CN209208740U - 鼓式内循环水冷制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种鼓式内循环水冷制动装置，它有刹车鼓、刹蹄、制动油缸和回位弹簧，制动油缸的油管与刹车踏板连接推动液压油进出制动油缸，刹车鼓安装在车轴上转动，其内壁上固定有刹车环，刹车环内有刹蹄和制动油缸，刹蹄通过销轴安装在车桥体上并在油缸活塞和回位弹簧作用下内缩或外张，刹蹄内部有中空的过水腔，过水腔有循环水进出。循环水流出刹蹄后进入储水箱，从储水箱流进散热器降温，再经分泵输送进刹蹄，封闭循环，循环水可以是其他冷却液。本实用新型与现有鼓式刹车相比，刹蹄、刹车片，以及刹车鼓之间的连接关系，结构关系发生了根本改变，变为循环水冷却，能够有效控制刹车系统的温度升高，避免或者减少传统的刹车用水，提高了制动效果，以及行车安全。

Description

鼓式内循环水冷制动装置

技术领域

本实用新型涉及机动车制动技术，具体是一种鼓式内循环水冷制动装置。

背景技术

现有的中大型卡车，特别是货运卡车，其制动装置，也就是刹车大都是鼓式的，就是通过与轮子固定在一起的刹车鼓与安装在车桥上的制动片（刹车片）紧贴产生的摩擦力来进行制动，踩刹车踏板时，液压系统将刹车片推向刹车鼓，放开踏板后，刹车片回位。

由于大中型卡车的载重量较大，行车过程中产生的惯性力大，车辆需要较长的距离才能刹住，或者为了控制速度需要长时间踏着刹车，比如下长坡时驾驶员就会一直踩着刹车，直到下完坡才敢放开，否则就有车毁人亡的危险，这样一来就使得刹车鼓温度持续升高，高到发红损坏车轮的程度。为了避免这种情况，车辆设计时就给制动系统设置了冷却水箱，将冷水直接浇到刹车鼓上。这就是为什么公路上下坡的地方总会看见大卡车的轮子一路冒热汽，一路撒水的原因。这种大量浇水冷却的方式对给刹车鼓降温倒是有效的。但是这些大型卡车一路洒水，弄湿路面，增加了车其他车辆打滑的风险，特别是冬天，路面很容易因此结冰，车辆打滑失控很容易发生。一车辆大型卡车携带大量的冷却水势必挤占其正常的载货能力。

即使如此，人们还是会时常看见大型卡车因制动失控而冲向应急车道，或者与其他车辆追尾碰撞引发的交通事故。原因多半在于水箱里的水耗尽后得不到及时补充。据调查，卡车载重情况下刹车，刹车鼓升温特别快，即便以最低的速度行驶也能在几分钟内升到在几百摄氏度,若不及时浇水冷却就会发生爆胎，所以水箱的水用完后危险立码显现。浇水冷却虽然可以在一定范围内控制温度，但当超载或者长时间持续制动就会难以控制。

因此，现有的鼓式刹车装置存在诸多不安全因素，有必要加以改进。

发明内容

为此，本实用新型提出一种鼓式内循环水冷制动装置，该装置能够有效控制刹车系统的温度升高，避免或者减少刹车用水，提高行车安全系数，以此克服现有技术的不足。

本实用新型提出的这种鼓式内循环水冷制动装置，它有刹车鼓、刹蹄、制动油缸和回位弹簧，制动油缸的油管与刹车踏板连接推动液压油进出制动油缸，其特征在于刹车鼓安装在车轴上转动，其内壁上固定有刹车环，刹车环内有刹蹄和制动油缸，刹蹄通过销轴安装在车桥体上并在油缸活塞和回位弹簧作用下作内缩或外张贴触刹车环的运动，刹蹄内部有中空的过水腔，过水腔有循环水进出，循环冷却。

所述刹蹄为两个，对称安装在车桥体上，回位弹簧拉在两个刹蹄之间保持收拢的回位拉力，每个刹蹄的一端安装在制动油缸的活塞体上，两个刹蹄间有连通管连接过水腔，两个刹蹄过水腔串通后，一端接进水管另一端接出水管。

所述循环水流出刹蹄后进入储水箱，从储水箱流进散热器降温，再经分泵输送进刹蹄，封闭循环。

所述循环水可以是其他冷却液。

所述刹蹄与刹车环接触的一面称为弓背面，弓背面的壁厚于对面的腔壁。

弓背腔壁增厚处的弧度可以小于刹车环内圆弧度，以便使之凸起先磨耗，磨耗后与刹车环再全面贴合制动。

刹蹄最低处装有与报警器连接的漏水感应探头，以便刹蹄磨通漏水时发出报警声，告诉用车人及时更换或修补。

所述刹车环的材质配方中添加有金刚砂，以增加耐磨性和制动力。一般情况下，刹环和刹蹄会同时更换。

刹车环与刹车鼓间的连接为胶结或者铆接。

本实用新型的工作原理如下：

行车过程中，需要刹车时，像往常一样踩下刹车板，液压油流进液压油缸，两端的活塞体将刹蹄推向刹环产生摩擦力制动，循环水箱中的水经分泵泵送进刹蹄的中空过水腔进行热交换，将摩擦产生的热量带走，水流出刹蹄后重回水箱，通过管路散去部分热，温度有所降低，进而流进散热器继续降温，降温后又经分泵流进刹铁循环，这样就把刹车时产生的热迅速及时地带走，避免形成高温，烧坏机件。

冷却水的分泵可以与刹车系统联动，在踩刹车时工作，并在放开刹车踏板后继续工作一段时间再停止，以便把残留的热量带走，也可以独立工作，使之在行车过程中以及停车后一段时间里工作，以便充分的冷却降温。

冷却水可以是其他的冷却液，比如发动机常用的冷却液等。

本实用新型与现有鼓式刹车相比，基本的构成要件没变，但刹蹄、刹车片，以及刹车鼓之间的连接关系，结构关系发生了根本改变，使得冷却方式冷却效果有了显著的变化，能够有效控制刹车系统的温度升高，避免或者减少传统的刹车用水，提高了制动效果，以及行车的安全性可靠性。

附图说明

图1是现有鼓式制动装置的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图1-2中，各零部件的标号如下：

1-冷却水管；2-液压油管；3-制动油缸；4-活塞体；5-左刹蹄；6-左刹车片；7-刹车鼓；8-销轴；9-右刹车片；10-右刹蹄；11-循环水箱；12-散热器；13-分泵；14-进水管；15-右刹蹄（中空）；16-连通管；17-左刹蹄（中空）；18-刹车环；19-过水腔；20-出水管；21-复位弹簧；22-车桥体。

具体实施方式

下面结合附图和实例进一步描述本实用新型。但本实用新型的保护范围不限于附图和实例，任何以等同手段变换得到的方案均属本实用新型的范畴。

现有大多数卡车的鼓式刹车，即制动装置，其结构如图1所示。刹车鼓7与车轮连成一体安装在车轴上转动，两个刹蹄，即左刹蹄5和右刹蹄10，对称安装在车桥体22上，安装方式是将其一端安装在销轴8上转动，另一端安装在油压油缸3的活塞体4上，复位弹簧21装在中间紧拉着左右两边的刹蹄，使固定在刹蹄上的刹车片（左刹车片6和右刹车片9）保持松开刹车鼓的常态，刹车时油压液经液压油管2流进油压油缸，两个活塞体同时对称向外移动推开刹蹄制动，放开刹车时，在复位弹簧拉力作用下，两边的刹蹄又收拢。

这种刹车的刹蹄是实心的，刹车片铆接或者胶结固定在刹蹄上，刹车片磨损后更换新的。

如前所述，刹车时产生大量热使刹车鼓温度升高，驾驶员就会通过冷却水管1放水浇向刹车鼓降温，有的车型会与刹车联动，自动放水，冷水流经刹车鼓表面带热量后流到路面，水箱中的冷却水用完后必须马上停车补水，否则就会车毁人亡，车子越大危险也就越高。

发明人自己的一台小型卡车，制动系统就属于这种类型，每次出车都需要给水箱加满水，有时大意忘了加水，半路上一时找不到地方补充心里就发慌。

后来，发明人用本实用新型的方案对制动系统进行了改造。改造后的制动装置结构如图2所示。

图2中，刹车鼓、液加油缸、活塞体、车桥体、复位弹簧等部件没有改变。但将刹车片改为刹车环18，铆接或胶结固定在刹车鼓上，同时将两个刹蹄做成有过水腔19的结构，即左刹蹄（中空）17和右刹蹄（中空）15，两个刹蹄的外部形状基本不变都保持基本的弓形。过水腔的外壁，即与刹车环接触的腔壁做得较厚实，以增加耐磨性，其余三面的腔壁可以做得相对薄一些但要保持刹蹄有足够的强度，两个刹蹄的一端安装在销轴上，并用连通管16连接两边的腔室。左刹蹄（中空）和右刹蹄（中空）的上端分别装在活塞体上，并分别有出水管20和进水管14。进水管与分泵13连接，出水管与水箱11连接，水箱，散热器12和分泵之间都有管道连接，形成封闭回路。

刹车环与刹车片一样属于消耗品，磨损到一种程度后可以更换

循环水可以是一般的水，也可以是其他冷却液。因此，本实用新型将冷却水与冷却液视为同义词。

这样改进后，制动装置的摩擦面由原来的刹车鼓与刹车片的接触面改变为刹车环与刹蹄的接触面。循环冷却水通过腔壁与热源面接触，而且离热源面更近，热交换效率更高，降温效果更好。

为了验证本实用新型的降温效果，发明人还做了如下实验：

在现有制动装置基础上，仅将刹蹄做成中空的，用循环水降温，其余不改变。该方案的实质就是使得冷却水离热源面更远一些，中间有刹车片阻隔。实验后结果让发明人大失所望，降温效果远不及本实用新型的这种方案。

三种方案的实验结果如下表：

从上表可以看出，第三种方案对刹车鼓的水冷效果与第一种方案的基本相同，降温效果微乎其微。如果加大散热器的散热面加大吹风，让水温快速降下来，本实用新型对刹车鼓的降温效果会更好。

未提及的其他零部件或情况如上所述。

Claims (6)

1.一种鼓式内循环水冷制动装置，它有刹车鼓、刹蹄、制动油缸和回位弹簧，制动油缸的油管与刹车踏板连接推动液压油进出制动油缸，其特征在于刹车鼓安装在车轴上转动，其内壁上固定有刹车环，刹车环内有刹蹄和制动油缸，刹蹄通过销轴安装在车桥体上并在油缸活塞和回位弹簧作用下作内缩或外张贴触刹车环的运动，刹蹄内部有中空的过水腔，过水腔有循环水进出，循环冷却，刹蹄与刹车环接触的一面称为弓背面，弓背面的壁厚于对面的腔壁，所述刹蹄和刹环同时更换。

2.根据权利要求1所述鼓式内循环水冷制动装置，其特征在于刹蹄为两个，对称安装在车桥体上，回位弹簧拉在两个刹蹄之间保持收拢的回位拉力，每个刹蹄的一端安装在制动油缸的活塞体上，两个刹蹄间有连通管连接过水腔，两个刹蹄过水腔串通后，一端接进水管另一端接出水管。

3.根据权利要求1所述鼓式内循环水冷制动装置，其特征在于循环水流出刹蹄后进入储水箱，从储水箱流进散热器降温，再经分泵输送进刹蹄，封闭循环。

4.根据权利要求1所述鼓式内循环水冷制动装置，其特征在于弓背的腔壁增厚处的弧度可以小于刹车环内圆弧度。

5.根据权利要求1所述鼓式内循环水冷制动装置，其特征在于刹蹄最低处装有与报警器连接的漏水感应探头，刹蹄磨通漏水时发出报警声。

6.根据权利要求1所述鼓式内循环水冷制动装置，其特征在于刹车环与刹车鼓间的连接为胶结或者铆接。