外置增力臂及气压盘式制动器和制动方法与流程

1.本发明涉及一种外置增力臂及气压盘式制动器和制动方法，属于车辆制动器领域的技术。


背景技术：

2.现有车辆装配的鼓式制动器，采用制动气室带动自动调整臂，转动凸轮来实现车辆制动。随着国家gb7258项目的实施，现在市场上气压盘式制动器的应用，市场上应用的全部都是制动器内部装有增力臂结构的气压盘式制动器，现发明一款外置增力臂结构，采用制动气室通过连杆带动增力臂转动，增力臂带动调整机构转动，来实现车辆制动。
3.随着国家gb7258项目的实施，现在市场上气压盘式制动器的广泛应用。市场上特种车辆的运用，为规避车桥空间不足、制动器内部结构过于繁杂，需要设计一种新的制动器结构，弥补常规状态制动器在特种车桥装配不上的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种外置增力臂及气压盘式制动器和制动方法, 通过外置增力臂结构来实现车辆制动, 解决原有制动器结构复杂加工生产精度控制要求高的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：气压盘式制动器的外置增力臂，包括与气压盘式制动器的制动轴相连的连接体和设置在连接体一侧边缘位置的传动力臂，传动力臂另一端设置气缸导杆连接孔，所述连接体的中间设有条纹齿孔，连接体在另一侧开口紧固结构；气压盘式制动器的制动轴插入条纹齿孔中，紧固孔插入螺栓将气压盘式制动器的制动轴锁紧固定在条纹齿孔中，传动力臂的气缸导杆连接孔的中心与条纹齿孔中心保留间距作为偏心距离。
6.作为优选，所述传动力臂的截面为扇形环状，从连接体到气缸导杆连接孔扇形环状的外径尺寸逐渐变小，环状宽度逐渐变小，传动力臂的顶部位置开槽设置气缸导杆连接孔体，气缸导杆连接孔体上开所述的气缸导杆连接孔。
7.作为优选，传动力臂的外部轮廓面为切除部分结构的锥形状，中间位置为半个空心槽状结构。
8.作为优选，传动力臂设置在与气压盘式制动器和气室固定相连的力臂壳体中，力臂壳体与气压盘式制动器相连位置设有贯穿通孔，贯穿通孔与气压盘式制动器的制动轴同轴，力臂壳体与气室固定相连位置设有气室导杆穿过的内凹槽或孔，气室导杆与传动力臂上部的气缸导杆连接孔通过球头销相连，气缸导杆与传动力臂间形成夹角。
9.作为优选，力臂壳体由弯曲板及两侧的连接板组成，且连接板在传动力臂两侧，留出传动力臂绕条纹齿孔中心的转动空间。
10.进一步的优选，力臂壳体在转动轴端设置制动器连接板，在气室端设置气室连接
板，制动器连接板的中部设有所述的贯穿通孔，贯穿通孔一周设四个固定螺孔，并通过螺栓固定于气压盘式制动器上，所述气室连接板在内凹槽两侧设有螺孔并通过螺栓固定于气室上。
11.进一步的优选，开口紧固结构在连接体上设有贯穿条纹齿孔与外部的断面，断面两侧的连接体分别设同轴的紧固孔，两紧固孔内设螺栓紧固插入穿条纹齿孔中的制动轴。
12.在进一步的优选，弯曲板和连接板为一体铸造结构，外表面采用大圆弧过度，所述传动力臂为一体铸造结构。
13.设有外置增力臂的气压盘式制动器，气压盘式制动器的制动轴一周开有螺孔与力臂壳体相连，传动力臂处于气压盘式制动器的的外部，传动力臂朝向气压盘式制动器的一侧及气压盘式制动器的外部弧形面外侧并避开车桥。
14.上述气压盘式制动器的制动方法，包括制动及解决制动两个步骤，当需要刹车制动时，气室导杆推出，经球头销带动传动力臂绕条纹齿孔中心旋转，条纹齿孔带动制动轴旋转，制动轴带动制动器内的刹车块刹车；当需要解除制动时，气室导杆缩回，气室带动传动力臂回转，传动力臂回转一定角度，带动制动轴及刹车块回位，解除制动。
15.本发明的转动力臂设置在制动器钳体的外部，通过制动气室通过连杆带动增力臂转动，增力臂带动调整机构转动，来实现车辆制动，简化了制动器的结构，零部件减少；制动器易损件的减少；大大降低了生产过程中的尺寸控制精度要求，更加易于生产制造。
16.制动气室与制动器钳体通过外置的传动力臂连接结构能够避让与车桥与轮毂间的干涉，弥补常规状态制动器在特种车桥装配不上的问题。
17.传动力臂采用异型锥形的结构，在保证强度的同时最大程度保证降低重量。传动力臂下部采用开口紧固的方式，实现跟调整机构的有效连接,采用开口的方式可以实现不同规格的匹配。同时抱紧装置采用内置齿纹的棘轮方式，跟调整器配合更紧密，同时防止打转。
附图说明
18.图1是本发明的传动力臂的结构图，图2是本发明的力臂壳体的结构图，图3是本发明的力臂壳体的侧面结构图，图4是本发明的传动力臂安装在力臂壳体内的结构图，图5是本发明的外置增力臂安装在气压盘式制动器上的结构图，图6是图5气压盘式制动器主视图，图7是图6气压盘式制动器左视图，图8是制动器内部的调整机构偏心距离β1图，附图标记1、传动力臂，2、连接体，3、条纹齿孔，4、气缸导杆连接孔，5、开口紧固结构，501、断面，502、紧固孔，6、制动轴，7、力臂壳体，701、弯曲板，702、连接板，703、制动器连接板，704、气室连接板，705、固定螺孔，8、贯穿通孔，9、内凹槽或孔，10、球头销，11、气缸导杆，12、气压盘式制动器，13、气室。
具体实施方式
19.随着国家gb7258项目的实施，现在市场上气压盘式制动器的广泛应用。市场上特种车辆的运用，为规避车桥空间不足、制动器内部结构过于繁杂为，现发明一款外置增力臂及气压盘式制动器。
20.下面对本发明的具体结构进行进一步的说明：本发明气压盘式制动器的外置增力臂结构如图1-4所示，气压盘式制动器的外置增力臂，包括与气压盘式制动器的制动轴6相连的连接体2和设置在连接体2一侧边缘位置的传动力臂1，传动力臂1另一端设置气缸导杆连接孔4，所述连接体2的中间设有条纹齿孔3，连接体2在另一侧开口紧固结构5。开口紧固结构实现跟调整机构的有效连接,采用开口的方式可以实现不同规格的匹配。同时抱紧装置采用棘轮方式，跟调整器配合更紧密，同时防止打转。
21.气压盘式制动器的制动轴6插入条纹齿孔3中，开口紧固结构将气压盘式制动器的制动轴6锁紧固定在条纹齿孔3中，传动力臂1的气缸导杆连接孔4的中心投影在在沿条纹齿孔3所在平面内时气缸导杆连接孔4的中心投影与沿条纹齿孔3中心间距作为偏心距离。调整偏心距离，实现不同的增力比。同时通过设计中心和推杆臂的中心偏距，实现不同的增力比。
22.传动力臂1从截面看，传动力臂1的截面为扇形环状，从连接体2到气缸导杆连接孔4扇形环状的外径尺寸逐渐变小，环状宽度逐渐变小，传动力臂1的顶部位置开槽设置气缸导杆连接孔4体，气缸导杆连接孔4体上开所述的气缸导杆连接孔4。从外部轮廓看，传动力臂1的外部轮廓面为切除部分结构的锥形状，中间位置为半个空心槽状结构，在保证强度的同时最大程度保证降低重量。
23.传动力臂1设置在与气压盘式制动器和气室固定相连的力臂壳体7中，力臂壳体7与气压盘式制动器相连位置设有贯穿通孔8，贯穿通孔8与气压盘式制动器的制动轴6同轴，力臂壳体7与气室固定相连位置设有气室导杆穿过的内凹槽或孔，气室导杆与传动力臂1上部的气缸导杆连接孔4通过球头销相连，气缸导杆与传动力臂1间形成夹角。气室导杆的头部设计特殊的球头孔，用于和传动力臂上气缸导杆连接孔4通过球头销连接，将气室的直线运动转换成增力臂的圆周运动，从而实现动力的传输。同时球头铰接孔可以有效的避免制动气室和增力臂在运动过程中发生卡死问题。
24.力臂壳体7由弯曲板及两侧的连接板组成，弯曲板是一种弓形结构，外侧面呈弧形面，避免与轮毂干涉。连接板在传动力臂1两侧，留出传动力臂1绕条纹齿孔3中心的转动空间。
25.力臂壳体在转动轴端设置制动器连接板，在气室端设置气室连接板，制动器连接板的中部设有所述的贯穿通孔8，贯穿通孔8一周设四个固定螺孔，并通过螺栓固定于气压盘式制动器上，所述气室连接板在内凹槽两侧设有螺孔并通过螺栓固定于气室上。
26.制动器连接板与气室连接板分别与制动器和气室直接相连，避让车桥干涉位置，制动气室装配与制动器承垂直方式布置。同时也可以调整力臂壳体的外形，以适用不同角度和形状的底盘结构。
27.开口紧固结构5在连接体2上设有贯穿条纹齿孔3与外部的断面，断面两侧的连接体2分别设同轴的紧固孔，两紧固孔内设螺栓紧固插入穿条纹齿孔3中的制动轴6。
28.弯曲板和连接板为一体铸造结构，外表面采用大圆弧过度，保证联接板强度。可以实现对气室推杆的保护、有效的规避干涉，并且保证在用料最小的情况下，强度做成最大。所述传动力臂1于连接体同样为一体铸造结构，然后进行精密精工，结构强度大。
29.与传统的凸轮偏心增力方式区别的是本次采用杠杆和偏转角度方式进行增力，设置传动力臂上气缸导杆连接孔4的中心线与气缸导杆连接孔4的中心和制动力臂的穿条纹齿孔3中心连线交的家教为偏心角度α，制动器内部的调整机构偏心距离β1，传动力臂偏心距离β2，增力比设定为：偏转角增比i=1/tanα增力比=增力杆偏心距离β2/调整机构偏心距离β1*i制动力的计算公式：其中，根据计算的增力比i，az为制动气室的有效面积=气室型号*25.4*25.4，pmax最大制动压力，i为制动增力比，hm内部制动机械效率，
µ
制动片和制动盘之间的摩擦系数，c* =2*
µ
，reff为有效摩擦半径。
30.外置增力臂的气压盘式制动器，气压盘式制动器的制动轴6一周开有螺孔与力臂壳体7相连，传动力臂1处于气压盘式制动器的的外部，传动力臂1朝向气压盘式制动器的一侧及气压盘式制动器的外部弧形面外侧并避开车桥。
31.气压盘式制动器的制动方法，主要为制动时的工作和接触制动时的工作：当需要刹车制动时，气室导杆推出，经球头销带动传动力臂1绕条纹齿孔3中心旋转，条纹齿孔3带动制动轴6旋转，制动轴6带动制动器内的刹车块刹车；当需要解除制动时，气室导杆缩回，气室带动传动力臂1回转，传动力臂1回转一定角度，带动制动轴6及刹车块回位，解除制动。
32.仅保留核心调整机构放置在卡钳体内部，同时可以适用各种工况和底盘空间。同时因只需将调整机构放置在卡钳体内，不但降低了加工难度，还可以降低易损件的损坏频率和更换难度。
33.同时传动力臂外置在气动盘式制动器外，气动盘式制动器内部结构简化，在生产制造过程中减少了零部件的加工、装配、检验等工序要求。此款气动盘式制动器将零部件减少；制动器易损件的减少；大大降低了生产过程中的尺寸控制精度要求，更加易于生产制造。将制动气室的安装方式通过连接板避让干涉空间，弥补常规状态制动器在特种车桥装配不上的问题。