本發(fā)明涉及一種車輛制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有快速響應(yīng)功能的電磁氣壓制動(dòng)器。

背景技術(shù)：

目前汽車制動(dòng)器按傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)分類主要包括液壓制動(dòng)，電磁制動(dòng)和氣壓制動(dòng)。液壓制動(dòng)器是由人力或發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源使油液增壓而產(chǎn)生制動(dòng)力的器件，目前使用非常普遍，缺點(diǎn)是如果僅依靠人力作為制動(dòng)源，會(huì)造成駕駛員的疲勞，而使用液壓制動(dòng)或氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。電磁制動(dòng)器是一種依靠電磁場(chǎng)產(chǎn)生制動(dòng)力的器件。哈爾濱工業(yè)大學(xué)在《一種高速電磁制動(dòng)器動(dòng)態(tài)特性分析》一文中提出了一種電磁制動(dòng)器模型，該制動(dòng)器沒有采用任何的增力形式，制動(dòng)過程有較大的沖擊，想要產(chǎn)生較大制動(dòng)力需要較大的電流或較多的線圈匝數(shù)，這樣會(huì)增加制動(dòng)器的能量消耗和制動(dòng)器尺寸。

為此，中國(guó)發(fā)明專利號(hào)CN201110239881.9公布了一種汽車用電磁液壓制動(dòng)器，其中液壓制動(dòng)部分包括制動(dòng)主缸、液壓管路、制動(dòng)輪缸、兩個(gè)相向的制動(dòng)蹄、制動(dòng)底板和回位彈簧，其中制動(dòng)主缸與制動(dòng)輪缸通過液壓管路連通，制動(dòng)輪缸固定在制動(dòng)底板上，兩制動(dòng)蹄相向的一端鉸接安裝在制動(dòng)底板上，制動(dòng)輪缸位于兩制動(dòng)蹄的另一端之間，兩制動(dòng)蹄的另一端緊靠在制動(dòng)輪缸的活塞上，回位彈簧設(shè)置在兩制動(dòng)蹄遠(yuǎn)離鉸接端的內(nèi)側(cè)，增設(shè)了電磁作動(dòng)部分，包括固定鐵芯、活動(dòng)鐵芯、電磁線圈和活塞頂桿，其中固定鐵芯和活動(dòng)鐵芯均為C形設(shè)計(jì)、一端鉸接、另一端張開，抱砸式安裝，電磁線圈套裝在固定鐵芯上，固定鐵芯固定在底盤上，活塞頂桿一端鉸接安裝在活動(dòng)鐵芯上，活塞頂桿另一端間隙穿過固定鐵芯上的開口槽，與制動(dòng)主缸的活塞桿固定連接。

其工作原理為：電磁線圈通電，活動(dòng)鐵芯的自由端受到固定鐵芯電磁力的吸引向固定鐵芯靠近，同時(shí)活塞頂桿推動(dòng)活塞移動(dòng)，制動(dòng)主缸的油液經(jīng)液壓管路流入制動(dòng)輪缸，在油壓作用下，制動(dòng)輪缸的兩活塞分別向兩側(cè)移動(dòng)，推動(dòng)靠著活塞上的制動(dòng)蹄向兩側(cè)張開，實(shí)施制動(dòng)；電磁線圈斷電，活塞頂桿和制動(dòng)輪缸的活塞回位，制動(dòng)蹄在回位彈簧的作用下回到初始位置，消除制動(dòng)。

此發(fā)明解決了無需較大電流即可產(chǎn)生較好制動(dòng)效果的問題，但此發(fā)明存在以下缺陷：制動(dòng)主缸的油液經(jīng)液壓管路流入制動(dòng)輪缸，在油壓作用下進(jìn)行汽車制動(dòng)，因制動(dòng)油液流速慢，則響應(yīng)速度慢，從而汽車不能快速制動(dòng)，當(dāng)前方有障礙物時(shí)，由于汽車制動(dòng)的響應(yīng)速度不及時(shí)，易造成車禍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供一種制動(dòng)響應(yīng)速度快的電磁氣壓制動(dòng)器。

本方案中的一種具有快速響應(yīng)功能的電磁氣壓制動(dòng)器，包括氣壓制動(dòng)部分和電磁作動(dòng)部分，氣壓制動(dòng)部分包括制動(dòng)主缸、制動(dòng)氣缸、兩個(gè)相向的自動(dòng)蹄、制動(dòng)底板和回位彈簧，制動(dòng)主缸內(nèi)設(shè)有第一活塞，第一活塞上設(shè)有活塞桿，制動(dòng)氣缸固定在制動(dòng)底板上，制動(dòng)氣缸內(nèi)設(shè)有第二活塞和第三活塞，兩制動(dòng)蹄相向的一端鉸接安裝在制動(dòng)底板上，制動(dòng)氣缸位于兩制動(dòng)蹄的另一端之間，兩制動(dòng)蹄的另一端分別緊靠在制動(dòng)氣缸的第二活塞和第三活塞上，回位彈簧設(shè)置在兩制動(dòng)蹄遠(yuǎn)離鉸接端的內(nèi)側(cè)，電磁作動(dòng)部分包括汽車底盤、固定鐵芯、活動(dòng)鐵芯、電磁線圈和活塞頂桿，其中固定鐵芯和活動(dòng)鐵芯均為C形設(shè)計(jì)、一端鉸接、另一端張開，抱砸式安裝，電磁線圈套裝在固定鐵芯上，固定鐵芯固定在汽車底盤上，固定鐵芯上設(shè)有開口槽，活塞頂桿一端鉸接安裝在活動(dòng)鐵芯上，活塞頂桿另一端間隙穿過固定鐵芯上的開口槽，活塞頂桿另一端與第一活塞上的活塞桿固定連接，氣壓制動(dòng)部分還包括氣壓管路，制動(dòng)主缸與制動(dòng)氣缸通過氣壓管路連通，氣壓管路上設(shè)有真空氣管，真空氣管上連接有抽真空裝置，且真空氣管與抽真空裝置的連接處設(shè)有密封件。

本方案的工作原理是：電磁線圈通電，活動(dòng)鐵芯的自由端受到固定鐵芯電磁力的吸引向固定鐵芯靠近，同時(shí)活塞頂桿推動(dòng)第一活塞移動(dòng)，第一活塞移動(dòng)產(chǎn)生的壓力促使制動(dòng)主缸的液體流入氣壓管路中，此時(shí)，抽真空裝置通過真空氣管向氣壓管路抽真空，使氣壓管路內(nèi)達(dá)到一定真空度，氣壓管路內(nèi)的氣壓降低，進(jìn)而液體的沸點(diǎn)降低，從而液體汽化溫度降低，可使得從制動(dòng)主缸的液體流入氣壓管路時(shí)瞬間變?yōu)闅怏w，氣體經(jīng)氣壓管路快速流入制動(dòng)氣缸，在氣壓作用下，氣壓促使制動(dòng)氣缸的第二活塞和第三活塞分別向兩側(cè)移動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)靠著第二活塞和第三活塞上的兩制動(dòng)蹄向兩側(cè)張開，實(shí)施制動(dòng)；電磁線圈斷電，固定鐵芯的電磁力消失，活動(dòng)鐵芯的自由端離開固定鐵芯，同時(shí)制動(dòng)主缸內(nèi)的第一活塞回位，此時(shí)無液體從制動(dòng)主缸流入氣壓管路，氣壓管路內(nèi)無氣體產(chǎn)出，進(jìn)而無氣壓力作用于制動(dòng)氣缸的第二活塞和第三活塞，制動(dòng)氣缸的第二活塞和第三活塞回位，靠著第二活塞和第三活塞上的兩制動(dòng)蹄在回位彈簧的作用下回到初始位置，從而消除制動(dòng)。

本方案的效果在于：1、由于將液體通過抽真空作用變?yōu)闅怏w，使得氣體流入氣壓管中，由于氣體的流速比液體的流速快，因而氣體可以快速的到達(dá)制動(dòng)氣缸，在氣壓作用下，促使制動(dòng)氣缸的兩活塞快速地向兩側(cè)移動(dòng)，進(jìn)而可快速推動(dòng)靠著活塞上的制動(dòng)蹄向兩側(cè)張開，從而可快速實(shí)施制動(dòng)；2、現(xiàn)有技術(shù)中，多用油液進(jìn)行汽車制動(dòng)，油液貴，且能源匱乏，本方案中的液體可用水來代替油液，水較油液便宜，可節(jié)約成本，減少油液的使用，進(jìn)而有效的保護(hù)能源，防止能源枯竭。

進(jìn)一步，真空氣管為真空波紋管。真空波紋管的剛度好，承壓力好，有減震作用，耐用，密封性好。

進(jìn)一步，真空波紋管為不銹鋼材質(zhì)制成的波紋管。不銹鋼真空波紋管具有優(yōu)良的柔軟性，質(zhì)量好，成本低，抗氧化性能好。

進(jìn)一步，抽真空裝置為鋁合金材質(zhì)制成的抽真空裝置。由于采用鋁合金材質(zhì)，使抽真空裝置強(qiáng)度高，塑性好，具有導(dǎo)熱性和抗蝕性。

進(jìn)一步，氣壓管路的四周設(shè)有圓弧形倒角。該圓弧形倒角能減少氣壓管路四周的應(yīng)力集中，從而有效的提高氣壓管路的使用壽命，防止氣壓管路四周由于應(yīng)力集中導(dǎo)致的損壞。

進(jìn)一步，活塞頂桿與活塞桿通過螺釘固定連接。螺釘是普遍使用的連接方式，其成本低，操作方便，固定效果好。

進(jìn)一步，密封件為無氧銅密封圈。無氧銅密封圈致密性好，不易泄露介質(zhì)，由于設(shè)置無氧銅密封圈可實(shí)現(xiàn)抽抽真空裝置與真空氣管的連接處密封不漏氣，可提高抽真空效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：制動(dòng)主缸1、第一活塞2、制動(dòng)氣缸3、汽車底盤4、制動(dòng)底板5、第二活塞6、第三活塞7、制動(dòng)蹄8、氣壓管路9、固定鐵芯10、電磁線圈11、活動(dòng)鐵芯12、開口槽13、活塞頂桿14、活塞桿15、真空氣管16、真空裝置17、密封件18、回位彈簧19。

實(shí)施例基本如附圖1所示：一種具有快速響應(yīng)功能的電磁氣壓制動(dòng)器，包括氣壓制動(dòng)部分和電磁動(dòng)部分，氣壓制動(dòng)部分包括制動(dòng)主缸1、氣壓管路9、制動(dòng)氣缸3、兩個(gè)相向的制動(dòng)蹄、制動(dòng)底板5和回位彈簧19，制動(dòng)主缸1固定在汽車底盤4上，制動(dòng)氣缸3固定在制動(dòng)底板5上，制動(dòng)氣缸3里設(shè)有兩個(gè)相向的第二活塞6和第三活塞7，兩制動(dòng)蹄8相向的下端鉸接安裝在制動(dòng)底板5上，制動(dòng)氣缸3位于兩制動(dòng)蹄8的上端之間，兩制動(dòng)蹄8的上端分別緊靠在制動(dòng)氣缸3的兩活塞上，兩制動(dòng)蹄8遠(yuǎn)離鉸接端的內(nèi)側(cè)設(shè)有回位彈簧19，且回位彈簧19位于制動(dòng)氣缸3的下方，制動(dòng)氣缸3上設(shè)有氣壓管路9，且制動(dòng)主缸1與制動(dòng)氣缸3通過氣壓管路9連通；氣壓管路9四周設(shè)有圓弧形倒角，圓弧形倒角能減少氣壓管路9四周的應(yīng)力集中，可有效的提高氣壓管路9的使用壽命；氣壓管路9上設(shè)有真空氣管16，真空氣管16為不銹鋼材質(zhì)的真空波紋管，不銹鋼真空波紋管具有較好的抗氧化性能、密封性；真空氣管16上連接設(shè)有抽真空裝置17，且真空氣管16與抽真空裝置17的連接處設(shè)有密封件18，抽真空裝置17為鋁合金材質(zhì)制成，使得抽真空裝置17強(qiáng)度高，密封件18為無氧銅密封圈，無氧銅密封圈致密性好，不易泄露介質(zhì)；制動(dòng)主缸1內(nèi)設(shè)有第一活塞2，第一活塞2上設(shè)有活塞桿15，活塞桿15右側(cè)設(shè)有電磁動(dòng)部分。

電磁動(dòng)部分包括汽車底盤4、固定鐵芯10、活動(dòng)鐵芯12、電磁線圈11和活塞頂桿14，固定鐵芯10固定在汽車底盤上4，固定鐵芯10上設(shè)有開口槽13，開口槽13的下方設(shè)有電磁線圈11，且電磁線圈11套裝在固定鐵芯10上，固定鐵芯10上端與活動(dòng)鐵芯12上端鉸接，且固定鐵芯10與活動(dòng)鐵芯12下端分別張開，其中固定鐵芯10和活動(dòng)鐵芯12均為C形設(shè)計(jì)，抱閘式安裝，活塞頂桿14右端鉸接安裝在活動(dòng)鐵芯12上，活塞頂桿14左端間隙穿過固定鐵芯10上的開口槽13，開口槽13對(duì)活塞頂桿14起限位作用，活塞頂桿14左端與制動(dòng)主缸1的活塞桿15通過螺釘固定連接。

實(shí)施時(shí)，電磁線圈11通電，固定鐵芯10產(chǎn)生電磁力，與固定鐵芯10鉸接的活動(dòng)鐵芯12的自由端受到固定鐵芯10電磁力的吸引向固定鐵芯10靠近，同時(shí)活動(dòng)鐵芯12上鉸接的活塞頂桿14隨著活動(dòng)鐵芯12的移動(dòng)通過固定鐵芯10上的開口槽13推動(dòng)活塞桿15往左移動(dòng)，同時(shí)活塞桿15推動(dòng)制動(dòng)主缸1的第一活塞2往左移動(dòng)，第一活塞2移動(dòng)產(chǎn)生的壓力促使制動(dòng)主缸1的液體流入氣壓管路9中，此時(shí)，抽真空裝置17通過真空氣管16向氣壓管路9抽真空，使氣壓管路9內(nèi)達(dá)到一定真空度，真空度可使流入氣壓管路9液體的汽化溫度為20度，當(dāng)向氣壓管路9內(nèi)通入液體溫度為20度的液體時(shí)，可使得從制動(dòng)主缸1的液體流入氣壓管路9時(shí)瞬間變?yōu)闅怏w，氣體經(jīng)氣壓管路9快速流入制動(dòng)氣缸3，在氣壓作用下，促使制動(dòng)氣缸3的第二活塞6和第三活塞7分別向兩側(cè)移動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)靠著第二活塞6和第三活塞7上的制動(dòng)蹄8向兩側(cè)張開，實(shí)施制動(dòng)；電磁線圈11斷電，固定鐵芯10的電磁力消失，活動(dòng)鐵芯12的自由端不再受到固定鐵芯10的電磁力的吸引，進(jìn)而活動(dòng)鐵芯12離開固定鐵芯10，同時(shí)活塞頂桿14回位，活塞頂桿14連接的活塞桿15也回位，進(jìn)而制動(dòng)主缸1內(nèi)的第一活塞2回位，此時(shí)無液體從制動(dòng)主缸1流入氣壓管路9，氣壓管路9內(nèi)無氣體產(chǎn)出，進(jìn)而無氣壓作用力作用于制動(dòng)氣缸3的第二活塞6和第三活塞7，制動(dòng)氣缸3的第二活塞6和第三活塞7回位，靠著第二活塞6和第三活塞7上的兩制動(dòng)蹄8在回位彈簧19的作用下回到初始位置，從而消除制動(dòng)。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。