本實(shí)用新型涉及一種制動(dòng)裝置,尤其是一種能夠識(shí)別杠桿變形的制動(dòng)夾鉗單元,屬于車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
制動(dòng)夾鉗單元是制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部位之一,對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。如圖1所示,制動(dòng)夾鉗單元一般包括制動(dòng)缸1'、制動(dòng)夾鉗2'、制動(dòng)閘片3'和制動(dòng)盤(pán)5'等部件,制動(dòng)夾鉗2'除了包括具有放大功能的外部杠桿4',還包括吊架、閘片托等零部件,外部杠桿4'的放大倍率為2,由于制動(dòng)夾鉗單元技術(shù)條件規(guī)定制動(dòng)夾鉗單元的盤(pán)片緩解間隙雙側(cè)為3~6mm,盤(pán)片理論上的緩解間隙雙側(cè)設(shè)計(jì)為4.5mm。車(chē)輛制動(dòng)時(shí),向制動(dòng)缸1'充入壓縮空氣,壓縮空氣推動(dòng)制動(dòng)缸1'中的活塞張開(kāi),以帶動(dòng)外部杠桿4'的一端向外側(cè)運(yùn)動(dòng),靠近制動(dòng)閘片3'的另一端向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),最后推動(dòng)制動(dòng)閘片3'貼近制動(dòng)盤(pán)5'的盤(pán)面,實(shí)施制動(dòng)。在車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程中隨著制動(dòng)時(shí)間的持續(xù),制動(dòng)盤(pán)5'和制動(dòng)閘片3'分別會(huì)有不同程度的磨損。因此,為了保證在制動(dòng)夾鉗單元緩解狀態(tài)下制動(dòng)盤(pán)5'與制動(dòng)閘片3'的緩解間隙保持相對(duì)固定,需要在制動(dòng)缸1'內(nèi)部集成閘片間隙自動(dòng)調(diào)整器(簡(jiǎn)稱閘調(diào)器)。目前的閘調(diào)器大多是采用兩只多線非自鎖螺母來(lái)自動(dòng)調(diào)整閘片間隙,由于兩只螺母布置不同,閘調(diào)器具有兩種主要的結(jié)構(gòu)形式,但是兩種結(jié)構(gòu)形式在功能上具有相同的效果,都能保證緩解間隙固定。
制動(dòng)缸1'是其中最重要的部件,其結(jié)構(gòu)如圖2所示,主要包括缸體組成108'、引導(dǎo)螺桿組成、間隙調(diào)整螺母組成107'、活塞組成109'和調(diào)節(jié)軸組成105'五部分,其中缸體組成108'與缸蓋101'配合連接,引導(dǎo)螺桿組成包括螺桿、方鍵102'、引導(dǎo)螺母103'、引導(dǎo)彈簧104'和錐套106'。向缸體內(nèi)充入壓縮氣體,壓縮氣體推動(dòng)活塞組成109'向右運(yùn)動(dòng),進(jìn)而引導(dǎo)螺母103'推動(dòng)調(diào)節(jié)軸向右運(yùn)動(dòng),在緩解間隙雙側(cè)為4.5mm時(shí),間隙調(diào)整螺母組成107'不發(fā)生調(diào)節(jié)間隙作用,而是隨著調(diào)節(jié)軸一起向右運(yùn)動(dòng),直至方鍵102'運(yùn)動(dòng)E距離后與缸蓋101'接觸,停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí),制動(dòng)盤(pán)5'與制動(dòng)閘片3'已經(jīng)貼合,開(kāi)始實(shí)施制動(dòng)。隨著制動(dòng)盤(pán)5'與制動(dòng)閘片3'的磨損,當(dāng)緩解間隙超出5.2mm(即28/40+4.5=5.2)后,方鍵102'貼到缸蓋101'上,此時(shí)調(diào)節(jié)軸繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),閘調(diào)器開(kāi)始自動(dòng)調(diào)節(jié)間隙0.7mm(即28/40=0.7),以保證緩解間隙固定。
在車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程中,外部杠桿4'與制動(dòng)缸1'的零件間隙,銷軸與閘片托的零件間隙,制動(dòng)盤(pán)5'與制動(dòng)閘片3'的緩解間隙,外部杠桿4'和閘片托彈性形變均被認(rèn)為是盤(pán)片緩解間隙,并作為閘調(diào)器進(jìn)行間隙調(diào)整的依據(jù)。據(jù)了解,閘片托襯套、螺桿襯套、螺桿銷的累計(jì)超差雙側(cè)間隙為2×(0.33 +0.63 +0.1)= 2.12mm,外部杠桿4'理論彈性形變?yōu)?mm,以上累計(jì)超差間隙為2.12+3=5.12mm。因此,如需保證盤(pán)片緩解間隙理論設(shè)計(jì)值為4.5mm,則閘調(diào)器理論設(shè)計(jì)動(dòng)作E值為5.12+4.5=9.62mm,取值9.7mm就能夠滿足要求。因此,當(dāng)以上各種間隙及彈性形變超過(guò)9.7mm時(shí),閘調(diào)器將開(kāi)始動(dòng)作,自動(dòng)調(diào)整螺桿前進(jìn)0.7mm,這樣就能夠保證盤(pán)片緩解間隙固定。
根據(jù)以上制動(dòng)夾鉗單元的結(jié)構(gòu)原理分析,當(dāng)制動(dòng)夾鉗夾緊制動(dòng)盤(pán)5'后,經(jīng)過(guò)多次制動(dòng)和緩解,由于閘調(diào)器的調(diào)整緩解間隙應(yīng)該保持固定不變。然而,申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),實(shí)際上緩解間隙并不是固定不變的,而是經(jīng)過(guò)多次制動(dòng)、緩解后不斷減小,最后緩解間隙減小到3mm以下,超出了規(guī)定的3~6mm要求,導(dǎo)致緩解間隙不符合使用要求,在這一過(guò)程中閘調(diào)器雖然也進(jìn)行了間隙調(diào)整,但是各種間隙及彈性形變已經(jīng)大大超出了9.7mm,最終導(dǎo)致出現(xiàn)故障。
針對(duì)故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)主要有兩個(gè)原因:
(1)外部杠桿4'的彈性形變過(guò)大,由于制動(dòng)夾鉗單元的空間、重量和制動(dòng)力等要求,導(dǎo)致外部杠桿4'的設(shè)計(jì)普遍比較細(xì)長(zhǎng),外部杠桿4'在制動(dòng)過(guò)程中的彈性形變比較難以控制,在制動(dòng)過(guò)程中外部杠桿4'的形變超過(guò)3mm,這就導(dǎo)致各種間隙及彈性形變總值超過(guò)了9.7mm,使得閘調(diào)器在不需要調(diào)整的時(shí)候由于外部杠桿4'的彈性形變逐漸開(kāi)始間隙調(diào)整,導(dǎo)致盤(pán)片的緩解間隙不斷減??;若單純?cè)黾油獠扛軛U的剛度,則會(huì)在杠桿材料、工藝、結(jié)構(gòu)空間和重量上達(dá)不到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。
(2)閘調(diào)器間隙調(diào)整的時(shí)機(jī)不對(duì),正確的間隙調(diào)整時(shí)機(jī)是制動(dòng)盤(pán)5'與制動(dòng)閘片3'的磨損超出規(guī)定值時(shí),此時(shí)盤(pán)片緩解間隙增大,導(dǎo)致閘調(diào)器中的間隙調(diào)整螺母與調(diào)整螺母套分離,間隙調(diào)整螺母可在螺桿上旋轉(zhuǎn),并且由于閘調(diào)器是單向離合的,在制動(dòng)缸1'緩解時(shí)間隙調(diào)整螺母不能相應(yīng)的反向旋轉(zhuǎn),這樣調(diào)整螺母就起到了減小緩解間隙的作用。然而制動(dòng)夾鉗單元在制動(dòng)過(guò)程中,閘調(diào)器由于不能識(shí)別出外部杠桿4'彈性形變變大導(dǎo)致的總值超過(guò)9.7mm(此時(shí)盤(pán)片緩解間隙并沒(méi)有發(fā)生變化),在錯(cuò)誤的時(shí)機(jī)觸發(fā)了閘調(diào)器的間隙調(diào)整,制動(dòng)夾鉗緩解完成后,盤(pán)片的緩解間隙就會(huì)逐漸減小。
綜上可知,目前制動(dòng)缸1'內(nèi)部的間隙調(diào)整功能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在缺陷,導(dǎo)致在外部杠桿4'彈性形變?cè)龃蟮那闆r下,閘調(diào)器不能識(shí)別出來(lái),從而觸發(fā)了不應(yīng)該的間隙調(diào)整。另外,制動(dòng)缸由于體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,一般不設(shè)置放大功能,而是通過(guò)制動(dòng)夾鉗單元的外部杠桿來(lái)放大制動(dòng)力的,也就是說(shuō)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置一般只具有一級(jí)放大功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,提出一種能夠識(shí)別杠桿變形的制動(dòng)夾鉗單元,不僅能夠識(shí)別外部杠桿的彈性形變過(guò)大,還能夠避免因外部杠桿彈性形變過(guò)大觸發(fā)的間隙調(diào)整。
本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案解決技術(shù)問(wèn)題:一種能夠識(shí)別杠桿變形的制動(dòng)夾鉗單元,包括制動(dòng)缸、吊架、閘片托組成、外部杠桿組成和殼體組成,制動(dòng)缸包括缸體,缸體內(nèi)具有活塞、引導(dǎo)彈簧、引導(dǎo)螺母、錐套、調(diào)節(jié)軸組成和間隙調(diào)整螺母組成,間隙調(diào)整螺母組成包括間隙調(diào)整螺母、間隙調(diào)整套和間隙調(diào)整彈簧,在間隙調(diào)整套的外圓周面上制有沿其軸向延伸的凹槽,凹槽中設(shè)有緩解間隙設(shè)置;引導(dǎo)螺母與引導(dǎo)彈簧的一端連接,引導(dǎo)彈簧的另一端與墊塊連接,墊塊的外圓周面上套裝有活塞管蓋,活塞管蓋與推力套內(nèi)螺紋連接,在推力套與錐套之間設(shè)置推力套彈簧。
本實(shí)用新型的推力套彈簧能夠識(shí)別外部杠桿變形,避免在制動(dòng)過(guò)程中遇到外部杠桿變形時(shí)會(huì)觸發(fā)間隙調(diào)整,并且采用間隙調(diào)整螺母組成避免制動(dòng)缸外部助力不夠大時(shí)(即外部杠桿變形時(shí),其阻力遠(yuǎn)小于制動(dòng)力)觸發(fā)的間隙調(diào)整,保證盤(pán)片間隙恒定,還能保證當(dāng)盤(pán)片間隙大于緩解間隙(緩解間隙為緩解間隙設(shè)置與缸體的內(nèi)部突臺(tái)之間具有緩解間隙)時(shí),觸發(fā)間隙調(diào)整功能,進(jìn)而保證盤(pán)片的間隙恒定。緩解間隙設(shè)置為圓柱銷。
優(yōu)選地,錐套與引導(dǎo)螺母之間的接觸面為錐面配合,錐套包括錐套套管和設(shè)置在錐套套管前端的凸起部,凸起部具有內(nèi)錐孔,引導(dǎo)螺母包括引導(dǎo)螺母管和設(shè)置在引導(dǎo)螺母管后端的凸塊,凸塊具有外錐面,凸塊的外錐面可以抵觸在凸起部的內(nèi)錐孔中,這樣引導(dǎo)螺母與錐套滑動(dòng)配合形成第一離合器;推力套包括推力套管和設(shè)置在推力套管后端的內(nèi)、外凸沿,推力套彈簧的一端與推力套的內(nèi)凸沿相抵,另一端與錐套的凸起部相抵,在推力套的外圓周面上套裝有活塞,活塞與推力套之間設(shè)置活塞復(fù)位彈簧,活塞復(fù)位彈簧的一端與推力套的外凸沿相抵,另一端穿過(guò)活塞與缸蓋相抵。
優(yōu)選地,間隙調(diào)整螺母包括間隙調(diào)整螺母管和設(shè)置在間隙調(diào)整螺母管后端的突塊,突塊具有外錐面,突塊的外錐面上具有第一錐齒,間隙調(diào)整套包括間隙調(diào)整套管和設(shè)置在間隙調(diào)整套管后端的突起部,突起部具有內(nèi)錐孔,突起部的內(nèi)錐孔側(cè)壁上具有與第一錐齒相配合的第二錐齒,突塊的外錐面可與突起部的內(nèi)錐孔相配合,這樣間隙調(diào)整螺母與間隙調(diào)整套滑動(dòng)配合形成第二離合器;間隙調(diào)整彈簧套在間隙調(diào)整螺母管上,其一端與間隙調(diào)整螺母的突塊相抵,另一端與間隙調(diào)整套上固定連接的卡簧相抵。
優(yōu)選地,在活塞上沿其徑向由內(nèi)至外依次設(shè)有第一、第二、第三凹槽,第一凹槽中設(shè)置內(nèi)部密封圈,第三凹槽中設(shè)置密封圈,密封圈、內(nèi)部密封圈實(shí)現(xiàn)活塞與缸蓋密封。
優(yōu)選地,在推力套的外圓周面上制有沿其軸向延伸的槽孔,槽孔中設(shè)有限位螺釘。限位螺釘是用來(lái)限制推力套在圓周方向的旋轉(zhuǎn),并且限制推力套的一次最大行程。
優(yōu)選地,調(diào)節(jié)軸組成包括調(diào)節(jié)軸和套裝在調(diào)節(jié)軸一端的軛,調(diào)節(jié)軸上套裝有錐套,調(diào)節(jié)軸的后端部分插接在缸體的腔中,前端插接在軛的軸孔中,調(diào)節(jié)軸具有外螺紋,調(diào)節(jié)軸穿過(guò)位于端蓋中部的調(diào)節(jié)軸孔,并與后蓋相抵。在軛的上、下兩端具有向內(nèi)延伸的延伸部,延伸部上設(shè)有襯套。
優(yōu)選地,缸體內(nèi)還設(shè)有一組沿調(diào)節(jié)軸周向均勻布置的內(nèi)部杠桿總成,內(nèi)部杠桿總成的一端與推力套相抵,另一端與活塞相抵;內(nèi)部杠桿總成包括杠桿主體,杠桿主體由兩支架和將兩支架連為一體的中間部分組成,中間部分制有橫向穿孔,在橫向穿孔中插接有中間支點(diǎn)銷軸,中間支點(diǎn)銷軸的兩端分別裝有滾針軸承,支架的一端內(nèi)側(cè)制有第一銷軸孔,與第一銷軸孔配合設(shè)有第一銷軸,第一銷軸上套接有第一軸承,支架的另一端內(nèi)側(cè)制有第二銷軸孔,與第二銷軸孔配合設(shè)有第二銷軸,第二銷軸上套接有第二軸承。
上述結(jié)構(gòu)中,采用制動(dòng)缸內(nèi)部的杠桿總成,通過(guò)改變杠桿主體的倍率就能夠?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)力放大倍率的變化,在同等氣壓條件下,不增加制動(dòng)缸體積、重量就能夠輸出更大的制動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)了大制動(dòng)力和大停放力,使得制動(dòng)夾鉗單元具有二次放大功能。
優(yōu)選地,吊架呈長(zhǎng)方形,其四角分別具有向外突出的翼塊,翼塊上制有螺栓孔,與螺栓孔配合設(shè)置吊掛螺栓,吊架通過(guò)吊掛螺栓與車(chē)輛轉(zhuǎn)向架固定連接,將整個(gè)制動(dòng)夾鉗單元吊掛在車(chē)輛轉(zhuǎn)向架上,吊架的下端兩側(cè)均設(shè)有垂直向下延伸的矩形塊;殼體組成由上、下兩部分構(gòu)成,上殼體呈筒狀,并且筒狀上殼體卡固在兩矩形塊之間,在筒狀上殼體的兩端口設(shè)有穿過(guò)矩形塊的連接螺栓,矩形塊能夠抑制制動(dòng)夾鉗在Y方向上偏轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)力,在振動(dòng)情況下減小了制動(dòng)夾鉗的偏轉(zhuǎn)程度,進(jìn)而減輕制動(dòng)夾鉗的振動(dòng),下殼體呈長(zhǎng)方體形狀,在下殼體的兩側(cè)均具有弧形塊,弧形塊通過(guò)連接銷軸與外部杠桿組成連接。
優(yōu)選地,外部杠桿組成包括呈梯子形狀并呈橫向布置的主體,主體的中部具有與弧形塊配合安裝的方形孔槽,主體的一端具有第一凹形架,另一端具有第二凹形架,第一凹形架的上、下兩支壁分別通過(guò)螺紋銷與制動(dòng)缸連接,第二凹形架的上、下兩支壁分別通過(guò)支持銷與閘片托組成連接。外部杠桿組成繞支持銷轉(zhuǎn)動(dòng),使制動(dòng)缸的制動(dòng)力通過(guò)外部杠桿組成傳遞到閘片托上,并通過(guò)連接在閘片托上的制動(dòng)閘片將制動(dòng)力傳遞到制動(dòng)盤(pán)上,通過(guò)盤(pán)片的摩擦來(lái)實(shí)施制動(dòng)。
優(yōu)選地,閘片托組成包括閘片托、支持銷、開(kāi)口銷、彈簧、閘片托擋套、彈性銷、閘片托擋塊和扭簧,閘片托上裝有制動(dòng)閘片,閘片托的上部設(shè)有與第二凹形架的上支壁配合安裝的上部銷軸安裝座,上部銷軸安裝座上制有與上部支持銷相配合的上部銷軸孔,上部支持銷的下端制有與開(kāi)口銷相配合的開(kāi)口銷孔,閘片托的下部設(shè)有與第二凹形架的下支壁配合安裝的下部銷軸安裝座,下部銷軸安裝座上制有與下部支持銷相配合的下部銷軸孔,下部支持銷的下端裝有閘片托擋套,閘片托擋套上設(shè)置用于固定下部支持銷的彈性銷,下部支持銷上位于閘片托擋套上方套有彈簧,閘片托上位于閘片托擋套處設(shè)有閘片托擋塊,閘片托通過(guò)扭簧與閘片托擋塊連接。閘片托擋套起到保險(xiǎn)作用,用于限制閘片托擋塊自動(dòng)脫開(kāi)。閘片更換簡(jiǎn)單,便于拆裝和維護(hù),更換制動(dòng)閘片時(shí),需要先將閘片托擋套向上推,直至壓縮彈簧6,然后將閘片托擋塊撬開(kāi),拿出廢閘片,更換新閘片,換完后,閘片托擋套在彈簧作用下復(fù)位。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,實(shí)現(xiàn)容易,推力套彈簧能夠識(shí)別外部杠桿的彈性形變過(guò)大,避免因外部杠桿彈性形變過(guò)大觸發(fā)的間隙調(diào)整,保證盤(pán)片緩解間隙固定,避免了由于外部杠桿變形導(dǎo)致的制動(dòng)盤(pán)和閘片的間隙逐漸減小所引起的盤(pán)片虛抱。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中制動(dòng)夾鉗單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中制動(dòng)缸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的俯視圖。
圖5為圖3的主視圖。
圖6為圖3的仰視圖。
圖7為圖3的后視圖。
圖8為本實(shí)用新型中制動(dòng)缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8的仰視圖。
圖10為圖8的俯視圖。
圖11為圖8的右視圖。
圖12為圖8的左視圖。
圖13為本實(shí)用新型中活塞的局部放大圖。
圖14為本實(shí)用新型中內(nèi)部杠桿總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為本實(shí)用新型中閘片托組成的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為本實(shí)用新型中殼體組成的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17為圖16的A-A向剖視圖。
圖中:1'.制動(dòng)缸,2'.制動(dòng)夾鉗,3'.制動(dòng)閘片,4'.杠桿,5'.制動(dòng)盤(pán),101'.缸蓋,102'.方鍵,103'.引導(dǎo)螺母,104'.引導(dǎo)彈簧,105'.調(diào)節(jié)軸組成,106'.錐套,107'.間隙調(diào)整螺母組成,108'.缸體組成,109'.活塞組成,1.制動(dòng)缸,2.吊架,3.連接銷軸,4.閘片托組成,5.支持銷,6.彈簧,7.閘片托擋塊,8.外部杠桿組成,9.殼體組成,10.螺紋銷,11.閘片托,12.開(kāi)口銷,13.閘片托擋套,14.彈性銷,15.扭簧,16.螺栓孔,17.矩形塊,18.連接螺栓,101.缸體,102.缸蓋,103.活塞,104.密封圈,105.內(nèi)部密封圈,106.活塞復(fù)位彈簧,107.限位螺釘,108.調(diào)節(jié)軸總成,109.墊塊,1010.活塞管蓋,1011.襯套,1012.引導(dǎo)彈簧,1013.引導(dǎo)螺母,1014.錐套,1015.推力套彈簧,1016.內(nèi)部杠桿總成,1016-1.第一軸承,1016-2.第一銷軸,1016-3.中間支點(diǎn)銷軸,1016-4.滾針軸承,1016-5.杠桿主體,1016-6.第二銷軸,1016-7第二軸承,1017.緩解間隙設(shè)置,1018.間隙調(diào)整套,1019.間隙調(diào)整螺母,1020.后蓋,1021.間隙調(diào)整彈簧,1022.卡簧,1023.推力套,1024.內(nèi)部突臺(tái),1025.墊片,901.上殼體,902.下殼體,903.弧形塊,904.連接銷軸孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例的能夠識(shí)別杠桿變形的制動(dòng)夾鉗單元,其結(jié)構(gòu)如圖3至圖7所示,包括一制動(dòng)缸1、一吊架2、兩閘片托組成4、兩外部杠桿組成8和一殼體組成9,兩外部杠桿組成8分別設(shè)置在制動(dòng)缸1的兩側(cè),且制動(dòng)缸1的調(diào)節(jié)軸與外部杠桿組成8連接,兩外部杠桿組成8在制動(dòng)缸1的調(diào)節(jié)軸帶動(dòng)下可以收縮與張開(kāi),這樣兩外部杠桿組成8就構(gòu)成杠桿夾鉗機(jī)構(gòu)。其中吊架2呈長(zhǎng)方形,其四角分別具有向外突出的翼塊,翼塊上制有螺栓孔16,與螺栓孔16配合設(shè)置吊掛螺栓,吊架2通過(guò)吊掛螺栓與車(chē)輛轉(zhuǎn)向架固定連接,吊架2的下端兩側(cè)均設(shè)有垂直向下延伸的矩形塊17;殼體組成9由上、下兩部分構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)如圖16、17所示,上殼體901呈筒狀,并且筒狀上殼體901卡固在兩矩形塊17之間,在筒狀上殼體901的兩端口設(shè)有穿過(guò)矩形塊17的連接螺栓18,下殼體902呈長(zhǎng)方體形狀,在下殼體902的兩側(cè)均具有弧形塊903,弧形塊903的兩端分別具有連接銷軸孔904,連接銷軸孔904中設(shè)置連接銷軸3;外部杠桿組成8包括呈梯子形狀并呈橫向布置的主體,主體的中部具有與弧形塊903配合安裝的方形孔槽,連接銷軸3穿過(guò)外部杠桿組成8的方形孔槽壁后鎖入弧形塊903的連接銷軸孔904中,實(shí)現(xiàn)外部杠桿組成8與弧形塊903的連接,主體的一端具有第一凹形架,另一端具有第二凹形架,第一凹形架的上、下兩支壁分別通過(guò)螺紋銷10與制動(dòng)缸1連接,第二凹形架的上、下兩支壁分別通過(guò)支持銷5與閘片托組成4連接;如圖15所示,閘片托組成4包括閘片托11、支持銷5、開(kāi)口銷12、彈簧6、閘片托擋套13、彈性銷14、閘片托擋塊7和扭簧15,閘片托11上裝有制動(dòng)閘片,閘片托11接口采用UIC標(biāo)準(zhǔn)的燕尾式接口,制動(dòng)閘片為粉末冶金閘片,閘片托11的上部設(shè)有與第二凹形架的上支壁配合安裝的上部銷軸安裝座,上部銷軸安裝座上制有與上部支持銷5相配合的上部銷軸孔,上部支持銷5的下端制有與開(kāi)口銷12相配合的開(kāi)口銷孔,閘片托11的下部設(shè)有與第二凹形架的下支壁配合安裝的下部銷軸安裝座,下部銷軸安裝座上制有與下部支持銷5相配合的下部銷軸孔,下部支持銷5的下端裝有閘片托擋套13,閘片托擋套13上設(shè)置用于固定下部支持銷5的彈性銷14,下部支持銷5上位于閘片托擋套13上方套有彈簧6,閘片托11上位于閘片托擋套13處設(shè)有閘片托擋塊7,閘片托11通過(guò)扭簧15與閘片托擋塊7連接。
制動(dòng)缸1的結(jié)構(gòu)如圖8至圖12所示,包括缸體101和固定套接在缸體101一端的缸蓋102,缸體101上具有油路接口和進(jìn)氣口,缸體101內(nèi)具有活塞103、引導(dǎo)彈簧1012、引導(dǎo)螺母1013、錐套1014、調(diào)節(jié)軸組成108和間隙調(diào)整螺母組成,其中調(diào)節(jié)軸組成108包括調(diào)節(jié)軸,調(diào)節(jié)軸的后端部分插接在缸體101的腔中,前端插接在軛的軸孔中,軛的上、下兩端分別具有向內(nèi)延伸的延伸部,延伸部上設(shè)有襯套1011,缸蓋102與軛之間還可以設(shè)置波紋管,調(diào)節(jié)軸具有外螺紋,引導(dǎo)螺母1013上具有與外螺紋相配合的梯形螺紋,調(diào)節(jié)軸穿過(guò)位于端蓋102中部的調(diào)節(jié)軸孔后與后蓋1020相抵。另外,在缸體101的上、下兩端以及軛的上、下兩端均制有與螺紋銷10相配合的螺紋孔,這樣螺紋銷10穿過(guò)第一凹形架的上支臂后鎖入缸體101/軛的上端,同時(shí)螺紋銷10穿過(guò)第一凹形架的下支臂后鎖入缸體101/軛的下端,將外部杠桿組成8安裝在制動(dòng)缸1上。
調(diào)節(jié)軸上套裝有錐套1014,錐套1014包括錐套套管和設(shè)置在錐套套管前端的凸起部,凸起部具有內(nèi)錐孔,引導(dǎo)螺母1013包括引導(dǎo)螺母管和設(shè)置在引導(dǎo)螺母管后端的凸塊,凸塊具有外錐面,凸塊的外錐面可以抵觸在凸起部的內(nèi)錐孔中,即錐套1014與引導(dǎo)螺母1013之間的接觸面為錐面配合,這樣引導(dǎo)螺母1013與錐套1014可以滑動(dòng)配合,形成第一離合器。引導(dǎo)螺母1013的凸塊與引導(dǎo)彈簧1012的一端連接,引導(dǎo)彈簧1012的另一端與套裝在調(diào)節(jié)軸上的墊塊109連接,墊塊109的外圓周面上套裝有活塞管蓋1010,活塞管蓋1010與推力套1023內(nèi)螺紋連接,在推力套1023與錐套1014之間設(shè)置推力套彈簧1015,推力套1015包括推力套管和設(shè)置在推力套管后端的內(nèi)、外凸沿,推力套彈簧1015的一端與推力套1023的內(nèi)凸沿相抵,另一端與錐套1014的凸起部相抵,推力套彈簧1015能夠識(shí)別外部杠桿組成8變形,避免發(fā)生間隙調(diào)整。推力套彈簧1015識(shí)別外部杠桿組成8變形的具體方法如下:當(dāng)盤(pán)片存在間隙時(shí),制動(dòng)缸1的調(diào)節(jié)軸需要的推力很小,此時(shí)推動(dòng)調(diào)節(jié)軸的是推力套彈簧1015提供的推力彈簧力;而當(dāng)盤(pán)片剛開(kāi)始接觸時(shí),外部杠桿組成8處在開(kāi)始變形階段,外部杠桿組成8的變形力遠(yuǎn)大于推力彈簧力,此時(shí)推力套彈簧1015已經(jīng)不能推動(dòng)調(diào)節(jié)軸了,此時(shí)推力套彈簧1015被壓縮,只需被壓縮0.5mm,就能使墊片1025與錐套1014貼緊,由于二者之間存在有摩擦力,墊片1025將不能旋轉(zhuǎn),而墊片1025與間隙調(diào)整螺母1019通過(guò)凹凸配合,因此間隙調(diào)整螺母1019也同樣不能發(fā)生旋轉(zhuǎn),只能隨著調(diào)節(jié)軸向左移動(dòng),由于間隙調(diào)整螺母1019不能旋轉(zhuǎn),因此在外部杠桿組成8變形階段,間隙調(diào)整螺母組成是不能發(fā)生間隙調(diào)整的。這就避免了在外部杠桿組成8變形時(shí),出現(xiàn)不應(yīng)該出現(xiàn)的間隙調(diào)整。只有在盤(pán)片間隙比設(shè)定的緩解間隙大時(shí),在空行程推力套彈簧1015來(lái)推動(dòng)調(diào)節(jié)軸時(shí),此時(shí)的間隙調(diào)整螺母1019才能在圓周方向上相對(duì)于調(diào)節(jié)軸絲杠旋轉(zhuǎn),也就是發(fā)生了間隙調(diào)整。
另外,在推力套1023的外圓周面上制有沿其軸向延伸的槽孔,槽孔中設(shè)有限位螺釘107。在推力套1023的外圓周面上還套裝有活塞103,活塞103與推力套1023之間設(shè)置活塞復(fù)位彈簧106,活塞復(fù)位彈簧106的一端與推力套1023的外凸沿相抵,另一端穿過(guò)活塞103與缸蓋102相抵。在活塞103上沿其徑向由內(nèi)至外依次設(shè)有第一、第二、第三凹槽(見(jiàn)圖13),第一凹槽中設(shè)置內(nèi)部密封圈105,第三凹槽中設(shè)置密封圈104,密封圈104、內(nèi)部密封圈105實(shí)現(xiàn)活塞103與缸蓋102密封。
間隙調(diào)整螺母組成包括間隙調(diào)整螺母1019、間隙調(diào)整套1018和間隙調(diào)整彈簧1021,間隙調(diào)整螺母1019套裝在調(diào)節(jié)軸的后端,間隙調(diào)整套1018套裝在間隙調(diào)整螺母1019上。其中間隙調(diào)整螺母1019包括間隙調(diào)整螺母管和設(shè)置在間隙調(diào)整螺母管后端的突塊,突塊具有外錐面,突塊的外錐面上具有第一錐齒,間隙調(diào)整套1018包括間隙調(diào)整套管和設(shè)置在間隙調(diào)整套管后端的突起部,突起部具有內(nèi)錐孔,突起部的內(nèi)錐孔側(cè)壁上具有與第一錐齒相配合的第二錐齒,這樣突塊的外錐面可與突起部的內(nèi)錐孔相配合,即間隙調(diào)整螺母1019與間隙調(diào)整套1018之間為錐齒配合,間隙調(diào)整螺母1019與間隙調(diào)整套1018可以滑動(dòng)配合,形成第二離合器。另外,在間隙調(diào)整螺母管的尾部與推力套1023的內(nèi)凸沿之間具有凹槽,凹槽中設(shè)置墊片1025,墊片1025可與錐套1014的前端觸接,墊片1025的內(nèi)部具有兩個(gè)凸臺(tái),間隙調(diào)整螺母1019的內(nèi)部具有兩個(gè)可與凸臺(tái)相匹配的孔。在間隙調(diào)整螺母1019與間隙調(diào)整套1018之間設(shè)置間隙調(diào)整彈簧1021,間隙調(diào)整彈簧1021套在間隙調(diào)整螺母管上,其一端與間隙調(diào)整螺母1019的突塊相抵,另一端與間隙調(diào)整套1018上固定連接的卡簧1022相抵。卡簧1022的作用是用來(lái)抵住間隙調(diào)整彈簧1021,使間隙調(diào)整彈簧1021處于壓縮狀態(tài),使第二離合器的間隙調(diào)整螺母1019與間隙調(diào)整套1018能保持錐齒嚙合狀態(tài)。另外,間隙調(diào)整套1018的外圓周面上制有沿其軸向延伸的凹槽,凹槽中設(shè)有緩解間隙設(shè)置1017(采用橫向設(shè)置的圓柱銷作為緩解間隙設(shè)置),在緩解間隙設(shè)置1017(圓柱銷)與缸體101的內(nèi)部突臺(tái)1024之間的間隙為設(shè)定的緩解間隙?;A(chǔ)制動(dòng)裝置包括制動(dòng)夾鉗、制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)閘片,制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)閘片之間需要保持恒定的間隙,而這個(gè)間隙是通過(guò)制動(dòng)缸1中的緩解間隙設(shè)置1017來(lái)設(shè)定的,當(dāng)盤(pán)片的間隙大于設(shè)定值(緩解間隙)時(shí),此時(shí)單元制動(dòng)缸1的間隙調(diào)整螺母組成就會(huì)觸發(fā)間隙調(diào)整功能,來(lái)保證盤(pán)片的間隙始終恒定。另外還可以通過(guò)調(diào)整圓柱銷的長(zhǎng)短,來(lái)設(shè)定盤(pán)片間隙的大小,即緩解間隙的尺寸可以通過(guò)圓柱銷的長(zhǎng)短來(lái)確定,其原理是當(dāng)向缸體內(nèi)充入壓縮氣體時(shí),推動(dòng)活塞103和推力套1023向右移動(dòng),推力套1023通過(guò)推力套彈簧1015帶動(dòng)引導(dǎo)螺母1013向右移動(dòng),引導(dǎo)螺母1013又帶動(dòng)調(diào)節(jié)軸移動(dòng),從而調(diào)節(jié)軸帶動(dòng)間隙調(diào)整螺母1019向右移動(dòng),當(dāng)間隙調(diào)整螺母1019帶動(dòng)圓柱銷接觸到缸體101時(shí),間隙調(diào)整螺母1019壓縮間隙調(diào)整彈簧1021并與間隙調(diào)整套1018脫開(kāi),此時(shí)開(kāi)始觸發(fā)間隙調(diào)整功能。
缸體101內(nèi)還設(shè)有3個(gè)沿調(diào)節(jié)軸周向均勻布置的內(nèi)部杠桿總成1016,內(nèi)部杠桿總成1016的結(jié)構(gòu)如圖14所示,包括杠桿主體1016-5,杠桿主體1016-5由兩支架和將兩支架連為一體的中間部分組成,中間部分制有橫向穿孔,在橫向穿孔中插接有中間支點(diǎn)銷軸1016-3,中間支點(diǎn)銷軸1016-3的兩端分別裝有滾針軸承1016-4,杠桿主體1016-5通過(guò)兩個(gè)滾針軸承1016-4安裝在缸體101的內(nèi)部凹槽中,起著固定支撐作用,支架的一端內(nèi)側(cè)制有第一銷軸孔,與第一銷軸孔配合設(shè)有第一銷軸1016-2,第一銷軸1016-2上套接有第一軸承1016-1,第一軸承1016-1與推力套1023抵觸連接,支架的另一端內(nèi)側(cè)制有第二銷軸孔,與第二銷軸孔配合設(shè)有第二銷軸1016-6,第二銷軸1016-6上套接有第二軸承1016-7,第二軸承1016-7與活塞103抵觸連接,第一軸承1016-1、第二軸承1016-7能夠承受制動(dòng)力,不僅摩擦阻力小,制動(dòng)效率高,而且杠桿主體1016-5也不需要進(jìn)行特殊硬化處理,即可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的放大。這樣,位于內(nèi)部杠桿總成1016的一端的第一軸承1016-1與推力套1023相抵,位于其另一端的第二軸承1016-7與活塞103相抵,在活塞103推動(dòng)第一軸承1016-1時(shí)帶動(dòng)第二軸承1016-7運(yùn)動(dòng),以推動(dòng)推力套1023運(yùn)動(dòng),在氣壓恒定的情況下,制動(dòng)缸1通過(guò)內(nèi)部杠桿總成1016實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)力的放大。另外通過(guò)調(diào)整內(nèi)部杠桿總成1016的倍率,還能夠?qū)崿F(xiàn)放大倍率的調(diào)整。
制動(dòng)夾鉗單元的工作過(guò)程如下:車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中,當(dāng)需要制動(dòng)時(shí),車(chē)輛控制系統(tǒng)經(jīng)制動(dòng)缸缸體101的進(jìn)氣口向制動(dòng)缸1輸入壓縮空氣,壓縮空氣推動(dòng)活塞103向前運(yùn)動(dòng),活塞103與內(nèi)部杠桿總成1016相聯(lián),內(nèi)部杠桿總成1016推動(dòng)推力套1023運(yùn)動(dòng),以帶動(dòng)調(diào)節(jié)軸一起運(yùn)動(dòng),調(diào)節(jié)軸將制動(dòng)力傳遞給外部杠桿組成8,以推動(dòng)杠桿夾鉗機(jī)構(gòu)的一端張開(kāi),而杠桿夾鉗機(jī)構(gòu)的另一端收緊,這樣裝在收緊端的閘片托11也會(huì)收緊,以帶動(dòng)制動(dòng)閘片緊壓在高速回轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤(pán)摩擦面上,此時(shí)制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)閘片之間產(chǎn)生摩擦阻力,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的制動(dòng)。當(dāng)不需要制動(dòng)時(shí),由制動(dòng)缸缸體101上的進(jìn)氣口將壓縮空氣放出,活塞復(fù)位彈簧106使活塞103、間隙調(diào)節(jié)螺母組成與軸回程機(jī)構(gòu)回復(fù)到位,制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)閘片脫離,制動(dòng)解除。
制動(dòng)缸1具體的工作過(guò)程是:當(dāng)向缸體101內(nèi)充入壓縮氣體時(shí),壓縮氣體推動(dòng)活塞103向右運(yùn)動(dòng),活塞103又推動(dòng)內(nèi)部杠桿總成1016運(yùn)動(dòng),將制動(dòng)力放大,并且內(nèi)部杠桿總成1016推動(dòng)推力套1023向右移動(dòng),此時(shí)推力套彈簧1015通過(guò)自身彈簧力能夠推動(dòng)錐套1014、引導(dǎo)螺母1013向右移動(dòng),引導(dǎo)螺母1013通過(guò)其上的梯形螺紋帶動(dòng)調(diào)節(jié)軸向右移動(dòng),使得制動(dòng)缸1伸出開(kāi)始工作。在制動(dòng)盤(pán)與閘片接觸之前(即使在盤(pán)片剛貼合時(shí),制動(dòng)缸1持續(xù)伸出調(diào)節(jié)軸,此時(shí)外部杠桿首先會(huì)有一定的變形,調(diào)節(jié)彈簧力也能克服這個(gè)變形力,持續(xù)推動(dòng)錐套1014和引導(dǎo)螺母1013,當(dāng)達(dá)到了制動(dòng)夾鉗的制動(dòng)力時(shí),外部杠桿停止變形,此時(shí)推力套彈簧力遠(yuǎn)小于制動(dòng)力),由于制動(dòng)缸1推動(dòng)外部杠桿運(yùn)動(dòng)所需的力比較小,推力套彈簧1015足夠推動(dòng)錐套1014、引導(dǎo)螺母1013運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)螺母1013通過(guò)其上的梯形螺紋帶動(dòng)調(diào)節(jié)軸向右移動(dòng)時(shí),會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)軸帶動(dòng)固定安裝在調(diào)節(jié)軸上的間隙調(diào)整螺母1019向右移動(dòng),間隙調(diào)整螺母1019又通過(guò)間隙調(diào)整彈簧1021帶動(dòng)間隙調(diào)整套1018及間隙調(diào)整套1018上的緩解間隙設(shè)置1017向右移動(dòng),當(dāng)間隙調(diào)整螺母1019帶動(dòng)緩解間隙設(shè)置1017接觸到缸體101的內(nèi)部突臺(tái)1024時(shí),間隙調(diào)整螺母1019繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)而間隙調(diào)整套1018停止不動(dòng),這樣就導(dǎo)致間隙調(diào)整螺母1019壓縮間隙調(diào)整彈簧1021并與間隙調(diào)整套1018脫離,此時(shí)開(kāi)始觸發(fā)間隙調(diào)整功能。緩解間隙設(shè)置1017與缸體101的內(nèi)部突臺(tái)1024之間的間隙即為設(shè)定的緩解間隙,當(dāng)盤(pán)片的間隙大于緩解間隙時(shí),既觸發(fā)制動(dòng)夾鉗單元的間隙調(diào)整機(jī)構(gòu),以保證盤(pán)片的間隙恒定。間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)(間隙調(diào)整螺母組成)實(shí)現(xiàn)間隙調(diào)整的具體措施如下:當(dāng)制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)閘片之間的間隙大于間隙設(shè)定值(緩解間隙)時(shí),調(diào)節(jié)軸在活塞103的運(yùn)動(dòng)下繼續(xù)推出,由于間隙調(diào)整螺母組成與缸體101之間設(shè)置有圓柱銷,此時(shí)圓柱銷頂住了缸體101,使得錐套1014不能隨著調(diào)節(jié)軸絲杠移動(dòng),而間隙調(diào)整螺母1019與調(diào)節(jié)軸是通過(guò)梯形螺紋連接的,因此間隙調(diào)整螺母1019將壓縮間隙調(diào)整彈簧1021一起隨著調(diào)節(jié)軸移動(dòng),此時(shí),間隙調(diào)整螺母1019與錐套1014脫開(kāi),間隙調(diào)整螺母1019將可以在周向方向上繞著調(diào)節(jié)軸絲杠旋轉(zhuǎn),這就實(shí)現(xiàn)了間隙調(diào)整。另外,當(dāng)制動(dòng)缸1外部阻力增大時(shí),也就是當(dāng)制動(dòng)盤(pán)和閘片貼合時(shí),隨著阻力的增大,推力套彈簧1015自身的彈簧力已經(jīng)不能夠推動(dòng)引導(dǎo)螺母1013運(yùn)動(dòng),制動(dòng)缸1不能繼續(xù)伸出,此時(shí)推力套1023將內(nèi)部墊片1025向右推動(dòng),并貼合前面零件(錐套1014),推力套1023與錐套1014共同作用使得墊片1025壓緊錐套1014的前端,壓緊的摩擦力使墊片1025不能旋轉(zhuǎn),而墊片1025內(nèi)部的兩個(gè)凸臺(tái)嵌入間隙調(diào)整螺母1019內(nèi)部的孔中,進(jìn)而限制間隙調(diào)整螺母1019旋轉(zhuǎn),這樣也就限制了在制動(dòng)缸1外部阻力不夠大時(shí)(即外部杠桿變形阻力遠(yuǎn)小于制動(dòng)力)觸發(fā)制動(dòng)夾鉗單元間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)的間隙調(diào)整,能夠保證盤(pán)片間隙恒定。
制動(dòng)缸1停止工作(緩解)時(shí),缸體101內(nèi)壓縮氣體排出,活塞103在活塞復(fù)位彈簧106的恢復(fù)力帶動(dòng)下向左移動(dòng),直至回復(fù)原位,同時(shí)推力套1023在推力套彈簧1015的恢復(fù)力帶動(dòng)下回復(fù)原位,由于推力套1023與活塞管蓋1010是螺紋連接的,因此活塞管蓋1010同時(shí)向左移動(dòng),通過(guò)引導(dǎo)彈簧1012,帶動(dòng)引導(dǎo)螺母1013向左移動(dòng),此時(shí)引導(dǎo)螺母1013與錐套1014是嚙合狀態(tài)。引導(dǎo)螺母1013通過(guò)梯形螺紋帶動(dòng)調(diào)節(jié)軸向左移動(dòng),最后調(diào)節(jié)軸通過(guò)其上梯形螺紋帶動(dòng)間隙調(diào)整螺母組成回復(fù)原位,當(dāng)已經(jīng)有了間隙調(diào)整時(shí),此時(shí)回復(fù)過(guò)程還沒(méi)有結(jié)束,此時(shí)通過(guò)引導(dǎo)螺母1013與錐套1014的脫開(kāi),實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)螺母1013的旋轉(zhuǎn),來(lái)抵消盤(pán)片的磨耗量,也就是間隙調(diào)整的距離。最后間隙調(diào)整的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)引導(dǎo)螺母1013與間隙調(diào)整螺母1019在調(diào)節(jié)軸(絲杠)上的相對(duì)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
除上述實(shí)施外,本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案,均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。