一种通过热管散热的鼓式制动器的制造方法_2

文档序号:9346612阅读:来源:国知局
构成的圆孔中,热管的冷端为垂直方向布置,也即冷端为垂向布置。两种方案的冷端都布置由一定数量的翅片。而根据是否需要增加散热面积可以将两种设计方案分为加翅片和不加翅片两种。
[0018]相对于现有技术,本发明具有如下优点和有益效果:
[0019]I)本发明在鼓式制动器制动蹄与摩擦片间嵌入热管阵列,其中与摩擦片接触的热管部分为蒸发段(热端),热管的冷凝段(冷端)伸入到制动鼓室内。同时,本发明在制动鼓中通过花键连接的方式安装内有花键槽的扇叶,在车辆运行过程起到风扇的作用。这种结构特征可以在车辆制动时将摩擦片与制动鼓相互摩擦产生的大量的热量通过热管迅速传导到制动鼓室内,在制动鼓室内经流入的空气带出到外部环境中,从而减小制动鼓与摩擦片的温度,使制动器的制动性能更加稳定。
[0020]2)本发明采用热管作为热传导装置,无需额外辅助动力源来维持热管的运行,且充分利用已有鼓式制动器的结构,通过对摩擦片及制动蹄腹板中开设热管槽或通孔,无需对鼓式制动器整体结构进行改变,适应性强,结构稳定,工艺简单,成本低。采用热管作为热量的传递元件。热管是一种传热效率极高的换热元件,冷、热流体间的热量传递是靠热管内工作介质蒸发和冷凝的相变过程来实现的,它的当量热导率可达金属的13?10 4倍。与传统散热设备相比,热管无需消耗动力、空间尺寸小、冷却能力高,单位面积的传热量高。热管作为一种高效的导热元件,适合高热流密度情况下的散热。此外,热管还具有重量轻,无噪音,无机械传动部分,结构简单等特点。本发明的热管管壳主要采用的是铜材料。因为铜是常见的金属,且机械性能良好,线性热膨胀系数为17.5*10_6/K,故选用铜作为管壳材料。
[0021]3)本发明在制动鼓部分,通过花键连接的方式安装内有花键槽的扇叶,当制动鼓随车辆运动而不断旋转时,外部环境的空气会通过制动鼓上的通气槽进入制动鼓室内,从制动底板的散热槽中回归外部环境,从而带走传导到制动鼓室内的热量。
[0022]4)热管采用U字形,U字形热管的底部嵌入到开有矩形槽的摩擦片中,作为热端(蒸发段),而两端通过开有圆孔的制动蹄腹板中伸出,作为冷端(冷凝段)。一方面这样的热管非常便于在鼓式制动器中安装,从而使得安装以及拆卸更加方便;另一方面,U型热管的U字底部作为热端(蒸发段),两侧作为冷端(冷凝段),这使得热量传递给周围的空气更加高效。
[0023]5)本发明在热管的冷端布置一定数量的翅片,从而增大了散热面积,使热量更加高效的向空气中传递。此外,热管的数量以及翅片的数量和形状可以根据制动器的实际情况进行布置。
[0024]6)本发明摩擦片的内表面都开有槽(矩形槽或半圆弧形槽),一方面有利于热管的布置,另一方面增加了自身的表面积,有利于摩擦片自身的散热。此外,槽道还能起到热流导向作用。
[0025]7)本发明采用了内置有扇叶的制动鼓。当制动随着车轮转动时,制动鼓就起到一台风扇的作用,可以将外部空气吸入的制动鼓室内,使其与热管冷凝段的翅片进行热交换。同时能将加热后的空气从制动鼓室内通过制动底板上的通风槽及通风孔排除,从而起到散热降温的作用。并且本发明中的制动鼓所使用的扇叶为可拆卸的,扇叶与制动鼓之间通过花键连接。这样扇叶和制动鼓可以分别进行制造和加工,既方便加工和安装,同时能根据需要进行拆卸。
[0026]8)本发明中可采用导热性能较好(导热性能远高于制动鼓的导热性能)的材料作为摩擦片,同时在摩擦片与热管之间涂上导热硅胶,可以消除摩擦片与热管之间的空气热阻。采用导热性能较好的摩擦片可以使得摩擦片与制动鼓相互摩擦产生的大量热能够传递到摩擦片中,再经摩擦片中嵌入的热管传递出去,从而避免摩擦所产生的热绝大部分传给制动鼓。
【附图说明】
[0027]图1为实施例1热管冷端径向布置的鼓式制动器的立体示意图;
[0028]图2为图1的主视图;
[0029]图3为图1的后视图;
[0030]图4为实施例1中带翅片的U型热管的排列示意图;
[0031]图5为实施例1中带有U型热管的制动蹄示意图;
[0032]图6为图5的爆炸示意图
[0033]图7为实施例1热管冷端径向布置的鼓式制动器摩擦片示意图;
[0034]图8为U型热管及带翅片的U型热管示意图;
[0035]图9为实施例1热管冷端径向布置但不带翅片的鼓式制动器的示意图;
[0036]图10为实施例2热管冷端垂向布置的鼓式制动器的立体示意图;
[0037]图11为实施例2中鼓式制动器的制动蹄的不意图;
[0038]图12为实施例2中鼓式制动器摩擦片的示意图;
[0039]图13为实施例2热管冷端垂向布置但不带翅片的鼓式制动器的立体示意图;
[0040]图14为实施例1和实施例2的制动鼓的立体示意图;
[0041]图15b为图14的右视图;
[0042]图15a为图15b的A - A向剖视图;
[0043]图16为实施例1和实施例2的扇叶的示意图;
[0044]图中示出:制动蹄回位弹簧1、前制动蹄2、制动蹄腹板3、摩擦片4、矩形安装槽5、制动底板6、制动轮缸7、制动轮缸活塞销8、制动轮缸活塞9、翅片10、热管11、摩擦片安装孔12、后制动蹄13、支撑销14、弧形安装槽15、制动底板安装孔6.1、制动底板通气槽6.2、制动鼓本体16、扇叶17、制动鼓安装孔18、弧形通气槽19、花键键齿20、花键键槽21。
【具体实施方式】
[0045]为更好地理解本发明,下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的实施方式不限如此。
[0046]实施例1
[0047]如图1至图9及图14至图16所示,一种通过热管散热的鼓式制动器,包括前制动蹄2、后制动蹄13、摩擦片4、制动蹄回位弹簧1、制动轮缸7、热管11和支撑销14 ;前制动蹄2和后制动蹄13的一端分别通过两个支撑销14活动连接在制动底板6上,前制动蹄2和后制动蹄13的另一端分别通过制动轮缸活塞销8连接在制动轮缸活塞9上,制动轮缸活塞9设置在制动轮缸7中;制动蹄回位弹簧I分别与前制动蹄2和后制动蹄13连接;
[0048]在如制动蹄2和后制动蹄13的外周连接摩?祭片4,优选在如制动蹄2和后制动蹄13设有螺栓孔12,通过螺栓将前制动蹄2和后制动蹄13连接摩擦片4 ;摩擦片4与前制动蹄2和后制动蹄13之间通过螺栓孔12采用螺栓固定的方式连接,采用该方式可对摩擦片与制动蹄进行反复的拆卸。摩擦片4内沿径向侧间隔设有多个矩形安装槽5,在前制动蹄2和后制动蹄13的腹板上对应矩形安装槽5处设有通孔,热管11为U型热管,多个热管11分别穿过前制动蹄2和后制动蹄13腹板上的通孔固定在摩擦片4的矩形安装槽5内,优选在热管11上设有多个翅片10。
[0049]制动轮缸7安装在制动底板6上;热管11与摩擦片4的固定方式可采用压铆式(实现过盈配合),采用该连接方式其可靠性高;此外两者的连接也可采用锡焊的方式,该连接方式的热阻较小。U型热管的两端通过制动蹄腹板中的通孔伸入制动鼓室内。
[0050]如图4、5、6、8所示,实施例1中的热管阵列是由多根U型热管11组成。且可根据需要在热管管体上设置一定数量的翅片10,翅片厚度一般为3mm左右,呈矩形状。U形热管11与翅片10之间采用压铆式或锡焊式固定连接。
[0051]热管11的管体材料优选为铜,其两端密封、且内部充装的工质为去离子水、萘以或者N -甲基吡硌烷酮。热管的管
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