一种用于紧急制动的液压缸的制作方法

本发明涉及机械设计技术领域，具体涉及一种用于紧急制动的液压缸。

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背景技术：
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600KW的水力发电机组，其飞轮(直径D＝1100mm，宽H＝250mm，铸钢制成)质量2吨多，如果没有给它安装制动装置，一且发生故障，它需要很长时间才能停下来。在正常运转情况下，对停车时间的长短没有要求；但如果在紧急情况下，必须采取急停措施，因此要安装紧急制动装置。

现在市场上提供的制动器中，一般分为鼓式和盘式两种。鼓式制动器的优点是，成本低，防尘，缺点是尺寸大，质量重，制动热量不易散发出去，制动稳定性不好。盘式制动器是目前轿车前轮常用的制动器，盘式制动器与传统的鼓式制动器比较，优点是散热条件好，制动稳定性好，抗热衰退性强，且尺寸和质量小。但对于大型机械，市场上提供的制动器不能满足要求，需要设计专用紧急制动器。

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技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种用于紧急制动的液压缸，主要由摩擦制动片(1)、螺栓(2)、活塞(3)、盖板(4)、O型密封圈(5)、密封环(6)、缸体(7)、、缓冲板(8)、螺钉(9)、复位弹簧(10)、螺柱(11)、弹簧座(12)、螺母(13)组成，其中，活塞(3)的前端面安装摩擦制动片(1)，两者用螺栓(2)连接；活塞(3)与缸体(6)之间设置O型密封圈(5)、密封环(7)；活塞(3)的后半部设置一个中心孔，且后端面设置缓冲板(8)，缓冲板(8)与活塞(5)用螺钉(9)连接；采用弹簧活塞复位机构，螺柱(11)的左端通过螺纹与活塞(3)连接，螺柱的右端连接弹簧座(12)，弹簧座用螺栓(13)锁紧，在盖板(4)与弹簧座(12)之间安装复位弹簧(10)。

本液压缸与市场上通用液压缸的结构有很大的不同：通用液压缸的活塞一般只承受轴向力，不能承受很大的径向力；而本紧急制动用液压缸，其活塞与活塞杆合为一体，既能承受轴向力，也需要承受很大的径向力，而且活塞与被制动机械会产生巨大的摩擦，因此，活塞的前端部需要具有耐磨、耐高温的性能，本装置采用在活塞(3)的前端面安装摩擦制动片(1)。本装置具有结构简单，工作可靠，维护方便，成本低廉的特点。

本发明的工作原理是：

本液压缸的主要功能是给刹车系统提供较大的动力，因此在结构上，主要零件是活塞(3)与缸体(7)。当压力油引入到活塞(3)与缸体(7)围成的液压腔时，压力油推动活塞(3)伸出，活塞(3)前端的摩擦制动片(1)与被制动的机械飞轮接触产生摩擦制动力矩。为了增强耐磨、耐热性能，在活塞的前端面设计特殊材料制成的摩擦制动片(1)。由于摩擦制动片是易损件，为了方便更换，摩擦制动片与活塞采用螺栓连接。为了使得本液压缸的活塞能承受很大的径向力，本气缸的活塞采用柱塞缸结构，活塞杆与活塞合为一体，这种结构确保本液压缸能承受很大的径向力，这是本液压缸设计的独特之处。

为了降低使用成本，本液压缸采用单作用结构，活塞依靠弹簧复位，因此本装置设计了弹簧复位机构，如图3所示。弹簧复位机构由活塞(3)、盖板(4)、复位弹簧(10)、螺柱(11)、弹簧座(12)、螺母(13)组成。当实施刹车制动时，压力油推动活塞(3)伸出，活塞(3)带动螺柱(11)运动压缩复位弹簧(10)；当松开制动时，压力油接通油箱，其压力迅速降低，活塞在复位弹簧(10)的弹力作用下复位。

4、附图说明

图1是一种用于刹车制动的液压缸的结构图，包含摩擦制动片(1)、螺栓(2)、活塞(3)、盖板(4)、O型密封圈(5)、密封环(6)、缸体(7)、、缓冲板(8)、螺钉(9)。

图2是本发明液压缸的右视图。

图3是本发明液压缸上的弹簧复位机构。

图4是是本发明实施例的安装示意图，液压缸配对使用，被刹车制动的飞轮(14)置于两个液压缸A1/A2之间。

5、具体实施方式：

实施例：

本液压缸整体结构简单，包含摩擦制动片(1)、螺栓(2)、活塞(3)、盖板(4)、O型密封圈(5)、密封环(6)、缸体(7)、、缓冲板(8)、螺钉(9)、复位弹簧(10)、螺柱(11)、弹簧座(12)、螺母(13)。在具体实施过程中，摩擦制动片(1)应具有较大的表面积，以减小摩擦制动片的单位压力。根据制动片单位面积占飞轮质量应在1.6～3.5kg/cm2范围选用，本实施例取3.5kg/cm²。为了使摩擦片工作时具有良好的受力分布，以及安装和制造方便，并在不同线速度的位置上尽可能磨损均匀，所以摩擦片的外形确定为圆形。

由于活塞在压力油作用下沿缸体做往复滑动，因此，活塞与缸筒的配合应优化设计，配合精度要求较高，既不能过紧，也不能间隙过大。压力油工作压力的选择与活塞的有效工作面积有关，活塞直径应与缸筒内径一致。设计活塞时，主要是确定活塞的结构型式和宽度。为了保证活塞的强度和安装方便，采用无活塞杆液压缸。无活塞杆液压缸没有普通液压缸的活塞杆，它利用活塞直接作为工作零件；为了能承受很大的径向力，加大活塞的宽度。液压缸与安装基体法兰连接，选用四个M20螺栓连接。