专利名称：多功能安全制动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能安全制动器。
背景技术：
现有技术中，“环形涨式制动器”依据“帕斯卡”定律设计；全园周由数片摩擦片360度排布，靠压缩空气直接推动摩擦片与制动鼓贴合，产生摩擦制动。这种制动工作方式在机动车同一辆整车中，使所有制动器实现了制动动作同步，制动力矩相等，制动时有柔和的平顺性可靠的直线性和优于电子ABS性能的机械防抱死功能。但是 I、机动车制动系统是由众多阀、泵、管路，开关组合而成，其中某个零件会因各种 原因发生材质老化变质，锈蚀进而影响制动时的促动，放松时的灵敏度；会因关闭不严而使渗漏出的气体进入橡胶气囊形成的密封腔内，在司机不知情的情况下推动摩擦片，使制动器进入制动磨擦工作状态，危害机动车安全可靠性。2、制动摩擦产生的温度，会加快摩擦片摩擦系数的衰退。仅凭司机的经验和感觉去判断温度是不及时，不科学的，存在安全隐患。3、强摩擦产生的高温，对“环形涨式制动器”内的橡胶气囊伤害是致命的，尤其是摩擦片下起联接作用的金属钢背的热传导率较高，虽然为阻隔热传导设计了 3毫米厚的石棉橡胶隔热片，而隔热片的厚度与隔热率是成正比的，不能满足阻隔热度的传导要求。4、“环形涨式制动器”上摩擦片与钢背连接采用铆钉铆接，镙钉连接等工艺，贯穿摩擦片的金属钉有较高热传导性，会使摩擦片上的温度迅速传到钢背上直接增加隔热片的受热，进而危及橡胶气囊。5、“环形涨式制动器”是单一功能的行车制动装置，不具备在需要驻车制动时的驻车制动功能。6环形涨式制动器与蹄式制动器相比，存在制动力矩偏小，橡胶气囊使用寿命短，噪音大，总成结构强度不能满足制动要求。
实用新型内容本实用新型所需要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构简洁，成本低效果好，安全性、制动效果好，散热效果好的多功能安全制动器。本实用新型解决上述技术问题而采用的技术方案一种多功能安全制动器，包括制动鼓、支撑销、回位板簧、摩擦片、支撑架，摩擦片沿制动鼓全圆周均匀布置并通过回位板簧和支撑销定位，支撑架的外圆柱面安装有橡胶膜片，其特征是所述支撑架上设有进气口和进气道，进气道联通至由支撑架和橡胶膜片构成的密封腔，摩擦片由工作摩擦层和绝热层压合硫化而成。本实用新型所述工作摩擦层安装磨损报警片。本实用新型橡胶膜片整体为圆环形，截面为Σ形，橡胶膜片截面的开口面与支撑架的外圆柱面紧贴。本实用新型制动鼓内安装有冷却风叶。本实用新型支撑销呈上小下大的矩形，支撑销与摩擦片成斜面配合。本实用新型回位板簧呈中间宽两端窄的外形，回位板簧两端的宽度与支撑销下沿长度相等。本实用新型挡泥板与橡胶膜片的接触面上安装薄膜式压力开关，压力开关与刹车显示灯电联接。本实用新型挡泥板上对应摩擦片的位置安装有温度传感器，温度传感器与摩擦片接触。本实用新型还设置有顶块、杠杆主体、杠杆支架、杠杆动力臂、杠杆阻力臂、气缸、·气缸活塞杆、活塞、压板、调节螺栓和压块，支撑架上安装带密封圈的顶块，杠杆主体呈圆柱形,杠杆主体上安装有杠杆动力臂,杠杆主体上设有凹槽,凹槽截面为圆柱形杠杆主体中心轴至外圆面的扇形，凹槽内设有杠杆阻力臂，杠杆主体通过杠杆支架安装在支撑架上，顶块与杠杆阻力臂接触，杠杆动力臂上设回位弹簧，气缸活塞杆固定在支撑架底部上，气缸活塞杆上预设导向桩，压板中央设有活塞杆穿孔护套，活塞杆穿孔护套上设有导向槽，活塞与压板之间的气缸活塞杆上套装压缩弹簧，压板通过螺栓与气缸连成一体，压板两侧装有调节螺栓，调节螺栓通过定位螺母固定在压板上，调节螺栓头部设有压块，压块与杠杆动力臂接触。本实用新型所述支撑架底板上设有用来安装防尘罩的散热孔，支撑架上设有用来安放隔热圈的凹槽。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果结构简洁，成本低效果好，安全性、制动效果好，散热效果好等特点。
图I为本实用新型实施例的结构示意图。图2为本实用新型实施例剖视图。图3为本实用新型实施例杠杆的结构示意图。
具体实施方式
参见图I 图3，本实用新型实施例多功能安全制动器在现有的环形涨式制动器基础上改进而成,包括制动鼓5、支撑销6、回位板簧7、摩擦片8、顶块9、杠杆动力臂I、杠杆阻力臂11、活塞13、气缸活塞杆14、橡胶膜片15、气缸16、压板25、压块26、杠杆28、杠杆支架29、调节螺栓30、防尘罩32、隔热圈33、冷却风叶34，其结构特点包括摩擦片8的作用是与制动鼓5贴合摩擦，摩擦片8由工作摩擦层和绝热层组成，其中工作摩擦层厚度约为整块摩擦片厚度的四分之一。本实施例在摩擦片8设计和生产工艺中取消了钢背和隔热片，使得结构简洁，减小摩擦片8所占空间，摩擦片8的工作摩擦层使用优质无石棉材料制成；绝热层采用绝热率高的复合材料共同与工作摩擦层压合硫化形成复合摩擦块，满足了制动摩擦要求和总成工件外形尺寸要求，又实现了最大化的阻隔工作摩擦层上的热量向下传导，降低生产维修成本。摩擦片8绝热层底部设有散热槽，起到有助气流流动降温作用。摩擦片8的工作摩擦层(即有效摩擦层)底部加装磨损报警片27，当摩擦片8磨到规定厚度时，磨损报警片27外露与旋转的制动鼓5发生刮擦噪音，提示应更换摩擦片8 了。支撑销6呈上小下大的矩形，支撑销6侧面与摩擦片8 (侧面)成斜面配合，制动时产生的锲合作用增加了磨擦正向压力，提高了制动力矩。本实施例橡胶膜片15整体为圆环形，截面(断面)则为Σ形。橡胶膜片15截面的开口面与筒形的支撑架12的外圆柱面紧贴，与支撑架12外圆柱面共同构成密封腔，除了耗气量少散热性好外还降低化解了边沿的扯拉应力集中，有利于提高气动效率和抗扯拉疲劳强度。橡胶膜片15采用加强帘布骨架，提高了抗疲劳强度。橡胶膜片15的Σ形边沿与挡泥板4壁是紧贴状态的，采用在挡泥板4与橡胶膜片15的接触面上设置凹孔并加装薄膜式压力开关23，电联接到刹车显示灯上。只要密封腔中
有气体进入，橡胶膜片15 Σ形边沿就会向外涨出，压迫薄膜式压力开关23开启刹车灯，司机在仪表盘上就可看到刹车灯常亮的异常提示，及时检查排除隐患。本实施例摩擦片8装在挡泥板4与支撑架12之间。采用在挡泥板4壁上对应摩擦片8的位置增加温度感应器孔24，加装上温度传感器与摩擦片8接触，温度传感器即可采集摩擦片8的温度并显示在驾驶室仪表盘上。本实施例制动鼓5内底部用螺栓紧固有冷却风叶34 ;或在制动鼓5铸造时增加铸有类似加强筋状的冷却风叶。制动鼓5随车轮转动时带动冷却风叶34转动，能将制动鼓5和摩擦片8上的热量随风带出总成，起到风冷散热效果。当司机没有制动动作而看到刹车灯长亮，同时温度在上升或是刹车灯反映滞后，就可以断定是刹车系统中的某个阀，泵出现故障了。回位板簧7设计成中间宽两端窄的外形，回位板簧7两端的宽度与支撑销6下沿61长度相等。能够保证回位板簧7不掉入两片摩擦片8之间的缝隙中。铸造而成的支撑架12上设进气口 35，用钻孔对打，形成可靠的进气道，进气道联通至由支撑架12和橡胶膜片15构成的密封腔；支撑架12底板上设计有可安装防尘罩32的散热孔31，支撑架12上加工有凹槽22，用来安放隔热圈33，起保护橡胶膜片15作用。在支撑架12上安装带密封圈10的顶块9。既能在行车制动充气时保持密封工况，又能在驻车制动时起顶压摩擦片8与制动鼓5贴合的作用。顶块9下设杠杆28，杠杆28通过杠杆支架29安装在支撑架12上，杠杆动力臂I上设回位弹簧2，使杠杆阻力臂11处于待压状态。铸造两边带有连接螺栓孔的气缸16 :气缸活塞杆14用螺母固定在支撑架12底部上，气缸活塞杆14预设导向桩18，压板25中央设有活塞杆穿孔护套17，活塞杆穿孔护套17上设有导向槽19。活塞13与压板25之间的气缸活塞杆13上套装强力压缩弹簧21 :压板25用螺栓把气缸16连成一体，压板25上的间隙调节螺栓孔装有调节螺栓30，并用定位螺母3固定位置调节螺栓头部套有压块26，压块26与杠杆动力臂I接触。调整调节螺栓30间隙；气缸16充气压缩了压缩弹簧21，使杠杆动力臂I摆动到底，旋转调节螺栓30到压紧，使压块26压紧杠杆动力臂I后，回调放松一定圈数，使杠杆动力臂I有较小的摆动幅度，旋紧定位螺母3固定位置。断气制动断气时压缩弹簧21弹力释放，推压压板25下行(图I右边)，压板25上的压块26带动杠杆动力臂1，使杠杆阻力臂11扭转上顶，顶块9压迫摩擦片8与制动鼓5贴合，实现制动。充气解除驻车制动充入压缩气，气缸16上行带动压板25压缩弹簧21，调节螺栓30在压板25的带动下放松对杠杆动力臂I压迫，杠杆阻力臂11回转，也放松对顶块9的压迫，解除了摩擦片8与制动鼓5的贴合。当机动车因发动机故障，无压缩空气供给时，只需要放松定位螺母3，回转调节螺栓30到底，即可解除驻车制动。在有限空间中要实现最大杠杆比同时确 保杠杆支点强度，设计了杠杆向心结构，杠杆包括杠杆主体28、杠杆动力臂I和杠杆阻力臂11,杠杆主体28呈圆柱形,杠杆主体28上安装有杠杆动力臂I,杠杆主体28上设有凹槽36，凹槽36截面为圆柱形杠杆主体28中心轴至外圆面的扇形(参见图1)，凹槽36特例为90°的扇形，凹槽36内设有杠杆阻力臂11，杠杆阻力臂11的长度为杠杆主体28圆柱形的半径，杠杆阻力臂11的宽度大于杠杆动力臂I的宽度，可加强杠杆主体28支点的受力强度，在满足制动要求的情况下最大限度地使杠杆阻力臂11向杠杆主体28支点(即杠杆主体28中心轴)靠近，获得最大杠杆比，满足驻车时对顶块9的压力强度要求。本实施例在行车制动方面具有以下特点制动平顺性实现了制动力矩迅速而平稳的增加和能够迅速而彻底的解除随制动踏板踏下，因压缩空气从常压升至工作气压是渐进增加，作用到摩擦片8上贴压到制动鼓5上的压力也是渐进增加，压力逐步增加引起摩擦片8与制动鼓5的摩擦强度同步逐渐增加。利用压缩空气的可压缩性和渐进增压特性，本实施例实现了智能化的机械ABS功能，同时使制动力平顺柔和地增加，做到了充分摩擦，实现了快速地减速和停车目的。操纵轻便从踏下制动踏板、启动制动阀、开通管道供气就可使本实施例工作；解除制动只需松开踏板，密封腔内的压缩空气在大气压差和回位板簧7作用下迅速通过快放阀释放到大气中，彻底解除了制动，没有滞后反应。设计有散热槽的摩擦片8减轻了重量和材耗成本，还起到有助气流流动降温作用。摩擦片8上设有绝热层，阻挡摩擦片8上热量向橡胶膜片15的热传导，有效改善了橡胶膜片15热状况。压缩空气压力直接推动摩擦片8工作，压缩空气的压缩储能释放特性使摩擦片8磨损后产生的间隙能自动补偿，无需调整刹车间隙。从轴向剖面看满纵深的摩擦片8最大化充分利用了制动鼓5的内壁；从径向剖面看；摩擦片8全圆周360°的12片均匀排布，摩擦片8全圆周排布能与制动鼓5全面均匀受力工作，没有应力集中点，所形成的全圆周均匀受力摩擦几乎不伤制动鼓5的内壁，不会使制动鼓5变形。制动鼓5的使用寿命可以实现免修和用到随车报废为止。摩擦片8使用寿命为蹄式制动器的15倍左右，磨损率小；温升慢，热衰退小(基本没有)更换时不用拆卸轮胎制动鼓5和分解制动器总成，只要卸掉6颗固定螺栓就可更换摩擦片8。[0054]本实施例全圆周满纵深的摩擦片8排布设计几乎利用了制动鼓5内壁百分之九十五以上有效摩擦工作面衬片中无衰退，稳定的摩擦系数集群均匀的增力全行程制动时机械防抱死瞬间多次点刹作用智能化的平顺制动过程，双重复合磨擦功能等综合性能，是具备了真正意义上的制动器优势的。凡是本实用新型的简单变形或等效变换，应认为落入本实用新型的保护范围。·
权利要求1.一种多功能安全制动器，包括制动鼓、支撑销、回位板簧、摩擦片、支撑架，摩擦片沿制动鼓全圆周均匀布置并通过回位板簧和支撑销定位，支撑架的外圆柱面安装有橡胶膜片，其特征是所述支撑架上设有进气口和进气道，进气道联通至由支撑架和橡胶膜片构成的密封腔，摩擦片由工作摩擦层和绝热层压合硫化而成。
2.根据权利要求I所述的多功能安全制动器，其特征是所述工作摩擦层安装磨损报警片。
3.根据权利要求I所述的多功能安全制动器，其特征是所述橡胶膜片整体为圆环形，截面为Σ形，橡胶膜片截面的开口面与支撑架的外圆柱面紧贴。
4.根据权利要求I或2所述的多功能安全制动器，其特征是制动鼓内安装有冷却风叶。
5.根据权利要求I或2所述的多功能安全制动器，其特征是支撑销呈上小下大的矩形，支撑销与摩擦片成斜面配合。
6.根据权利要求I或2所述的多功能安全制动器，其特征是回位板簧呈中间宽两端窄的外形，回位板簧两端的宽度与支撑销下沿长度相等。
7.根据权利要求I或2所述的多功能安全制动器，其特征是挡泥板与橡胶膜片的接触面上安装薄膜式压力开关，压力开关与刹车显示灯电联接。
8.根据权利要求I或2所述的多功能安全制动器，其特征是挡泥板上对应摩擦片的位置安装有温度传感器，温度传感器与摩擦片接触。
9.根据权利要求I或2所述的多功能安全制动器，其特征是还设置有顶块、杠杆主体、杠杆支架、杠杆动力臂、杠杆阻力臂、气缸、气缸活塞杆、活塞、压板、调节螺栓和压块，支撑架上安装带密封圈的顶块，杠杆主体呈圆柱形，杠杆主体上安装有杠杆动力臂，杠杆主体上设有凹槽，凹槽截面为圆柱形杠杆主体中心轴至外圆面的扇形，凹槽内设有杠杆阻力臂，杠杆主体通过杠杆支架安装在支撑架上，顶块与杠杆阻力臂接触，杠杆动力臂上设回位弹簧，气缸活塞杆固定在支撑架底部上，气缸活塞杆上预设导向桩，压板中央设有活塞杆穿孔护套，活塞杆穿孔护套上设有导向槽，活塞与压板之间的气缸活塞杆上套装压缩弹簧，压板通过螺栓与气缸连成一体，压板两侧装有调节螺栓，调节螺栓通过定位螺母固定在压板上，调节螺栓头部设有压块，压块与杠杆动力臂接触。
10.根据权利要求I或2所述的多功能安全制动器，其特征是所述支撑架底板上设有用来安装防尘罩的散热孔，支撑架上设有用来安放隔热圈的凹槽。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能安全制动器，包括制动鼓、支撑销、回位板簧、摩擦片、支撑架，摩擦片沿制动鼓全圆周均匀布置并通过回位板簧和支撑销定位，支撑架的外圆柱面安装有橡胶膜片，其特征是所述支撑架上设有进气口和进气道，进气道联通至由支撑架和橡胶膜片构成的密封腔，摩擦片由工作摩擦层和绝热层压合硫化而成。本实用新型所述工作摩擦层安装磨损报警片。本实用新型橡胶膜片整体为圆环形，截面为∑形，橡胶膜片截面的开口面与支撑架的外圆柱面紧贴。本实用新型制动鼓内安装有冷却风叶。本实用新型具有系统故障检测，温度监控，完善了储能断气制动功能，结构简洁，成本低效果好，安全性、制动效果好，散热效果好。
文档编号F16D66/02GK202579734SQ20122012914
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者田可夫 申请人:田可夫