CN203032660U

CN203032660U - 汽车缓速器

Info

Publication number: CN203032660U
Application number: CN 201220143867
Authority: CN
Inventors: 张亚晨; 李昂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2022-04-06

Abstract

本实用新型公开了一种汽车缓速器，包括主轴、套筒、摩擦环和摩擦块，摩擦环与套筒同轴，固定在套筒前端内侧，摩擦环内侧设置摩擦块，摩擦块与主轴连接，主轴转动时带动摩擦块与摩擦环接触连接。本实用新型推出一种利用固体摩擦的汽车缓速器，当主轴因汽车受控轴转动时，使摩擦环和摩擦块摩擦产生热量，降低车速，其具有速度负反馈作用，限速稳定性高，可适配任意吨位的车辆，摩擦力越大，缓速效果越好。由于摩擦块克服摩擦力做功发热，使摩擦块和摩擦环温度升高，设置前框板、后框板和前后框板之间的降温装置，使摩擦块和摩擦环的温度保持正常，保证缓速器的使用寿命。

Description

汽车缓速器

技术领域

本实用新型涉及一种汽车配件，尤其涉及一种适用于重型卡车的汽车缓速器。

背景技术

重载汽车行驶在山路下坡路段时必须频繁刹车，否则车辆会加速失控。但频繁刹车会导致刹车系统过热，刹车片损耗、失效。为此每年都有多起车毁人亡的事故发生。所以对于经常走山路的汽车，仅仅依靠刹车是不够的，有必要配备一种叫做缓速器的辅助减速装置。国外现有的液力缓速器价格过高，势必增加整车成本，而且不是我们的自主知识产权。此外还有一种电涡流缓速器，剖析它的数学模型，其制动力与行驶速度呈线性关系，没有负反馈机制，故限速稳定性较差。现有国产液阻型缓速器不能适配重型车辆。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新的汽车缓速器，通过换能的方式将车辆的动能转化为热能，沿路耗散掉。

本实用新型的技术方案为：一种汽车缓速器，包括主轴、套筒、摩擦环和摩擦块，摩擦环与套筒同轴，固定在套筒前端内侧，摩擦环内侧设置摩擦块，摩擦块与主轴连接，主轴转动时带动摩擦块与摩擦环接触连接。本实用新型的汽车缓速器的主轴与汽车受控轴传动连接，受控轴转动时带动主轴转动，摩擦块在离心力作用下紧贴摩擦环内壁滑动，转速越高离心力越大，摩擦块对摩擦环的压力越大，它们之间的摩擦力就越大。也就是说，当汽车行驶速度越快时，具有机械负反馈特性。

所述汽车缓速器还包括前框板、后框板和降温装置，主轴穿过前框板和后框板内缘的轴承，后框板设置在套筒末端，后框板的外缘与套筒固定连接，前框板的外缘与摩擦环固定连接，降温装置设置在前框板和后框板之间。

所述摩擦块通过一牵引板固定在主轴上，牵引板为一与套筒同轴的圆板，摩擦块活动连接在牵引板的外缘，牵引板的外缘与摩擦环内壁之间有间隙。

所述降温装置包括一离心风机转子或一轴流风扇组件或一离心风机。

所述降温装置包括轴流风扇组件时，所述降温装置还包括一导流叶片，设置在轴流风扇组件前端，固定在套筒上。

所述降温装置是离心风机时，后框板密封固定在套筒末端，后框板为一圆板。

所述降温装置包括一离心风机转子或一轴流风扇组件时，所述汽车缓速器还包括一滤网，滤网连接到后框板上。

所述汽车缓速器还包括一屏风，屏风固定在后框板上，位于滤网的内侧；滤网通过环形齿轮连接到后框板，环形齿轮通过一减速传动装置连接到主轴上。

所述减速传动装置包括主动齿轮、被动齿轮、低速轴和低速齿轮，主动齿轮套在主轴上与主轴一起转动，被动齿轮与主动齿轮啮合，被动齿轮套在低速轴一端，低速齿轮套在低速轴的另一端，低速齿轮与环形齿轮啮合。主轴转动时，主动齿轮转动带动被动齿轮转动，从而使低速轴低速转动，低速轴的转动带动与低速齿轮啮合的环形齿轮转动，最终使滤网能低速转动。

所述汽车缓速器还包括一整流锥，整流锥设置在主轴上，固定在牵引板的前端。

本实用新型的有益效果：

本实用新型推出一种利用固体摩擦的汽车缓速器，当主轴因汽车受控轴转动时，使摩擦环和摩擦块摩擦产生热量，降低车速，其具有速度负反馈作用，限速稳定性高，可适配任意吨位的车辆，且摩擦力越大，缓速效果越好。

由于摩擦块克服摩擦力做功发热，使摩擦块和摩擦环温度升高、设置前框板、后框板和前后框板之间的降温装置，使摩擦块和摩擦环的温度保持正常，保证缓速器的使用寿命。

牵引板可挡住降温装置带给轴心部的气流,保证气流通过摩擦环和摩擦块，加强散热效果。

整流锥则降低牵引板的阻力系数，使气流更通畅。

滤网则避免空气中较大尺度杂物如废纸、落叶或塑料膜等阻塞气流通道。

通过减速装置使滤网在主轴的作用下低速转动，同时在一部分滤网内侧设置屏风，使滤网具有一定的自净功能，减少了滤网被堵塞的情况，使汽车缓速器的运行更加可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的汽车缓速器的结构示意图。

图2是实施例1的汽车缓速器中的牵引板的结构示意图。

图3为实施例1的汽车缓速器中的前框板的结构示意图。

图4为实施例1的汽车缓速器中的后框板的结构示意图。

图5为实施例1的汽车缓速器中的轴流风扇的结构示意图。

图6为实施例1的汽车缓速器中的导流叶片的结构示意图。

图7为实施例2的汽车缓速器的结构示意图。

图8为实施例2的汽车缓速器中的进风口挡板的结构示意图。

图9为实施例3的汽车缓速器的结构示意图。（图中显示了离心风机）

图10为实施例3的汽车缓速器的结构示意图。（图中未显示离心风机）

图11为实施例3的汽车缓速器中的封板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的汽车缓速器进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种汽车缓速器，包括主轴7、套筒14、摩擦环20、摩擦块21，前框板19、后框板10、风扇组件15、导流叶片16、滤网8、牵引板22、整流锥23和屏风24，摩擦环20与套筒14同轴，通过螺钉固定在套筒14前端内侧，摩擦环20内侧设置摩擦块21，摩擦块21通过牵引板22与主轴7连接，牵引板22如图2所示，是一与套筒24同轴的圆板，在牵引板22外缘对称地设置两个牵引孔25，每个牵引孔25上安装有牵引臂26。可在牵引臂26一端中心安装摩擦块21。牵引臂26相对牵引板22、摩擦块21相对牵引臂26都可自由活动，牵引板22的外缘与摩擦环20内壁之间有间隙。摩擦环20由耐磨的淬火的高强度钢制成，也可由陶瓷或铸石制成。当摩擦环20主要是由陶瓷或铸石制成时，可在陶瓷环或铸石环外缘紧密嵌套钢套。摩擦块21为一段弧形块，其外缘弧线与摩擦环20内圆吻合。摩擦块21由普通钢、铸铁、铸钢、不锈钢、有色金属或陶瓷制成，其硬度略低于摩擦环，当摩擦块21磨损到一定程度后应当更换。

当下坡时，通过离合器使主轴7的轴端齿轮3与汽车受控轴1上的汽车齿轮2啮合，主轴7被汽车受控轴1带动旋转，主轴7转动时带动摩擦块21转动与摩擦环20内壁接触连接，摩擦块21克服摩擦力做功发热，使汽车缓速。

但是摩擦块21摩擦使摩擦块21和摩擦环20温度升高，导致缓速器寿命下降，需要对摩擦块21和摩擦环20降温。因此，本实施例的汽车缓速器还设置了前框板19、后框板10、轴流风扇组件15，导流叶片16和整流锥23，在牵引板22的前端，主轴7上设置整流锥23。在牵引板22的后端主轴7上设置前框板19，前框板19如图3所示，是一具有孔的圆板，孔在圆周上对称排列，前框板19的外缘与套筒14固定连接，主轴7穿过前框板19内缘的前轴承18。在前框板19后端的主轴7上设置导流叶片16，导流叶片参见图6所示，导流叶片16固定在套筒14上，导流叶片16与主轴7不接触。在导流叶片16后端的主轴上设置轴流风扇组件15，风扇可为多组，在本实施例中是三组，它所提供的风量和风压虽然达不到一组风扇的3倍，但肯定大于1倍，具体的风扇组数可根据情况由技术人员确定，而不能被本实施例所限制。轴流风扇组件15固定在主轴7上，参见图5。设置在轴流风扇组件15后端的后框板10参见图4，后框板10外缘通过法兰盘13固定在套筒14的末端，主轴7穿过后框板10内缘的后轴承17。由于风扇组件15固定在主轴7上，主轴7带动风扇组件15的叶片高速转动，产生的气流通过导流叶片16穿过前框板10的孔流向牵引板22和摩擦环20之间的间隙将热量带走。导流叶片16的作用是使轴向流动的气流变成涡旋气流，增加气流流经摩擦环20的路径，加强热交换效果。牵引板22的结构也可挡住轴心部的气流，因为这些气流对散热无贡献。

风扇组件15的叶片转动时，空气可从后框板10上的孔进入，由于空气中存在杂物，进入缓速器中可能导致缓速器毁坏，因此在后框板10上设置一滤网8对空气进行过滤。

当滤网8过滤到大的杂物时可能导致滤网8堵塞，使空气不能顺利流通，为解决该问题，本实施例将滤网8设置为可转动滤网，并在滤网8的内侧设置了一能挡住部分滤网的屏风24，从图1和图7可以看到，屏风24位于滤网8内侧，可在滤网8的下半部分，屏风24固定在后框板10上。滤网8通过环形齿轮9连接到后框板，环形齿轮9通过一减速传动装置连接到主轴7上实现了滤网8的低速转动。

减速传动装置包括主动齿轮5、被动齿轮6、低速轴11和低速齿轮12，主动齿轮5套在主轴7上，位于滤网8的外侧，主动齿轮5与主轴7一起转动，被动齿轮6与主动齿轮5啮合，被动齿轮6套在低速轴11一端上带动低速轴11转动，低速齿轮12套在低速轴11的另一端，低速齿轮12与环形齿轮9啮合，低速轴11可通过支架4可转动地固定在汽车结构上。主轴7转动时，主动齿轮5转动带动被动齿轮6转动，从而使低速轴11低速转动，低速轴11的转动带动与低速齿轮12啮合的环形齿轮9转动，最终使滤网8能低速转动。而屏风24则是固定的，从而使吸附在滤网上的杂物在转动到屏风24的位置上时因失去负压而脱落，保证了滤网8的有效工作。

实施例2

如图7所示，本实施例的汽车缓速器与实施例1的结构基本相同，不同之处在于将前框板19和后框板10之间的降温装置设计为离心风机转子27，并在离心风机转子27的进风口处设置一进风口挡板28。进风口挡板28的结构如图8所示，进风口挡板28外缘固定在套筒14上，中间具有一与离心风机转子27的进风口相对应的孔。离心风机转子27设置在主轴7上，主轴7带动离心风机转子27转动产生气流使摩擦环20和摩擦块21降温。由于离心风机转子27提供的气流是涡旋气流，所以本实施例不设导流叶片。

实施例3

如图9和10所示，一种汽车缓速器，包括主轴7、套筒14、摩擦环20、摩擦块21，前框板19、封板30、离心风机29、牵引板22和整流锥23，摩擦环20与套筒14同轴，固定在套筒14前端内侧，摩擦环20内侧设置摩擦块21，摩擦块21通过牵引板22与主轴7连接，牵引板22的结构与实施例1相同，如图2所示，是一与套筒24同轴的圆板，在牵引板22外缘对称地设置两个牵引孔25，每个牵引孔25上安装有牵引臂26。牵引臂26一端中心设置摩擦块21。牵引臂26相对牵引板22、摩擦块21相对牵引臂26都可自由活动，牵引板22的外缘与摩擦环20内壁之间有间隙。摩擦环20由耐磨的淬火的高强度钢制成，也可由陶瓷或铸石制成，外缘紧密嵌套钢套。摩擦块21为一段弧形块，其外缘弧线与摩擦环20内圆吻合。摩擦块21由普通钢、铸铁、铸钢、不锈钢、有色金属或陶瓷制成，其硬度略低于摩擦环。

但是摩擦块21摩擦使摩擦块21和摩擦环20温度升高，导致缓速器寿命下降，需要对摩擦块21和摩擦环20降温。因此，本实施例的汽车缓速器还设置了前框板19、封板30、离心风机29和整流锥23，在牵引板22的前端主轴7设置整流锥23。在牵引板22的后端主轴7上设置前框板19，本实施例的前框板19结构与实施例1相同，如图3所示，是一具有孔的圆板，孔在圆周上对称排列，前框板19的外缘与套筒14固定连接，主轴7穿过前框板19内缘的前轴承18。封板30对应的是实施例1的后框板10，但其结构与实施例1的结构不同，封板30外缘通过法兰盘13固定在套筒14的末端，主轴7穿过封板30内缘的后轴承17，封板30的结构如图11所示，为一圆板密封在套筒14的末端。缓速器的进风口31设置在前框板19和后框板10之间的套筒14上，离心风机29的出风口与缓速器的进风口31固定连接，参见图10。通过离心风机29即可向套筒14内送风，从而使空气通过前框板19进入牵引板22与摩擦环20之间的间隙，使摩擦环20和摩擦块21降温。与实施例2不同，离心风机29是独立的，不是通过主轴7转动来带动，其动力可通过连接汽车上的某动力轴或配备小型电机获得，该问题本领域技术人员可以根据实际情况进行考虑，在此不再赘述。

本实用新型的汽车缓速器的缓速效果：

由于摩擦块21在离心力作用下紧贴摩擦环20内壁滑动，转速越高离心力越大，摩擦块21对摩擦环20的压力越大，它们之间的摩擦力就越大。摩擦块21克服摩擦力做功发热，使摩擦块21和摩擦环20温度升高。通过离心风机转子27和轴流风扇组件15或离心风机29可以将摩擦块21和摩擦环20的热量降低。

以实施例1的汽车缓速器的结构为例说明本实用新型的技术效果：

给定条件是汽车质量50吨，沿坡路每秒下降1m。则设计耗散功率为490kw。

设摩擦环20内径300mm，套筒14内径360mm，主轴7设计转速2500rpm（即通过对齿轮2和齿轮3传动比的设计，使得当汽车沿常规坡路每秒下降1m时，主轴转速达到2500rpm）则摩擦块21线速度39.27m/s，当2块摩擦块21总重8.09kg时，每块摩擦块21对摩擦环20的压力为41586N，摩擦力6238N，耗散功率244.963kw，两块摩擦块21共489.9278kw。

轴流风扇组件15的风扇直径354mm，在此转速下单级扇叶可实现风量不小于80m³/min，由于采用3级扇叶，故风量、风压都有所提高，风量可达120m³/min，即2.586kg/s。空气的定压比热C_p=1.003kj/kg·k，则冷却空气温升189℃。考虑到热交换效率，摩擦零件的温升会高一些，但不会超过270℃。这是一般钢材能承受的。

本实用新型仅以上述实施例进行示意说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims

1.一种汽车缓速器，其特征在于，包括主轴、套筒、摩擦环和摩擦块，摩擦环与套筒同轴，固定在套筒前端内侧，摩擦环内侧设置摩擦块，摩擦块与主轴连接，主轴转动时带动摩擦块与摩擦环接触连接。

2.根据权利要求1所述的汽车缓速器，其特征在于，所述汽车缓速器还包括前框板、后框板和降温装置，主轴穿过前框板和后框板内缘的轴承，后框板设置在套筒末端，后框板的外缘与套筒固定连接，前框板的外缘与摩擦环固定连接，降温装置设置在前框板和后框板之间。

3.根据权利要求2所述的汽车缓速器，其特征在于，所述摩擦块通过一牵引板固定在主轴上，牵引板为一与套筒同轴的圆板，摩擦块活动连接在牵引板的外缘，牵引板的外缘与摩擦环内壁之间有间隙。

4.根据权利要求2所述的汽车缓速器，其特征在于，所述降温装置包括一离心风机转子或一轴流风扇组件或一离心风机。

5.根据权利要求4所述的汽车缓速器，其特征在于，所述降温装置包括轴流风扇组件时，所述降温装置还包括一导流叶片，设置在轴流风扇组件前端，固定在套筒上。

6.根据权利要求4所述的汽车缓速器，其特征在于，所述降温装置包括离心风机时，后框板密封固定在套筒末端，后框板为一圆板。

7.根据权利要求4-5任一项所述的汽车缓速器，其特征在于，所述降温装置包括一离心风机转子或一轴流风扇组件时，所述汽车缓速器还包括一滤网，滤网连接到后框板上。

8.根据权利要求7所述的汽车缓速器，其特征在于，所述汽车缓速器还包括一屏风，屏风固定在后框板上，位于滤网的内侧；滤网通过环形齿轮连接到后框板，环形齿轮通过一减速传动装置连接到主轴上。

9.根据权利要求8所述的汽车缓速器，其特征在于，所述减速传动装置包括主动齿轮、被动齿轮、低速轴和低速齿轮，主动齿轮套在主轴上与主轴一起转动，被动齿轮与主动齿轮啮合，被动齿轮套在低速轴一端，低速齿轮套在低速轴的另一端，低速齿轮与环形齿轮啮合。

10.根据权利要求2所述的汽车缓速器，其特征在于，所述汽车缓速器还包括一整流锥，整流锥设置在主轴，固定在牵引板的前端。