一种电子楔式制动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无游梁式抽油机上应用的电子机械制动器技术领域，用于摩擦片和制动盘直接接触制动，其传动杆在外楔形块的导向槽内移动，可以保持住驱动力的驱动方向，制动效果好。
【背景技术】
[0002]鉴于目前制动器行业多采用液压和气压进行驱动，油路复杂。制动滞后性。所设计的制动器主要应用到新型无游梁式抽油机上进行机械换向。为了改善新型抽油机的制动装置，提供制动效率，提出一种利用楔形效应进行制动的新型制动器，该技术为纯机械制动，电机通过传动机构将驱动力传动到楔形块，通过楔形块的楔形效应将制动推力放大后间接地作用到制动盘上，实现制动O
【发明内容】
[0003]本发明的目的，是提供一种电子楔式制动器，制动效果好，节省能源。
[0004]采用的技术方案是:
一种电子楔式制动器，包括电动机、传动机构、楔式推力机构和制动执行机构，其特征在于:
传动机构包括连接件、丝母、滚球丝杠、传动杆和壳体，电机壳体通过法兰盘与连接件的一端连接，连接件的另一端与壳体连接。电机的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠连接。联轴器位于连接件内，滚珠丝杠的后段位于连接件内，由装设在连接件上的轴座内的轴承支撑。滚珠丝杠的前段位于壳体内，且与装设在壳体内的丝母啮合。丝母与传动杠连接，传动杠的另一端插入内楔形块和外楔形块的导向槽内。
[0005]壳体由上后壳体和下后壳体通过螺栓连接构成。
[0006]楔形推力机构，包括内楔形块、外楔形块和多个滚动体，外楔形块通过过盈配合固定在制动钳体上。多个滚动体夹设在内楔体和外楔形之间的设定滚道内。内楔形块固定在内摩擦片支撑板上共同在支撑架内移动，外楔形块固定在外楔形块支撑板上。
[0007]制动执行机构，包括制动钳壳体、内摩擦片、外摩擦片、制动盘，制动钳壳体通过螺栓与上壳体和下壳体连接。内摩擦片、外摩擦片装设在支撑架的滑槽内，而内摩擦片通过两个定位块与内楔形块定位连接。制动盘夹设在内摩擦片和外摩擦片之间。
[0008]上述电机为无刷直流力矩电机，上述轴承为角接触推力轴承，上述联轴器为弹性联轴器。上述楔形块的楔形角为25 °。上述支撑架上的支撑平面的移动空间为2.2 X 2.4mm。
[0009]本发明的优化设计与工作原理:
1.本发明主要是应对无游梁式抽油机在进行机械换向过程中需要制动换向作用而设计，此外，该制动器可以向汽车制动系统中应用，根据制动系统的设计要求制动器的支撑架固定在抽油机上，制动盘固定在抽油机的输出轴上，选用直流力矩电机进行驱动，通过弹性联轴器带动滚珠丝杠螺杆进行转动，利用滚珠丝杠副改变运动方式，由于滚珠丝杠螺母上连接传动杆，通过传动杆传递给与其另一端相连的内楔形块上，内楔形块在其带动下，会带动与其相连的内摩擦片靠近制动盘。内楔形块和外楔形块之间利用楔形效应相互作用，会将外楔形块推向外侧，而外楔形块和浮动钳体相连，最终，带有外摩擦片的浮动钳体会相对于支撑架移动，靠近制动盘，最终实现双向夹紧，完成制动。在制动过程中，滚动体的作用是减小内、外楔形块之间的摩擦，减少磨损。
[0010]2.确定楔形块的角度:根据制动过程中摩擦片和制动盘之间摩擦系数会产生变化，通过分析楔形块动力学公式计算避开死点产生，优化计算出楔形块的楔形角为25°。
[0011]3.确定驱动力的方向稳定性:根据设计，要保证滚珠丝杠施加在楔式推力机构上的力保持方向的稳定性，即驱动力方向要与楔形块的楔形角方向一致，故在楔形块上加工出导向槽，使传动杆在运动过程中始终按照同一方向运动。
[0012]4.楔形块在支撑架上完成楔子效应的完整性:在自楔式推力机构完成增力的过程中是需要保持一定的运动空间，在支撑架上的支撑平面的移动空间为2.2_ X 2.4_。
[0013]5.提高制动系统的稳定性:通过数学模型的建立与仿真软件的优化计算，最终得出结论；当制动钳体的刚度和滚珠丝杠的刚度值相差较大时，电子楔式制动系统越稳定，故制动钳体采用的材料为QT450，滚珠丝杠采用的材料为GrffMn。
[0014]本发明结构简单，使用寿命长，特别是在制动器整个制动过程中，利用较小的驱动力即可产生较大的制动力矩，更加省力，节能，环保，制动效果更加明显。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的一种实施例主视图。
[0016]图2是图1的左视图。
[0017]图3是图1的展开示意图。
[0018]图4是楔式制动器装配示意图。
[0019]图5是楔形块示意图。
【具体实施方式】
[0020]一种电子楔式制动器，包括电动机1、传动机构、楔式推力机构和制动执行机构，其特征在于:
传动机构包括连接件2、丝母3、滚球丝杠4、传动杆5和壳体6，电机I的壳体通过法兰盘与连接件2的一端连接，连接件2的另一端与壳体连接。电机I的输出轴通过联轴器7与滚珠丝杠4连接。联轴器7位于连接件2内，滚珠丝杠4的后段位于连接件2内，由装设在连接件2上的轴座内的轴承8支撑。滚珠丝杠4的前段位于壳体6内，且与装设在壳体6内的丝母3啮合。丝母3与传动杠5连接，传动杠5的另一端插入内楔形块10和外楔形块13的导向槽9内。
[0021]壳体6由上后壳体11和下后壳体12通过螺栓连接构成。
[0022]楔形推力机构，包括内楔形块10、外楔形块13和多个滚动体14，外楔形块13通过过盈配合固定在制动钳体上。多个滚动体14夹设内楔形块10和外楔形块13之间的设定滚道内。内楔形块10固定在内楔形块支撑板21上，夕卜楔形块13固定在外楔形块支撑架22上。
[0023]制动执行机构，包括自动钳壳体15、内摩擦片16、外摩擦片17、制动盘18，自动钳壳体15通过螺栓与上后壳体11和下后壳体12连接。内摩擦片16、外摩擦片17装设在自动钳壳体15内，且外摩擦片17装设在支撑架19的滑槽内，而内摩擦片15通过多个定位螺钉20与外楔形块13定位连接。自动盘18夹设在内摩擦片16和外摩擦片17之间。
[0024]上述电机I为无刷直流力矩电机，上述轴承8为推力角接触轴承，上述联轴器7为强性联轴器。上述楔形块的楔形角为25 °。上述支撑架上的支撑平面的移动空间为2.2 X2.4mm0
【主权项】
1.一种电子楔式制动器，包括电动机、传动机构、楔式推力机构和制动执行机构，其特征在于: 传动机构包括连接件(2)、丝母(3)、滚球丝杠(4)、传动杆(5)和壳体(6)，电机(I)的壳体通过法兰盘与连接件(2)的一端连接，连接件(2)的另一端与壳体连接;电机(I)的输出轴通过联轴器(7)与滚珠丝杠(4)连接;联轴器(7)位于连接件(2)内，滚珠丝杠(4)的后段位于连接件(2)内，由装设在连接件(2)上的轴座内的轴承(8)支撑;滚珠丝杠(4)的前段位于壳体(6)内，且与装设在壳体(6)内的丝母(3)啮合;丝母(3)与传动杠(5)连接，传动杠(5)的另一端插入内楔形块(10)和外楔形块(13)的导向槽(9)内； 壳体(6 )由上后壳体(11)和下后壳体(12 )通过螺栓连接构成； 楔形推力机构，包括内楔形块(10)、外楔形块(13)和多个滚动体(14)，外楔形块(13)通过过盈配合固定在制动钳体上;多个滚动体(14)夹设内楔形块(10)和外楔形块(13)之间的设定滚道内；内楔形块(10)固定在内楔形块支撑板(21)上，外楔形块(13)固定在外楔形块支撑架(22)上； 制动执行机构，包括制动钳壳体(15)、内摩擦片(16)、外摩擦片(17)、制动盘(18)，自动钳壳体(15 )通过螺栓与上后壳体(11)和下后壳体(12 )连接；内摩擦片(16 )、外摩擦片(17 )装设在制动钳壳体(15)内，且外摩擦片(17)装设在支撑架(19)的滑槽内，而内摩擦片(10)通过多个定位螺钉(20)与外楔形块(13)定位连接;制动盘(18)夹设在内摩擦片(16)和外摩擦片(17)之间。2.根据权利要求1所述的一种电子楔式制动器，其特征在于所述的轴承(8)为推力角接触轴承。3.根据权利要求1所述的一种电子楔式制动器，其特征在于所述的联轴器(7)为弹性联轴器。4.根据权利要求1所述的一种电子楔式制动器，其特征在于所述的楔形块的楔形角为25。。5.根据权利要求1所述的一种电子楔式制动器，其特征在于所述的支撑架上的支撑平面的移动空间为2.2X2.4mm。
【专利摘要】一种电子楔式制动器，包括电机，由滚珠丝杠、丝母及传动杆组成的传动机构、由内楔形块、外楔形块和滚珠组成的楔形推力机构和由内摩擦片、外摩擦片、制动盘组成的制动执行机构，电机驱动滚珠丝杠，带动丝母，驱动传动杆，带动内楔形块前移，内、外楔形块利用楔形效应相互作用，推动外楔形块带动内摩擦片移动，由内、外摩擦片将制动盘双向夹紧，完成制动。本发明结构简单，使用寿命长，特别是在制动器整个制动过程中，利用较小的驱动力即可产生较大的制动力矩，更加省力，节能，环保，制动效果更加明显。
【IPC分类】F16D125/66, F16D65/14, F16D55/226, F16D121/24, F16D125/40
【公开号】CN105570350
【申请号】CN201511013521
【发明人】郝永平, 于军波, 邵伟平
【申请人】沈阳理工大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月31日