專利名稱：浮鉗式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于中、重型商用車輛的制動(dòng)器，尤其涉及一種浮鉗 式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器;該制動(dòng)器能顯著降低制動(dòng)噪聲，提供較大的制動(dòng)力矩， 有效擴(kuò)大盤式制動(dòng)器的應(yīng)用范圍。
背景技術(shù)：
氣壓盤式制動(dòng)器作為盤式制動(dòng)器的一種，始于上世紀(jì)90年代，能廣泛應(yīng)用 于M1、 M2類乘用車和N1類以上貨車。氣壓盤式制動(dòng)器散熱快、重量輕、構(gòu)造簡 單、磨損間隙自動(dòng)調(diào)整；特別是耐高溫性能好，制動(dòng)效果穩(wěn)定，能顯著減少制動(dòng) 距離，為車輛提供可靠的行車安全保障。同時(shí)，氣壓盤式制動(dòng)器能降低制動(dòng)噪聲， 有效解決城市公交制動(dòng)引起噪聲污染。作為鼓式制動(dòng)器換代產(chǎn)品，歐洲拖車安裝 率已經(jīng)超過50%,城市公交是作為標(biāo)準(zhǔn)配置安裝。為了迎接2008年北京奧運(yùn)會(huì) 和2010上海世博會(huì)，北京、上海公交全面改造，重要一環(huán)就是將制動(dòng)器鼓式改 盤式，減少制動(dòng)噪聲。國內(nèi)目前唯一能夠批量提供的氣壓盤式制動(dòng)器為單推桿結(jié) 構(gòu)(見實(shí)用新型專利，專利號(hào)ZL 01 2 12585.7)，受制動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)限制，能 夠提供的制動(dòng)力矩有限，不能匹配lit以上車橋和13m以上公交車制動(dòng)需求。國內(nèi)獲得實(shí)用新型專利的雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器尚處試驗(yàn)階段，雙推桿間隙 補(bǔ)償同步采用鏈條傳動(dòng)。受鐵鏈張力影響，間隙補(bǔ)償過程中，雙推桿補(bǔ)償位移存 在差異，長時(shí)間差異累積，兩推桿之間出現(xiàn)較大距離，造成摩擦片異常磨損，制 動(dòng)器壽命降低。氣壓盤式制動(dòng)器推廣瓶頸有1、 與同類型鼓式制動(dòng)器比較，制動(dòng)力矩偏小；2、 制動(dòng)器摩擦片磨損間隙自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)工作不穩(wěn)定，可靠性差；3、 已有的雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器雙推桿補(bǔ)償同步性差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有單推桿和雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器存在的缺點(diǎn) 和不足，提供一種浮鉗式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的-開發(fā)結(jié)構(gòu)合理的制動(dòng)器間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)；設(shè)計(jì)新的氣壓制動(dòng)器增力機(jī)構(gòu)， 提高增力傳遞機(jī)構(gòu)整體傳遞效率；保證制動(dòng)器制動(dòng)過程中制動(dòng)力矩穩(wěn)定，卡鉗體 滑動(dòng)順暢，磨損間隙自調(diào)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定可靠，耐久性好。具體地說，本實(shí)用新型包括常規(guī)通用件內(nèi)摩擦片50、制動(dòng)盤60、外摩擦片 70、支架80和卡鉗體90;還包括壓力臂組件10、轉(zhuǎn)軸組件20、回位彈簧30、 推板40;從右向左，壓力臂組件IO、轉(zhuǎn)軸組件20、回位彈簧30、推板40、內(nèi) 摩擦片50、制動(dòng)盤60、外摩擦片70、支架80和卡鉗體90依次排列，如圖1;所述的壓力臂組件IO包括壓力臂11、支點(diǎn)圓柱12、小滾針副13、大滾針 副14、撥叉15，如圖2;所述的轉(zhuǎn)軸組件20包括調(diào)整套21、大扭簧22、轉(zhuǎn)動(dòng)圈23、小扭簧24、主 動(dòng)轉(zhuǎn)軸25、基準(zhǔn)座26、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸27、螺桿28、齒輪29，如圖3;本實(shí)用新型上述各功能部件之間的連接關(guān)系是基準(zhǔn)座26上的軸與卡鉗90內(nèi)孔配合，回位彈簧30處于基準(zhǔn)座26軸內(nèi)孔、 卡鉗90內(nèi)孔之中，支撐基準(zhǔn)座26;壓力臂組件10通過大滾針副14與基準(zhǔn)座26 相配合，通過回位彈簧30緊壓在卡鉗90腔體內(nèi)；支架80與卡鉗90通過銷桿構(gòu) 成浮鉗式結(jié)構(gòu)，內(nèi)摩擦片50和外摩擦片70置于支架80安裝面上；推板40與螺 桿28連接在一起，貼合內(nèi)摩擦片50。本實(shí)用新型的工作原理是制動(dòng)時(shí)，氣室頂桿推動(dòng)壓力臂11球窩03;在氣室頂桿推動(dòng)作用下，壓力臂 ll繞支點(diǎn)圓柱12的中心0i旋轉(zhuǎn)；壓力臂ll和支點(diǎn)圓柱12構(gòu)成凸輪機(jī)構(gòu)，壓力 臂11的旋轉(zhuǎn)，除增力還會(huì)產(chǎn)生輸出位移即制動(dòng)位移；增力后的制動(dòng)力和制動(dòng)位 移通過基準(zhǔn)座26傳遞給主、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸25、 27，主、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸25、 27傳遞給螺 桿28，螺桿28將制動(dòng)位移和制動(dòng)力傳遞給推板40;推板40推動(dòng)內(nèi)摩擦片50， 內(nèi)摩擦片50推動(dòng)制動(dòng)盤60，通過卡鉗體90的滑動(dòng)，外摩擦片70和內(nèi)摩擦片50
夾緊制動(dòng)盤60，形成制動(dòng)。制動(dòng)結(jié)束，氣室頂桿松開，回位彈簧30推動(dòng)基準(zhǔn)座26，基準(zhǔn)座26將回位 彈簧30推力傳遞給由壓力臂11和支點(diǎn)圓柱12形成的凸輪機(jī)構(gòu)；凸輪機(jī)構(gòu)受推 力旋轉(zhuǎn)，從而保證壓力臂ll回到制動(dòng)初始位置。當(dāng)摩擦片和制動(dòng)盤之間間隙值超過初始設(shè)定間隙值，制動(dòng)時(shí)，壓力臂11旋 轉(zhuǎn)，帶動(dòng)撥叉15旋轉(zhuǎn)；撥叉15旋轉(zhuǎn)，撥動(dòng)調(diào)整套21旋轉(zhuǎn)；調(diào)整套21帶動(dòng)大扭 簧22、轉(zhuǎn)動(dòng)圈23旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)圈23、小扭簧24和主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25三者構(gòu)成一單向離 合器；壓力臂ll制動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)圈23帶動(dòng)小扭簧24旋轉(zhuǎn)，小扭簧24旋轉(zhuǎn)抱 住主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25,帶動(dòng)主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25—起旋轉(zhuǎn)；主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25和螺桿28采用螺紋配 合，螺桿28與推板40之間有限位配合，螺桿28不能旋轉(zhuǎn)；所以主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25 旋轉(zhuǎn)，螺桿28被旋出，補(bǔ)償摩擦片和制動(dòng)盤之間的間隙值；從動(dòng)轉(zhuǎn)軸27和主動(dòng) 轉(zhuǎn)軸25通過齒輪29傳遞旋轉(zhuǎn)，保證兩推桿伸出位移的一致，避免摩擦片偏磨。制動(dòng)結(jié)束，調(diào)整套21、大扭簧22和轉(zhuǎn)動(dòng)圈23隨壓力臂11一起回轉(zhuǎn)，小扭 簧24松開主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25。壓力臂11回位僅受回位彈簧40的影響，回位位移一定， 這樣摩擦片磨損間隙值得到補(bǔ)償。由此可見，本實(shí)用新型的總體采用浮鉗式結(jié)構(gòu)；氣壓盤式制動(dòng)器采用雙推桿 進(jìn)行制動(dòng)；從而提供較大的制動(dòng)力矩。尤其是1、 壓力臂設(shè)計(jì)形式保證制動(dòng)過程中制動(dòng)力比恒定；2、 與壓力臂配合皆為滾針副，提高制動(dòng)效率；3、 間隙自調(diào)機(jī)構(gòu)采用二級(jí)扭簧構(gòu)成單向離合器；4、 雙推桿間隙調(diào)整同步采用齒輪傳遞來保證。 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、 利用矩形截面扭簧的旋轉(zhuǎn)與功能特性，在特定的環(huán)境下不但實(shí)現(xiàn)單向傳 遞扭矩，還能有效實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。新型的單向離合器，由調(diào)整套21、大扭簧22、 轉(zhuǎn)動(dòng)圈23、小扭簧24和主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25構(gòu)成。2、 壓力臂組件10設(shè)計(jì)合理，制動(dòng)過程中增力比恒定，提供制動(dòng)力矩穩(wěn)定。 設(shè)計(jì)壓力臂組件10中壓力臂11時(shí)，充分利用杠桿原理，輸入力中心03、旋轉(zhuǎn)中 心02和輸出力中心0i處于同一直線上，保證增力比恒定，制動(dòng)力矩穩(wěn)定，避免 左右輪制動(dòng)跑偏；壓力臂組件10采用上下皆為滾針副配合，提高傳遞效率，傳
遞效率達(dá)95%以上。3、 雙推桿運(yùn)動(dòng)同步性好。雙推桿之間采用齒輪29連接，齒輪高效精確的傳 遞保證雙推桿運(yùn)動(dòng)同步性穩(wěn)定可靠。4、 制動(dòng)力矩顯著增加，擴(kuò)大氣壓盤式制動(dòng)器應(yīng)用范圍。通過雙推桿的應(yīng)用 和增力機(jī)構(gòu)傳遞效率的提高，極大提高氣壓制動(dòng)器的制動(dòng)效率；5、 制動(dòng)器磨損間隙自動(dòng)調(diào)整。6、 提供2萬Nm以上制動(dòng)力矩，滿足13t額定載荷車橋使用需求。


圖l一本實(shí)用新型總成結(jié)構(gòu)圖(剖視)； 圖2—壓力臂及其配合件結(jié)構(gòu)圖(剖視)；圖3—間隙自調(diào)機(jī)構(gòu)和傳力機(jī)構(gòu)總成結(jié)構(gòu)圖(剖視)；圖4一壓力臂結(jié)構(gòu)圖；圖5—支點(diǎn)圓柱結(jié)構(gòu)圖；圖6—調(diào)整套結(jié)構(gòu)圖；圖7—大扭簧結(jié)構(gòu)圖；圖8—轉(zhuǎn)動(dòng)圈結(jié)構(gòu)圖；圖9—小扭簧結(jié)構(gòu)圖；圖IO—主動(dòng)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)圖；圖ll一基準(zhǔn)座結(jié)構(gòu)圖；圖12—從動(dòng)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)圖；圖13—螺桿結(jié)構(gòu)圖；圖14—齒輪結(jié)構(gòu)圖；圖15—推板結(jié)構(gòu)圖。其中IO—壓力臂組件，ll一壓力臂， 12—支點(diǎn)圓柱， 13—小滾針副，14一大滾針副， 15—撥叉；20—轉(zhuǎn)軸組件，21—調(diào)整套， 24—小扭簧， 27—從動(dòng)轉(zhuǎn)軸，30—回位彈簧； 40—推板； 50—內(nèi)摩擦片； 60—制動(dòng)盤； 70—外摩擦片； 80—支架；90—卡鉗。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明1、 壓力臂組件io前述，壓力臂組件IO包括壓力臂11、支點(diǎn)圓柱12、小滾針副13、大滾針 副14、撥叉15，如圖2;壓力臂ll是一種增力杠桿，與支點(diǎn)圓柱12構(gòu)成凸輪機(jī)構(gòu)，如圖4。 支點(diǎn)圓柱12是一種縱向切除一塊的圓柱體，其功能是提供旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)，如圖5。小滾針副13是一種半圓形圓柱滾針副，其功能是減少旋轉(zhuǎn)副之間的摩擦力， 如圖2。大滾針副14是一種半圓形圓柱滾針副，其功能是減少旋轉(zhuǎn)副之間的摩擦力， 如圖2。撥叉15是一種滾針，其功能是撥動(dòng)調(diào)整套21，如圖2。 其連接關(guān)系是壓力臂11與支點(diǎn)圓柱12之間通過小滾針副13連接，壓力臂11與轉(zhuǎn)軸組件 20的基準(zhǔn)座26之間通過大滾針副14連接，在壓力臂11上設(shè)置有撥叉15。2、 轉(zhuǎn)軸組件20前述，轉(zhuǎn)軸組件20包括調(diào)整套21、大扭簧22、轉(zhuǎn)動(dòng)圈23、小扭簧24、主22—大扭簧， 25—主動(dòng)轉(zhuǎn)軸， 28—螺桿，23—轉(zhuǎn)動(dòng)圈， 26—基準(zhǔn)座， 29—齒輪， 動(dòng)轉(zhuǎn)軸25、基準(zhǔn)座26、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸27、螺桿28、齒輪29，如圖3; 其連接關(guān)系是調(diào)整套21與轉(zhuǎn)動(dòng)圈23之間釆用大扭簧22連接，轉(zhuǎn)動(dòng)圈23與主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25 之間采用小扭簧24連接；主、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸25、 27和轉(zhuǎn)軸組件20的基準(zhǔn)座26之間 采用軸孔配合方式連接；螺桿28與主、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸25、 27采用螺紋配合。 調(diào)整套21是一個(gè)旋轉(zhuǎn)件，其功能是傳遞扭矩，如圖6。 大扭簧22是一矩形截面扭簧，其功能是傳遞扭矩，如圖7。 轉(zhuǎn)動(dòng)圈23是一旋轉(zhuǎn)件，其功能是傳遞扭矩，如圖8。 小扭簧24是一矩形截面扭簧，其功能是傳遞扭矩，如圖9。 主動(dòng)轉(zhuǎn)軸25是一臺(tái)階圓柱體，內(nèi)孔與螺桿28通過螺紋配合，其功能是傳遞 制動(dòng)力，如圖IO?；鶞?zhǔn)座26是一個(gè)鑄鐵件，其功能是傳遞制動(dòng)力和制動(dòng)位移，如圖ll。 從動(dòng)轉(zhuǎn)軸27是一臺(tái)階圓柱體，內(nèi)孔與螺桿28通過螺紋配合，其功能是傳遞 制動(dòng)力，如圖12。螺桿28是一種螺桿，其功能是推動(dòng)推板40，傳遞制動(dòng)力，如圖13。 齒輪29是一種機(jī)械齒輪，其功能是傳遞旋轉(zhuǎn)，如圖14。3、 回位彈簧30所述的回位彈簧30是一圓柱螺旋彈簧，其功能是提供轉(zhuǎn)軸組件20的基準(zhǔn)座 26的回位力,如圖l。4、 推板40推板40是一種平板沖壓件，其功能是增加螺桿28與內(nèi)摩擦片50之間接觸 面積，如圖15。5、 內(nèi)摩擦片50、外摩擦片70內(nèi)、外摩擦片50、 70是由摩擦材料和鋼背組成的片狀物，其功能是增加與 制動(dòng)盤60之間的摩擦力，屬常規(guī)通用件，如圖l。6、 制動(dòng)盤60制動(dòng)盤60是一鑄鐵旋轉(zhuǎn)件，其功能是提供制動(dòng)力摩擦副之一，屬常規(guī)通用 件，如圖1。7、 支架80
支架80是一種鑄鐵件，其功能是支承卡鉗體90和放置內(nèi)、外摩擦片50、 70，屬常規(guī)通用件，如圖l。 8、卡鉗體90卡鉗體90是一種鑄鐵結(jié)構(gòu)件，其功能是承受制動(dòng)反力，為其它功能件提供 裝配空間，屬常規(guī)通用件，如圖l。
權(quán)利要求1、一種浮鉗式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器，包括常規(guī)通用件內(nèi)摩擦片(50)、制動(dòng)盤(60)、外摩擦片(70)、支架(80)和卡鉗體(90)；其特征在于還包括壓力臂組件(10)、轉(zhuǎn)軸組件(20)、回位彈簧(30)、推板(40)；從右向左，壓力臂組件(10)、轉(zhuǎn)軸組件(20)、回位彈簧(30)、推板(40)、內(nèi)摩擦片(50)、制動(dòng)盤(60)、外摩擦片(70)、支架(80)和卡鉗體(90)依次排列；所述的壓力臂組件(10)包括壓力臂(11)、支點(diǎn)圓柱(12)、小滾針副(13)、大滾針副(14)、撥叉(15)；所述的轉(zhuǎn)軸組件(20)包括調(diào)整套(21)、大扭簧(22)、轉(zhuǎn)動(dòng)圈(23)、小扭簧(24)、主動(dòng)轉(zhuǎn)軸(25)、基準(zhǔn)座(26)、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸(27)、螺桿(28)、齒輪(29)；基準(zhǔn)座(26)上的軸與卡鉗(90)內(nèi)孔配合，回位彈簧(30)處于基準(zhǔn)座(26)軸內(nèi)孔、卡鉗(90)內(nèi)孔之中，支撐基準(zhǔn)座(26)；壓力臂組件(10)通過大滾針副(14)與基準(zhǔn)座(26)相配合，通過回位彈簧(30)緊壓在卡鉗(90)腔體內(nèi)；支架(80)與卡鉗(90)通過銷桿構(gòu)成浮鉗式結(jié)構(gòu)，內(nèi)摩擦片(50)和外摩擦片(70)置于支架(80)安裝面上；推板(40)與螺桿(28)連接在一起，貼合內(nèi)摩擦片(50)。
2、 按權(quán)利要求1所述的浮鉗式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器，其特征在于壓力臂 組件(10)是:壓力臂(11)與支點(diǎn)圓柱(12)之間通過小滾針副(13)連接，壓力臂(11) 與轉(zhuǎn)軸組件(20)的基準(zhǔn)座(26)之間通過大滾針副(14)連接，在壓力臂(11) 上設(shè)置有撥叉(15);所述的壓力臂(11)是一種增力杠桿，與支點(diǎn)圓柱(12)構(gòu)成凸輪機(jī)構(gòu)；所述的支點(diǎn)圓柱(12)是一種縱向切除一塊的圓柱體； 所述的小滾針副(13)是一種半圓形圓柱滾針副；所述的大滾針副(14)是一種半圓形圓柱滾針副；所述的撥叉(15)是一種滾針。
3、 按權(quán)利要求1所述的浮鉗式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器，其特征在于轉(zhuǎn)軸組 件(20)是調(diào)整套(21)與轉(zhuǎn)動(dòng)圈(23)之間采用大扭簧(22)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)圈(23)與 主動(dòng)轉(zhuǎn)軸(25)之間采用小扭簧(24)連接；主、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸(25、 27)和轉(zhuǎn)軸組 件(20)的基準(zhǔn)座(26)之間采用軸孔配合方式連接；螺桿(28)與主、從動(dòng)轉(zhuǎn) 軸(25、 27)采用螺紋配合；所述的調(diào)整套(21)是一種旋轉(zhuǎn)件；所述的大扭簧(22)是一種矩形截面扭簧；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)圈(23)是一種旋轉(zhuǎn)件；所述的小扭簧(24)是一種矩形截面扭簧；所述的主動(dòng)轉(zhuǎn)軸(25)是一種臺(tái)階圓柱體，內(nèi)孔與螺桿(28)通過螺紋配合;所述的基準(zhǔn)座(26)是一種鑄鐵件；所述的從動(dòng)轉(zhuǎn)軸(27)是一種臺(tái)階圓柱體，內(nèi)孔與螺桿28通過螺紋配合； 所述的螺桿(28)是一種螺桿； 所述的齒輪(29)是一種機(jī)械齒輪。
4、 按權(quán)利要求1所述的浮鉗式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器，其特征在于回位彈簧(30)是一種圓柱螺旋彈簧。
5、 按權(quán)利要求1所述的浮鉗式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器，其特征在于 推板(40)是一種平板沖壓件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種浮鉗式雙推桿氣壓盤式制動(dòng)器，涉及一種適用于中、重型商用車輛的制動(dòng)器。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是從右向左，壓力臂組件(10)、轉(zhuǎn)軸組件(20)、回位彈簧(30)、推板(40)、內(nèi)摩擦片(50)、制動(dòng)盤(60)、外摩擦片(70)、支架(80)和卡鉗體(90)依次排列。本實(shí)用新型利用矩形截面扭簧功能特性，在特定的環(huán)境下不但實(shí)現(xiàn)單向傳遞扭矩，還能有效實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；壓力臂組件(10)設(shè)計(jì)合理，制動(dòng)過程中增力比恒定，提供穩(wěn)定制動(dòng)力矩；雙推桿運(yùn)動(dòng)同步性好；制動(dòng)力矩顯著增加，擴(kuò)大氣壓盤式制動(dòng)器應(yīng)用范圍；制動(dòng)器磨損間隙自動(dòng)調(diào)整；提供2萬Nm以上制動(dòng)力矩，滿足13t額定載荷車橋使用需求。
文檔編號(hào)F16D65/18GK201027853SQ200620099779
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月6日
發(fā)明者劉啟紅, 江吉云, 童幸源, 方 羅, 蔡亞男, 謝忠明, 勇 賀 申請(qǐng)人:武漢元豐汽車零部件有限公司