，直接在所述转动盘40的两端凹陷设置阶梯槽42，所述密封环60安装于所述阶梯槽内，所述密封环60的内表面与所述转动盘40紧密接触，所述密封环60的外表面与所述支撑体10的内表面紧密接触，可以大幅提高所述主动盘40与所述支撑体10连接的密封性，避免灰尘进入所述循环滚道影响所述滚珠30的正常运转。

所述推力轴承50位于动摩擦片与所述转动盘40之间，动摩擦片只能轴向移动不能旋转，由于转动盘40既能产生轴向移动，同时伴随着转动，若转动盘与压盘直接接触，会导致转动盘转动的时候，与压盘相互摩擦，增加阻力，故在动摩擦片与转动盘40之间增加推力轴承50，主要用来传递轴向力。

所述推力轴承50包括两个平行间隔的轴承座圈51及夹设于两个所述轴承座圈51之间的保持架52，所述保持架52上贯穿形成多个滚子槽520，所述滚子槽520内安装有滚子53，所述滚子53夹设于两个所述轴承座圈51之间，所述滚子53为圆柱形滚子，所述滚子槽520对所述滚子53形成限位，使得所述滚子53只能在所述滚子槽520内绕其自身的中轴线方向旋转。多个所述滚子53沿所述保持架52的径向方向放置，多个所述滚子53沿所述保持架52的中轴线呈环形阵列分布。

作动结构与所述转动盘40连接，驱动力由所述作动机构输入，驱动所述转动盘40旋转，由于螺线形的滚道结构，使得所述滚珠30在旋转过程中会驱动所述转动盘40产生轴向位移。一个轴承座圈51与所述转动盘40连接，另一个所述轴承座圈51与动摩擦片连接，所述转动盘40在运动过程中会驱动与其连接的轴承座圈51旋转并同时产生轴向的位移，由于所述推力轴承50为一体式结构，另外一个推力轴承51也会产生轴向位移，进而驱动静摩擦片向靠近动摩擦片方向移动，并挤压所述动摩擦片形成制动效果。可以理解的是，推力轴承50中两个轴承座圈51之间通过滚子53传递轴向作用力，轴承座圈51之间与滚子53之间形成滚动摩擦，可以减小阻力。

与相关技术相比，通过设置圆柱螺线形的滚道，利用滚子的螺旋运动驱动转动盘产生轴向位移，同时将作动扭矩转换为作动压力，具有较高的力传递效率和增力效果。再者，与传统弹子加压机构的偏心加载相比，采用螺旋加载的方式，增加了与支撑体的接触面积，使得支撑体的变形更小，不容易发生支撑体变形导致的卡死现象。

以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制动器的螺旋滚道加压机构，其特征在于，包括支撑体、转动盘、滚珠、循环管和推力轴承，所述转动盘安装于所述支撑体内侧，所述推力轴承设置于所述转动盘与动摩擦片之间，所述支撑体与所述转动盘之间设置有圆柱螺线形的内滚道，所述循环管固定于所述支撑体的外表面，所述循环管为中空的结构，其内部的中空区域形成外滚道，所述外滚道与所述内滚道连通形成闭合的循环滚道，多个所述滚珠逐个抵接的排布于所述循环滚道内；

所述推力轴承包括两个平行间隔的轴承座圈及夹设于两个所述轴承座圈之间的保持架，其中一个所述轴承座圈与所述转动盘连接，另一个所述轴承座圈与动摩擦片连接，所述保持架上贯穿形成多个滚子槽，所述滚子槽内安装有滚子，所述滚子夹设于两个所述轴承座圈之间，所述滚子槽对所述滚子形成限位；

工作时，所述转动盘受力转动，并驱动所述滚珠在所述循环滚道内运动，所述滚珠旋转驱动所述转动盘产生轴向位移，并推动所述推力轴承挤压所述动摩擦片形成制动。

2.根据权利要求1所述的制动器的螺旋滚道加压机构，其特征在于，所述支撑体、转动盘及所述推力轴承的中轴线位于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的制动器的螺旋滚道加压机构，其特征在于，所述支撑体包括位于内侧的内表面及与所述内表面相对设置的外表面，所述内表面向靠近所述外表面方向凹陷有第一螺旋槽，所述外表面向靠近所述内表面方向凹陷形成有安装槽，所述支撑体还贯穿设置有两个循环通孔，其中一个所述循环通孔与所述第一螺旋槽的首端连通，另一个所述循环通孔与所述第一螺旋槽的末端连通，所述循环管固定于所述安装槽内，且所述循环管的两端开口分别与两个所述循环通孔连通。

4.根据权利要求3所述的制动器的螺旋滚道加压机构，其特征在于，所述第一螺旋槽的水平投影为优弧。

5.根据权利要求4所述的制动器的螺旋滚道加压机构，其特征在于，所述转动盘向远离所述支撑体方向凹陷形成有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽与所述第一螺旋槽配合形成所述内滚道，所述转动盘与所述支撑体之间还设置有密封环，所述密封环的数量为两个，两个所述密封环分别设置于所述第二螺旋槽的相对两侧。

6.根据权利要求5所述的制动器的螺旋滚道加压机构，其特征在于，所述循环管包括两个相对设置的两个第一部分及连接两个所述第一部分的第二部分，所述第一部分与所述循环通孔正对设置，所述第一部分和所述第二部分之间平滑过渡。

7.根据权利要求1所述的制动器的螺旋滚道加压机构，其特征在于，所述滚子沿所述保持架的径向方向放置，多个所述滚子沿所述保持架的中轴线呈环形阵列分布。

8.根据权利要求1所述的制动器的螺旋滚道加压机构，其特征在于，所述滚子为圆柱形滚子。

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