一种阻尼式制动辅助装置及其应用的制作方法

本发明涉及一种制动装置，尤其涉及一种阻尼式制动辅助装置及其应用。

背景技术：

目前，大型货车在快速行驶或下坡时无法快速及时的刹车造成了频繁的重大交通事故，现有的常用刹车装置主要采用鼓式刹车和盘式刹车两类，鼓式刹车是在车轮毂里设有两个半圆形的刹车片，利用杠杆原理由分泵活塞推动刹车片与轮毂内表面接触而发生摩擦，产生制动；盘式刹车是在车轮带动的刹车盘两侧设置刹车片，由分泵活塞推动刹车片在两侧夹紧刹车盘，产生制动。以上两种制动方式，刹车片与轮毂或刹车盘均通过滑动摩擦力产生较大的制动力，在小型车辆低速行驶时，可安全地刹车，但在高速行驶或者大型货车急下坡时，一旦出现紧急情况需紧急刹车时，此滑动摩擦力对轮毂或刹车盘的制动冲击较大，车也会承受较大的冲击而向前冲，虽然大大降低了车辆的速度，但车轮还是会转动，仍然会向前冲，导致刹车不及时容易出现交通事故，也容易损坏刹车装置，因此现有一般的刹车装置无法在紧急刹车时能达到快速有效的地平稳制动。专利授权公告号为cn102424040a的中国发明专利，就是将刹车装置作用于车轮轴上，通过滚动摩擦力对车辆产生制动，降低了车辆的速度，虽然一定程序上缩短车辆紧急刹车后向前冲的距离，但仍无法在大型货车紧急刹车时能达到快速地平稳制动。

此外，钻机在钻探时容易碰到极坚硬岩石，这时钻杆被卡住，而驱动器输出轴持续旋转，则会导致钻杆受损或钻头损坏，大大增加了维修更换的成本。

同理，在大型轮船行驶时，轮船的螺旋桨容易遇到渔网和水草之类的障碍物，造成螺旋桨不能旋转，而此时轮船的发动机传动轴仍在高速旋转，这样便会造成发动机过载损坏或传动轴受损，造成严重的安全事故。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的一种阻尼式制动辅助装置及其应用，通过在转轴上增加一个辅助的阻尼制动装置，使得转轴在高速旋转时能快速平稳的制动，而在正常状态时，该装置不会产生任何影响。

本发明的技术方案如下：

一种阻尼式制动辅助装置，其中，包括转轴、外转盘以及阻尼机构，所述外转盘设置为圆环体状，所述阻尼机构设置于外转盘内，其中，所述阻尼机构还包括内转盘、若干个活塞装置、驱动件和第一轴承，所述内转盘设置于外转盘内，所述活塞装置的缸体端部与外转盘固定，活塞推杆的顶端与内转盘的盘体活动连接，所述活塞装置由内转盘带动伸缩，用于阻止外转盘和内转盘发生相对转动，所述内转盘通过第一轴承与驱动件活动连接，所述驱动件与转轴固定相连，并在制动时绕转轴转动并带动内转盘做单一的圆周运动。

所述的阻尼式制动辅助装置，其中，所述驱动件由两个相对设置的驱动圆盘和连接杆组成，所述内转盘设置为环体状，所述连接杆穿过内转盘并固定连接于两个驱动圆盘之间，所述驱动圆盘的圆心均与转轴相连，所述驱动圆盘均以转轴为圆心同步转动并带动连接杆做圆周运动，所述连接杆穿过第一轴承与其活动连接，所述第一轴承固定连接于内转盘的环体内，所述连接杆通过第一轴承与内转盘活动连接并带动内转盘做单一的圆周运动。

所述的阻尼式制动辅助装置，其中，所述驱动件由两个相对设置的驱动圆盘组成，所述内转盘的上下圆面固定有凸出的固定端头，所述固定端头的端部均活动连接第一轴承，所述第一轴承均固定于两个驱动圆盘上，所述驱动圆盘的圆心均与转轴相连，所述驱动圆盘均以转轴为圆心同步转动并带动内转盘做单一的圆周运动。

所述的阻尼式制动辅助装置，其中，所述活塞装置呈圆周阵列分布于内转盘与外转盘之间。

所述的阻尼式制动辅助装置，其中，所述外转盘设置为空心结构，所述外转盘的内表面与活塞装置的缸体端部均设置有相对应的圆孔，用于连通外转盘与活塞装置，使活塞装置形成循环通道。

所述的阻尼式制动辅助装置，其中，所述外转盘的两侧设置有保护盖，所述保护盖设置为喇叭状。

所述的阻尼式制动辅助装置，其中，所述保护盖的一端还设置有多个圆柱形的第二轴承，所述第二轴承的一端与保护盖活动连接，另一端固定，用于固定保护盖。

一种汽车的制动结构，其中，包括任意一项所述的阻尼式制动辅助装置，所述转轴与驱动件固定连接并穿过驱动件，所述外转盘表面还设置有可收缩的固定箍，用于阻止外转盘转动。

一种钻机的缓冲结构，其中，包括任意一项所述的阻尼式制动辅助装置，所述转轴还包括传动轴，所述传动轴的一端与外转盘固定连接，另一端与钻杆的钻头组件相连，所述驱动件与转轴固定连接。

一种轮船的缓冲结构，其中，包括任意一项所述的阻尼式制动辅助装置，所述转轴还包括传动轴，所述传动轴的一端与外转盘固定连接，另一端与轮船的螺旋桨组件相连，所述驱动件与转轴固定连接。

有益效果：本发明提供的一种阻尼式制动辅助装置及其应用，通过在转轴上增加一个辅助的阻尼制动装置，使得转轴高速旋转时能快速平稳的制动，避免了制动不及时造成安全隐患的问题，具有极大的应用价值，而本装置在正常状态时，不会产生任何影响。

附图说明

图1为本发明阻尼式制动辅助装置中转盘和阻尼机构的结构示意图。

图2为本发明阻尼式制动辅助装置中保护盖和固定箍的结构示意图。

图3为本发明一个实施例驱动圆盘与内转盘连接的结构示意图。

图4为本发明阻尼式制动辅助装置中转盘与固定箍的俯视结构示意图。

图5为本发明一个实施例中驱动件与内转盘的结构示意图。

图6为本发明另一个实施例中驱动件与内转盘连接的结构示意图。

图7为本发明实施例中内转盘做圆周运动的轨迹结构示意图。

图8为本发明实施例1中本装置应用于汽车上的结构示意图。

图9为本发明实施例2中本装置用于钻机上的结构示意图。

图10为本发明实施例3中本装置用于轮船上的结构示意图。

图11为本发明驱动件用于轮船或钻机上另一实施例的结构示意图。

1-内转盘；2-连接杆；3-驱动圆盘；4-转轴；5-汽车底盘；6-第二轴承；7-外转盘；8-固定箍；9-保护盖；10-活塞装置；11-圆孔；12-第一轴承；13-固定端头；14-发动机；15-传动轴。

具体实施方式

本发明提供一种阻尼式制动辅助装置及其应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合图1、图2、图5和图6所示，一种阻尼式制动辅助装置，其中，包括转轴4、外转盘7以及阻尼机构，外转盘7设置为圆环体状，也可以设置为其他形状的空心柱体，本方案优选的设置外转盘7为圆环体状，阻尼机构设置于外转盘7内，其中，阻尼机构还包括内转盘1、若干个活塞装置10、驱动件和第一轴承12，内转盘1设置于外转盘7内，活塞装置10的缸体端部与外转盘7固定，活塞推杆的顶端与内转盘1的盘体活动连接，活塞装置10由内转盘1带动伸缩，用于阻止外转盘7和内转盘1发生相对转动，内转盘1通过第一轴承12与驱动件活动连接，驱动件与转轴4固定相连，并在制动时绕转轴4转动并带动内转盘1做单一的圆周运动。

在一个实施例中，参见图6，驱动件由两个相对设置的驱动圆盘3和连接杆2组成，内转盘1设置为环体状，连接杆2穿过内转盘1并固定连接于两个驱动圆盘3之间，驱动圆盘3的圆心均与转轴4相连，驱动圆盘3均以转轴4为圆心同步转动并带动连接杆2做圆周运动，连接杆2穿过第一轴承12与其活动连接，第一轴承12固定连接于内转盘1的环体内，连接杆2通过第一轴承12与内转盘1活动连接并带动内转盘1做单一的圆周运动。本实施例通过设置两个相对的驱动圆盘3，提高了驱动圆盘3的承力限度，增加了驱动圆盘3转动的稳定性，将第一轴承12设置于连接杆2与内转盘1之间，可以使内转盘1做单一的圆周运动，并且只需设置一个第一轴承12，节省了生产成本，但是由于在内转盘1内设置了第一轴承12，会相应的增大内转盘1的空心面积，即第一轴承12所占面积，这样导致内转盘1的承力限度会相应的降低，在一定范围内影响了内转盘1在拉伸活塞装置10受力极大情况下的稳定性。

在另一个实施例中，参见图5，驱动件由两个相对设置的驱动圆盘3组成，内转盘1的上下圆面固定有凸出的固定端头13，固定端头13的端部均活动连接第一轴承12，第一轴承12均固定于两个驱动圆盘3上，驱动圆盘3的圆心均与转轴4相连，驱动圆盘3均以转轴4为圆心同步转动并带动内转盘1做单一的圆周运动。本实施例中，设置两个相对的驱动圆盘3，亦提高了驱动圆盘3的承力限度，将两个第一轴承12均固定于两个驱动圆盘3上与固定端头13之间，而固定端头13与内转盘1一体成型，由驱动圆盘3转动带动内转盘1做单一的圆周运动，解决了在内转盘1内设置第一轴承12，会相应的增大内转盘1的空心面积，进而导致内转盘1的承力限度会相应的降低的问题；本实施例为最优实施例。

实际应用中，活塞装置10设置为伸缩气缸或伸缩液缸。本方案中活塞装置10优选地设置为伸缩气缸，实际上也可以设置为气、液混合的活塞伸缩装置。

再进一步的，活塞装置10呈圆周阵列分布于内转盘1与外转盘7之间，使活塞装置10在驱动时受力均匀，产生的阻力效果最优，其数量可根据实际需要要选择性的设置。

在一个实施例中，参见图1，外转盘7设置为空心结构，外转盘7的内表面与伸缩气缸或伸缩液缸的缸体端部均设置有相对应的圆孔11，用于连通外转盘7与伸缩气缸或伸缩液缸，使活塞装置10形成循环通道。因为伸缩液缸动作产生的阻力大于伸缩气缸，所以为了增大活塞装置10的阻力且避免紧急制动造成的不良后果，在外转盘7内部注入液体，伸缩气缸伸缩会将外转盘7内的液体慢慢压入缸体内逐渐转换为伸缩液缸，使其伸缩阻力慢慢增大，起到一个有效的缓冲作用。

实际应用中，如图2所示，外转盘7的两侧设置有保护盖9，防止外转盘7直接裸露在外部，起到一个保护作用；保护盖9设置为喇叭状，方便于固定保护盖9。

在另一个实施例中，参见图2，保护盖9的一端还设置有多个圆柱形的第二轴承6，第二轴承6的一端与保护盖9活动连接，另一端固定，用于固定保护盖9。第二轴承6的设置是为了避免外转盘7随内转盘1圆周运动而转动时抖动，起到固定保护盖9的作用。本实施例中，第二轴承6的数量至少设置为两个，优选地设置为四个。

参见图4和图8，一种汽车的制动结构，其中，包括任意一项所述的阻尼式制动辅助装置，转轴4与驱动件固定连接并穿过驱动件，外转盘7表面还设置有可收缩的固定箍8，用于抱紧外转盘7并阻止外转盘7转动。

参见图9，一种钻机的缓冲结构，其中，包括任意一项所述的阻尼式制动辅助装置，转轴4还包括传动轴15，传动轴15的一端与外转盘7固定连接，另一端与钻杆的钻头组件相连，驱动件与转轴4固定连接。

参见图10，一种轮船的缓冲结构，其中，包括,任意一项所述的阻尼式制动辅助装置，转轴4还包括传动轴15，传动轴15的一端与外转盘7固定连接，另一端与轮船的螺旋桨组件相连，驱动件与转轴4固定连接。

在另一个实施例中，如图3所示，发明人基于本申请的技术方案，结合常规技术手段的变换和改进，很容易的想到了以下技术方案，应当理解的是，以下改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。驱动件包括驱动圆盘3和连接杆2，驱动圆盘3的圆心与转轴4相连，连接杆2的一端垂直固定于驱动圆盘3上，驱动圆盘3以转轴4为圆心转动并带动连接杆2做圆周运动，连接杆2另一端活动连接有一个第一轴承12，第一轴承12固定连接内转盘1，连接杆2通过第一轴承12与内转盘1连接并带动内转盘1做圆周运动。特别的，在连接杆2的另一端设置一个第一轴承12与内转盘1活动相连，在连接杆2被驱动圆盘3带动转动时，连接杆2通过第一轴承12与内转盘1活动连接，使内转盘1随着连接杆2的转动做圆周运动，进而驱动活塞装置10伸缩运动，产生阻力效应，而不是随连接杆2的转动而转动；将驱动件设置为驱动圆盘3、与其固定连接的连接杆2以及第一轴承12虽然转轴4在内转盘1中转动时需要较大空间，导致内转盘1的受力限度降低，但仍然可以达到紧急快速制动的技术效果，且结构简单，可以在更小阻力的情况下使驱动转盘3绕转轴4转动，从而更好带动内转盘1做圆周运动。

以下结合具体实施例对本发明做进一步解释。

实施例1

参见图8，当本装置应用于汽车紧急刹车时，将汽车的转轴4穿过驱动件，并且与驱动件固定连接，并本发明的工作原理为：若需要紧急刹车时，关闭发动机14，启动固定箍8，固定箍8抱紧外转盘7使其固定不动，转轴4经车轮滚动而转动，使转轴4上的驱动件绕转轴4转动，驱动件与内转盘1上偏盘心的位置通过第一轴承12（此处若不设置轴承将驱动件与内转盘1固定连接，内转盘1将随驱动件的转动而旋转，导致活塞装置10被扭断，无法实现制动）活动连接，从而驱动件带动内转盘1作圆周运动（特别的，参见图7，内转盘1是做圆周运动而不是转动，箭头指向为运动方向，也可以反方向运动），进而内转盘1带动与其活动连接的各活塞装置10伸缩动作，此时，内转盘1上的活塞装置10伸缩动作产生巨大的阻力，使与其相连的驱动件不能转动，进而使与驱动件固定连接的转轴4无法转动，故车轮也无法再转动，从而达到快速刹车的技术效果；若正常行驶不需要刹车时，松开固定箍8，转轴4通过驱动件带动内转盘1转动，内转盘1再通过活塞装置10带动外转盘7转动，不会对正常行驶造成影响。

实施例2

参见图9，当本装置应用于钻机上时，将本装置钻杆的传动轴15的一端与外转盘7固定连接，另一端连接钻机的钻头组件，发动机14连接转轴4，转轴4与驱动件固定连接，若钻头遇到非常坚硬的障碍物时需要缓冲时，本发明的工作原理为：当钻头钻到坚硬的障碍物时，钻头转速降低或停止并使得与钻头相连的传动轴15速度降低或停止，进而使与传动轴15固定连接的外转盘7转速降低或停止，而此时转轴4仍在高速旋转并带动固定相连的驱动件高速转动，即与驱动件相连的内转盘1也高速转动，因此，外转盘7和内转盘1的转动此时会产生一个较大速度差，进而使得活塞装置10动作，吸收转轴4产生的旋转力，有效的起到一个缓冲作用，此时发现异常关闭发动机14，如此便不会造成钻杆被卡住，而转轴4持续旋转，导致钻杆受损或钻头损坏的情况。显然的，参见图11，当本装置用于钻机上时，驱动件上的驱动圆盘3可以只设置一个，驱动圆盘3与转轴4固定连接，传动轴15连接外转盘7，同样可以实现以上技术效果，该方案也应属于本发明所附权利要求的保护范围。

实施例3

同理，参见图10，当本装置应用于轮船上时，发动机14与转轴4连接，将本装置的驱动件与转轴4固定连接，螺旋桨的传动轴15的一端与外转盘7固定连接，另一端与螺旋桨组件连接，若螺旋桨遇到渔网或水草灯障碍物时需要缓冲时，本发明的工作原理与实施例2相同，可以有效避免螺旋桨被卡住，而转轴4持续旋转，导致发动机14过载损坏或传动轴15受损，造成严重的安全事故的情况。同理，参见图11，当本装置用于轮船上时，驱动件上的驱动圆盘3也可以只设置一个，驱动圆盘3与转轴4固定连接，传动轴15连接外转盘7，亦可实现以上技术效果，该方案也应属于本发明所附权利要求的保护范围。

此外，本装置不仅可以安装于汽车的、钻机以及轮船上，还可以安装于需要紧急制动的任何转动轴上，例如漩涡风机等。

本发明提供的一种阻尼式制动辅助装置及其应用，具有以下优点：1、制动速度快，且制动平稳；2、结构简单，方便安装拆卸；3、可选择性的开启，不使用时不产生任何不良影响；4、生产成本低，应用价值巨大。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。