CN208439243U - 一种针对重型卡车的节能型刹车鼓散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种针对重型卡车的节能型刹车鼓散热器。该重型卡车节能型刹车鼓散热器包括送风装置、空气冷却装置、输送装置和电器控制装置，空气冷却装置与车辆空调系统的压缩机接通，电器控制装置通过电线与送风装置连接，空气冷却装置安置于送风装置的出风口处，空气冷却装置输出口与输送装置输入口接通，输送装置的输出口设置于刹车鼓与刹车片摩擦区域。通过以冷却空气作为介质来进行刹车系统散热，解决了现有技术中淋水散热装置储水罐体积质量大、管路易堵塞，冬季易结冰造成的安全隐患，且本实用新型节能环保、可靠性高。

Description

一种针对重型卡车的节能型刹车鼓散热器

技术领域

本实用新型涉及车辆刹车技术领域，尤其涉及一种针对重型卡车的节能型刹车鼓散热器。解决了现有技术中淋水散热装置储水罐体积质量大、管路易堵塞，冬季易结冰造成的安全隐患，且本实用新型节能环保、可靠性高。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展、高等级公路的快速修建，物流市场对重型运输车辆的要求越来越高。高效率、高可靠性、低成本、快速安全的先进车型的需求量将大幅增长，同时车辆的制动负荷也随之加大，尤其对运营在城市内的公交、长期跑山路的长途客车、卡车等中重型车辆来说，制动问题尤为突出。

目前，在中重型车辆的制动问题上主要采用两种方式。第一种方式是通过在中重型车辆上安装缓速器来达到制动效果，主要使用的缓速器为液力缓速器。液力缓速器的定子又是缓速器壳体，与变速器后端或车架连接，转子通过空心轴与传动轴相连，转子和定子上均铸出叶片。工作原理为：借助于控制阀的操纵向油池施加压力，使工作液充人转子和定子之间的工作腔内。转子旋转时通过工作液对定子作用一个转矩，而定子的反转矩即成为转子的制动转矩，其值取决于工作腔内的液量和压力以及转子的转速。汽车动能消耗于工作液的摩擦和对定子的冲击而转换为热能，使工作液温度升高。工作液被引入热交换器中循环流动，将热传给冷却水，再通过发动机冷却系统散出。缓速器能达到很不错的制动效果，但任然存在两个主要不足之处：1、高昂的价格；2、制动器的接合和分离滞后时间长，不工作时有功率损失，用于机械传动汽车特别是用于挂车时结构复杂。从而导致缓速器在中国的使用率不高。

第二种方式是通过在中重型车辆的刹车系统来达到制动效果，刹车系统借助于刹车鼓与刹车片摩擦从而起到制动的效果，而这种摩擦会产生大量的热量，成本低廉，制动效果明显，是中国大多数车辆选择使用的方式，但是这种制动方式会导致制动毂和刹车片过热，从而引发汽车跑偏、侧滑失稳和爆胎等一系列事故，后果不堪设想。为防止刹车装置因过热而失去制动性能则需要很好的冷却装置。

为了给刹车系统降温，大多数驾驶员采用淋水方式降温。目前淋水刹车方式主要有四种：1、自流式：水箱在高处，利用水的自重使水流向每个轮胎。2、气压式：水箱一般在大梁上，利用车辆自带的空压机产生的气压，将水送至喷头，使用水阀控制水的流量。3、气压式(电磁阀控制)：这种方式基本与上一种相同，只是把控制阀换成了电磁阀，布置较简单。4、水泵式：水箱同样是安装到大梁上，此时不需要气压，而是使用水泵将水压出去，只需要开关控制水泵即可。上述四种方式存在共同的缺陷，如下：1、储水罐体积和质量都很大，形成极大安全隐患且货车油耗增加、水资源大量浪费；2、淋水降温方式对刹车鼓寿命有一定影响；3、当气温低于冰点时会造成管路和路面结冰，造成行车危险，部分地区已经明令禁止冬季使用淋水器；4、有时候淋水管路堵塞或者水耗完没有及时补加，会造成很大的危险，刹车片长期摩擦刹车鼓，导致刹车片疲软，刹车鼓受损，制动效率大大降低，制动力几乎丧失，车辆失控，车毁人亡。

针对以上问题，设计一种新型的货车散热装置刻不容缓。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种针对重型卡车的节能型刹车鼓散热器，解决了现有技术中淋水散热装置储水罐体积质量大、管路易堵塞，冬季易结冰造成的安全隐患等问题，同时本实用新型节能环保、可靠性高。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种重型卡车的刹车散热装置包括送风装置、空气冷却装置、输送装置和电器控制装置；

空气冷却装置与车辆空调系统的压缩机接通；电器控制装置通过电线与送风装置连接，空气冷却装置安置于送风装置的出风口，空气冷却装置输出口与输送装置的输入口接通，输送装置的输出口设置于刹车鼓与刹车片的摩擦区域。

电器控制装置包括温度传感器和单片机，温度传感器安装在刹车鼓与刹车片的摩擦区域，温度传感器通过第一常开开关与单片机电连接控制送风装置的启动。

优选地，温度传感器通过第二常开开关与单片机电连接控制蜂鸣器工作，蜂鸣器安装在驾驶室内。

优选地，温度传感器通过单片机与实时显示温度的显示屏电连。

重型卡车刹车散热装置还包括用于通风的外壳，送风装置、空气冷却装置和输送装置依次容纳在外壳内部，外壳的外部固定安装在两轮之间车轴的空余位置。

优选地，送风装置的入风口设置有用于过滤被吸取空气的空气滤清器，空气滤清器容纳在所述外壳内部。

送风装置包括驱动电机，驱动电机的输出端固定安装有吸取空气的扇叶，扇叶采用离心式叶片。

输送装置为压缩空气管道，压缩空气管道壁具有保温层。

压缩空气管道的输出端设置有喷嘴，优选地，喷嘴内部设计有保证出气均匀稳定扰流板。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型重型卡车刹车散热装置通过以冷却空气作为介质来进行刹车系统散热，解决了现有技术中淋水散热装置储水罐体积质量大、管路易堵塞，冬季易结冰造成的安全隐患，且本实用新型节能环保、可靠性高。

2、本实用新型重型卡车刹车散热装置借助于温度传感器与单片机电连接方式对刹车散热装置机械部分进行控制，实现全程自动化、智能化，操作安全又方便。

3、本实用新型重型卡车刹车散热装置通过驱动电机带动离心叶片第一次压缩空气并将空气带入冷却装置，经过压缩空气管的第二次压缩经喷嘴喷射到刹车系统进行降温，降温效率高且对刹车鼓、刹车片危害小，提高了其使用寿命。

4、本实用新型重型卡车刹车散热装置经计算与市场上的同类产品相比，成本低廉，可大量普及。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的一种针对重型卡车的节能型刹车鼓散热器机械部分的俯视图；

图2是根据本实用新型实施例的一种针对重型卡车的节能型刹车鼓散热器机械部分的立体图；

图3是根据本实用新型实施例的一种针对重型卡车的节能型刹车鼓散热器的工作示意图。

【附图标记说明】

11：凸轮；12：刹车蹄；13：刹车片；14：刹车鼓。

21：扇叶；22：蒸发器；23：外壳；24：空气滤清器；25：压缩空气管；26：喷嘴；27：驱动电机；28：隔板。

31：温度传感器；32：单片机；33：显示器；34：蜂鸣器。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

如图2所示，当重型卡车的刹车系统工作时，刹车分泵的推杆向前推出，通过调整背把气动凸轮11转动一个角度，转动的同时把刹车蹄12撑开通过刹车片13与刹车鼓14产生摩擦达到刹车的效果。

总体结构

如图1至3所示，一种重型卡车的刹车散热装置，包括机械结构与电器控制装置，所述机械结构包括送风装置、空气冷却装置和输送装置，所述送风装置将空气带入空气冷却装置中，所述空气冷却装置以车辆空调系统作为冷源对空气进行冷却，冷却空气经过输送装置输送到刹车系统对其进行降温，所述电器控制装置与所述机械结构电连接，精确控制机械结构进行刹车散热工作。

机械结构

如图1所示，所述送风装置包括驱动电机27及吸取空气的扇叶21，所述扇叶21固定连接在驱动电机27的输出端，所述空气冷却装置置于扇叶21排出空气的一侧。接通电源，驱动电机27工作，带动扇叶21旋转，吸取空气并对空气进行第一次压缩，吐出压缩空气至空气冷却装置，实现压缩空气的冷却。优选地，扇叶采用离心式叶片，具有一定的吸气能力，效率较高，同时出口压力满足长距离输气要求。

所述空气冷却装置包括蒸发器22，所述蒸发器22与车辆空调系统的压缩机相连通，压缩机在工作回路中分低压区和高压区，压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压处冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，制冷剂也从气态变成液态，压力升高，制冷剂再从高压区流向低压区，通过毛细管喷射到蒸发器中，压力骤降，液态制冷剂立即变成气态，通过散热片吸收空气中大量的热量。这样，压缩机不断工作，就不断把低压区一端的热量吸收到制冷剂中再送到高压区散发到空气中，从而使蒸发器22周围的空气进行冷却，所述空气冷却装置整体体积较小便于在车辆上安装，供电方便，能耗较低。

优选地，在所述扇叶21吸取空气的一端设置有清除被吸取空气中大颗粒杂质的空气滤清器24，防止大颗粒杂质通过输送管道进入刹车系统，从而影响刹车鼓、刹车片的使用寿命。当然，本实施例中在扇叶21吸取空气的一端设置有空气滤清器24仅仅是优选，可以想见，如果把它改为在扇叶21与蒸发器22之间设置空气滤清器24或者在蒸发器22与输送装置之间设置空气滤清器24，可以达到同样的效果。

所述机械结构还包括用于通风的外壳23，所述空气滤清器24、扇叶21、驱动电机27、蒸发器22依次容纳在所述外壳23内部，减缓了来自外界环境(雨水，灰尘等)对壳内部件的侵蚀，延长壳内部件的使用寿命；所述外壳23的外部固定安装在两轮之间车轴的空余位置，安装方便，且距离刹车系统较近，保证了冷却空气对刹车系统的散热效果；所述空气滤清器24设置在扇叶21的轴线方向上，所述空气滤清器24轴向远离扇叶21的一端与外界空气接触，为保证被吸取空气的滤清效率，在空气滤清器24与蒸发器22之间设置有隔板28，将二者隔离在两个不同的空间，上述两个空间通过扇叶21的出风口连通。可以想见，如果所述送风装置与所述冷却装置通过管道连通，可以达到同样的效果。

所述输出装置包括压缩空气管25，所述压缩空气管25固定安装在外壳23上并与蒸发器22的输出口连通，冷空气经压缩空气管25进一步压缩输送至固定在刹车蹄12上的压缩空气管末端，从而对刹车系统进行降温。优选地，所述压缩空气管25具有保温层，防止冷却空气温度上升。

所述压缩空气管末端装有喷嘴26，所述喷嘴26安装在刹车鼓14与刹车片13的摩擦区域，使冷却空气通过喷嘴26形成射流冲击刹车鼓14并借助车轮旋转进入刹车鼓14与刹车片13的缝隙中冷却制动装置。所述喷嘴26通过螺栓固定在刹车蹄12上，使喷嘴26出口角度可进行调整，便于修正安装误差同时适应不同的刹车缝隙，且对于喷嘴26的改装，仅需电钻、钻头、开孔器即可完成，改装方便，使用可靠。优选地，所述喷嘴26内部设计有扰流板，保证了出气均匀稳定。

优选地，所述驱动电机27通过逆变器将直流电转化为交流电为其供电，此种类型的风机保证了较大的出口压力，且寿命较长、噪音小，适合在车辆上使用。

电器控制装置

如图2所示，所述电器控制装置包括温度传感器31和控制装置。所述控制装置包括单片机32和显示器33，安装在驾驶室内；所述温度传感器31安装在刹车鼓14与刹车片13摩擦出口处用于实时监测刹车鼓温度。驾驶员开车时打开总开关，当温度达到120℃时，所述温度传感器31传递信号给所述单片机32，所述单片机32通过控制120℃常开开关闭合，驱动电机27工作，降温过程开启；当温度达到警戒值300℃时，所述温度传感器31传递信号给所述单片机32，在保证120℃常开开关闭合的情况下，所述单片机32控制300℃常开开关闭合，使蜂鸣器34开始报警，提醒驾驶员应采取相应措施；当温度下降至80℃以下时，所述温度传感器31传递信号给所述单片机32，所述单片机32控制常开开关开启，降温过程结束，当无法结束降温过程时，可通过急停按钮强制停止。

优选地，所述温度传感器31在传递信号给所述单片机32的同时传递信号给显示器33，以便驾驶员能够实时掌握刹车系统的温度情况，并及时采取相应的措施，防患于未然。

工作原理

卡车刹车过程中，刹车片13与刹车鼓14摩擦，温度急剧上升，温度传感器31传递信号至单片机32，单片机32通过对温度数据的实时处理，根据不同的温度标准控制外设工作。当温度达到120℃时，温度传感器31传递信号给单片机32，单片机32通过控制120℃常开开关闭合，驱动电机27工作，驱动电机27带动扇叶21旋转将空气带入蒸发器22中对空气进行冷却，冷空气经过滤通过压缩空气管25的压缩经喷嘴26进入刹车鼓14与刹车片13的缝隙中，车轮旋转辅助将冷空气带入，对刹车鼓14及刹车片13进行及时降温冷却；当温度达到警戒值300℃时，所述温度传感器31传递信号给所述单片机32，在保证120℃常开开关闭合的情况下，所述单片机32控制300℃常开开关闭合，使蜂鸣器34开始报警，提醒驾驶员应采取相应措施；当温度下降至80℃以下时，所述温度传感器31传递信号给所述单片机32，所述单片机32控制常开开关开启，降温过程结束，当无法结束降温过程时，可通过急停按钮强制停止。

需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述重型卡车的节能型刹车鼓散热器包括送风装置、空气冷却装置、输送装置和电器控制装置；

所述空气冷却装置与车辆空调系统的压缩机接通；

所述电器控制装置通过电线与送风装置连接，所述空气冷却装置安置于送风装置的出风口，所述空气冷却装置输出口与所述输送装置的输入口接通，所述输送装置的输出口设置于刹车鼓(14)与刹车片(13)的摩擦区域。

2.根据权利要求1所述的重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述电器控制装置包括温度传感器(31)和单片机(32)，所述温度传感器(31)安装在刹车鼓(14)与刹车片(13)的摩擦区域，所述温度传感器(31)通过第一常开开关与单片机(32)电连接控制送风装置的启动。

3.根据权利要求2所述的重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述温度传感器(31)通过第二常开开关与单片机(32)电连接控制蜂鸣器(34)工作，所述蜂鸣器(34)安装在驾驶室内。

4.根据权利要求2所述的重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述温度传感器(31)通过单片机(32)与实时显示温度的显示器(33)电连。

5.根据权利要求1所述的重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述重型卡车的节能型刹车鼓散热器还包括用于通风的外壳(23)，所述送风装置、空气冷却装置和输送装置依次容纳在所述外壳(23)内部，所述外壳(23)的外部固定安装在两轮之间车轴的空余位置。

6.根据权利要求5所述的重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述送风装置的入风口设置有用于过滤被吸取空气的空气滤清器(24)，所述空气滤清器(24)容纳在所述外壳(23)内部。

7.根据权利要求1至6任一项所述的重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述送风装置包括驱动电机(27)，所述驱动电机的输出端固定安装有吸取空气的扇叶(21)，所述扇叶(21)采用离心式叶片。

8.根据权利要求1至6任一项所述的重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述输送装置为压缩空气管道(25)，所述压缩空气管道壁具有保温层。

9.根据权利要求8所述的重型卡车的节能型刹车鼓散热器，其特征在于：

所述压缩空气管道(25)的输出端设置有喷嘴(26)，所述喷嘴(26)内部设计有保证出气均匀稳定的扰流板。