CN210889059U - 机械式发动机制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式发动机制动装置，包括支撑框架，支撑框架内设置有制动腔体，制动腔体内竖向滑动安装有底端伸出支撑框架外的制动柱塞，制动腔体内横向滑动安装有驱动制动柱塞的制动驱动机构，支撑框架上安装有用于推动制动驱动机构向下运动的气门调整机构，制动柱塞与支撑框架之间设置有柱塞复位机构；通过气门调整机构来调整制动柱塞与排气门之间的气门间隙，用以满足不同的使用需求，同时用于补偿制动复位弹簧由于长时间使用造成无法稳定传递载荷，运行不可靠的问题；利用机械结构来驱动制动柱塞从而开启排气门，可以更精准的控制制动柱塞的最大制动行程，且采用平面接触式的工作面，可以稳定的传递载荷，机构更加可靠。

Description

机械式发动机制动装置

技术领域

本实用新型属于发动机制动技术领域，尤其涉及一种机械式发动机制动装置。

背景技术

现代汽车的总质量越来越大，车速越来越高，车辆滚动阻力、风阻、内部的摩擦损失越来越小，这就意味着车辆自身的减速能力降低；同时，由于车辆总质量的增加，仅仅依靠汽车自身的行车制动系统(俗称脚刹)已经不能满足车辆高速重载条件下的制动需求。长时间频繁踩刹车会导致刹车片升温，刹车效果下降甚至刹车失灵而危及人车安全！

为了保证车辆的安全性能，必须增加缓速器或其他辅助制动装置，加装缓速器可以将车轮制动器的负荷进行分流，使车轮摩擦制动器的温度控制在安全范围内。行车制动系统的作用是实现紧急情况下的停车，可以在短时间内吸收很大的功率，但是随着制动持续时间的增加，吸收的功率会大幅度下降，最终使得行车制动系统无法满足汽车下坡的紧急停车要求。而缓速器的功能主要是使下长大坡的车辆的速度降低或维持在一定的速度范围内，不是用来使车辆停止的系统，在平路上也可正常使用以降低车速。虽然在短时间可以吸收的功率比行车制动小，但它吸收的功率在很长时间内可以基本保持不变，尤其是在整个下坡过程中，这种特性可以满足车辆连续下坡时不同的持续制动需求，缓速器可以满足该要求，能有效地减少脚制动的使用频率，避免因长时间使用刹车，导致摩擦片的温度升高，刹车效果下降甚至刹车失灵。

缓速器在国外发达国家的几乎已经像发动机、变速箱一样成为商用车的标准配置。

中国于2012年9月1日实施了国家标准GB7258-2012《机动车运行安全技术条例》；2017年9月29日中华人民共和国国家质量监督总局质及国标委联合发布并要求2018年1月1日执行GB7258-2017《机动车运行安全技术条例》，并在7.5条中对辅助制动器做出了明确规定：车长大于9m的客车(对专用校车为车长大于8m)、总质量大于等于12000kg的货车和专项作业车、总质量大于3500kg的危险货物运输货车，应装备缓速器或其他辅助制动装置。车长大于9m的未设置乘客站立区的客车、总质量大于3500kg的危险货物运输货车、半挂牵引车装备的辅助制动装置的性能应使汽车通过GB12676规定的Ⅱ型或ⅡA型试验。

目前商用车的缓速器主要包括电涡流缓速器、液力缓速器、发动机缓速器。发动机缓速器可分为发动机制动器和排气制动器，发动机制动器根据制动实现方式的不同分为压缩释放式制动器和泄气式制动器。

发动机制动器开启时，发动机ECU向喷油器发出停止喷油的指令，发动机制动柱塞伸出开启制动排气门，发动机气缸内的气体通过开启的制动排气门逸出，发动机气缸内没有燃料燃烧，故发动机不再给车辆提供牵引力。车辆通过驱动轮和传动系带动发动机曲轴继续旋转，车辆对发动机输入的动能，被逐渐消耗在发动机的泵气损失(进、排气冲程中由于气体的节流造成的功率损失)、自身的机械摩擦损失、压缩及膨胀过程中产生的不可逆损失、驱动发动机附件(机油泵、水泵、空气压缩机、转向泵、风扇等)的功率损失等方面，本来是车辆动力源的发动机就变成消耗车辆运动动能从而对车辆起到减缓车速作用的空气压缩机，或者说发动机此时做负功，发动机阻碍曲轴旋转的力矩成为制动力矩，通过传动系传递至驱动轮。

发动机制动装置属于发动机制动器的核心部件，其主要作用是制动时在外力(制动油压、机械装置、气压或电磁机构)的作用下伸展开制动行程，在顶部高制动油压或凸轮制动行程的驱动下开启制动排气门，从而实现发动机制动。

目前，专利号为CN 205532759 U公开一种发动机制动系统切换机构，该机构在摇臂底部设置执行滑销与驱动滑销，驱动滑销在摇臂内左右滑动，来驱动执行滑销上下移动，执行滑销向下运动过程中，开启制动排气门，该机构采用机械式控制方式来实现压缩释放式发动机制动系统的正功模式和制动模式的切换，此种机械式制动方式结构简单、控制方便和传动稳定可靠，但是该机构还存在以下问题：(1)该机构内的驱动滑销是不可调节的，无法调整与排气门之间的气门间隙，无法适应不同气门间隙的使用需求；(2)当使得执行滑销向上复位的回位弹簧长期使用后，回位弹簧会发生疲劳变形，高度变短，使得执行滑销的顶端与驱动滑销之间产生间隙，无法稳定的传递载荷，运行不可靠，同时由于执行滑销在内部自由晃动，会产生噪音，甚至使得机件毁坏，减少发动机使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可调整制动气门间隙、且载荷传递稳定、运行可靠、可以更精准的控制制动柱塞的最大制动行程的的机械式发动机制动装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：机械式发动机制动装置，包括支撑框架，所述支撑框架内设置有制动腔体，所述制动腔体内竖向滑动安装有底端伸出所述支撑框架外的制动柱塞，所述制动腔体内横向滑动安装有驱动所述制动柱塞的制动驱动机构，所述支撑框架上安装有用于推动所述制动驱动机构向下运动的气门调整机构，所述制动柱塞与所述支撑框架之间设置有柱塞复位机构。

作为优选的技术方案，所述制动驱动机构包括在所述制动腔体内往复运动来驱动所述制动柱塞的制动滑块，所述制动滑块的一端抵靠有滑块驱动装置，所述制动滑块的另一端抵靠有滑块复位装置。

作为优选的技术方案，所述气门调整机构为底端可推动所述制动滑块向下运动的调整螺栓，所述调整螺栓螺纹安装在所述支撑框架的顶端，所述调整螺栓的底端伸入至所述制动腔体内且抵靠在所述制动滑块的顶端。

作为优选的技术方案，所述滑块复位装置包括驱动所述制动滑块复位的滑块回位弹簧，所述滑块回位弹簧的一端连接有与所述制动滑块接触的限位块，所述限位块滑动安装在所述制动腔体内，所述滑块回位弹簧的另一端连接有弹簧封堵，所述弹簧封堵固定安装在所述支撑框架上。

作为优选的技术方案，所述滑块驱动装置包括抵靠在所述制动滑块端部的驱动活塞，所述制动腔体内设置有用于安装所述驱动活塞的活塞腔，所述支撑框架上还设置有用于接通液压油来推动所述驱动活塞在所述活塞腔内密封滑动的制动通道。

作为优选的技术方案，所述制动滑块包括间隙安装在所述制动腔体内的滑块本体，所述滑块本体的一端设置有与所述驱动活塞接触的滑杆，所述滑杆在所述活塞腔内间隙滑动。

作为优选的技术方案，所述滑块本体的底端设置有推动所述制动柱塞向下运动的制动楔形块和释放所述制动柱塞的释放平面，所述制动楔形块的底端、所述释放平面均可与所述制动柱塞的顶端配合接触。

作为优选的技术方案，所述制动柱塞的顶端一侧设置有与所述制动楔形块的楔形坡面配合的柱塞制动导面。

作为优选的技术方案，所述柱塞复位机构包括安装在所述支撑框架底部的卡簧，所述卡簧与所述制动柱塞之间安装有驱动所述制动柱塞复位的制动回位弹簧。

作为优选的技术方案，所述制动柱塞包括顶端与所述制动滑块配合柱塞头，所述柱塞头的底端设置有伸出所述支撑框架外的塞杆，所述制动回位弹簧套装在所述塞杆外且两端分别抵靠在所述卡簧与所述柱塞头上。

由于采用了上述技术方案，机械式发动机制动装置，包括支撑框架，所述支撑框架内设置有制动腔体，所述制动腔体内竖向滑动安装有底端伸出所述支撑框架外的制动柱塞，所述制动腔体内横向滑动安装有驱动所述制动柱塞的制动驱动机构，所述支撑框架上安装有用于推动所述制动驱动机构向下运动的气门调整机构，所述制动柱塞与所述支撑框架之间设置有柱塞复位机构；本实用新型的有益效果是：工作时，所述制动驱动机构在所述制动腔体内左右横向往复运动，运动过程中，所述制动驱动机构会强制推动所述制动柱塞向下运动，从而使得所述制动柱塞接触并向下推动排气门，使得排气门强制开启，从而实现发动机制动；当发动机制动完成后，所述制动驱动机构复位，释放所述制动柱塞，所述制动柱塞会在所述柱塞复位机构的作用下复位，向上运动，与排气门分离，排气门会自动复位关闭，发动机制动结束；所述气门调整机构可以推动所述制动驱动机构向下运动，从而推动所述制动柱塞向下运动，来减小所述制动柱塞与排气门之间的气门间隙，用以满足不同的使用需求，同时用于补偿所述柱塞复位机构由于长时间使用造成无法稳定传递载荷，运行不可靠的问题；本实用新型利用机械结构来驱动所述制动柱塞从而开启制动排气门，可以更精准的控制所述制动柱塞的最大制动行程S，且采用平面接触式的工作面，可以稳定的传递载荷，机构更加可靠。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例制动柱塞制动时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例制动柱塞释放后的结构示意图；

图3是本实用新型实施例制动柱塞向下调整后的结构示意图。

图中：1-支撑框架；2-制动腔体；3-制动柱塞；4-制动滑块；41-滑块本体；42-滑杆；51-调整螺栓；52-锁紧螺母；61-滑块回位弹簧；62-限位块；63-弹簧封堵；71-驱动活塞；72-活塞腔；73-制动通道；81-卡簧；82-制动回位弹簧；S1-楔形平面；S2-释放平面；S3-楔形坡面；S4-柱塞制动导面；S5-柱塞顶面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1、图2和图3所示，机械式发动机制动装置，包括支撑框架1，所述支撑框架1包含但不限于摇臂、运动件或固定件，所述支撑框架1内设置有制动腔体2，所述制动腔体2内竖向滑动安装有底端伸出所述支撑框架1外的制动柱塞3，所述制动腔体2内横向滑动安装有驱动所述制动柱塞3的制动驱动机构，所述支撑框架1上安装有用于推动所述制动驱动机构向下运动的气门调整机构，所述制动柱塞3与所述支撑框架1之间设置有柱塞复位机构。工作时，所述制动驱动机构在所述制动腔体2内左右横向往复运动，运动过程中，所述制动驱动机构会强制推动所述制动柱塞3向下运动，从而使得所述制动柱塞3接触并向下推动排气门，使得排气门强制开启，从而实现发动机制动；当发动机制动完成后，所述制动驱动机构复位，释放所述制动柱塞3，所述制动柱塞3会在所述柱塞复位机构的作用下复位，向上运动，与排气门分离，排气门会自动复位关闭，发动机制动结束；所述气门调整机构可以推动所述制动驱动机构向下运动，从而推动所述制动柱塞3向下运动，来减小所述制动柱塞3与排气门之间的气门间隙，用以满足不同的使用需求，同时用于补偿所述柱塞复位机构由于长时间使用造成无法稳定传递载荷，运行不可靠的问题。

所述制动驱动机构包括在所述制动腔体2内往复运动来驱动所述制动柱塞3的制动滑块4，所述制动滑块4的一端抵靠有滑块驱动装置，所述制动滑块4的另一端抵靠有滑块复位装置。所述滑块驱动装置用于驱动所述制动滑块4向右移动，来推动所述制动柱塞3下降，实现制动；所述滑块复位装置用于驱动制动滑块4复位，向左移动，来释放所述制动柱塞3。

参见图3，所述气门调整机构为底端可推动所述制动滑块4向下运动的调整螺栓51，所述调整螺栓51螺纹安装在所述支撑框架1的顶端，所述支撑框架1的顶端固定安装有锁紧螺母52，所述锁紧螺母52将所述调整螺栓51固定，所述调整螺栓51的底端伸入至所述制动腔体2内且抵靠在所述制动滑块4的顶端。当需要调整气门间隙时，将所述锁紧螺母52旋出，然后向下旋进所述调整螺栓51，所述调整螺栓51的底端会推动所述制动滑块4向下运动，从而推动所述制动柱塞3向下运动，来减小与排气门之间的气门间隙，间隙调整完成后，将所述锁紧螺母52旋紧，将所述调整螺栓51固定安装在所述支撑框架1上。

所述滑块复位装置包括驱动所述制动滑块4复位的滑块回位弹簧61，所述滑块回位弹簧61的一端连接有与所述制动滑块4接触的限位块62，所述限位块62滑动安装在所述制动腔体2内，所述滑块回位弹簧61的另一端连接有弹簧封堵63，所述弹簧封堵63固定安装在所述支撑框架1上。制动时，所述制动滑块4被所述滑块驱动装置推动向右移动，从而推动所述限位块62克服所述滑块回位弹簧61的作用力整体向右移动，制动结束后，所述滑块回位弹簧61会推动所述限位块62以及所述制动滑块4向左运动复位。

所述滑块驱动装置包括抵靠在所述制动滑块4端部的驱动活塞71，所述制动腔体2内设置有用于安装所述驱动活塞71的活塞腔72，所述支撑框架1上还设置有用于接通液压油来推动所述驱动活塞71在所述活塞腔72内密封滑动的制动通道73。所述制动通道73位于所述活塞腔72的左端，当发动机机油通过所述制动通道73进入所述活塞腔72内，产生油压，液压油会推动所述驱动活塞71在沿着所述活塞腔72内向右移动，从而来推动所述制动滑块4向右移动，实现制动；当通入至所述制动通道73内的油路断开时，推动所述驱动活塞71的油压消失，所述滑块回位弹簧61在弹簧力作用下推动所述制动滑块4以及驱动活塞71向左运动，发生复位。

所述制动滑块4包括间隙安装在所述制动腔体2内的滑块本体41，所述滑块本体41的一端设置有与所述驱动活塞71接触的滑杆42，所述滑杆42在所述活塞腔72内间隙滑动。

参见图1，所述滑块本体41的底端设置有推动所述制动柱塞3向下制动的制动楔形块和释放所述制动柱塞3的释放平面S2，所述制动楔形块的底端、所述释放平面S2均可与所述制动柱塞3的顶端配合接触，即所述制动楔形块的底端设置有楔形平面S1，当楔形平面S1与所述制动柱塞3的柱塞顶面S5接触时，参见图1，此时为制动状态；当释放平面S2与所述制动柱塞3的柱塞顶面S5接触时，参见图2，此时为非制动状态；楔形平面S1与释放平面S2之间的差值即为制动柱塞3的最大制动行程S，本实用新型利用机械结构来驱动所述制动柱塞3从而开启制动排气门，可以更精准的控制所述制动柱塞3的最大制动行程S，此外，本实用新型采用平面接触式的工作面，可以稳定的传递载荷，机构更加可靠。

所述制动柱塞3的顶端一侧设置有与所述制动楔形块的楔形坡面S3配合的柱塞制动导面S4。所述制动滑块4向右移动过程中，所述楔形坡面S3会与所述柱塞制动导面S4接触，引导所述制动柱塞3向下运动，从而使得楔形平面S1可以与所述制动柱塞3的柱塞顶面S5接触。

所述柱塞复位机构包括安装在所述支撑框架1底部的卡簧81，所述卡簧81与所述制动柱塞3之间安装有驱动所述制动柱塞3复位的制动回位弹簧82。所述制动柱塞3包括顶端与所述制动滑块4配合柱塞头，所述柱塞头的底端设置有伸出所述支撑框架1外的塞杆，所述制动回位弹簧82套装在所述塞杆外且两端分别抵靠在所述卡簧81与所述柱塞头上。当制动时，所述制动柱塞3会克服所述制动回位弹簧82的弹簧力下降，制动完成后，所述制动柱塞3被释放，所述制动回位弹簧82会驱动所述制动柱塞3复位。

本实用新型的工作原理为：

制动时：发动机机油通过所述制动通道73进入到所述制动腔体2内，产生油压，会推动所述驱动活塞71和所述制动滑块4克服所述滑块回位弹簧61的弹簧力移动，此时所述制动柱塞3克服所述制动回位弹簧82的作用力向下运动，当所述制动滑块4的制动楔形块的楔形平面S1与所述制动柱塞3的柱塞顶面S5接触时，所述制动柱塞3完全伸出即实现制动柱塞3的最大行程S，所述制动柱塞3伸出后的状态参见图1；

制动结束时：不再需要制动时，将通入至所述制动通道73内的油路断开，使得推动所述驱动活塞71的油压消失，所述制动柱塞3在所述制动回位弹簧82的作用下会推动所述驱动活塞71复位，所述制动滑块4的制动楔形块的楔形顶面S1将不再与所述制动柱塞3的柱塞顶面S5接触，而是所述制动滑块4的释放平面S2与所述制动柱塞3的柱塞顶面S5接触，此时所述制动滑块4将所述制动柱塞3释放，所述制动柱塞3会在所述制动回位弹簧82的作用下复位，所述制动柱塞3缩回的状态参见图2。

气门间隙调整原理：当需要调整气门间隙时，向下旋进所述调整螺栓51，由于所述制动滑动与所述驱动活塞71以及所述限位块62之间均为接触配合，属于分体结构，因此当所述调整螺栓51向下旋进时，所述调整螺栓51的底端会推动所述制动滑块4单独向下运动，不影响与所述驱动活塞71以及所述限位块62之间的连接关系，当所述制动滑块4向下运动后，会推动所述制动柱塞3向下运动并保持，此时所述制动柱塞3的制动行程不变，仍然为S，但是其与排气门之间的气门间隙变小了，气门间隙的调整范围为图3中L，当所述滑杆42的顶端L2与所述活塞腔72的顶端内壁L1接触时，此时所述制动柱塞3与排气门之间的气门间隙最大，当所述滑杆42的顶端L2与所述活塞腔72的顶端内壁L1之间的距离为L时，此时所述制动柱塞3与排气门之间的气门间隙最小。本实用新型可以通过所述调整螺栓51来调节所述制动柱塞3与排气门之间的气门间隙，用于满足不同的使用需求，同时，当所述制动回位弹簧82由于长时间使用高度缩短后，可以通过向下旋进所述调整螺栓51，来补偿所述制动柱塞3的顶端与所述制动滑块4之间的间隙，保持稳定的传递载荷，运动可靠，避免所述制动滑块4在所述制动腔体2内晃动产生噪音，可以提高设备使用寿命。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.机械式发动机制动装置，包括支撑框架，所述支撑框架内设置有制动腔体，所述制动腔体内竖向滑动安装有底端伸出所述支撑框架外的制动柱塞，其特征在于：所述制动腔体内横向滑动安装有驱动所述制动柱塞的制动驱动机构，所述支撑框架上安装有用于推动所述制动驱动机构向下运动的气门调整机构，所述制动柱塞与所述支撑框架之间设置有柱塞复位机构。

2.如权利要求1所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述制动驱动机构包括在所述制动腔体内往复运动来驱动所述制动柱塞的制动滑块，所述制动滑块的一端抵靠有滑块驱动装置，所述制动滑块的另一端抵靠有滑块复位装置。

3.如权利要求2所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述气门调整机构为底端可推动所述制动滑块向下运动的调整螺栓，所述调整螺栓螺纹安装在所述支撑框架的顶端，所述调整螺栓的底端伸入至所述制动腔体内且抵靠在所述制动滑块的顶端。

4.如权利要求2所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述滑块复位装置包括驱动所述制动滑块复位的滑块回位弹簧，所述滑块回位弹簧的一端连接有与所述制动滑块接触的限位块，所述限位块滑动安装在所述制动腔体内，所述滑块回位弹簧的另一端连接有弹簧封堵，所述弹簧封堵固定安装在所述支撑框架上。

5.如权利要求2所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述滑块驱动装置包括抵靠在所述制动滑块端部的驱动活塞，所述制动腔体内设置有用于安装所述驱动活塞的活塞腔，所述支撑框架上还设置有用于接通液压油来推动所述驱动活塞在所述活塞腔内密封滑动的制动通道。

6.如权利要求5所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述制动滑块包括间隙安装在所述制动腔体内的滑块本体，所述滑块本体的一端设置有与所述驱动活塞接触的滑杆，所述滑杆在所述活塞腔内间隙滑动。

7.如权利要求6所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述滑块本体的底端设置有推动所述制动柱塞向下运动的制动楔形块和释放所述制动柱塞的释放平面，所述制动楔形块的底端、所述释放平面均可与所述制动柱塞的顶端配合接触。

8.如权利要求7所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述制动柱塞的顶端一侧设置有与所述制动楔形块的楔形坡面配合的柱塞制动导面。

9.如权利要求2所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述柱塞复位机构包括安装在所述支撑框架底部的卡簧，所述卡簧与所述制动柱塞之间安装有驱动所述制动柱塞复位的制动回位弹簧。

10.如权利要求9所述的机械式发动机制动装置，其特征在于：所述制动柱塞包括顶端与所述制动滑块配合柱塞头，所述柱塞头的底端设置有伸出所述支撑框架外的塞杆，所述制动回位弹簧套装在所述塞杆外且两端分别抵靠在所述卡簧与所述柱塞头上。

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