專利名稱：具有支撐柱的液冷制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液冷制動(dòng)器，并且更具體地涉及其中支撐柱用來提供 輕質(zhì)然而堅(jiān)固的支撐殼體的液冷制動(dòng)器。
背景技術(shù)：
常規(guī)液冷盤式制動(dòng)器包括繞著旋轉(zhuǎn)軸布置的固定殼體。多個(gè)摩擦 片結(jié)合至殼體并且相對(duì)于殼體固定以防旋轉(zhuǎn)，但是相對(duì)于殼體軸向地 可移動(dòng)。這些摩擦盤限定冷卻液通過其進(jìn)行循環(huán)的流體罩。另外的多 個(gè)摩擦片被結(jié)合至軸用來與之旋轉(zhuǎn)并且相對(duì)于軸軸向地可移動(dòng)。結(jié)合 至軸的片與結(jié)合至殼體的片交錯(cuò)。制動(dòng)器傳動(dòng)裝置布置于制動(dòng)器的一 個(gè)軸向端處并且在軸向上施加力以將片帶入彼此相接觸。
用于常規(guī)液冷制動(dòng)器的殼體通常包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)繞摩擦片的 環(huán)。這些環(huán)通常是實(shí)心的，相對(duì)沉重并且必須定制以適應(yīng)制動(dòng)器的直 徑。其它常規(guī)液冷制動(dòng)器已經(jīng)避免了所述環(huán)并且替代使用多個(gè)在制動(dòng) 器的端板之間延伸的銷。然而，這個(gè)布置是不利的，因?yàn)樾枰N來給 制動(dòng)器提供結(jié)構(gòu)支撐并且在制動(dòng)器的操作期間吸收在銷上產(chǎn)生不適當(dāng) 應(yīng)變的制動(dòng)力。
本發(fā)明人在這里已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要一種制動(dòng)器，其最小化和/或避免 一個(gè)或多個(gè)上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有改進(jìn)的結(jié)構(gòu)支撐的液冷制動(dòng)器。 根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器包括繞著從動(dòng)軸布置的第一和第二端板。從 動(dòng)軸繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且第一和第二端板彼此軸向地隔開。多個(gè)軸 向地延伸的銷連接第一和第二端板。第一摩擦片結(jié)合至從動(dòng)軸用來與之旋轉(zhuǎn)并且相對(duì)于從動(dòng)軸軸向地可移動(dòng)。第二摩擦片結(jié)合至所述多個(gè) 銷。第二摩擦片相對(duì)于所述多個(gè)銷固定以防旋轉(zhuǎn)但是相對(duì)于所述多個(gè) 銷軸向地可移動(dòng)。第二摩擦片限定構(gòu)造為用于流體通過的流體罩。壓 力板構(gòu)造為用來朝著第一和第二摩擦片在第一軸向上選擇性地移動(dòng)。 第一支撐柱布置于所述多個(gè)銷的第一銷的徑向外部并且在第一和第二 端處分別固定至所述第一和第二端板。另外的支撐柱可布置于多個(gè)銷 的另外相應(yīng)銷的徑向外部并且被固定至第一和第二端板。
根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器相對(duì)于常規(guī)液冷制動(dòng)器顯示了顯著的改進(jìn)。 尤其，該創(chuàng)造性的制動(dòng)器的端板之間支撐柱的使用降低了銷上的應(yīng)變， 并且提供了具有堅(jiān)固但輕質(zhì)并且可縮放的改進(jìn)結(jié)構(gòu)支撐的殼體。
本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將從下面的詳 細(xì)描述和借助示例示出本發(fā)明特點(diǎn)的附圖中變得明顯。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器的透視圖。
圖2是圖1的制動(dòng)器沿著線2-2截取的橫截視圖。
圖3是圖1的制動(dòng)器的分解透視圖。
圖4是圖1的制動(dòng)器的一部分的透視圖。
圖5是圖1的制動(dòng)器的支撐柱的橫截視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，其中相同的附圖標(biāo)記用來指示各個(gè)視圖中的相同 部件，圖1示出根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器10。制動(dòng)器10可提供用于重型 工業(yè)使用(例如，石油鉆探設(shè)備)。參照?qǐng)D2-3,制動(dòng)器10包括端蓋 組件12, 14、銷16以及兩組摩擦片18A-B、 20A-D。參照?qǐng)D1和3， 根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器10還包括支撐柱22和防護(hù)件24。
參照?qǐng)D2，端蓋組件12包圍制動(dòng)器10的一個(gè)端部并且包括端板 26。板26可由常規(guī)金屬和金屬合金制成。板26是環(huán)狀的并且繞著驅(qū) 動(dòng)軸(未示出)的旋轉(zhuǎn)軸線28布置。板26可包括每個(gè)構(gòu)造為接收相應(yīng)銷16的多個(gè)階梯狀直徑孔30。板26還可限定多個(gè)孔32，孔32構(gòu) 造為接收用來將制動(dòng)器10安裝至另一個(gè)物體的緊固件(未示出)。
端蓋組件14包圍制動(dòng)器IO相對(duì)于端蓋組件12的相對(duì)軸向端并且 提供用于制動(dòng)傳動(dòng)裝置的支撐。組件14包括端板34、可膨脹軟外殼 36以及壓力板38。
端板34在構(gòu)造上是環(huán)狀的并且繞著軸28布置。板34可由常規(guī)的 金屬和金屬合金制成。板34包括多個(gè)與板26中的孔30對(duì)準(zhǔn)并且構(gòu)造 為接收銷16的孔40。參照?qǐng)D1和3，板34還可在與板26中的相應(yīng)孔 (未示出)對(duì)準(zhǔn)的每個(gè)孔40的任一側(cè)上限定孔42,用于下面描述的目 的。再次參照?qǐng)D2，板34還限定構(gòu)造為接收軟外殼36的環(huán)狀凹陷44 以及一個(gè)或多個(gè)軸向孔46，氣壓或液壓流體經(jīng)由軟管(未示出)通過 上述軸向孔46被提供到軟外殼36。
軟外殼36頂靠在板38上以在軸向上(圖2中向左)移動(dòng)板38。 軟外殼36是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的并且布置于端板34的凹陷44內(nèi)。在流 體被供應(yīng)至軟外殼36時(shí)，軟外殼36膨脹并且在軸向上推動(dòng)壓力板38， 以壓縮并且引起摩擦片18A-D、 20A-D的嚙合。在流體壓力從軟外殼 36移除時(shí)，布置于銷16周圍的彈簧48偏壓摩擦片20A-B和20C-D 遠(yuǎn)離彼此并且將摩擦片18A-B朝著它們的原始位置偏壓。
壓力板38嚙合摩擦板20D，并且在流體被供應(yīng)至軟外殼36時(shí)， 在軸向上(圖2中向左)推動(dòng)摩擦片20D以壓縮摩擦片18A-B、20A-D。 板38可由常規(guī)的金屬和金屬合金制成。板38是環(huán)狀的并且繞著軸26 布置。板38構(gòu)造為接收銷16以使得板38能相對(duì)于銷16軸向移動(dòng)， 但是防止相對(duì)于銷16旋轉(zhuǎn)。尤其，并且參照?qǐng)D3，板38可包括徑向 向外延伸的凸緣39，限定構(gòu)造為接收銷16以防止板38旋轉(zhuǎn)的半圓形 凹陷。
再次參照?qǐng)D2，銷16提供用于摩擦片20A-D的安裝結(jié)構(gòu)以及用于 制動(dòng)器10的結(jié)構(gòu)支撐。銷16是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的。銷16從端板26 軸向地延伸至端板34以連接端板26、 34。每個(gè)銷16可在抵接形成于 端板26的相應(yīng)孔30中的肩部的一端處包4舌頭部50。每個(gè)銷16還包括終止于螺旋端部54中的柄部52。每個(gè)銷16的柄部52構(gòu)造為被接 收于摩擦片20A-D中的對(duì)準(zhǔn)孔徑中并且還支撐摩擦片20A-B之間以及 摩擦片20C-D之間的彈簧48。螺母56和塾圏58可布置于每個(gè)銷16 的端部54周圍以建立端板組件12、 14以及摩擦片18A-B、 20A-D的 初始軸向位置。在示出的實(shí)施例中，提供四個(gè)銷16。然而，應(yīng)當(dāng)理解 到，銷16的數(shù)量可根據(jù)制動(dòng)器的具體要求來改變。
提供摩擦片18A-B用以將制動(dòng)扭矩從摩擦片20A-D傳遞至從動(dòng)軸 (未示出)。摩擦片18A-B可由常規(guī)的金屬和金屬合金制成，比如鐵和 銅。通過分別使用在片18A-B的徑向內(nèi)表面上以及轂60的徑向外表 面上的花鍵齒，片18A-B結(jié)合至固定于從動(dòng)軸(或直接固定至軸)的 轂60。片18A-B可包括由緊固件(未示出)(比如螺栓或螺釘)連接 至片18A-B的每側(cè)的常規(guī)摩擦材料62。雖然僅兩個(gè)片18A-B在所示 實(shí)施例中示出，應(yīng)當(dāng)理解到另外的片18能與另外的片20交錯(cuò)以增大 制動(dòng)扭矩。
提供摩擦片20A-D用以在片18A-B、 20A-D嚙合時(shí)將制動(dòng)扭矩傳 遞至摩擦片18A-B以及從動(dòng)軸。參照?qǐng)D3,摩擦片20A-D具有多個(gè)圓 周地隔開的徑向向外的突起片64，突起片64具有構(gòu)造為接收銷16的 孔徑66。這樣，片20A-D相對(duì)于銷16被固定以防其旋轉(zhuǎn)，但是相對(duì) 于銷16可軸向地移動(dòng)。再次參照?qǐng)D2,每個(gè)摩擦片20A-D包括一個(gè)或 多個(gè)蓋板68以及流體罩70。蓋板68是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的并且可以由 包括鐵或銅的各種常規(guī)金屬和金屬合金制成。板68封閉在流體罩70 中限定的流體通道并且可使用緊固件(未示出X比如螺栓或螺釘或銷) 連接至流體罩70。提供流體罩70用以允許用于如制動(dòng)器10內(nèi)的冷卻 液(比水或另一種常規(guī)液體)的循環(huán)，以允許用于制動(dòng)器10內(nèi)產(chǎn)生的 摩擦熱的傳遞。罩70是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的并且包括環(huán)狀本體，該環(huán)狀 本體限定液體通過其進(jìn)行循環(huán)的流體歧管。罩70可限定多個(gè)同心的流 動(dòng)通道72以及將同心通道72布置為與流體入口 76和出口 (未示出) 流體相通的徑向流動(dòng)通道74。在示出的實(shí)施例中，摩擦片20A布置于 制動(dòng)器10的一個(gè)軸向端處，摩擦片20D布置于制動(dòng)器10的一個(gè)相對(duì)的軸向端處，并且摩擦片20B-C布置為與中間片20A，D背靠背。根據(jù) 本發(fā)明的一個(gè)方面，摩擦片20A-D構(gòu)造相同以允許易于組裝和制造。 雖然四個(gè)摩擦片20A-D在所示實(shí)施例中示出，應(yīng)當(dāng)容易理解，另外的 片20能與片18交錯(cuò)并且用來提供增大的制動(dòng)扭矩。
再次參照?qǐng)Dl和3，支撐柱22給制動(dòng)器IO提供結(jié)構(gòu)支撐并且提 供用于在制動(dòng)器10的操作期間吸收制動(dòng)力的裝置。柱22可布置于每 個(gè)銷16的徑向外部并且在端板26、 34之間延伸。雖然柱22在相應(yīng)銷 16的徑向外部在制動(dòng)器10周圍圓周地隔開，柱22無需是圓化形的或 彎曲的。如圖4所示，在所示的實(shí)施例中，柱22在形狀上是基本上矩 形的，具有基本上平的徑向內(nèi)表面和外表面78、 80。柱22可以是單 體(即，單片式)結(jié)構(gòu)。每個(gè)柱22的徑向內(nèi)表面80限定構(gòu)造為接收 摩擦片20A-D和彈簧48上的相應(yīng)銷16、鍵片64的凹陷82。柱22還 包括在表面78、 80之間在每個(gè)圓周端部處軸向地延伸的槽84、 86。 槽84、 86構(gòu)造為接收防護(hù)件24的相應(yīng)圓周端。參照?qǐng)D5，每個(gè)柱22 還可限定形成于柱22的每個(gè)軸向端中的軸向地延伸的閉合孔88、 90、 92、 94?？?8、 90、 92、 94構(gòu)造為接收用來將柱22固定至端板26、 34的緊固件，比如螺栓、螺釘或銷。孑L 88、 90、 92、 94可圓周地布 置于凹陷82和相應(yīng)的槽84、 86之間?？?8、 92和90、 94可分別軸 向地對(duì)準(zhǔn)。雖然螺栓或類似緊固件在所示實(shí)施例中用來將柱22緊固至 端板26、 34，應(yīng)當(dāng)理解到可使用其它緊固件(例如焊縫)并且柱22 可以各種方式連接至端板26、 34。還應(yīng)當(dāng)理解到，柱22能構(gòu)造并且 定位為以便布置于不止一個(gè)銷16的徑向外部。所示布置提供了潛在的 重量更大降低，但是在不脫離本發(fā)明的精神的情況下能使用更大的柱。
再次參照?qǐng)D4,防護(hù)件24限制移動(dòng)制動(dòng)器10的部件的通路，以 防止外物損壞制動(dòng)器IO或傷害使用者。防護(hù)件24可由包括鋼的金屬 或金屬合金制成。防護(hù)件24在柱22之間在制動(dòng)器10周圍圓周地隔開。 防護(hù)件24的每個(gè)圓周端被接收于柱22的相應(yīng)槽84、 86內(nèi)并且從制動(dòng) 器10的一個(gè)軸向端滑入槽84、 86。防護(hù)件24可以是通風(fēng)的以允許熱 散去以及降低重量。尤其，每個(gè)防護(hù)件24可包括在圓周方向上縱向地延伸的多個(gè)通風(fēng)孔96。然而，應(yīng)當(dāng)理解到，通風(fēng)孔96的數(shù)量、尺寸 和形狀可改變。再次參照?qǐng)D1和3， 一個(gè)或多個(gè)防護(hù)件24還可包括定 尺寸為接收軟管和連接器的孔徑98，流體通過上述軟管和連接器被提 供至入口 76并且通過流體罩70的出口被移去。
根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器相對(duì)于常規(guī)液冷制動(dòng)器顯示出顯著的改進(jìn)。 柱22提供結(jié)構(gòu)支撐并且在制動(dòng)器10的操作期間吸收制動(dòng)力，從而移 除銷16上的不適當(dāng)應(yīng)變。這樣，制動(dòng)器10能在沒有由于使用實(shí)心環(huán) 而引起過度重量的情況下移除銷16上的不適當(dāng)應(yīng)變。而且，所述柱能 用于不同直徑的制動(dòng)器上，提供可縮放的方案。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照其一個(gè)或多個(gè)特殊實(shí)施例示出并且描述，本 領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到，各種變化和變型能在不脫離本發(fā)明的精神 和范圍之下做出。
權(quán)利要求
1.一種制動(dòng)器，其包括繞著從動(dòng)軸布置的第一和第二端板，所述從動(dòng)軸繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且所述第一和第二端板彼此軸向地隔開；多個(gè)連接所述第一和第二端板的軸向地延伸的銷；結(jié)合至所述從動(dòng)軸用來與之旋轉(zhuǎn)并且相對(duì)于所述從動(dòng)軸軸向地可移動(dòng)的第一摩擦片；結(jié)合至所述多個(gè)銷并且相對(duì)于所述多個(gè)銷固定防旋轉(zhuǎn)但是相對(duì)于所述多個(gè)銷軸向地可移動(dòng)的第二摩擦片，所述第二摩擦片限定構(gòu)造用于流體通過的流體罩；構(gòu)造為用來朝著所述第一和第二摩擦片在第一軸向上選擇性地移動(dòng)的壓力板；以及第一支撐柱，該第一支撐柱被布置于所述多個(gè)銷的第一銷的徑向外部，并且在第一和第二端處分別被固定至所述第一和第二端板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的制動(dòng)器，其中，不是全部所述多個(gè)銷的徑向 外部布置所述第一支撐柱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的制動(dòng)器，其還包括第二支撐柱，該第二支撐 柱被布置于所述多個(gè)銷的第二銷的徑向外部，并且在第一和第二端處 分別被固定至所述第一和第二端板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的制動(dòng)器，還包括連接至所述第一和第二支撐 柱的第一防護(hù)件，所述第一防護(hù)件被圓周地布置于所述第一和第二支 撐柱之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的制動(dòng)器，其中所述第一和第二支撐柱中的每 個(gè)包括在一個(gè)圓周端處軸向地延伸的槽，所述第一和第二支撐柱的軸 向地延伸的槽朝著彼此開口并且構(gòu)造為接收所述第一防護(hù)件的相對(duì)圓 周端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的制動(dòng)器，其中所述第一防護(hù)件是通風(fēng)的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3的制動(dòng)器，其中所述第二支撐柱與所述第一支撐柱圓周地隔開。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l的制動(dòng)器，其中所述第一支撐柱是單體結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的制動(dòng)器，其中所述第一支撐柱在所述第一支 撐柱的徑向向內(nèi)側(cè)面上限定構(gòu)造為接收所述第 一銷的凹陷。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l的制動(dòng)器，其中所述第一支撐柱限定第一和 第二軸向地延伸的孔，所述孔構(gòu)造為接收將所述第一支撐柱的所述第 一和第二端固定至所述第一和第二端板的緊固件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l的制動(dòng)器，還包括結(jié)合至所述多個(gè)銷并且相第三和第四摩擦片，所述第三和第四摩擦片限定構(gòu)造用于所述流體通 過的流體罩，其中所述第二摩擦片被布置為接近所述制動(dòng)器的一個(gè)軸向端，所 述第三摩擦片被布置為接近所述制動(dòng)器的另一個(gè)軸向端并且所述第四摩擦片被布置于所述第二和第三摩擦片中間，所述第二、第三和第四 摩擦片構(gòu)造相同。
12. —種制動(dòng)器，其包括繞著從動(dòng)軸布置的第一和第二端板，所述從動(dòng)軸繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋 轉(zhuǎn)并且所述第一和第二端板彼此軸向地隔開；多個(gè)連接所述第一和第二端板的軸向地延伸的銷；移動(dòng)的第一摩擦片；于所述多個(gè)銷軸向地可移動(dòng)的第二摩擦片，所述第二摩擦片限定構(gòu)造 為用于流體通過的流體罩；構(gòu)造為用來朝著所述第一和第二摩擦片在第一軸向上選擇移動(dòng)的 壓力板；以及多個(gè)支撐柱，所述多個(gè)支撐柱的每個(gè)支撐柱被布置于所述多個(gè)銷 的相應(yīng)銷的徑向外部并且在第一和第二端處分別被固定至所述第一和 第二端板。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的制動(dòng)器，還包括多個(gè)防護(hù)件，每個(gè)防護(hù)件 圓周地布置于所述多個(gè)支撐柱的兩個(gè)支撐柱之間并且連接至所述兩個(gè) 支撐柱。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的制動(dòng)器，其中所述多個(gè)支撐柱的每個(gè)支撐 柱包括定位于所述支撐柱的相對(duì)圓周端處的第一和第二軸向地延伸的 槽，所述第一軸向地延伸的槽構(gòu)造為接收所述多個(gè)防護(hù)件的一個(gè)的圓 周端，并且所述第二軸向地延伸的槽構(gòu)造為接收所述多個(gè)防護(hù)件的另 一個(gè)的圓周端。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13的制動(dòng)器，其中所述多個(gè)防護(hù)件的每個(gè)均是 通風(fēng)的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12的制動(dòng)器，其中多個(gè)支撐柱圓周地隔開。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12的制動(dòng)器，其中所述多個(gè)支撐柱的每個(gè)支撐 柱是單體結(jié)構(gòu)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12的制動(dòng)器，其中所述多個(gè)支撐柱的每個(gè)支撐 柱在所述支撐柱的徑向向內(nèi)的側(cè)面上限定構(gòu)造為接收所述多個(gè)銷的相 應(yīng)銷的凹陷。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12的制動(dòng)器，其中所述多個(gè)支撐柱的每個(gè)支撐 柱限定第一和第二軸向地延伸的孔，所述孔構(gòu)造為接收將所述第一支 撐柱連接至所述笫 一和第二端板的緊固件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12的制動(dòng)器，還包括結(jié)合至所述多個(gè)銷并且相第三和第四摩擦片，所述第三和第四摩擦片限定構(gòu)造為用于流體通過 的流體罩，其中所述第二摩擦片被布置為接近所述制動(dòng)器的一個(gè)軸向端，所 述笫三摩擦片被布置為接近所述制動(dòng)器的另一個(gè)軸向端，并且所述第 四摩擦片被布置于所述第二和第三摩擦片中間，所述第二、第三和第 四摩擦片構(gòu)造相同。
全文摘要
一種液冷制動(dòng)器提供有殼體，殼體提供堅(jiān)固但輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)支撐。該制動(dòng)器包括繞著從動(dòng)軸布置并且彼此間軸向地隔開的端板(26，34)。多個(gè)軸向地延伸的銷(16)連接端板。摩擦片(18a，18b)結(jié)合至從動(dòng)軸用來與之旋轉(zhuǎn)并且相對(duì)于從動(dòng)軸軸向地可移動(dòng)。另一摩擦片(20a)限定流體罩(70)并且結(jié)合至銷(16)。摩擦片(20a)相對(duì)于銷固定以防旋轉(zhuǎn)但是軸向地可移動(dòng)。壓力板(38)構(gòu)造為朝著第一和第二摩擦片選擇性地移動(dòng)。支撐柱(22)被布置于每個(gè)銷(16)的徑向外部并且固定至端板。支撐柱防止銷上的不適當(dāng)?shù)膽?yīng)變。通風(fēng)的防護(hù)件(24)還可定位于每對(duì)柱(22)之間以限定通向制動(dòng)器內(nèi)部工作部件的通路。
文檔編號(hào)F16D65/853GK101622467SQ200880003823
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者G·R·梅森, I·N·哈康, R·S·戴維斯, R·W·梅伯里 申請(qǐng)人:華納電氣科技有限公司