一种通过热管散热的鼓式制动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆制动器(即刹车装置)，具体涉及一种通过热管快速导热，从而达到迅速散热，避免鼓式制动器部件温度上升过高，出现热衰退，导致出现刹车失效的问题，属于汽车零配件技术领域。
【背景技术】
[0002]使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，以及使已经停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。制动器是汽车制动中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。目前，各类汽车所用的制动器几乎都属于摩擦制动器，而汽车上所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。其中，鼓式制动器制动效能较高，结构简单，空间布置比较灵活，而获得广泛的应用。
[0003]汽车鼓式制动器的工作原理:是利用制动蹄上的制动摩擦片的外表面与制动鼓的内圆柱面在制动时通过相互之间的摩擦来阻止车轮的转动或转动趋势。由此可知，汽车制动的过程是将动能转化为摩擦热能的过程，汽车在制动的过程中，尤其是高度运行紧急刹车以及重载条件下长时间下坡等情况时，由于摩擦会产生大量的热量，制动鼓内表面和摩擦片的瞬时温度会急剧升高，能达到300?400°C甚至更高的温度。制动鼓内表面和摩擦片在温度过高时，会引起摩擦片和制动鼓内表面摩擦系数的大幅度下降和波动，从而使得汽车的制动性能大大减弱。因为在制动过程中，摩擦材料与制动鼓内表面所产生的摩擦力可以使接触表面变形、粘着点撕裂，使硬质点或是磨肩产生犁削效应，其摩擦学性能和磨损机理与制动过程的各个参数、材料性质、表面形貌以及环境因素等有关。大量研究表明:对于干摩擦及边界摩擦，在一定压力条件下，摩擦系数和磨损率与最大表面温度之间有着明确的函数关系。而且，如果摩擦材料长期处于高温状态下，就会引起汽车的刹车失效，即出现所谓的“热衰退”现象。出现这种情况车辆的制动距离会大大增加，这是非常不利于行车安全的。此外，由于热量不能及时有效排除，热量都封闭在制动鼓外圈与钢圈内圈的环形空间内，所以钢圈温度也会随之升高并传递给安装在钢圈上的轮胎，使得橡胶内胎长期受热，会产生老化从而降低寿命。甚至产生爆胎，引发交通事故。
[0004]目前国内外主要是通过提高增强材料的耐热性和热稳定性来降低摩擦片的热衰退，然而对于材料进行耐热处理不但增加成本，还不能从根本上解决制动时产生的能量聚集。因此，将制动过程中产生的大量热量及时而有效地传递出去才能降低摩擦片和制动鼓的温度。现有的鼓式制动器的散热降温是通过水冷的方式，是在车辆上安装一只容量很大的水箱，通过管路直接喷淋在制动鼓的外表面，以达到散热降温的目的。采用水冷却虽说是可以是制动鼓以及摩擦片的温度迅速降低，但是容易导致制动鼓和摩擦片产生变形，而且如果有水进出制动鼓与摩擦片之间，会容易发生打滑，并且可能产生制动器“水衰退”问题。此外，在寒冷的冬天，喷淋装置的管路因结冰无法使用，而且喷淋的水无法回收直接淋在公路路面上，造成局部结冰诱发交通事故，制动鼓也因淋水造成表面温度不一而产生裂纹甚至破碎，淋水方法无法从根本上解决制动鼓内部空间的高温。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决现有技术中汽车鼓式制动器散热困难，提供一种散热效率高、可靠性好的通过热管散热的鼓式制动器。
[0006]针对制动时摩擦片与制动鼓内表面之间产生大量的热无法及时有效的排除而引发的热衰退问题。本发明提出一种鼓式制动器，该鼓式制动器通过(带翅片)热管，将制动时摩擦片与制动鼓相互摩擦产生的大量热量导出，同时利用通风散热，从而达到对制动鼓室内进行散热降温的目的。本发明具有结构紧凑、简单，安装方便，成本低，噪声小，散热能力强等优点，从而保证汽车在制动时的安全性，可靠性。同时也解决上述中鼓式制动器采用水冷方式带来的问题，并避免对水资源的浪费。
[0007]热管是一种具有极高导热性的传热元件。由管壳、吸液芯、端盖组成。管壳为金属管，内壁是具有芯吸效应的吸液芯，管壳两端封死形成全封闭管体，封闭之前将管内抽真空，然后注入工作液体(工作介质)。热管蒸发端吸收热量后，工作液蒸发成气体流向冷凝端，在冷凝端冷却凝结成液体并释放出热量传递至管外，由于吸液芯的芯吸效应，冷凝后的工作液经吸液芯由冷凝端流回蒸发端，周而复始，实现了热量的快速传递。由于导热性好，重量轻，无噪音，无机械传动部分，结构简单，在失重的条件下工作状态和效果依然良好，因此热管被广泛用于军工、石油、化工、电子电器、机械、通讯等领域。然而，目前热管在汽车制动器中的应用还是非常稀少的。
[0008]本发明将一定数量的热管的一端嵌入到鼓式制动器制动蹄两侧的腹板与摩擦片之中，作为热管的热端(蒸发端)；热管的另一端延伸至制动鼓室内，作为冷端(冷凝端)，并在冷凝段部分安装一定数量的翅片。当汽车制动时，鼓式制动器的制动蹄张开，使得与制动蹄通过铆钉链接的摩擦片与旋转的制动鼓紧密接触，两者之间发生相互摩擦，产生大量的摩擦热量。与此同时，装入到摩擦片内部的具有极高导热性能的热管能够快速的将热量传递到带有翅片的冷凝段，并通过这些翅片将热量传递给由内部装有扇叶的制动鼓吸入的空气，受热的空气通过制动底板中的通气孔流出制动鼓室。从而使得制动时产生的大量的热量能够及时有效的排除。
[0009]本发明的目的通过如下技术方案实现:
[0010]—种通过热管散热的鼓式制动器，包括前制动蹄、后制动蹄、摩擦片、制动蹄回位弹簧、制动轮缸、扇叶、热管和支撑销；前制动蹄和后制动蹄的一端分别通过两个支撑销活动连接在制动底板上，前制动蹄和后制动蹄的另一端分别通过制动轮缸活塞销连接在制动轮缸活塞上，制动轮缸活塞设置在制动轮缸中；制动蹄回位弹簧分别与前制动蹄和后制动蹄连接；在前制动蹄和后制动蹄的外周连接摩擦片；在前制动蹄和后制动蹄和摩擦片上间隔设有多根热管；制动鼓本体安装在摩擦片的外周；制动鼓本体通过制动鼓安装孔安装在车轮上；扇叶安装在制动鼓本体上；制动鼓本体上开设弧形通气槽。
[0011]为进一步实现本发明目的，优选地，所述摩擦片内侧间隔沿径向设有多个矩形安装槽，在前制动蹄和后制动蹄的腹板上对应矩形安装槽处设有通孔，热管为U型热管，多个热管分别穿过前制动蹄和后制动蹄腹板上的通孔固定在摩擦片的矩形安装槽内。
[0012]优选地，在摩擦片的内表面沿周向间隔设有多条弧状的半圆形热管安装槽，在前制动蹄和后制动蹄对应摩擦片的半圆形热管安装槽处的腹板外表面间隔开设有多条弧状的半圆形热管安装槽，多条热管分别设置在摩擦片和后制动蹄腹板上开设的半圆形热管安装槽中。
[0013]优选地，所述在热管的冷端设有多个翅片。优选地，所述翅片的厚度为2 - 4mm，呈矩形状。所述热管与翅片之间采用压铆式或锡焊式固定连接。
[0014]优选地，在前制动蹄和后制动蹄设有螺栓孔，通过螺栓将前制动蹄和后制动蹄连接摩擦片。
[0015]优选地，所述热管的管体材料为铜，其两端密封、内部充装的工质为去离子水、萘以或者N -甲基吡硌烷酮。
[0016]优选地，所述扇叶通过花键键齿与花键键槽的花键配合安装在制动鼓本体上。
[0017]本发明热管的冷热端布置共有两种设计方案。方案一，摩擦片内表面开有矩形槽，对应矩形槽的制动蹄腹板位置上开有圆形通孔。U形热管的底部嵌入摩擦片的矩形槽中，两端通过制动蹄腹板上的圆孔伸出。热管的冷端是与圆弧形制动蹄和摩擦片的半径方向是一致的，也即冷端是径向布置的；方案二，在摩擦片的内表面沿圆周方向开有半圆形槽，同时在制动蹄腹板外缘面对应位置上也沿圆周方向开有半圆形槽。热管的热端弯成圆弧状，并嵌入由摩擦片和制动蹄腹板所