一种内冷式刹车系统的制作方法

本发明涉及一种内冷式刹车系统，更具体的说，尤其涉及一种可有效避免制动毂和刹车蹄温度过高的内冷式刹车系统。

背景技术：

刹车系统状态良好和可持续稳定工作，是决定行车安全的关键。对于载重货车来说，装载货物之后其总重量可达数十吨，遇到长下坡路段，为了保证行车安全，司机需要踩住脚刹进行连续的制动。连续长时间的刹车会导致制动毂的温度急剧升高，制动毂的温度升高又降低了制动性能，同时，高温的制动毂易发生变形或炸裂，炸裂的制动毂易发生炸飞事故，增加了道路交通事故的发生。

为了对升温的制动毂进行降温，诸多货车都增设了喷淋降温系统，在货车上安装一个水箱（通常为1吨左右），在制动轮毂的上方设置喷淋头，当遇到上下坡路段时，则开启喷淋装置，以降低连续刹车情况下制动毂的温度升高，来确保制动效果。这种对制动毂降温的方式，不仅浪费水资源、增加了货车自重，而且当制动毂温度升高后再进行喷淋，也容易加剧制动毂变形和炸裂，如遇到水箱没水的情况，无法确保行车的安全。

技术实现要素：

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种内冷式刹车系统。

本发明的内冷式刹车系统，包括通过轴承固定于车桥主轴端部的轮毂，轮毂上固定有制动毂；其特征在于：所述制动毂的内部设置有刹车蹄，制动毂的内表面上固定有通过与刹车蹄的接触摩擦来实现刹车的刹车片；刹车蹄的内部为冷却腔，刹车蹄上开设有与冷却腔相通的冷却液进口和冷却液出口，以便向冷却腔中通入冷却液来实现刹车过程中的降温。

本发明的内冷式刹车系统，所述刹车蹄或主轴上设置有用于检测刹车蹄温度或冷却腔中冷却液温度的温度传感器。

本发明的内冷式刹车系统，包括散热器、循环泵、冷却液回集管和冷却液出集管，散热器上设置有散热风扇，冷却液回集管与散热器上的进口相连通，冷却液出集管与散热器上的出口相通；冷却液出集管经管路与刹车蹄的冷却液进口相通，冷却液回集管经管路与刹车蹄的冷却液出口相通。

本发明的内冷式刹车系统，所述温度传感器为可设定温度的传感器，温度传感器上设置有常开点；所有温度传感器的常开点并联后再与散热风扇、循环泵串联形成的电路两端，接于车载电源的两端。

本发明的内冷式刹车系统，主轴一端设置有两个刹车蹄，在两个刹车蹄成上、下分布的情况下，下方刹车蹄的冷却液进口连接有冷却液进管，上方刹车蹄的冷却液出口连接有冷却液出管，下方刹车蹄的冷却液出口经连通管与上方刹车蹄的冷却液进口相连通；冷却液进管、冷却液出管分别与冷却液出集管、冷却液回集管相连通。

本发明的内冷式刹车系统，包括制动气室和制动轴，主轴上固定有制动轴支架，制动毂内的主轴上固定有底板，制动轴的两端分别设置于制动轴支架和底板上；刹车蹄为弧形且数量为两个，底板的一端设置有两个刹车蹄轴，刹车蹄的一端经弧形缺口卡在刹车蹄轴上，另一端设置有滚轮轴；制动轴的内侧端固定有制动推杆，外侧端固定有与两滚轮轴相配合的凸轮；制动气室上的气杆与制动推杆相连接，制动气室通过气杆驱使制动轴转动时，制动轴上的凸轮经滚轮轴驱使刹车蹄向外移动，通过刹车蹄与刹车片的接触来实现刹车。

本发明的有益效果是：本发明的内冷式刹车系统，通过将刹车片设置于制动毂的内表面上，将刹车蹄设置为内部为空腔的形式，刹车蹄内部的冷却腔经冷却液进口、冷却液出口通以冷却液，在刹车过程中，通过刹车蹄与制动毂上的刹车片的摩擦来实现制动，由于刹车片的隔热作用，使得制动毂基本不会升温，刹车蹄温度升高后可经冷却腔中的循环冷却液进行降温，颠覆了以往制动毂刹车升温的形式，在保证了刹车性能的同时，还避免了制动毂变形、炸裂现象的发生，保证了行车安全。本发明的内冷式刹车系统，无需设置水箱和喷淋管路，减轻了货车重量、减少了对水资源的消耗，刹车制动性能可长期处于稳定状态，有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1为本发明的内冷式刹车系统的结构示意图；

图2为图1中A-A截面的剖视图；

图3为图1中B-B截面的剖视图；

图4为本发明的内冷式刹车系统的刹车示意图；

图5为本发明的内冷式刹车系统的应用原理图；

图6为本发明的内冷式刹车系统中的电路原理图。

图中：1主轴，2轮毂，3制动毂，4刹车片，5刹车蹄，6冷却腔，7冷却液进口，8冷却液出口，9底板，10刹车蹄轴，11滚轮轴，12制动轴，13凸轮，14左拉簧，15右拉簧，16法兰，17螺栓，18轴承，19制动轴支架，20制动推杆，21制动气室，22气杆，23温度传感器，24冷却液进管，25冷却液出管，26连通管，27散热器，28散热风扇，29循环泵，30车架，31冷却液回集管，32冷却液出集管。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了本发明的内冷式刹车系统的结构示意图，图2和图3所示，分别给出了图1中A-A截面和B-B截面的剖视图，其由主轴1、轮毂2、制动毂3、刹车片4和刹车蹄5组成，轮毂2通过轴承18固定于主轴1的端部，以保证轮毂2的自由转动；制动毂3固定于轮毂2上，车辆行驶过程中制动毂3随轮毂2进行转动。所示的刹车片4设置于制动毂3的内表面上，刹车蹄5位于制动毂3的内部，在非刹车状态下，刹车蹄5的外表面与刹车片4不接触。刹车蹄5由耐磨、导热的金属材料制成，如采用铸铁。刹车蹄5的内部为空腔，称之为冷却腔6，刹车蹄上开设有与冷却腔6相通的冷却液进口7和冷却液出口8，通过冷却液进口7和冷却液出口8可向冷却腔6中通入循环的冷却液，以实现对刹车蹄5的降温。冷却液可采用水、油类流动性物质。

刹车时，通过刹车蹄5与制动毂3上的刹车片4的接触摩擦来实现制动，由于刹车片4由耐磨的材料构成，且具有良好的隔热效果，因此在刹车蹄5与刹车片4接触摩擦制动的过程中，制动毂3的温度基本不会升高，摩擦产生的热量会传递给刹车蹄5，刹车蹄5的冷却腔6中冷却液的循环流动，又会使刹车蹄5的温度不至过高。因此，本发明的采用内置冷却腔6的刹车蹄6与设置于制动毂3内壁上的刹车片4接触摩擦来实现制动的形式，解决了以往制动毂3温度升高所导致的刹车性能降低、制动毂变形、制动毂炸裂的问题，也解决了采用喷淋所带来的车重增加、浪费水资源的问题，由于刹车蹄5的温度可控制在一定范围内，保证了刹车性能，确保了行车安全。

图2中，所示轮毂2上固定有法兰16，制动毂3通过多个螺栓16固定于法兰16上，以实现制动毂3与轮毂2的固定连接。图1中，所示的主轴1上设置有制动轴12和制动气室21，主轴1上固定有制动轴支架19，制动轴支架19用于固定制动轴12，制动轴12内侧的端部连接有制动推杆20，制动气室21的气杆22与制动推杆20连接，以便在制动气室21的作用下驱使制动轴12进行转动。

图3中，所示同一制动毂3中刹车蹄5的数量为2个，且刹车蹄5为弧形，以确保制动时刹车蹄5与刹车片4具有较大的接触面积。制动毂3内部的主轴1上固定有底板9，底板9的左侧设置有两个刹车蹄轴10，2个刹车蹄的左端均通过弧形缺口卡在刹车蹄轴10上，右端均固定有滚轮轴11。制动轴12转动设置于底板9上，制动轴12的外端固定有S形的凸轮13，凸轮13与滚轮轴11相配合，两滚轮轴11分别位于S形凸轮13两侧的凹槽内。所示两刹车蹄5的左端通过左拉簧14相连接，右端通过右拉簧15相连接，以实现制动完毕后的刹车蹄5回位。

如图4所示，给出了本发明的内冷式刹车系统的刹车示意图，所示的刹车蹄5上设置有温度传感器23，温度传感器23用于检测刹车蹄5的温度或者冷却腔6中冷却液的温度，温度传感器23亦可采用非接触式测量的传感器，采用非接触式测量时，其可设置于底板9或主轴1上。

所示下方的刹车蹄5的冷却液进口7上连接有冷却液进管24，上方的刹车蹄5的冷却液出口8上连接有冷却液出管25；下方刹车蹄5的冷却液出口8经绕过主轴1的U形连通管26与上方刹车蹄5的冷却液进口7相连通。上、下刹车蹄5用于采用绕过主轴1的U形连通管26相连通，刹车蹄5频繁制动过程中，基本不会对连通管26产生作用力，有效保证了连通管26的使用寿命。

制动过程中，制动气室21经制动推杆20驱使制动轴12进行转动，制动轴12带动凸轮逆时针转动，进而驱使两制动蹄5外扩，外扩的制动蹄5通过与刹车片4的接触摩擦，来实现制动刹车。

如图5所示，给出了本发明的内冷式刹车系统的应用原理图，所示的货车为3桥结构，每个车桥的两端均设置有刹车机构，所示的刹车系统还包括散热器27、循环泵29、冷却液出集管32和冷却液回集管31，散热器27上设置有散热风扇28，循环泵29设置于散热器29进口或出口的管路上，冷却液出集管32和冷却液回集管31可设置于主轴1上，也可设置于车架30上。

散热器27的出口经管路与冷却液出集管32相通，冷却液出集管32在经管路与不同车桥两端的冷却液进管24相通；不同车桥两端的冷却液出管25经管路与冷却液回集管31相通，冷却液回集管31经管路与散热器27的进口相通，这样就实现了冷却液在散热器27与刹车蹄5的冷却腔6之间的循环，有利于实现刹车蹄5的降温。

如图6所示，给出了本发明的内冷式刹车系统中的电路原理图，温度传感器23可采用具有温度设置功能的传感器，且其上设置有常开点，当检测温度达到所设定的温度（如60℃）时，常开点闭合。所示温度传感器的常开点并联后，再与散热风扇28和循环泵29的电源端串联在一起，形成的电路接于车载电源的两端，这样，当温度传感器23检测到冷却液或刹车蹄5的温度达到设定值时，则散热风扇28和循环泵29的电源被接通，冷却液在散热器27与冷却腔6之间进行流动，实现刹车蹄5的降温。