CN203979212U

CN203979212U - 用于制动组件的隔板

Info

Publication number: CN203979212U
Application number: CN201390000186.XU
Authority: CN
Inventors: C·A·门罗
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: US20130186715A1; WO2013112311A1

Abstract

本实用新型公开了一种用于制动组件（36）中的隔板（42）。该隔板（42）可具有大致板状的环件（62），该环件具有内直径、外直径以及厚度。该隔板（42）还具有从大致板状的环件（62）的外周沿径向向外伸出的多个突起（64）。所述大致板状的环件（62）的厚度为大约3.5-3.9毫米。

Description

用于制动组件的隔板

技术领域

本实用新型涉及一种隔板（separator plate），更具体地，涉及一种用于制动组件的隔板。

背景技术

机械，包括轮式装载机、公路和非公路拖运和专业型卡车、机动平路机以及其它类型的重型设备通常包括借助前和/或后差速器和两个基本相同的主减速器（一个定位在每个差速器和相关联的牵引装置之间）驱动地耦合到相对的牵引装置的机械传动装置。每个差速器从传动装置接收功率输入并产生两个功率输出，该功率输出通过主减速器被引导到牵引装置。主减速器的作用为将差速器输出的旋转速度减小到适于驱动相关联的牵引装置并由此推进机械的程度。

每个主减速器一般包括固定的壳体、可旋转地设置在壳体内并由差速器驱动的轴线、连接在壳体和轴线之间的制动组件。典型的制动组件包括多个被连接以与轴线一起旋转的摩擦片、设置在相邻摩擦片之间并由壳体可旋转地约束在所述相邻摩擦片周边的多个隔板、和配置成将摩擦片和隔板推动到一起从而在板之间产生阻碍轴线的旋转的摩擦转矩的活塞。这种类型的装置的一个实例描述于2004年7月27日授予Bendtsen等人的美国专利第6,766,886号中。

实用新型内容

本实用新型的一个方面涉及一种隔板。该隔板可包括大致板状的环件，该环件具有内径、外径以及厚度。该隔板还包括从大致板状的环件的周边沿径向向外延伸的多个突起。大致板状的环件的厚度为大约3.5-3.9毫米。

本实用新型的另一个方面涉及一种制动组件。所述制动组件可包括反作用构件、多个摩擦片和设置在所述多个摩擦片之间的至少一个隔板。该至少一个隔板的厚度可大于所述多个摩擦片中的每一个的厚度的约35%。所述制动组件还可以包括通过加压流体选择性地可朝向所述反作用构件移动以压缩所述多个摩擦片和所述至少一个隔板的第一活塞。

所述多个突起彼此等距地间隔，且所述多个突起中的每一个的厚度与所述大致板状的环件的厚度相同。

本实用新型的另一个方面涉及提供一种主减速器。该主减速器可包括壳体和输出构件，所述输出构件穿过所述壳体以接合牵引装置。主减速器还可以包括反作用构件、在内周边可转动地连接到输出构件的多个摩擦片、以及在外周边连接到所述壳体并轴线向设置在该多个摩擦片之间的多个隔板。所述多个隔板中的一个或多个可以具有约3.5-3.9毫米的厚度。主减速器还可包括：通过加压流体选择性地可朝向所述反作用构件移动以压缩多个摩擦片和多个隔板的第一活塞、第二活塞、配置为将第二活塞朝向第一活塞推动以压缩所述多个摩擦片和多个隔板的第一弹簧、和设置在第一弹簧之内并且构造为朝向所述第一活塞推动所述第二活塞的第二弹簧。

附图说明

图1是示例性公开的机器的图示；

图2为示例性公开的主减速器的剖开图，该主减速器可以与图1的机器相结合使用；

图3是图2的主减速器的一部分的放大横截面示意图；

图4是示例性公开的隔板的侧视图，该隔板可与图2和3所示的主减速器结合使用；和

图5是图4的隔板的正视图。

具体实施方式

图1示出了示例性移动机器10，其具有左、右主减速器12，14，所述左、右主减速器通过差速器16的方式彼此耦合。输入构件，例如驱动轴（图1中未示出），可以将机器10的发动机18驱动地连接到差速器16，且输出构件20将主减速器12、14可驱动地连接到定位在机器10的相对侧上的牵引装置22。在一个实施例中，牵引装置22可以是轮子，尽管其它类型的牵引装置22是可替代使用的。主减速器12、14可驱动地连接到差速器16，使得输入构件的旋转导致相应的牵引装置22的旋转。

如图所示2，右主减速器14可以包括内部壳体24，该内部壳体24被构造成在第一端部26接合机器10的固定体（例如，差速器16的壳体），并在相对端部28处支撑行星齿轮装置30。行星齿轮装置30可经由穿过内部壳体24的中心的轴线（图2中未示出）由差速器16驱动。一个或多个轴承32沿内部壳体24的外侧间隔开，以经由一对径向延伸的腹板34支承输出构件20的旋转。在该结构中，腹板34和输出构件20可以刚性地连接以围绕内部壳体24一起转动。输出构件20可由差速器16驱动并通过行星齿轮装置30减速。尽管在图中没有详细示出，但应当注意，左主减速器12可以与右主减速器14基本相同。

参见图2和图3，右主减速器14可以配备有内部制动组件36，该内部制动组件配置成阻止输出构件20的旋转。制动组件36可以尤其包括：致动器38，多个摩擦片40，设置在摩擦片40之间的至少一个隔板42、位于摩擦片40的内侧端的压板43、以及位于摩擦片40的外侧端的反作用构件44。摩擦片40可以连接成与输出构件20一起旋转（如将在下面更详细地解释），隔板42可以是固定的，因此，当致动器38被填充了加压流体，摩擦片40可被夹在致动器38、压板43、隔板42、以及反作用元件44之间，从而产生阻止输出构件20旋转的摩擦扭矩。在这种配置中，致动器38内的流体压力可以与输出构件20的摩擦扭矩阻止运动的幅度相关。致动器38、摩擦片40和隔板42可设置在环形制动器壳体46内，而反作用构件44可以封闭制动器壳体的轴线向端部46，使得制动器壳体46与反应部件44一起大致包围制动组件36的其余部件。润滑端口48可以至少部分地形成在制动器壳体46内并被构造成连续地提供油到制动组件36，以用于润滑目的。

致动器38可包括第一活塞50和第二活塞52，它们一起工作以不同条件下减慢或停止机器10。第一活塞50的外环形表面与制动器壳体46的内环形表面一起可形成第一控制室54。当第一控制室54充满加压到约为825-875磅/平方英寸的最大值的油压时，第一活塞50可以被推向反作用构件44。在机器10的工作过程的所有时间，加压流体也可以导向到形成在第二活塞的端面和内部壳体24的凸缘之间的第二控制室56以推压第二活塞52远离第一活塞50。第一和第二弹簧58、60可以设置在制动器壳体46和第二活塞52之间以向第一活塞50偏压第二活塞52。在公开的实施例中，第一弹簧58可以被配置为施加到第二活塞52上的力是第二弹簧60施加在第二活塞52上的力的约4-5倍。当加压流体不供应到第二控制室56时，例如当机器10被关闭时，第二活塞50可以被偏压成与第一活塞56接合以压缩摩擦片和隔板40、42，从而在机器10停车时提供牵引装置22的制动。第一和第二弹簧58、60一起的该设计和使用可提供所需的全部偏置力，同时还提供第二活塞52的所需的响应特性，这用单个弹簧是不可能的。

每个摩擦片40可以包括大致为板状的环件，该环件具有多个向内延伸的突起（例如，齿轮齿），其被构造为接合与输出构件20相关联的旋转部件的相应的几何形状（例如，花键），使得摩擦片40与输出构件20一起旋转。在公开的实施例中，摩擦片40构造成接合连接到输出构件20的最内侧腹板34（即位于最靠近内部壳体24的第一端26的腹板34）的一部分。然而，可以设想，摩擦片40也可以接合与输出构件20相关联的另一部件，如果需要的话。每一摩擦片40可由金属，例如由钢制造为单个一体部件，并且在其轴线向表面被提供有涂层和/或粗糙的纹理（例如，相交的凹槽），以增加摩擦片40的摩擦系数。图2和3所示的制动组件36包括六个基本相同的摩擦片40，每个具有大约2.5-3.0毫米的厚度、约410-440毫米的内半径和约520-560毫米的外半径。摩擦片40可以通过隔板42彼此分离并与反作用构件44分离。

如图所示4和图5，隔板42也可包括大致板状的环件62和多个向外延伸的突起64（例如，齿轮齿），该突起被构造成接合与内部壳体24相关的固定部件的相应的几何形状（例如，向内延伸的齿轮齿）。在公开的实施例中，隔板42被构造为接合制动器壳体46的一部分，该部分被机械地固定到内部壳体24。然而，可以设想，隔板42可以替换地接合与内部壳体24相关联的另一部件，如果需要的话。每一隔板42可以由金属，例如由锻造钢被制造为单个一体部件。如图2和3所示的制动组件36包括六个基本相同的隔板42，每个隔板具有约3.5-3.9毫米（优选为约3.65-3.75毫米）的厚度t、约为415-435毫米（优选为约425-430毫米）的内直径d，约为525-565毫米（优选为约540-545毫米）的外直径D。因此，隔板42的厚度（例如，环件62和突起64二者）可以大于摩擦片40的厚度约25-50%（优选地约大35%），使得每个隔板42可以作用为散热器并吸收与相邻摩擦片40的滑动相互作用而产生的热。在示例性实施例中，每个隔板42可设有110个突起64，每一个具有约15-30毫米的高度H（优选为约20-25毫米）和约为14.5°压力角θ。每个隔板42的一部分（例如，突起64）或全部可以被硬化到约为20-35C的洛氏硬度。

压板43可以是至少两个部件的组件，包括板66和被连接到板66的阻尼器68。板66可由类似于隔板42的材料制造和/或具有类似于隔板42的几何形状（即，板66可以包括板状的环件和向外延伸的突起，所述突起由锻钢制成），具有相同的或不同的尺寸。

例如，板66可以比隔板42薄。阻尼器68可以包括聚合物（例如橡胶）的板状环件，该环件在板66相邻第一活塞50（即，背对相邻的摩擦片40）的一侧粘结或以其它方式紧固到板66上。阻尼器68可以被设计成衰减制动组件36内的振动。

反作用构件44可以是固定构件，其可操作地耦合到内部壳体24。特别地，反作用构件44可以刚性地连接到制动器壳体46的一端以封闭制动器壳体46内的凹槽70，所述壳体的凹槽容纳所述制动组件36的其余部件。制动器壳体46又可以在第一端26刚性地连接到内部壳体24，使得制动器壳体46和反作用构件44与内部壳体24被固定保持在一起。在这种结构中，反作用构件44可以用作用于第一和第二活塞50、52终点止动件，从而当第一和/或第二活塞50、52被加压流体推靠在压板43上时，反作用构件44可以产生有效地将摩擦片和隔板40、42夹在中间的反力。密封件72可设置在反作用构件44及腹板34之间以帮助密封制动组件36的旋转部件和固定部件之间的滑动交界面。

工业实用性

本实用新型公开的隔板可适用于任何需要长寿命组件的制动组件。所公开的隔板可以通过新颖的几何形状和/或尺寸提供制动组件的长寿命，其允许该隔板用作散热器，吸收来自相邻摩擦片的热。

已经确定的是，当组件的各部件过热时会缩短制动组件的寿命。例如，当所述制动组件的摩擦片和/或隔板过热时，这些板可能出现翘曲，从而使制动不起作用和/或引起对该组件的进一步损坏。传统知识可能直接聚焦到冷却制动组件的方法，通过在组件内使用高流量油浴和/或循环的冷却剂。然而，这些追求可导致过度复杂和昂贵的系统，这会降低耐久性。于是，本实用新型通过使用隔板42解决了过热的问题，隔板被设计成用作相邻部件（即，用于摩擦片40）的散热器。具体地，因为隔板42可显著地厚于相邻的摩擦片40，隔板42能够吸收在制动操作期间产生的更大量的热。实际上，本公开的隔板42的厚度，同时结合所公开的隔板42和/或摩擦片40的其他尺寸，被选择以为大型建筑设备应用提供所需量的热吸收。这种能力可以帮助减小由过热引起的制动组件36内翘曲的可能性，从而增加制动组件36的寿命。

为了致动制动组件36，机器10的驾驶员可以操纵位于机器10内的接口装置（图中未示出）。例如，机器10的操作者可以压下制动踏板（图中未示出）。响应于接口装置的操纵，油可以被加压并被引入制动组件36的第一控制室54，由此导致第一活塞50将压板43推向反作用构件44并压缩摩擦片和隔板40、42。当旋转摩擦片40被压在固定的隔板42上时，可以在部件之间产生摩擦扭矩，这导致摩擦片40和所连接的输出构件20的减慢并导致产生热。制动过程中产生的热被包含在隔板42中的材料质量所吸收。

每当机器10操作时，加压流体可以被导入第二控制室56。这种加压流体可推动第二活塞52远离第一活塞50并压缩第一和第二弹簧58、60。当第二活塞52移动远离第一活塞50时，输出构件20可相对自由旋转，除非通过第一活塞50来对其进行作用。当机器10被关闭时，流入第二控制室56的加压流体可以终止，从而允许第一和第二弹簧58，60使第二活塞52回到与第一活塞50接触。通过第一和第二弹簧58、60所产生的第二活塞52在第一活塞50上的力可以使摩擦片和隔板40、42压缩，使得输出构件20的旋转被阻止并且/或完全停止，甚至当第一控制室56未充满加压流体。以这种方式，第二活塞52可提供驻车制动功能。

显然，对于本领域技术人员来说，可以对本实用新型的隔板和制动组件做出各种修改和变化而不背离本公开的范围。考虑到在此公开的隔板和制动组件的说明书和实践，其它的实施例将是本领域技术人员来说是明显的。意图是说明书和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的保护范围应由所附权利要求书及它们的等同物所确定。

Claims

1.一种用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于包括：

大致板状的环件（62），该环件具有内直径、外直径和厚度；和

从所述大致板状的环件（62）的外周向外径向延伸的多个突起（64），

其中，所述大致板状的环件（62）的厚度为3.5-3.9毫米。

2.如权利要求1所述的用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于，所述厚度为3.65-3.75毫米。

3. 如权利要求1所述的用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于，所述外直径为525-565毫米。

4. 如权利要求3所述的用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于，所述外直径为540-545毫米。

5. 如权利要求3所述的用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于，所述内直径为415-435毫米。

6. 如权利要求5所述的用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于，所述内直径为425-430毫米。

7. 如权利要求5所述的用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于，所述多个突起中的每一个的高度为15-30毫米。

8. 如权利要求7所述的用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于，所述高度为20-25毫米。

9. 如权利要求1所述的用于制动组件（36）的隔板（42），其特征在于，所述多个突起彼此等距地间隔，且所述多个突起中的每一个的厚度与所述大致板状的环件的厚度相同。

10. 如权利要求1所述的用于制动组件（36）的隔板(42)，其特征在于，每个所述突起（64）形成齿轮齿。