CN201784603U - 一种重型车辆辅助制动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种重型车辆辅助制动装置,包括一重型车辆辅助制动器,其中,重型车辆辅助制动器包括前纵拉杆、解脱单元、制动杆单元和制动踏杆,其中,所述前纵拉杆与解脱单元相连,所述解脱单元解脱操纵杆使操纵杆快速断开或结合;所述制动杆单元将所述解脱单元与所述制动踏杆连接,以增加制动力矩。应用本实用新型,在初学者进行驾驶训练时,由教练员通过紧急制动装置使重型车辆紧急停车或熄火,有效排除实车驾驶训练中存在的安全隐患,对保证重型车辆驾驶训练安全具有较高的实用价值,在重型车辆驾驶训练中有着很好的推广应用前景,具有重大的实际意义。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及一种重型车辆辅助制动装置。
背景技术
对于重型车辆驾驶是重型车辆操作人员训练的主要课程,通过训练可以使学员掌握其驾驶技能,但是在长期的实践教学训练中,由于个别学员心理素质较差,动作不熟练,在实际进行车辆驾驶时如果遇到紧急情况,很容易由于紧张而导致动作变形,甚至误操作造成人员伤亡和装备损坏的重大事故,是重型车辆驾驶训练教学中存在的重要安全隐患,当前迫切需要一种适合重型车辆初学者进行驾驶训练的紧急制动装置,有效排除实车驾驶训练中存在的安全隐患。
发明内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种重型车辆辅助制动装置,解决了在重型车辆初学者进行驾驶训练时,由教练员通过紧急制动装置使重型车辆紧急停车或熄火的问题。
为了解决上述问题,本实用新型提供了一种重型车辆辅助制动装置,包括一重型车辆辅助制动器,其中,重型车辆辅助制动器包括前纵拉杆、解脱单元、制动杆单元和制动踏杆,其中,所述前纵拉杆与解脱单元相连,所述解脱单元解脱操纵杆使操纵杆快速断开或结合;所述制动杆单元将所述解脱单元与所述制动踏杆连接,以增加制动力矩。
进一步地,上述装置还可包括,所述前纵拉杆包括一齿形接头,与解脱单元的齿形接头相啮合,连接所述解脱单元;
所述解脱单元包括拉片、齿形接头、套筒、弹簧和固定螺钉,其中,
所述解脱单元的齿形接头,通过与前纵拉杆的齿形接头啮合,连接前纵拉杆;辅助制动器工作时,该齿形接头与前纵拉杆解脱,同时在制动杆单元的作用下,通过拉片卡槽带动解脱单元的齿形接头的销头做前后运动,从而使三臂杠杆运动,完成与驾驶员向后拉操纵杆相同的动作;
所述套筒是通过所述弹簧以保持所述解脱单元的齿形接头和操纵杆纵拉杆的齿形接头处于啮合状态,保证在驾驶员操作时纵拉杆前后成一体;一旦套筒受力压缩所述弹簧,两侧齿形接头便自然断开,保证了辅助制动与驾驶员操作相对独立;
所述固定螺钉连接固定拉片和套筒;所述拉片用于连接齿形接头与制动拉杆。
进一步地,上述装置还可包括,所述拉片上分别包括两个长槽AB段和CD段短槽;
所述AB段长槽保证操纵杆正常的总行程,当驾驶员做转向操作时,操纵件带动拉片做整体前后运动,制动杆单元则在AB槽内做前后滑动,从而使驾驶员的操作与教练员操作辅助制动装置互不影响;
所述CD段短槽将制动杆单元的力传递至三臂杠杆,同时在拉力开始传递时,确保解脱单元作用,使前纵拉杆断开。
进一步地,上述装置还可包括,所述AB段槽长的尺寸为164.5毫米,所述CD段短槽长的尺寸为26毫米。
进一步地,上述装置还可包括,所述制动杆单元是由制动拉杆和制动杆组成;制动杆与制动拉杆相连,连接所述制动踏杆与所述解脱单元,增加制动力矩。
进一步地,上述装置还可包括一回位弹簧,确保所述制动杆单元保持在正常位置,防止所述解脱单元自动解脱。
进一步地,上述装置还可包括,所述解脱单元为带有一销头的圆柱形状。
进一步地,上述装置还可包括,所述解脱单元的材料为45#钢,其中圆柱的直径为18mm,销头直径为8mm,是通过堆焊技术焊至解脱单元上。
进一步地,上述装置还可包括一前纵拉杆调整接头,该前纵拉杆调整接头连接所述前纵拉杆,调整前纵拉杆的位置。
进一步地,上述装置还可包括一发动机熄火装置,该发动机熄火装置包括闭锁销、闭锁弹子、连接销、加油拉杆接头及闭锁钢丝绳卡子,其中,
所述加油拉杆接头:连接高压柴油泵操纵装置前双臂杠杆,同时用于安装所述闭锁销、所述连接销及所述闭锁钢丝绳卡子;
所述连接销连接所述重型车辆辅助制动器的前纵拉杆和加油拉杆接头,同时起到调整作用;
所述闭锁销与所述闭锁弹子配合来实现连接销与加油拉杆接头的闭锁与分离;
闭锁钢丝绳卡子用于调整闭锁钢丝绳的松紧程度。
与现有技术相比,应用本实用新型,在初学者进行驾驶训练时,由教练员通过紧急制动装置使重型车辆紧急停车或熄火,有效排除实车驾驶训练中存在的安全隐患,对保证重型车辆驾驶训练安全具有较高的实用价值,在重型车辆驾驶训练中有着很好的推广应用前景,具有重大的实际意义。
附图说明
图1是本实用新型的重型车辆辅助制动器的结构示意图;
图2是本实用新型的解脱单元的结构示意图;
图3是本实用新型的拉片的结构示意图;
图4是本实用新型的制动杆的结构示意图;
图5是本实用新型的制动拉杆的结构示意图;
图6是本实用新型的发动机熄火装置的结构示意图;
图7是本实用新型的解脱单元的受力图;
图8是本实用新型的销头极限受力示意图;
图9是本实用新型的拉片弯曲示意图。
具体实施方式
下面结合具体实例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型的机械式重型车辆辅助制动装置主要用于重型车辆驾驶训练中在紧急情况下由教练员采取措施使重型车辆紧急停车或熄火。
其中,辅助制动装置主要包括重型车辆辅助制动器和发动机熄火装置。
本实用新型的重型车辆可以是坦克或者装甲车辆等机动车辆,本实用新型对此不作任何限定。
(一)重型车辆辅助制动器
如图1所示,重型车辆辅助制动器包括前纵拉杆调整接头A1、前纵拉杆A2、解脱单元A3、制动杆单元A4、制动踏杆A6及固定支座、钢丝绳A7、回位弹簧A5、限制螺栓A8及踏杆固定板A9,其中,
前纵拉杆A2,与解脱单元A3相连,使该前纵拉杆A2与原车的后纵拉杆快速断开或结合;
前纵拉杆主要用来代替原车的操纵杆前纵拉杆,既能满足原来的使用要求,而且与解脱单元A3相连,为前后纵拉杆的快速断开和结合提供前题条件。
前纵拉杆A2包括一齿形接头,与解脱单元A3的齿形接头相啮合,连接解脱单元A3。
所述前纵拉杆调整接头A1连接前纵拉杆A2,调整所述前纵拉杆A2的位置。
解脱单元A3,主要用于解脱操纵杆,并且连接前纵拉杆A2,如图2所示,解脱单元A3包括前纵拉杆接头J1、拉片J2、齿形接头J3、套筒J4、弹簧J5和固定螺钉J6等。
所述解脱单元为带有一销头的圆柱形状;解脱单元选用材料为45#钢,轴直径为18mm,销头直径为8mm,采用堆焊技术焊至解脱单元上。
其中,解脱单元的齿形接头:正常状态下,通过与前纵拉杆的齿形接头啮合,连接前纵拉杆A2。辅助制动器工作时,该齿形接头与前纵拉杆A2解脱,同时在制动拉杆的作用下,通过拉片卡槽带动解脱单元的齿形接头的销头做前后运动,从而使三臂杠杆运动,完成与驾驶员向后拉操纵杆相同的动作。
套筒:通过弹簧的作用以保持解脱单元的齿形接头和操纵杆纵拉杆的齿形接头处于啮合状态,保证在驾驶员操作时纵拉杆前后成一体。一旦套筒受力压缩弹簧,两侧齿形接头便自然断开,保证了辅助制动与驾驶员操作相对独立。
固定螺钉用于连接固定拉片和套筒。
如图3所示,拉片用于连接齿形接头与制动拉杆。其中,拉片上分别开有两个长槽AB段和CD段短槽。
AB段长槽可以保证操纵杆正常的总行程,操纵杆总行程为135~150mm,最大不超过160mm。AB段槽长设计尺寸为164.5mm,当驾驶员做转向操作时,操纵件带动拉片做整体前后运动,制动拉杆则在AB槽内做前后滑动,从而使驾驶员的操作与教练员操作辅助制动装置互不影响。
CD段短槽用于将制动拉杆的力传递至三臂杠杆,同时在拉力开始传递时,确保解脱单元A3作用,使前纵拉杆A2断开。原始状态解脱单元的齿形接头上端销头处于拉片C处位置,当制动拉杆作用时,销头由C处移至D处,此时由制动拉杆传递的动力开始经拉片D点、解脱单元的销头、三臂杠杆传至操纵杆后纵拉杆,最终使制动带抱紧大制动鼓。同时由于CD段尺寸为26毫米,而使解脱单元完全解脱,套筒需移动的行程为22毫米,因此在三臂杠杆开始作用时,解脱单元已完全解脱,即前纵拉杆A2已完全断开;使教练员在完成整个辅助制动动作的同时,操纵杆仍保持在原始位置,从而保证了教练员操作辅助制动装置与驾驶员操作动作的相对独立。
其中,制动杆单元A4主要是由制动拉杆和制动杆组成。制动杆与制动拉杆相连,主要连接制动踏杆A6与解脱单元A3,增加制动力矩,同时通过回位弹簧A5确保其保持在正常位置,防止解脱单元自动解脱等;制动杆主要由制动杆上部Z1、踏杆连接销Z2、制动拉杆连接销Z3、制动杆固定座Z4、标准螺栓Z5和制动杆下部Z6组成,如图4所示;制动拉杆主要由制动拉杆套筒杆Z7和制动拉杆接头Z8组成,如图5所示。
(二)发动机熄火装置
发动机熄火装置包括闭锁销B1、闭锁弹子B2、连接销B3、加油拉杆接头B4、闭锁钢丝绳卡子B5及握把等,如图6所示。
加油拉杆接头B4:连接高压柴油泵操纵装置前双臂杠杆,同时用于安装闭锁销、连接销及闭锁钢丝绳卡子等机件。
连接销B3:用于连接所述前纵拉杆A2和加油拉杆接头,同时起到调整作用。
闭锁销B1:与闭锁弹子B2配合来实现连接销与加油拉杆接头的闭锁与分离。
闭锁钢丝绳卡子B5:用于调整闭锁钢丝绳的松紧程度。
下面具体描述本新型的机械式重型车辆辅助制动装置的工作原理。
1.教练员位置靠后时制动
跟车教练员用脚向前下方踏制动踏板,制动踏杆下端向后运动,通过钢丝绳拉动制动杆向后运动,踏杆通过制动拉杆拉动解脱单元的拉片向后运动,拉片与解脱套筒一体压缩弹簧向后运动,当套筒向后运动行程为22mm时,解脱单元A3与前纵拉杆A2断开。当拉片短槽D处与解脱单元后端销头的间隙消失后,继续踏踏杆,则继续带动销头后行,从而带动三臂杠杆使操纵杆后纵拉杆前行,当踏杆踏到底时,两侧行星转向机大制动带抱死大制动鼓形成制动。由于闭锁装置的作用,辅助制动器作用时,前纵拉杆A2断开,操纵杆并未有任何动作,不会影响驾驶员的驾驶动作,更不会伤到驾驶员。而由于解脱单元的拉片长槽的存在,使得辅助制动装置未动作时,驾驶员操作操纵杆进行转向或停车时,也不会影响到辅助制动装置。
2.教练员位置靠前时制动
当拆卸制动杆上与钢丝绳的连接销,同时更换制动踏杆,就可在教练员位置靠前的作业条件下进行操作(其工作原理同上)。
3.熄火
当教练员按压闭锁钢丝绳握把时,钢丝绳拉动闭锁销后行,当弹子对正闭锁销上的弹子槽时,弹子在连接销弹子槽斜面的作用下,使弹子进入闭锁销的弹子槽内,连接销解锁,与拉杆接头断开。纵拉杆在高压柴油泵操纵装置回位弹簧的作用下后行,发动机熄火。
下面对本新型中各装置进行强度校核。
1.操纵杆、解脱单元的轴及销头
如图7所示,解脱单元与前纵拉杆相连接,正常工作时只受到操纵杆的拉力P1,从操纵杆握把至前纵拉杆为加力杠杆,力臂比为3,人的操纵力为300N计算,解脱单元的轴向受力P1=900N。
解脱单元与制动杆相连,从踏杆至制动拉杆处的力臂最大为3,如人脚踏制动踏板的力按500N计算,解脱单元的销头最大受力P2=1500N。
解脱单元的选用材料为45#钢,使得抗拉强度极限σb=700Mpa;屈服极限σs=500Mpa;弯曲屈服极限σbs=1.5σs=750Mpa。
而目前解脱单元受最大抗拉强度为P1/s=3.54MPa,远远小于该材料的抗拉强度极限;因解脱单元的销头最大抗弯力为P=σbs×S=37680N。
如图8所示,销头最大极限受力为P2×12=1500×12=18000N,远远小于销头最大抗弯力。采用堆焊加工工艺,熔敷金属其屈服极限和弯曲屈服极限分别为400MPa和600MPa,均满足强度需求,因此解脱单元可靠。
2.解脱单元的拉片
本项目解脱单元的拉片采用片式弹簧,其材料为硅锰钢(60Si2Mn),其许用应力动载荷和静载荷为别为412MPa和637MPa完全满足制动拉力需求,而选用片式弹簧的目的为使装置具备较大弯曲余量,如图9所示。
3.制动踏杆连接钢丝绳强度
本项目选用公称直径为4mm的钢丝绳,依据鞍钢集团钢丝绳厂提供数据,按最小抗拉强度1470MPa计算,其最小破断拉力为7.8KN,相当于790多公斤的力,而人踏踏板的力最大按100Kg的力计算,钢丝绳强度也满足要求。
下面通过测试试验对本新型作进一步说明。
在某重型车辆进行试用中,分别在教练员位置靠后和教练员位置靠前两种作业条件下,对车速相当于一挡800转/分、二挡1200转/分、三挡1500转/分、四挡1500转/分的速度时对车辆进行了制动停车熄火试验,共进行了52次试验。
表1为辅助制动装置在教练员位置靠后作业条件时进行制动试验的数
据表
次数 | 作业条件 | 相似车速 | 制动距离(米) | 熄火时间(秒) |
1 | 位置靠后 | 一挡800转/分 | 0.20 | 3 |
2 | 位置靠后 | 一挡800转/分 | 0.30 | 3 |
3 | 位置靠后 | 一挡800转/分 | 0.30 | 4 |
4 | 位置靠后 | 一挡800转/分 | 0.20 | 3 |
5 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.70 | 未熄火 |
6 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.80 | 4 |
7 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.65 | 4 |
8 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.70 | 3 |
9 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.70 | 4 |
10 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.70 | 4 |
11 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.75 | 3 |
12 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.70 | 4 |
13 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.60 | 4 |
14 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.65 | 5 |
15 | 位置靠后 | 二挡1200转/分 | 0.60 | 4 |
16 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 8.20 | 未熄火 |
17 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 8.15 | 未熄火 |
18 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 8.20 | 未熄火 |
19 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 7.90 | 4 |
20 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 7.95 | 5 |
21 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 8.05 | 5 |
22 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 8.30 | 5 |
23 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 8.10 | 4 |
24 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 8.00 | 5 |
25 | 位置靠后 | 三挡1500转/分 | 7.95 | 5 |
26 | 位置靠后 | 四挡1500转/分 | 9.50 | 未熄火 |
27 | 位置靠后 | 四挡1500转/分 | 9.20 | 未熄火 |
28 | 位置靠后 | 四挡1500转/分 | 9.40 | 未熄火 |
29 | 位置靠后 | 四挡1500转/分 | 9.40 | 5 |
30 | 位置靠后 | 四挡1500转/分 | 9.30 | 5 |
表2为辅助制动装置在教练员位置靠前作业条件时进行制动试验的数据表
次数 | 作业条件 | 相似车速 | 制动距离(米) | 熄火时间(秒) |
31 | 位置靠前 | 一挡800转/分 | 0.30 | 3 |
32 | 位置靠前 | 一挡800转/分 | 0.40 | 3 |
33 | 位置靠前 | 二挡1200转/分 | 0.60 | 4 |
34 | 位置靠前 | 二挡1200转/分 | 0.60 | 4 |
35 | 位置靠前 | 二挡1200转/分 | 0.65 | 5 |
36 | 位置靠前 | 二挡1200转/分 | 0.60 | 4 |
37 | 位置靠前 | 二挡1200转/分 | 0.70 | 4 |
38 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.20 | 5 |
39 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.20 | 5 |
40 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.10 | 5 |
41 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.20 | 5 |
42 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.10 | 5 |
43 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.30 | 5 |
44 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.20 | 4 |
45 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.10 | 5 |
46 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.20 | 4 |
47 | 位置靠前 | 三挡1500转/分 | 8.30 | 5 |
48 | 位置靠前 | 四挡1500转/分 | 9.30 | 5 |
49 | 位置靠前 | 四挡1500转/分 | 9.20 | 5 |
50 | 位置靠前 | 四挡1500转/分 | 9.20 | 5 |
51 | 位置靠前 | 四挡1500转/分 | 9.30 | 5 |
52 | 位置靠前 | 四挡1500转/分 | 9.50 | 4 |
由上可以看出,本装置不仅满足重型车辆驾驶训练时教练员位置靠后或教练员位置靠前操作的使用要求,而且安装方便,与驾驶员的操作动作互不干涉,在装置发生作用以后能在小于1分钟内恢复到正常工作状态,并且装置发生作用后不损坏装备原机件,不会影响到装备的正常使用。同时该装置充分考虑人体工程学需求,使教练员在操作该装置时,能够便于将操纵力最大限度地作用到纵拉杆和加油拉杆上,进而保证重型车辆可靠制动和发动机熄火,而且可以保证教练员操作该装置的人身安全。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种重型车辆辅助制动装置,其特征在于,包括一重型车辆辅助制动器,其中,重型车辆辅助制动器包括前纵拉杆、解脱单元、制动杆单元和制动踏杆,其中,所述前纵拉杆与解脱单元相连,所述解脱单元解脱操纵杆使操纵杆快速断开或结合;所述制动杆单元将所述解脱单元与所述制动踏杆连接,以增加制动力矩。
2.如权利要求1所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,所述前纵拉杆包括一齿形接头,与解脱单元的齿形接头相啮合,连接所述解脱单元;
所述解脱单元包括拉片、齿形接头、套筒、弹簧和固定螺钉,其中,
所述解脱单元的齿形接头,通过与前纵拉杆的齿形接头啮合,连接前纵拉杆;辅助制动器工作时,该齿形接头与前纵拉杆解脱,同时在制动杆单元的作用下,通过拉片卡槽带动解脱单元的齿形接头的销头做前后运动,从而使三臂杠杆运动,完成与驾驶员向后拉操纵杆相同的动作;
所述套筒是通过所述弹簧以保持所述解脱单元的齿形接头和操纵杆纵拉杆的齿形接头处于啮合状态,保证在驾驶员操作时纵拉杆前后成一体;一旦套筒受力压缩所述弹簧,两侧齿形接头便自然断开,保证了辅助制动与驾驶员操作相对独立;
所述固定螺钉连接固定拉片和套筒;所述拉片用于连接齿形接头与制动拉杆。
3.如权利要求2所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,所述拉片上分别包括两个长槽AB段和CD段短槽;
所述AB段长槽保证操纵杆正常的总行程,当驾驶员做转向操作时,操纵件带动拉片做整体前后运动,制动杆单元则在AB槽内做前后滑动,从而使驾驶员的操作与教练员操作辅助制动装置互不影响;
所述CD段短槽将制动杆单元的力传递至三臂杠杆,同时在拉力开始传递时,确保解脱单元作用,使前纵拉杆断开。
4.如权利要求3所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,所述AB段槽长的尺寸为164.5毫米,所述CD段短槽长的尺寸为26毫米。
5.如权利要求1所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,所述制动杆单元是由制动拉杆和制动杆组成;制动杆与制动拉杆相连,连接所述制动踏杆与所述解脱单元,增加制动力矩。
6.如权利要求1所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,所述重型车辆辅助制动器还包括一回位弹簧,确保所述制动杆单元保持在正常位置,防止所述解脱单元自动解脱。
7.如权利要求1所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,所述解脱单元为带有一销头的圆柱形状。
8.如权利要求7所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,所述解脱单元的材料为45#钢,其中圆柱的直径为18mm,销头直径为8mm,是通过堆焊技术焊至解脱单元上。
9.如权利要求1所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,所述重型车辆辅助制动器还包括一前纵拉杆调整接头,该前纵拉杆调整接头连接所述前纵拉杆,调整前纵拉杆的位置。
10.如权利要求1所述的重型车辆辅助制动装置,其特征在于,还包括一发动机熄火装置,该发动机熄火装置包括闭锁销、闭锁弹子、连接销、加油拉杆接头及闭锁钢丝绳卡子,其中,
所述加油拉杆接头:连接高压柴油泵操纵装置前双臂杠杆,同时用于安装所述闭锁销、所述连接销及所述闭锁钢丝绳卡子;
所述连接销连接所述重型车辆辅助制动器的前纵拉杆和加油拉杆接头,同时起到调整作用;
所述闭锁销与所述闭锁弹子配合来实现连接销与加油拉杆接头的闭锁与分离;
闭锁钢丝绳卡子用于调整闭锁钢丝绳的松紧程度。
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CN106448332A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种叉车安全防护及智能化培训考试系统 |
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