專利名稱：鼓式制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鼓式制動(dòng)器，它包括底盤(pán)、一個(gè)動(dòng)力源、回位彈簧、制動(dòng)蹄及制動(dòng)鼓。
目前廣泛應(yīng)用于各技術(shù)領(lǐng)域的皮帶式、外抱式、內(nèi)漲鼓式等采用機(jī)械摩擦制動(dòng)原理所設(shè)計(jì)的制動(dòng)器，都有一個(gè)共同點(diǎn)只要其總體結(jié)構(gòu)形式、參數(shù)確定后，其制動(dòng)效率就是一個(gè)不可更改的定值了。這樣，同一型號(hào)的制動(dòng)器，也就無(wú)法適用于制動(dòng)效率有著不同要求的領(lǐng)域中了。這里所說(shuō)的制動(dòng)效率是指制動(dòng)器所產(chǎn)生的制動(dòng)力與動(dòng)力源對(duì)制動(dòng)器的施加力之比值。
作為鼓式制動(dòng)器，除具有上述問(wèn)題外，還存在如下缺點(diǎn)1.加力或支承都是作用在制動(dòng)蹄的兩端，這樣容易造成制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間接觸面受力不均、摩擦系數(shù)不等，從而導(dǎo)致制動(dòng)力不穩(wěn)、影響制動(dòng)器的制動(dòng)性能。
2.采用一個(gè)動(dòng)力源帶動(dòng)兩個(gè)制動(dòng)蹄時(shí)，二者受力不等，引起一個(gè)增勢(shì)蹄、一個(gè)減勢(shì)蹄。
3.由于制動(dòng)蹄與底盤(pán)之間鉸接點(diǎn)在蹄的一個(gè)端頭，所以非制動(dòng)時(shí)引起蹄與制動(dòng)鼓之間隙不等，從而引起蹄與鼓的干涉。
本實(shí)用新型目的是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)，克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種總體結(jié)構(gòu)已定、仍可任意設(shè)定效率的、單或雙向皆可高效制動(dòng)的鼓式制動(dòng)器。
本實(shí)用新型可由兩種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)方案一與現(xiàn)有技術(shù)中鼓式制動(dòng)器一樣，它也包括底盤(pán)、一個(gè)動(dòng)力源、回位彈簧、制動(dòng)蹄及制動(dòng)鼓，所不同的是，在制動(dòng)器中心軸孔兩側(cè)地增設(shè)了兩個(gè)增效桿，它們一端與動(dòng)力源相接，另一端分別與底盤(pán)相鉸接，在中間某一點(diǎn)處，兩個(gè)增效桿臂分別與兩個(gè)制動(dòng)蹄的中間某點(diǎn)相鉸接。
方案二其特點(diǎn)是，在制動(dòng)器中心軸孔兩側(cè)增設(shè)兩個(gè)增效桿，它們的一端與動(dòng)力源相接、另一端與一個(gè)制動(dòng)蹄的中間一點(diǎn)相鉸接、在中間某點(diǎn)處與底盤(pán)相鉸接。
方案三在制動(dòng)器中心軸孔兩側(cè)增設(shè)兩個(gè)增效桿，一個(gè)增效桿的一端與動(dòng)力源相接，另一端與底盤(pán)相鉸接。中間某點(diǎn)處與制動(dòng)蹄相鉸接；另一個(gè)增效桿的一端與動(dòng)力源相接，另一端與制動(dòng)蹄相鉸接，中間某點(diǎn)處與底盤(pán)相鉸接。
在實(shí)現(xiàn)上述方案時(shí)，可讓增效桿在與底盤(pán)鉸接端具有與桿臂相垂直的短臂，將增效桿與底盤(pán)的鉸接點(diǎn)設(shè)在該短臂上。在設(shè)計(jì)雙向制動(dòng)器時(shí)，本實(shí)用新型亦可這樣實(shí)現(xiàn)讓每個(gè)增效桿的兩側(cè)各連接一個(gè)上述短臂，每個(gè)短臂上都開(kāi)有著帶弧度的長(zhǎng)孔、用以連接著一個(gè)與底盤(pán)的鉸接點(diǎn)。這樣每個(gè)增效桿即有左、右兩個(gè)與底盤(pán)的鉸接點(diǎn)。
在本實(shí)用新型中，回位彈簧既可直接與每個(gè)制動(dòng)蹄相連，亦可跨接于兩個(gè)效桿之間、間接帶動(dòng)制動(dòng)蹄回位。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是1.由于增效桿與制動(dòng)蹄之間的鉸接點(diǎn)以及增力桿與底盤(pán)間鉸接點(diǎn)的作用，改變了制動(dòng)蹄的受力、支撐作用點(diǎn)、使制動(dòng)蹄可自動(dòng)調(diào)整不均布的壓力、使磨擦系數(shù)均等，從而保證制動(dòng)力穩(wěn)定，提高了制動(dòng)性能。
2.增效桿實(shí)質(zhì)上是一個(gè)杠桿結(jié)構(gòu)與動(dòng)力源連接端為施力端，與底盤(pán)鉸接處為支承點(diǎn)，與制動(dòng)蹄相鉸接處為受力端，由于施力臂要遠(yuǎn)長(zhǎng)于受力臂，根據(jù)杠桿原理，則動(dòng)力源發(fā)出一較小的推力、制動(dòng)蹄就會(huì)對(duì)制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)很大的作用力。所以增效桿結(jié)構(gòu)提高了制動(dòng)效率。
3.制動(dòng)效率是隨制動(dòng)蹄的受力圖中制動(dòng)鼓的反作用力及支承點(diǎn)的支撐力之間夾角而變化的。在本實(shí)用新型中只要適當(dāng)調(diào)整增效桿上與底盤(pán)的鉸接點(diǎn)位置即可改變上述受力夾角，這樣在總體結(jié)構(gòu)、參數(shù)不變前提下，只是對(duì)增效桿局部結(jié)構(gòu)做一調(diào)整即可改變制動(dòng)效率。實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)效率的人為性，打破了其它制動(dòng)器制動(dòng)效率受制動(dòng)器結(jié)構(gòu)型式、數(shù)據(jù)參數(shù)制約的歷史。
4.由于制動(dòng)效率高實(shí)現(xiàn)了人為性，其制動(dòng)效率在理論上最大可達(dá)無(wú)限大，因此，這種制動(dòng)器的突出特點(diǎn)是制動(dòng)效率非常高。
5.由于制動(dòng)效率非常高，因此，可用很小的制動(dòng)器產(chǎn)生很大的制動(dòng)力，這樣可縮小制動(dòng)器尺寸。
6.由于制動(dòng)效率非常高，所以對(duì)制動(dòng)器只需施加一個(gè)很小的推動(dòng)力，因此可縮小制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
7.由于增效桿的特殊結(jié)構(gòu)形式，使兩個(gè)制動(dòng)蹄受力相同，實(shí)現(xiàn)了雙蹄皆為增勢(shì)。
8.只需一個(gè)動(dòng)力源，既可單向高效率，又可雙向高效率。
9.由于制動(dòng)蹄只是在中間部位有一個(gè)鉸接點(diǎn)與增效桿相接、與底盤(pán)間無(wú)任何鉸接，從而保證了制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙均等，避免了干涉作用，可有效地解除制動(dòng)。
10.由于制動(dòng)性能好、制動(dòng)效率實(shí)現(xiàn)了人為性，且可單向效率，又可雙向高效率，因此，應(yīng)用范圍非常廣，可應(yīng)用于飛機(jī)、汽車工程機(jī)械礦山機(jī)械，以及其它各種各樣不用用途不同使用的場(chǎng)合機(jī)器設(shè)備上。


圖1為本實(shí)用新型方案一結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型作為雙向制動(dòng)器時(shí)增效桿與底盤(pán)的兩個(gè)鉸接點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖2中的A－A向圖。
圖5為圖2中B－B向圖。
圖6為本實(shí)用新型制動(dòng)蹄受力矢量圖。
圖7為本實(shí)用新型方案二結(jié)構(gòu)原理圖。
圖8、9為方案三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理如
圖1所示，由底盤(pán)1、制動(dòng)鼓19、兩個(gè)制動(dòng)蹄7及其磨擦片11、兩個(gè)增效桿6、回位彈簧4、動(dòng)力源10組成，從圖中可知，整個(gè)制動(dòng)器是一個(gè)對(duì)稱于y軸的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)增效桿6分別設(shè)于制動(dòng)器中心軸孔2兩側(cè)；增效桿6的上端與動(dòng)力源10相連；下端有一個(gè)橫短臂，在其上有一個(gè)與底盤(pán)1的鉸接點(diǎn)O2(作為雙向制動(dòng)器時(shí)，也可如圖中虛線所示，再加一個(gè)橫短臂，在其上也有一個(gè)鉸接點(diǎn)O3)；在X軸與增效桿6相交處，增效桿臂6與制動(dòng)蹄7有鉸接點(diǎn)01；回位彈簧4可跨接在兩個(gè)增力桿6之間。由圖可知，增效桿6由O1至O2段長(zhǎng)度要小于由O1至與動(dòng)力源10連接點(diǎn)段的長(zhǎng)度。當(dāng)采取制動(dòng)措施時(shí)，動(dòng)力源10要克服回位彈簧4的作用，向兩邊推動(dòng)增效桿6、通過(guò)增效桿6傳遞著作用力使制動(dòng)蹄7外張而與旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓19作用產(chǎn)生制動(dòng)效能。當(dāng)制動(dòng)解除后，增效桿6在回位彈簧4的作用下將復(fù)位，而制動(dòng)蹄7因與增效桿6通過(guò)O1點(diǎn)相互鉸接，所以也受回位彈簧4作用、脫離開(kāi)制動(dòng)鼓19，于是制動(dòng)鼓19又恢復(fù)自由狀態(tài)。
圖7中所示結(jié)構(gòu)的原理與
圖1相似，只是增效桿6的連接方式有所不同增效桿6的下端與蹄7相鉸接于O1點(diǎn)，而增效桿6的上端通過(guò)一個(gè)換向桿50與動(dòng)力源10相接。當(dāng)實(shí)行制動(dòng)、動(dòng)力源10向外施推力時(shí)，在換向桿50作用下則增效桿6上端向里拉，于是其末端O1點(diǎn)作用在蹄7上的力的方向就朝外。
圖3展示了雙向制動(dòng)器的增效桿具有的兩個(gè)與底盤(pán)鉸接點(diǎn)結(jié)構(gòu)；實(shí)際上兩個(gè)具有鉸接點(diǎn)的短橫臂并不一定在同一個(gè)水平線上，以R2為半徑、O2為圓心，在右側(cè)的短臂上開(kāi)一個(gè)安裝鉸接點(diǎn)O3的圓弧狀長(zhǎng)孔；再以R3為半徑、O3為圓心，在左側(cè)的短臂上開(kāi)一個(gè)安裝鉸接點(diǎn)O2的圓弧狀長(zhǎng)孔。當(dāng)制動(dòng)鼓順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，制動(dòng)蹄作用在增效桿上的力T可分解為一個(gè)向下垂直力Ty、一個(gè)水平力Tx，由于Ty的向下作用，使鉸點(diǎn)O2此時(shí)對(duì)增效桿起支承作用，而O3只在長(zhǎng)孔中滑動(dòng)、不起支承作用；當(dāng)制動(dòng)鼓逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作用力Ty則朝上，此時(shí)鉸點(diǎn)O3對(duì)增力桿起支承作用，而O2只在長(zhǎng)孔中滑動(dòng)、不起支承作用。正是由于上述結(jié)構(gòu)，才可靠地實(shí)現(xiàn)了雙方皆高效制動(dòng)的性能。在實(shí)施本實(shí)用新型做為雙向制動(dòng)器時(shí)，亦可采用單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，即在增效桿臂下端頭上設(shè)唯一與底盤(pán)鉸接點(diǎn)。但這種結(jié)構(gòu)的雙向制動(dòng)效率就要低于圖3中所示的結(jié)構(gòu)。
圖6所示為本實(shí)用新型制動(dòng)蹄受力矢量圖；T為來(lái)自制動(dòng)鼓的反作用力，P為來(lái)自動(dòng)力源的推力，Q為來(lái)自增效桿與底盤(pán)鉸接點(diǎn)的支撐力，三者在制動(dòng)蹄上平衡才能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過(guò)程。由圖可知，支撐力Q與反作用力T之間有一個(gè)夾角θ，θ愈小受力平衡圖中的推力P就愈小，即制動(dòng)效率就愈高，T的方向不可變，但Q的方向通過(guò)適當(dāng)調(diào)整增效桿與底盤(pán)鉸接點(diǎn)位置是可實(shí)現(xiàn)變化的，所以通過(guò)調(diào)整上述鉸接點(diǎn)位置即可調(diào)整制動(dòng)效率。
圖2、4、5為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2所示，高效制動(dòng)器相對(duì)于y軸(除增力桿部分情況外)左右對(duì)稱，底盤(pán)1是一個(gè)同心圓環(huán)，中心圓孔2用以貫穿旋轉(zhuǎn)體的軸(如飛機(jī)、汽車等輪軸)，中心圓孔2的周邊是一個(gè)帶定位孔3的環(huán)，定位孔用來(lái)將底盤(pán)固定到軸件周圍的不旋轉(zhuǎn)部件上(圖中只畫(huà)出幾個(gè)定位孔)，圖中未畫(huà)出的制動(dòng)鼓與底盤(pán)中心同心地通過(guò)螺栓、螺釘安置在旋轉(zhuǎn)體上，防塵罩12用螺栓、螺釘固定在底盤(pán)1上，并覆蓋住制動(dòng)鼓，用以保護(hù)制動(dòng)器里面的零部件。制動(dòng)蹄7和增效桿6相鉸連，制動(dòng)蹄7的上、下兩端分別與兩根回位彈簧4一端頭9相連，而彈簧4的另一端通過(guò)螺栓5固定在底盤(pán)1上，這樣可以充分保證兩個(gè)制動(dòng)蹄7都相對(duì)于底盤(pán)1不發(fā)生擺動(dòng)，而且回位時(shí)蹄兩端受力均勻，同步回位。制動(dòng)蹄7由筋板、蹄板及磨擦片11組成，蹄身與底盤(pán)1之間有定位彈簧8浮動(dòng)地連接著。在增效桿6末端與底盤(pán)1之間裝有自動(dòng)調(diào)隙器13，用以補(bǔ)償磨擦片11的磨損、保證制動(dòng)器的正常工作。在兩個(gè)增效桿6與底盤(pán)1的鉸接點(diǎn)之間連接一個(gè)受力平衡板40，它可抵消一部分制動(dòng)時(shí)鉸接點(diǎn)施予底盤(pán)1的力。
圖4所示為圖2中制動(dòng)蹄與增效桿之間鉸接結(jié)構(gòu)。增效桿6和制動(dòng)蹄7用兩塊連接板26、四個(gè)墊圈29、一組蝶形彈簧28、兩個(gè)螺栓31、三個(gè)螺母30連接在一起，兩塊連接板鑲嵌在制動(dòng)蹄的定位槽中，使連接板和制動(dòng)蹄相互之間不能繞連接螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，增效桿和連接板之間可以繞連接螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，為了保證增效桿和連接板之間的磨擦力，蝶形彈簧將它們緊緊壓在一起。根據(jù)具體情況，可以使增效桿和制動(dòng)蹄的工況互挽，在這里不能更多的說(shuō)明。
圖5為圖2中自動(dòng)調(diào)隙器具體結(jié)構(gòu)示意δ為制動(dòng)器解除制動(dòng)之后，調(diào)隙器所能滿足的制動(dòng)蹄和制動(dòng)鼓之間的正常的工作行程，只要制動(dòng)蹄上的磨擦片11沒(méi)有磨損，則制動(dòng)蹄壓向制動(dòng)鼓或制動(dòng)蹄離開(kāi)制動(dòng)鼓時(shí)的移動(dòng)距離，反映到調(diào)隙器上正好是套32和支承軸39之間的間隙δ。這時(shí)增效桿6通過(guò)磨擦片34帶著套32上的所有零件，一起在δ的范圍內(nèi)在支承軸39上移動(dòng)，如果在使用過(guò)程中制動(dòng)蹄上的磨擦片11被磨損，則制動(dòng)器在采取措施時(shí)，制動(dòng)蹄壓向制動(dòng)鼓的距離反映到調(diào)隙器上的移動(dòng)距離大于套32和支承軸39之間的間隙δ，這時(shí)增效桿6和磨擦片34之間發(fā)生滑動(dòng)，調(diào)整由于制動(dòng)蹄上磨擦片11的磨損所增大的工作間隙，制動(dòng)蹄回位時(shí)，回位力小于增效桿和磨擦片34之間的磨擦力，所以增效桿只回位套32和支承軸39之間的間隙δ，完成磨損間隙的自動(dòng)調(diào)整。
權(quán)利要求1.鼓式制動(dòng)器，包括底盤(pán)(1)、一個(gè)動(dòng)力源(10)、回位彈簧(4)、制動(dòng)蹄(7)及制動(dòng)鼓(19)，其特征是在制動(dòng)器中心軸孔(2)兩側(cè)增設(shè)兩個(gè)增效桿(6)，它們一端與動(dòng)力源(10)相連、另一端分別與底盤(pán)(1)相鉸連，在中間某點(diǎn)處兩個(gè)增效桿臂(6)分別與兩個(gè)制動(dòng)蹄(7)的中間某點(diǎn)相鉸連.
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)器，其特征是增效桿(6)在底盤(pán)(1)鉸連端具有與桿臂相垂直的短臂，與底盤(pán)(1)的鉸接點(diǎn)設(shè)在該短臂上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動(dòng)器，其特征是每個(gè)增效桿(6)的兩側(cè)各連接一個(gè)所述短臂，每個(gè)短臂上都開(kāi)有帶有弧度的長(zhǎng)孔(40)連接著一個(gè)與底盤(pán)的絞接點(diǎn)(41)。
4.鼓式制動(dòng)器，包括底盤(pán)(1)、一個(gè)動(dòng)力源(10)、回位彈簧(4)、制動(dòng)蹄(7)及制動(dòng)鼓(19)，其特征是在制動(dòng)器中心軸孔(2)兩側(cè)增設(shè)兩個(gè)增效桿(6)，它們的一端與動(dòng)力源(10)相接、另一端與一個(gè)制動(dòng)蹄(7)的中間某點(diǎn)相鉸接、在中間某點(diǎn)處與底盤(pán)(1)相鉸接。
5.鼓式制動(dòng)器，包括底盤(pán)(1)、一個(gè)動(dòng)力源(10)、回位彈簧(4)、制動(dòng)蹄(7)和制動(dòng)鼓(19)，其特征是在制動(dòng)器中心軸孔(2)兩側(cè)增設(shè)兩個(gè)增效桿(6)，一個(gè)增效桿(6)的一端與動(dòng)力源(10)相接、另一端與底盤(pán)相鉸接、中間某點(diǎn)處與制動(dòng)蹄相鉸接，另一個(gè)增效桿(6)的一端與動(dòng)力源(10)相接、另一端與一個(gè)制動(dòng)蹄(7)相鉸接，中間某點(diǎn)處與底盤(pán)(1)相鉸接。
專利摘要本實(shí)用新型系一種鼓式制動(dòng)器，由底盤(pán)、一個(gè)動(dòng)力源、回位彈簧、制動(dòng)蹄及制動(dòng)鼓組成，特點(diǎn)是在制動(dòng)器中心軸孔兩側(cè)又增設(shè)了兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的增效桿，它們一端與動(dòng)力源相接、另一端與底盤(pán)相鉸接，中間一點(diǎn)處兩個(gè)增效桿分別與兩個(gè)制動(dòng)蹄相鉸接，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是在制動(dòng)器總體結(jié)構(gòu)確定后，只要對(duì)增效桿結(jié)構(gòu)作一調(diào)整即可改變制動(dòng)效率，而且通過(guò)其杠桿效應(yīng)亦提高制動(dòng)效率，可廣泛用于飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、工程機(jī)械、礦山機(jī)械等機(jī)器設(shè)備上。
文檔編號(hào)F16D51/18GK2172368SQ9222226
公開(kāi)日1994年7月20日 申請(qǐng)日期1992年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月15日
發(fā)明者杜宗祿 申請(qǐng)人:杜宗祿