CN205207502U - 一种风冷鼓式矿车制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风冷鼓式矿车制动器，包括：制动蹄、摩擦片、制动鼓，所述摩擦片设于制动蹄上，所述摩擦片与制动蹄设于制动鼓内部，所述制动蹄上设有柱销，所述柱销与制动轮缸的活塞杆相连，所述制动轮缸的缸体固定在支柱上，所述制动轮缸的数量为4个，所述支柱固定于制动底板上，所述制动底板上设有进气管、排气管，所述进气管上设有进风机，所述进风机的进风口处设有过滤器，所述排气管的出口设有蝶阀，所述蝶阀上设有电控装置。本实用新型的目的在于提供一种带有多制动轮缸、具有自动散热系统、具有高温警示功能的风冷鼓式矿车制动器，这种制动器具有在长时、长距离制动后任然具有较好的制动效果，对制动后的热量迅速排出的功能。

Description

一种风冷鼓式矿车制动器

技术领域

本实用新型涉及鼓式矿车制动器领域，特别是一种风冷鼓式矿车制动器。

背景技术

制动器应用于各种车辆中，制动器具有使车辆（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能，制动器的可靠性对行车的安全至关重要，包括制动器的可靠性、制动器的制动反应时间、制动器的刹车距离等因素都是制动器的关键性能参数。

车辆制动器通常分为鼓式制动器及盘式制动器，在矿车领域，通常制动器使用的都是鼓式制动器，鼓式制动器具有成本低、所占空间较小、制动性能出色、维护简单等优点。矿车通常在路况较差、弯曲、坡道长、坡度陡的路上行驶，在行驶过程中会经常用到制动器，而且矿车的重量大，在相同的速度下，矿车具有的惯性大，因此对制动器的可靠性与制动器的制动效果具有十分高的要求。在很多的交通事故中个，大型装载车，特别是矿车发生事故的原因都是制动失效，从而造成驾驶员受伤甚至死亡的事故，有些事故还造成矿车撞上其他车辆、行人或建筑物的事故，从而扩大了事故的受伤人群。

而造成鼓式制动器失效的原因大多都是由于制动器的温度过热，由于传统的鼓式制动器都是密闭的，不能很好地将制动后产生的热量排出，鼓式制动器的制动效果会因制动效果产生严重的衰退的现象，传统的鼓式刹车的刹车鼓在受热后直径会增大，而造成踩下刹车踏板的行程加大，还容易发生刹车反应不如预期的情况，传统的鼓式制动器的制动轮缸出现故障时，也会导致鼓式制动器失效。

实用新型内容

针对上述鼓式矿车制动器存在的不足，本实用新型的技术目的在于提供一种带有多制动轮缸、具有自动散热系统、具有高温警示功能的风冷鼓式矿车制动器，这种制动器具有在长时、长距离制动后任然具有较好的制动效果，对制动后的热量迅速排出的功能。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种风冷鼓式矿车制动器，包括：制动蹄、摩擦片、制动鼓，所述摩擦片设于制动蹄上，所述摩擦片与制动蹄设于制动鼓内部，所述制动蹄上设有柱销，所述柱销与制动轮缸的活塞杆相连，所述制动轮缸的缸体固定在支柱上，所述制动轮缸的数量为4个，所述支柱固定于制动底板上所述制动底板上设有进气管、排气管，所述进气管上设有进风机，所述排气管的出口设有蝶阀，所述蝶阀上设有电控装置。

由于上述结构，通过在鼓式制动器上设有四个制动轮缸，避免在矿车的其他制动轮缸失效而导致车辆失控的危险发生，各个制动轮缸可分别连有制动油管，也可两个制动轮缸共用一根制动油管，通过在制动底板上设有进气管与排气管，使得在制动器温度过高时，能够及时对制动器散热，而在排气管的出口设有的蝶阀能够避免外部的灰尘与液体进入到制动器内部，在进气管上设有的进风机能够产生风源，所述蝶阀上设有的电控装置能够使得通过ECU控制蝶阀成为可能。

一种风冷鼓式矿车制动器，所述制动蹄的数量为2，所述制动蹄呈中心对称布置，所述制动蹄的圆弧角度为100°～150°。

由于上述结构，所述制动蹄的数量两个，对称布置，能够与制动鼓有效配合，形成制动，所述制动蹄的圆弧角度在100°～150°角度区间能够形成有效制动，制动蹄的圆弧角度越大，摩擦片的表面摩擦面积越大，摩擦片使用越久，但是必须留有足够的空间安装引流板。

一种风冷鼓式矿车制动器，所述两制动蹄之间设有两个回位弹簧，所述两个回位弹簧的两端分别与制动蹄两端连接，所述两个回位弹簧互相平行，两个回位弹簧之间的安装距离d=L，所述L为制动蹄两端点的直线距离。

由于上述结构，对制动蹄间设有的回位弹簧应当有足够的拉力使得制动蹄在制动后回位，非制动时，避免和制动鼓摩擦，为了使得制动蹄能够准确回位，两个回位弹簧互相平行，两个弹簧之间的安装距离d=L，既能够使得制动蹄准确回位，也能够留有足够的空间安装制动轮缸。

一种风冷鼓式矿车制动器，所述进气管的出风口处设有引流板，所述引流板为圆弧状，所述引流板的圆心与制动鼓同心，所述引流板的圆心角为15°～40°，所述引流板固定于制动底板上。

由于上述结构，通过在进气管的出风口处的制动底板上设有引流板，使得流进制动器中的空气沿制动蹄的方位流过，能够最大限度地对制动鼓及制动摩擦片散热，引流板不能太小，也不能太大，最好在15°～40°。

一种风冷鼓式矿车制动器，所述进风机的进风口处设有过滤器，所述进风机上设有电控装置。

由于上述结构，通过在进风机的进风口处设有的过滤器能够保持风源的清洁，在进风机上设有电控装置，使得ECU能够对进风机进行控制。

一种风冷鼓式矿车制动器，所述制动鼓外设有测温仪，所述制动轮缸内设有压力传感器，所述测温仪为红外线测温仪，所述压力传感器、测温仪通过数据线与矿车内的ECU连接，所述ECU与显示器相连，所述ECU与信号处理器相连，所述信号处理器与进风机上设有的电控装置相连。

由于上述结构，在制动轮缸内设有的压力传感器能够将制动轮缸内的液压实时传给ECU，ECU通过计算可知制动轮缸能否正常工作，设有的红外测温仪能够不占用制动鼓内的空间，红为测温仪也为非接触式测温，温度测量更简单、方便，红外测温仪将测得的温度信号传给ECU，ECU将温度信号发送给显示器，显示器显示所测得的温度，ECU发出的信号命令通过信号处理器转换后发送给电控装置，以此控制进风机的开/闭及转速。

一种风冷鼓式矿车制动器，所述红外线测温仪可为短波红外测温仪，所述红外测温仪为双色测温仪，所述红外测温仪的最佳波长为0.8～1.0μm。

由于上述结构，通过将红外测温仪设为短波式、双色温红外测温仪，测量制动器温度的红外测温仪的最佳波长为0.8～1.0μm，使得测量更准确。

一种风冷鼓式矿车制动器，所述压力传感器将测得的制动轮缸内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息；所述红外测温仪测得的温度t，所述ECU内设有鼓式制动器能够正常制动的最大温度T，所述红外测温仪将测得的温度t以电信号实时发送给ECU，所述ECU接收到红外测温仪的温度信号后进行数据处理，若t≤T，则ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，ECU不采取任何动作，若t≥T，则ECU判断为鼓式制动器存在制动失灵的可能，此时鼓式制动器温度过高，所述ECU向进风机的电控装置发送打开进风机的信号命令，所述信号命令通过信号处理器的处理，所述进风机的电控装置接收到ECU的信号命令后打开进风机，所述进风机的转速有四种风速，若30℃≥t-T＞0℃时，所述进风机的转速为第一档，若80℃≥t-T＞30℃时，所述进风机的转速为第二档，若150℃≥t-T＞80℃时，所述进风机的转速为第三档，若t-T＞150℃时，所述进风机的转速为第四档；

所述鼓式制动器降温后，所述红外测温仪测得的温度t≤T时，所述ECU则ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，所述ECU给进风机的电控装置发送关闭进风机的命令信号，所述命令信号经过信号处理器的处理后传给进风机的电控装置，所述进风机的电控装置收到命令信号后，执行关闭进风机的命令，所述ECU将所述测得的制动器温度t实时显示在显示器中，若在车辆行驶过程中，所述鼓式制动器的温度t连续2min保持在400℃以上，则所述ECU给显示器发送显示“制动器危险”的警示信息信号，所述显示器显示警示信息。

由于上述结构，通过在制动轮缸内设有压力传感器，通过ECU与显示器能够及时知道制动轮缸或制动液压管能否正常工作，通过红外测温仪将测得的矿车制动器温度发送给ECU，在ECU内对制动器设有四种温度控制模式，通过在四种温度控制模式能够灵活地控制制动器的温度，能够及时将制动器的温度降低，并且能节省能源，若制动器的温度t连续2min保持在400℃以上，则很可能降温系统有故障，降温模式失效，能够及时通知驾驶员，避免危险的发送。

本实用新型的有益效果是:

1、通过设有四个制动轮缸，使得在制动时，即使其中一个或两个制动轮缸发生故障也能够制动，增加了整个鼓式制动器的可靠性，减少险情的发生；

2、通过在制动底板上设有进风管及排气管，并在进风管上设有进风机，使得制动器能够迅速将制动产生的热量排出，保持良好制动效果的持续性，增加制动器的可靠性；

3、通过设有与ECU连接的红外温度测量仪、显示器、液压传感器，使得制动液压过大或过小都能将信息及时告知驾驶员，能够准确控制鼓式制动器内的温度，使得鼓式制动器始终具有良好的制动性能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记：1为制动蹄、2为摩擦片、3为制动鼓、4为进风机、5为回位弹簧、6为制动轮缸、7为引流板、8为进气管、9为排气管、10为排气阀、11为支柱、12为柱销、13为制动底板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细描述。

如图1所示的一种风冷鼓式矿车制动器，包括制动蹄1、摩擦片2、制动鼓3、进风机4、回位弹簧5、制动轮缸6、引流板7、进气管8、排气管9、排气阀10、支柱11、柱销12、制动底板13，包括：制动蹄1、摩擦片2、制动鼓3，所述摩擦片2设于制动蹄1上，所述摩擦片2与制动蹄1设于制动鼓3内部，所述制动蹄1上设有柱销12，所述柱销12与制动轮缸6的活塞杆相连，所述制动轮缸6的缸体固定在支柱11上，所述制动轮缸6的数量为4个，所述支柱11固定于制动底板13上，所述制动底板13上设有进气管8、排气管9，所述进气管8上设有进风机4，所述进风机4的进风口处设有过滤器，所述排气管9的出口设有蝶阀，所述蝶阀上设有电控装置；

所述制动蹄1的数量为2，所述制动蹄1呈中心对称布置，所述制动蹄1的圆弧角度为100°～150°，最好设为140°，设为140°既能够给安装引流板7留有足够空间，也不会影响制动器的制动性能；所述两制动蹄1之间设有两个回位弹簧5，所述两个回位弹簧5的两端分别与制动蹄1两端连接，所述两个回位弹簧5互相平行，两个回位弹簧5之间的安装距离d=L，所述L为制动蹄1两端点的直线距离；所述进气管8的出风口处设有引流板7，所述引流板7为圆弧状，所述引流板7的圆心与制动鼓3同心，所述引流板7的圆心角为15°～40°，引流角最好设为25°，所述引流板7固定于制动底板13上；所述进风机4的进风口处设有过滤器，所述进风机4上设有电控装置；所述制动轮缸6内设有压力传感器，所述制动鼓3外设有测温仪，所述测温仪为红外线测温仪，所述测温仪、压力传感器通过数据线与矿车内的ECU连接，所述ECU与显示器相连，所述ECU与信号处理器相连，所述信号处理器与进风机4上设有的电控装置相连；所述红外线测温仪可为短波红外测温仪，所述红外测温仪为双色测温仪，所述红外测温仪的最佳波长为0.8～1.0μm，所述的测温仪最好为双色光纤测温仪；

所述压力传感器将测得的制动轮缸6内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸6内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸6内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息；所述红外测温仪测得的温度t，所述ECU内设有鼓式制动器能够正常制动的最大温度T，所述红外测温仪将测得的温度t以电信号实时发送给ECU，所述ECU接收到红外测温仪的温度信号后进行数据处理，若t≤T，则ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，ECU不采取任何动作，若t≥T，则ECU判断为鼓式制动器存在制动失灵的可能，此时鼓式制动器温度过高，所述ECU向进风机4的电控装置发送打开进风机4的信号命令，所述信号命令通过信号处理器的处理，所述进风机4的电控装置接收到ECU的信号命令后打开进风机4，所述进风机4的转速有四种风速，若30℃≥t-T＞0℃时，所述进风机4的转速为第一档，若80℃≥t-T＞30℃时，所述进风机4的转速为第二档，若150℃≥t-T＞80℃时，所述进风机4的转速为第三档，若t-T＞150℃时，所述进风机4的转速为第四档，由于鼓式制动器通常在小于350℃时，制动效果理想，因此T最好设为300℃；

所述鼓式制动器降温后，所述红外测温仪测得的温度t≤150℃时，所述ECU判断为鼓式制动器能够正常工作，所述ECU给进风机4的电控装置发送关闭进风机4的命令信号，所述命令信号经过信号处理器的处理后传给进风机4的电控装置，所述进风机4的电控装置收到命令信号后，执行关闭进风机4的命令，所述ECU将所述测得的制动器温度t实时显示在显示器中，若在车辆行驶过程中，所述鼓式制动器的温度t连续2min保持在400℃以上，则所述ECU给显示器发送显示“制动器危险”的警示信息信号，所述显示器显示警示信息。

本实用新型的矿车制动器的动作过程为：

1、矿车驾驶员在矿车需要减速时踩下制动踏板，使得制动油液流入制动轮缸6，制动轮缸6内的活塞推动制动蹄1向制动鼓3移动，使得摩擦片2紧压制动鼓3产生摩擦而形成制动，在驾驶员松开制动踏板，制动油液回流，使得制动轮缸6内的活塞缩回，在回位弹簧的作用下，制动蹄1往远离制动鼓3的方向移动，摩擦片2与制动鼓3间产生间隙，使得制动器处于非制动状态；

2、在较长时间的制动后，鼓式制动器会产生大量的热量，为了使得制动器保持良好的制动效果，通过以下方式对制动器散热：通过设于制动器外的温度测量仪将所测得的温度信号传给ECU，ECU通过判断在温度t≥300℃时，打开进风机4与排气阀10，使得通过过滤器过滤的低温气体从进气管8进入鼓式制动器内，通过引流板7的引流下，使得进入的空气沿摩擦片2与制动鼓3间的间隙流过，从排气管9排出并使得制动器降温，使得整个制动器的温度保持在允许范围内，在排出高温的过程中，也将制动产生的碎屑等杂质一同排出；当t≤150℃时，所述ECU发出关闭进风机4与排气阀10的信号命令，使得进风机4与排气阀10关闭，当制动器在制动过程中的温度t≥300℃时，进风机4与排气阀10从新打开，进而形成一个对制动器的降温循环，保持制动器良好的制动性；当所述压力传感器将测得的制动轮缸6内的油压信号P传送给ECU，所述ECU内预设有压力的最大值Pmax，若P大于Pmax，则所述ECU判断为制动轮缸6内的油压过大，所述ECU向显示器发送显示“制动油压过大”字样的警示信息；制动时，若制动轮缸6内的油压P小于Pmin，所述Pmin为制动时的最小油压值，则所述ECU判断为油管管路遭到破坏，所述ECU向显示器发送显示“制动系统危险”字样的警示信息。

Claims (7)

1.一种风冷鼓式矿车制动器，包括：制动蹄（1）、摩擦片（2）、制动鼓（3），所述摩擦片（2）设于制动蹄（1）上，所述摩擦片（2）与制动蹄（1）设于制动鼓（3）内部，其特征在于，所述制动蹄（1）上设有柱销（12），所述柱销（12）与制动轮缸（6）的活塞杆相连，所述制动轮缸（6）的缸体固定在支柱（11）上，所述制动轮缸（6）的数量为4个，所述支柱（11）固定于制动底板（13）上，所述制动底板（13）上设有进气管（8）、排气管（9），所述进气管（8）上设有进风机（4），所述进风机（4）的进风口处设有过滤器，所述排气管（9）的出口设有蝶阀，所述蝶阀上设有电控装置。

2.根据权利要求1所述的风冷鼓式矿车制动器，其特征是，所述制动蹄（1）的数量为2，所述制动蹄（1）呈中心对称布置，所述制动蹄（1）的圆弧角度为100°～150°。

3.根据权利要求2所述的风冷鼓式矿车制动器，其特征是，所述两制动蹄（1）之间设有两个回位弹簧（5），所述两个回位弹簧（5）的两端分别与制动蹄（1）两端连接，所述两个回位弹簧（5）互相平行，两个回位弹簧（5）之间的安装距离d=3/4L，所述L为制动蹄（1）两端点的直线距离。

4.根据权利要求1所述的风冷鼓式矿车制动器，其特征是，所述进气管（8）的出风口处设有引流板（7），所述引流板（7）为圆弧状，所述引流板（7）的圆心与制动鼓（3）同心，所述引流板（7）的圆心角为15°～40°，所述引流板（7）固定于制动底板（13）上。

5.根据权利要求4所述的风冷鼓式矿车制动器，其特征是，所述进风机（4）的进风口处设有过滤器，所述进风机（4）上设有电控装置。

6.根据权利要求5所述的风冷鼓式矿车制动器，其特征是，所述制动轮缸（6）内设有压力传感器，所述制动鼓（3）外设有测温仪，所述测温仪为红外线测温仪，所述测温仪、压力传感器通过数据线与矿车内的ECU连接，所述ECU与显示器相连，所述ECU与信号处理器相连，所述信号处理器与进风机（4）上设有的电控装置相连。

7.根据权利要求6所述的风冷鼓式矿车制动器，其特征是，所述红外线测温仪可为短波红外测温仪，所述红外测温仪为双色测温仪，所述红外测温仪的最佳波长为0.8～1.0μm。