CN211449458U - 一种快速冷却制动盘 - Google Patents

Abstract

一种快速冷却制动盘，属于运输制动装置领域，包括强制冷却装置和两块制动盘，所述制动盘中部轴向设有轴套，制动盘上设有自旋风进口，两个制动盘外沿间设有出风罩，所述出风罩上设有出风口，所述轴套端部的制动盘外侧中心设有导气帽，所述导气帽中部设有与强制冷却装置旋转连接的进孔。在制动盘旋转过程中，通过涡流原理，自旋风进口进自然风，出风口出风，通过自然风冷却制动盘，适用于普通制动的自然风冷却；强制冷却装置通入导气帽，进行强制冷却，适用于紧急制动或长时间制动，冷却迅速，安全性好，有效避免制动盘易变形和制动盘制动失效问题，出风罩起到排风和支撑两个制动盘的作用，结构稳定。

Description

一种快速冷却制动盘

技术领域

本实用新型属于运输制动装置领域，具体地说是一种快速冷却制动盘。

背景技术

制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势制动力的部件。制动器除各种缓速装置以外，几乎都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦产生制动力矩的摩擦制动器。目前，广泛采用的摩擦制动器根据旋转元件的不同可分为鼓式和盘式两大类。它们之间的区别在于：鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，以其圆柱面为工作表面；盘式制动器摩擦副中的旋转元件为圆盘状的制动盘，以其端面为工作表面。

在盘式制动中，运行中不可避免会出现超速等意外现象，这就需要配置可控的制动装置以保证输送系统的安全运行。现阶段使用的盘式制动器，在紧急刹车时，会急剧产生大量热量，不能有效快速冷却制动盘，制动盘长时间制动易变形，甚至会发生制动盘发热制动失效事故。

实用新型内容

为解决现今的盘式制动器在制动过程中，会急剧产生大量热量，不能有效快速冷却制动盘，制动盘易变形，甚至会发生制动盘制动失效事故的问题，本实用新型提供一种快速冷却制动盘。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

一种快速冷却制动盘，包括强制冷却装置和两块制动盘，所述制动盘中部轴向设有轴套，制动盘上设有自旋风进口，两个制动盘外沿间设有出风罩，所述出风罩上设有出风口，所述轴套端部的制动盘外侧中心设有导气帽，所述导气帽中部设有与强制冷却装置旋转连接的进孔。在制动盘旋转过程中，通过涡流原理，自旋风进口进自然风，出风口出风，通过自然风冷却制动盘，适用于普通制动的自然风冷却；强制冷却装置通入导气帽，进行强制冷却，适用于紧急制动或长时间制动，冷却迅速，安全性好，有效避免制动盘易变形和制动盘制动失效问题，出风罩起到排风和支撑两个制动盘的作用，结构稳定。

本实用新型的进一步改进还有，上述制动盘内沿间设有筋板，两个制动盘间的空隙通过筋板分割为若干相互独立的自旋风腔和强制冷却通道，所述自旋风腔与自旋风进口连通，自旋风腔外侧设有自旋风通道。自然风冷却通过自旋风进口进入，依次通过自旋风腔、自旋风通道进行制动盘的冷却降温，从出风口排出；强制冷却模式通过强制冷却通道进行冷却降温，从出风口排出；筋板的设置能增加两个制动盘的结构稳定性，并起到导向冷却的作用。

本实用新型的进一步改进还有，上述导气帽上开有与进孔连通的直径方向的通道Ⅰ，所述导气帽内侧面开有与通道Ⅰ连通的环形的通道Ⅱ，所述轴套上开有与通道Ⅱ适应的L形的通道Ⅲ，所述通道Ⅲ另一端与强制冷却通道连通。强制冷却剂从导气帽上的进孔进入，依次通过通道Ⅰ、通道Ⅱ、通道Ⅲ，进入强制冷却通道，结构合理，造价低廉。

本实用新型的进一步改进还有，上述通道Ⅰ呈通孔状，通道Ⅰ外端设有丝堵。便于冲孔加工，造价成本低。

本实用新型的进一步改进还有，上述通道Ⅲ处的轴套端面上开有环形卡槽，所述通道Ⅱ处的导气帽上设有与卡槽相匹配的环形的凸台，所述卡槽和凸台通过螺纹连接。配合精密、牢靠，结构合理，拆装便捷。

本实用新型的进一步改进还有，上述筋板与出风罩之间设有蜂窝贴片，所述蜂窝贴片为硅橡胶和陶瓷粉材质。蜂窝贴片具有良好的强度和导热散热功能，蜂窝状结构在保证具有足够的承压能力的同时也具有良好的同期散热能力，结构性能好，冷却降温效果好。

本实用新型的进一步改进还有，上述自旋风进口呈向旋转方向凸起的弦月状，所述强制冷却通道呈向旋转方向凸起的弧形。旋转过程中，能更好的通过涡流原理进风，强制冷却剂能更好的均布冷却降温，结构合理，冷却降温效果好。

本实用新型的进一步改进还有，上述强制冷却装置包括空压机、储气罐和换向阀，所述空压机和储气罐分别通过单向阀连接换向阀的两个进口端，所述换向阀出口端连接有强制冷却进管，所述强制冷却进管通过旋转接头与进孔连接。强制冷却模式分为空压机和储气罐两种模式，储气罐可装入冷却剂，大大提高对制动盘的冷却降温效果，适用多种工况，以保证制动器的制动可靠性。

本实用新型的进一步改进还有，上述单向阀前端连接有安全阀。自动控制效果更好，安全性高。

本实用新型的有益效果是：1、具有自然风冷却降温和强制冷却降温，能有效快速冷却制动盘，有效避免制动盘易变形和制动盘制动失效问题；2、强制冷却降温采用空压机和装有冷却剂的储气罐，适用多种工况，以保证制动器的制动可靠性；3、结构设计布置合理，既能有效地保证结构的稳定性，又能具有对制动盘良好的冷却降温效果；4、加工制造简单，造价成本低廉，自动控制，安全性好。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式的内部结构示意图。

图3为本实用新型具体实施方式的局部剖面示意图。

图4为本实用新型具体实施方式的截面示意图。

图5为本实用新型具体实施方式的导气帽放大示意图。

图6为本实用新型具体实施方式的卡槽结构示意图。

图7为本实用新型具体实施方式的强制冷却装置原理示意图。

附图中：1、轴套，2、制动盘，3、出风罩，4、导气帽，5、进孔，6、自旋风进口，7、自旋风腔，8、自旋风通道，9、蜂窝贴片，10、强制冷却通道，11、出风口，12、筋板，13、丝堵，14、通道Ⅰ，15、通道Ⅱ，16、通道Ⅲ，17、卡槽，18、凸台，19、强制冷却进管，20、换向阀，21、单向阀，22、安全阀，23、空压机，24、储气罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步说明。

如附图所示，一种快速冷却制动盘，包括强制冷却装置和两块制动盘2，所述制动盘2中部轴向设有轴套1，制动盘2上设有自旋风进口6，两个制动盘2外沿间设有出风罩3，所述出风罩3上设有出风口11，所述轴套1端部的制动盘2外侧中心设有导气帽4，所述导气帽4中部设有进孔5。所述制动盘2内沿间设有筋板12，两个制动盘2间的空隙通过筋板12分割为若干相互独立的自旋风腔7和强制冷却通道10，所述自旋风腔7与自旋风进口6连通，自旋风腔7外侧设有自旋风通道8。所述导气帽4上开有与进孔5连通的直径方向的通道Ⅰ14，所述导气帽4内侧面开有与通道Ⅰ14连通的环形的通道Ⅱ15，所述轴套1上开有与通道Ⅱ15适应的L形的通道Ⅲ16，所述通道Ⅲ16另一端与强制冷却通道10连通。所述通道Ⅲ16处的轴套1端面上开有环形卡槽17，所述通道Ⅱ15处的导气帽4上设有与卡槽17相匹配的环形的凸台18，所述卡槽17和凸台18通过螺纹连接。所述筋板12与出风罩3间设有蜂窝贴片9，所述蜂窝贴片9为硅橡胶和陶瓷粉材质。蜂窝贴片9具有良好的强度和导热散热功能，蜂窝状结构在保证具有足够的承压能力的同时也具有良好的同期散热能力，结构性能好，冷却降温效果好。

所述强制冷却装置包括空压机23、储气罐24和换向阀20，所述空压机23和储气罐24分别通过单向阀21连接换向阀20的两个进口端，所述换向阀20出口端连接有强制冷却进管19，所述强制冷却进管19通过旋转接头与进孔5连接。所述单向阀21前端连接有安全阀22。强制冷却降温采用空压机和装有冷却剂的储气罐两种方式，适应性更好。

所述通道Ⅰ14呈通孔状，通道Ⅰ14外端设有丝堵13。便于通道Ⅰ14的孔道加工，加工制造成本低。

所述自旋风进口6呈向旋转方向凸起的弦月状，所述强制冷却通道10呈向旋转方向凸起的弧形。在旋转过程中，能更好的通过涡流原理从自旋风进口6进风，而强制冷却剂能更好的通过强制冷却通道10冷却降温，结构设计合理，冷却降温效果好。

本快速冷却制动盘包括三种冷却制动盘模式。

在正常停车制动时，对于制动盘2作用时间短，制动盘2产生热量少，只需要自然风冷却即可。在制动盘2随轴套1旋转过程中，通过涡流原理，由自旋风进口6吸入自然风，然后进入自旋风腔7，由自旋风通道8进入蜂窝贴片9，通过蜂窝贴片9有效地导热散热功能，把热量通过出风罩3上的出风口11带走，实现制动盘正常使用下的冷却降温，无需其他动力，自然散热，散热效果好，运行成本低。

在过载或需要急刹时，这时需要制动力矩大、制动时间长，制动盘2在制动过程中发热快，发热量大，需要强制冷却介入。在一般强制冷却情况下，只需通过空压机23压缩空气，以快速大量的压缩空气通过来冷却制动盘2；在应急情况下，发热量特别大时，需要切换到储气罐24中冷却剂对制动盘2进行快速冷却，冷却剂可为R410A等，具有无毒、环保、化学和热稳定性佳等特点。工作过程为：压缩空气或冷却剂通过强制冷却进管19由旋转接头与进孔5连接配合，旋转接头可为盘根密封轴承等形式，只需满足能旋转且能连通密封即可，进入压缩空气或冷却剂通过中部的进孔5进入通道Ⅰ14，然后经环形的通道Ⅱ15进入通道Ⅲ16，通过通道Ⅲ16进入弧形的强制冷却通道10，然后进入蜂窝贴片9，通过蜂窝贴片9有效地导热散热功能，把热量通过出风罩3上的出风口11带走，实现制动盘的强制冷却快速降温。

在紧急停车或减速降速时，制动器采集速度信号，制动过程中优先选用空压机23供压缩空气冷却，若制动过程中速度变化不明显，则紧急切换储气罐24中的冷却剂进行冷却，对制动盘2进行快速降温。对于两种强制冷却模式的切换，是依据设备的工作状态控制换向阀20换向而实现，两路强制冷却均设有单向阀21和安全阀22，能大大保证制动冷却过程中运行的稳定可靠性。

在强制冷却介入时，自然风冷却同时工作，双重冷却，冷却快速，冷却效果好。

本快速冷却制动盘，通过具有三种模式冷却模式：自然风冷却、自然风冷却加压缩空气冷却、自然风冷却加冷却剂冷却，能适用多种工况，以保证制动器的制动可靠性，能有效快速冷却制动盘，有效避免制动盘易变形和制动盘制动失效问题，结构设计布置合理，既能有效地保证结构的稳定性，又能具有对制动盘良好的冷却降温效果，加工制造简单，造价成本低廉，自动控制，安全性好。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种快速冷却制动盘，其特征在于，包括强制冷却装置和两块制动盘(2)，所述制动盘(2)中部轴向设有轴套(1)，制动盘(2)上设有自旋风进口(6)，两个制动盘(2)外沿间设有出风罩(3)，所述出风罩(3)上设有出风口(11)，所述轴套(1)端部的制动盘(2)外侧中心设有导气帽(4)，所述导气帽(4)中部设有与强制冷却装置旋转连接的进孔(5)。

2.根据权利要求1所述的快速冷却制动盘，其特征在于，所述制动盘(2)内沿间设有筋板(12)，两个制动盘(2)间的空隙通过筋板(12)分割为若干相互独立的自旋风腔(7)和强制冷却通道(10)，所述自旋风腔(7)与自旋风进口(6)连通，自旋风腔(7)外侧设有自旋风通道(8)。

3.根据权利要求2所述的快速冷却制动盘，其特征在于，所述导气帽(4)上开有与进孔(5)连通的直径方向的通道Ⅰ(14)，所述导气帽(4)内侧面开有与通道Ⅰ(14)连通的环形的通道Ⅱ(15)，所述轴套(1)上开有与通道Ⅱ(15)适应的L形的通道Ⅲ(16)，所述通道Ⅲ(16)另一端与强制冷却通道(10)连通。

4.根据权利要求3所述的快速冷却制动盘，其特征在于，所述通道Ⅰ(14)呈通孔状，通道Ⅰ(14)外端设有丝堵(13)。

5.根据权利要求3所述的快速冷却制动盘，其特征在于，所述通道Ⅲ(16)处的轴套(1)端面上开有环形卡槽(17)，所述通道Ⅱ(15)处的导气帽(4)上设有与卡槽(17)相匹配的环形的凸台(18)，所述卡槽(17)和凸台(18)通过螺纹连接。

6.根据权利要求2所述的快速冷却制动盘，其特征在于，所述筋板(12)与出风罩(3)间设有蜂窝贴片(9)，所述蜂窝贴片(9)为硅橡胶和陶瓷粉材质。

7.根据权利要求2所述的快速冷却制动盘，其特征在于，所述自旋风进口(6)呈向旋转方向凸起的弦月状，所述强制冷却通道(10)呈向旋转方向凸起的弧形。

8.根据权利要求1所述的快速冷却制动盘，其特征在于，所述强制冷却装置包括空压机(23)、储气罐(24)和换向阀(20)，所述空压机(23)和储气罐(24)分别通过单向阀(21)连接换向阀(20)的两个进口端，所述换向阀(20)出口端连接有强制冷却进管(19)，所述强制冷却进管(19)通过旋转接头与进孔(5)连接。

9.根据权利要求8所述的快速冷却制动盘，其特征在于，所述单向阀(21)前端连接有安全阀(22)。

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