专利名称：刹车装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种刹车制动装置，具体涉及一种紧急刹车装置。
背景技术：
目前各种常用的刹车装置主要采用鼓式刹车和盘式刹车两类，鼓式刹车是在车轮毂里设有两个半圆形的刹车片，利用杠杆原理由分泵活塞推动刹车片与轮毂内表面接触而发生摩擦，产生制动；盘式刹车是在车轮带动的刹车盘两侧设置刹车片，由分泵活塞推动刹车片在两侧夹紧刹车盘，产生制动。以上两种制动方式，刹车片与轮毂或刹车盘均通过滑动摩擦力产生较大的制动力，在车辆低速行驶时，可安全地刹车，但在高速行驶时，一旦出现紧急情况需紧急刹车时，此滑动摩擦力对轮毂或刹车盘的制动冲击较大，车也会承受较大的冲击而向前冲，由于车辆突然降速，在惯力的作用下仍会向前冲，易出现翻车等事故，也容易损坏刹车装置，因此现有一般的刹车装置无法在紧急刹车时能达到快速地平稳制动。专利授权公告号为CNM84227Y的中国发明专利，就是在制动器制动底板与轮前方向设置克服在紧急刹车时，由于车轮及发动机传动部件的转动惯量产生的扭矩。在刹车时产生一个向后的拉力，减缓汽车尾部上翘的现象，但仍不能解决紧急刹车时达到快速制动。专利授权公告号为C拟853471Y的中国发明专利，缓冲装置设置于机动车主动轮的轴上，缓冲板上设置有分力槽，当机动车紧急刹车时，封闭分力槽的销轴打开，使轮轴沿分力槽下滑，从而将向前冲刺力分解为向下、向上力，减少了机动车向前的惯性力，虽然一定程序上缩短车辆紧急刹车后向前冲的距离，但无法在紧急刹车时能达到快速地平稳制动。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种在紧急刹车时能达到快速地平稳制动的刹车装置。本发明是通过以下的技术方案实现的所述刹车装置包括加压制动机构和控制其工作的控制器，所述加压制动机构包括安装于车轮轴上的滚轮箱，其由弹性部件压制在车轮轴上，所述滚轮箱内设有通过轴承安装于车轮轴上的传动套，所述传动套上方从上至下依次设有与车轮轴轴向一致的作为承力轮的最上层滚轮、作为传力作用的若干层滚轮、作为变速轮组的最下层滚轮，相邻两层滚轮间为滚动接触，所述承力轮轴两端通过轴承安装于滚轮箱的箱体侧板，所述加压制动机构还包括设于所述滚轮箱外的旋转套、一固定摩擦盘及一活动摩擦盘，所述旋转套的一端与传动套连接，所述旋转套另一端装有固定摩擦盘， 所述活动摩擦盘与车轮轴固接并随车轮轴转动，所述活动摩擦盘与所述固定摩擦盘盘面相向设置；所述控制器控制固定摩擦盘与活动摩擦盘的接触与分离。通过弹性部件将车身的重量施加于最上层的滚轮，又通过最上层的滚轮将此重量作用于下方的各层滚轮、变速轮和传动套，而传动套直接作用于车轮轴。当车辆正常行驶过程中，此时固定摩擦盘与对应的
3活动盘分离，急刹系统不起作用，固定摩擦盘、旋转套、传动套及各层滚轮均处于静止状态， 当通过控制器使得固定摩擦盘轴向移动紧贴活动摩擦盘端面，固定摩擦盘被带动旋转，并带动旋转套和传动套转动。由于传动套与各层滚轮均承受车身的重量，它们之间形成滚动摩擦，它们之间的摩擦力既对刹车盘产生制动，对可通过带动各层滚轮高速转动，形成传动链，将车的动能转移到各层滚轮上，进而能快速平稳制动。所述滚轮为变径轮，所述相邻两层变径轮设有相适配的大、小径段，所述传动套设有与其相邻的变径轮相适配的大、小径段。所述变速轮组由两层变径轮构成，与下面传动套接触的为两个小变速轮，与上面变径轮接触的为一个大变速轮，所述传动套的大径段与小变速轮的小径段接触，所述小变速轮的大径段与大变速轮的小径段接触，所述大变速轮的大径段与其上方的变径轮接触， 而小变速轮的小径段与大变速轮的大径段是不相接触的，通过该结构，可以把车轮轴的转速放大，并把放大后的转速传递至上面的变径轮。所述变速轮将车轮轴的转速放大至与车轮转速接近时刹车效果更佳。当然，对于列车这种车轮轴与车轮相近的车辆，所述车轮上方的各层滚轮可设为与车轮同一大小，所述车轮轴转速可以不作放大处理，所述变速轮组可用作为传动作用的变径轮取代。所述小变速轮相对应的滚轮箱的内侧壁设有凸块，所述凸块与小变速轮的大、小径段相适配。所述弹性部件为减振器，所述减振器成对设于滚轮箱的两侧，所述减振器上端与车底盘连接，下端通过一连杆固接，所述连杆的中部与滚轮箱的底部通过销轴活动连接。所述两个减振器还设有滚轮箱定位装置，其包括连接第一减振器与滚轮箱的固定限位块、连接第二减振器与滚轮箱的活动限位块，所述固定限位块的两端分别固定于第一减振器与滚轮箱的中部，所述活动限位块的一端与第二减振器的中部固定连接，另一端设有导向块，导向块内设有导向孔，所述滚轮箱中部设有与导向孔对应的定位槽，导向孔和定位槽内设有定位销，导向孔内的定位销套有复位弹簧，所述控制器控制定位销进入或退出定位槽。所述变径轮多个为一组，每组最上层和最下层的变径轮的两端均设有轴颈，每组变径轮两端的轴颈上套有一箍圈。通过箍圈把多个变径轮组装在一起，可提高各层变径轮接触的可靠性，防止传动链的断裂，进一步保证各层变径轮的正常工作。所述箍圈的设置可避免变径轮与滚轮盒的内壁接触，大大减小小变径轮与滚轮箱的磨损。所述轴颈上均套有滚圈，所述滚圈相对于轴颈和箍圈均可转动，可进一步减小轴颈和箍圈的磨损。所述的相邻两层变径轮间及传动套与其相邻变径轮间的大径段与小径段相适配， 该结构既可增大滚动摩擦的接触面，提高制动效果，又可对变径轮及传动套进行轴向定位， 使得摩擦传动更为平稳。所述的传动套与旋转套的连接方式采用法兰连接或对应的齿槽和齿头互相嵌合连接。所述滚轮箱设有长形安装孔，所述长形安装孔的宽度与传动套的外径相适配，所述传动套位于长形安装孔的下部，所述长形安装孔的顶部低于最下层小变速轮端部的顶部。当各层滚轮磨损后，长形孔的设置可使得滚轮箱在车身重量的作用下可自动下降，所述滚轮箱不与传动套发生干涉，最下层小滚轮仍受到滚轮箱的轴向定位，压迫各层滚轮向下移动，保证各层滚轮始终处于相互接触并承受车重的状态，实现各层滚轮磨损后的自动补偿，确保刹车缓冲装置长期正常运行。原理在车轮上安装多层滚轮，将车身重量提升压在最上层的滚轮上，这样从上到下每层滚轮都能同时承受车身重量，使用刹车时，车身及各层滚轮重量均压在车轮轴上，这样车身所产生的惯力可通过车轮轴带动上面各层滚轮转动而得到释放。因每层滚轮得到的压力速度是相同，那么它们就会在同时消化一个速度，因此，车辆的速度就会快速降低，进而能迅速对车辆产生制动效果。相对于现有技术，本发明通过传动套把车轮产生的惯力传递至传动套上面各层滚轮，多层滚轮通过滚动加快对惯力释放，使车快速的平稳制动，避免急刹时对车形成大的制动冲击，提高了车上人员的安全性，并可降低对刹车系统的磨损，延长设备的使用寿命。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明刹车装置的主视2为图1剖视3为本发明刹车装置的左视4为图3的剖视5为本发明刹车装置的液压控制系统局部结构6为本发明刹车装置的电池换向阀原理7为本发明刹车装置的滚轮箱定位装置工作状态8为本发明刹车装置的传动套剖视9为本发明刹车装置的传动套另一方向剖视10为本发明刹车装置的变速轮的小变速轮图11为与图10相适配的大变速轮图12为本发明刹车装置的变径轮组剖视13为本发明刹车装置的变径轮组另一方向剖视14为本发明刹车装置的变径轮图15为与图14相适配的变径轮图16本发明刹车装置的承力轮剖视图附图标识说明
101、减振器119、活动摩擦盘
102、第一减振器120、单滚轮层
103、第二减振器121、双滚轮层
104、连杆122、变径轮组
110、滚轮箱1 、车轮轴
111、滚轮IM、箍圈
11 la、第一变径轮130、滚轮箱定位装置
11 lb、第二变径轮131、固定限位块
112、承力轮132、活动限位块
113、变速轮组133、单作用油缸
113a、小变速轮134、复位弹簧
113b、大变速轮1；35、定位销
114、侧板201、油泵
115、凸块202、电磁换向阀
116、传动套203、双作用油缸
117、旋转套204、离合器操纵拉杆
118、固定摩擦盘300、车轮
具体实施例方式如图1至图16所示的本发明的刹车装置，该装置安装于车轮轴123上，其包括加压制动机构和控制其工作的控制器。加压制动机构包括安装于车轮轴123上的滚轮箱110，其由弹性部件压制在车轮轴123上，滚轮箱110内设有通过轴承安装于车轮轴123上的传动套116，传动套116上方从上至下依次设有与车轮轴123轴向一致的作为承力轮112的最上层滚轮、作为传力作用的若干层变径轮、作为变速轮组113的最下层滚轮，相邻两层滚轮111间为滚动接触，承力轮轴两端通过轴承安装于滚轮箱110的箱体侧板114。加压制动机构还包括设于所述滚轮箱110外的旋转套117、一固定摩擦盘118及一活动摩擦盘119，旋转套117的一端与传动套116连接，旋转套117另一端装有固定摩擦盘 118，活动摩擦盘119与车轮轴123固接并随车轮轴123转动，活动摩擦盘119与固定摩擦盘118盘面相向设置。控制器控制固定摩擦盘118与活动摩擦盘119的接触与分离。通过弹性部件将车身的重量施加于最上层的滚轮111，又通过最上层的滚轮111将此重量作用于下方的各层滚轮111、变速轮组113和传动套116，而传动套116直接作用于车轮轴123。当车辆正常行驶过程中，固定摩擦盘118与对应的活动摩擦盘119分离，急刹系统不起作用，固定摩擦盘 118、旋转套117、传动套116及各层滚轮111均处于静止状态，当通过控制器使得固定摩擦盘118轴向移动紧贴活动摩擦盘119盘面，固定摩擦盘118被带动旋转，并带动旋转套117 和传动套116转动。由于传动套116与各层滚轮111均承受车身的重量，它们之间形成滚动摩擦，它们之间的摩擦力既对活动摩擦盘119和车轮轴123产生制动，对可通过带动各层滚轮111高速转动，形成传动链，将车的动能转移到各层滚轮111上，进而能快速平稳制动。各层滚轮111可设为变径轮，相邻两层变径轮设有相适配的大、小径段，传动套设有与其相邻的变径轮相适配的大、小径段。其中，变速轮组113由两层变径轮构成，与下面传动套116接触的为两个小变速轮 113a，与上面变径轮接触的为一个大变速轮113b，传动套116的大径段与小变速轮113a的小径段接触，小变速轮113a的大径段与大变速轮11 的小径段接触，大变速轮11 的大径段与其上方的变径轮接触。而小变速轮113a的小径段与大变速轮11 的大径段是不相接触的。通过该结构，可以把车轮轴123的转速放大，并把放大后的转速传递至上面的变径轮。所述变速轮组113将车轮轴123的转速放大至与车轮300转速接近时刹车效果更佳。而小变速轮113a相对应的滚轮箱110的内侧壁设有凸块115，该凸块115与小变速轮113a 的大、小径段相适配。其中，该控制器可以采用液压控制系统，其包括车载液压油箱、油泵201、电磁换向阀202及双作用油缸203，电磁换向阀202的两工作油口分别与双作用油缸203的两油口相连，双作用油缸203与一固定支架铰接，双作用油缸203的活塞杆与离合器操纵拉杆204的一端铰接，离合器操纵拉杆204的另一端置于活动摩擦盘119固接的拨叉之中，在离合器操纵拉杆204的两端之间设有作为支点的销轴，销轴与车架固接。该弹性部件可以为减振器101，减振器101成对设于滚轮箱110的两侧，减振器 101上端与车底盘连接，下端通过一连杆104固接，连杆104的中部与滚轮箱110的底部通过销轴活动连接。为了使车辆下坡或在起伏不平的地面行驶时，在车身重力作用下达到最佳制动位置，两个减振器101还设有滚轮箱定位装置130，其包括连接第一减振器102与滚轮箱110 的固定限位块131、连接第二减振器103与滚轮箱110的活动限位块132，固定限位块131 的两端分别固定于第一减振器102与滚轮箱110的中部，活动限位块132的一端与第二减振器103的中部固定连接，另一端与滚轮箱110的中部通过定位销135连接，滚轮箱110还设有一基座和定位槽，基座上设有单作用油缸133和导向块，单作用油缸133与电磁换向阀 202的一工作油口相连，导向块内设有导向孔，导向孔与所述定位槽对应设置，导向孔和定位槽内设有定位销135，导向孔内的定位销135套有复位弹簧134，定位销135与单作用油缸133的活塞杆联动。正常行驶过程中，定位销135位于导向孔和定位槽内，与固定限位装置共同作用，使得滚轮箱110固定在车轮轴123上，增加了其在行驶过程中的稳定性。当刹车时，单作用油缸133进油，活塞杆带动定位销135从定位槽中退出，滚轮箱110可以在车身重力的作用下绕车轮轴123转动，从而达到最佳的制动位置。通过两减振器101、连杆104和滚轮箱110将车身的重量施加于最上层的变径轮， 又通过最上层的变径轮将此重量作用于下方的各层变径轮和传动套116，而传动套116直接作用于车轮轴123。不需要刹车时，双作用油缸203的活塞杆处于伸出状态时，此时固定摩擦盘118与对应活动摩擦盘119分离，急刹系统不起作用，固定摩擦盘118、旋转套117、 传动套116及各层变径轮均处于静止状态，当需要刹车时，通过控制器操纵电磁换向阀202 使得双作用油缸203的活塞杆回收时，离合器操纵拉杆204的另一端外推拔叉使得固定摩擦盘118轴向移动紧贴活动摩擦盘119的盘面，固定摩擦盘118被带动旋转，并带动旋转套 117和传动套116转动。变速轮组113以上的各层变径轮设有一个大变径轮的单滚轮层120或设有两个对称的小变径轮的双滚轮层121，单、双滚轮层间隔设置。变径轮的层数可根据车型的不同来决定，变径轮的层数越多，总的制动力越大。采用单、双滚轮间隔设置，传动更加平稳、可靠， 可防止一变径轮因小的错位无法与其它变径轮而导致传动链断裂，保证各层变径轮的正常工作。小变径轮两端均设有轴颈，小变径轮依次两层一组，两层小变径轮与中间的大变径轮构成一变径轮组122，每组小变径轮两端的轴颈上套有一箍圈124，箍圈IM的外径与滚轮箱110的内侧壁相适配。通过箍圈1 把两层小变径轮和它们之间的大变径轮组装在一起，可提高各层变径轮接触的可靠性，防止传动链的断裂，进一步保证各层变径轮的正常工作。箍圈124的设置可避免小变径轮与滚轮箱110的内壁接触，大大减小小变径轮与滚轮箱110的磨损。为了进一步减小小变径轮与滚轮箱110的磨损，可以在箍圈124内的每个小变径轮两端的轴颈上均套有滚圈，每组小变径轮两端的滚圈上套有一箍圈124。滚圈相对于轴颈和箍圈IM均可转动，可进一步减小轴颈和箍圈124的磨损。相邻两层变径轮间及传动套116与其相邻变径轮间的大径段与小径段相适配，如图14至图15所示的第一变径轮Illa的大径段与第二变径轮Illb的小径段相适配，该结构既可增大滚动摩擦的接触面，提高制动效果，又可对变径轮及传动套116进行轴向定位， 使得摩擦传动更为平稳。传动套116与旋转套117的连接方式可采用法兰连接或对应的齿槽和齿头互相嵌合连接。滚轮箱110设有长形安装孔，长形安装孔的宽度与传动套116的外径相适配，传动套116位于长形安装孔的下部，长形安装孔的顶部低于最下层小变速轮113a端部的顶部。 当各层变径轮磨损后，长形孔的设置可使得滚轮箱110在车身重量的作用下可自动下降， 滚轮箱110不与传动套116发生干涉，最下层小变速轮113a仍受到滚轮箱110的轴向定位，压迫各层变径轮向下移动，保证各层变径轮始终处于相互接触并承受车重的状态，实现各层变径轮磨损后的自动补偿，确保刹车装置长期正常运行。当然，该刹车装置也可应用于非机动车。本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
权利要求
1.刹车装置，其特征在于所述刹车装置包括加压制动机构和控制其工作的控制器，所述加压制动机构包括安装于车轮轴上的滚轮箱，其由弹性部件压制在车轮轴上，所述滚轮箱内设有通过轴承安装于车轮轴上的传动套，所述传动套上方从上至下依次设有与车轮轴轴向一致的作为承力轮的最上层滚轮、作为传力作用的若干层滚轮、作为变速轮组的最下层滚轮，相邻两层滚轮间为滚动接触，所述承力轮轴两端通过轴承安装于滚轮箱的箱体侧板，所述加压制动机构还包括设于所述滚轮箱外的旋转套、一固定摩擦盘及一活动摩擦盘，所述旋转套的一端与传动套连接，所述旋转套另一端装有固定摩擦盘，所述活动摩擦盘与车轮轴固接并随车轮轴转动，所述活动摩擦盘与所述固定摩擦盘盘面相向设置；所述控制器控制固定摩擦盘与活动摩擦盘的接触与分离。
2.根据权利要求1所述的刹车装置，其特征在于所述滚轮为变径轮，所述相邻两层变径轮设有相适配的大、小径段，所述传动套设有与其相邻的变径轮相适配的大、小径段。
3.根据权利要求2所述的刹车装置，其特征在于所述变速轮组由两层变径轮构成，与下面传动套接触的为两个小变速轮，与上面变径轮接触的为一个大变速轮，所述传动套的大径段与小变速轮的小径段接触，所述小变速轮的大径段与大变速轮的小径段接触，所述大变速轮的大径段与其上方的变径轮接触。
4.根据权利要求3所述的刹车装置，其特征在于所述小变速轮相对应的滚轮箱的内侧壁设有凸块，所述凸块与小变速轮的大、小径段相适配。
5.根据权利要求1所述的刹车缓冲装置，其特征在于所述弹性部件为减振器，所述减振器成对设于滚轮箱的两侧，所述减振器上端与车底盘连接，下端通过一连杆固接，所述连杆的中部与滚轮箱的底部通过销轴活动连接。
6.根据权利要求5所述的刹车装置，其特征在于所述两个减振器还设有滚轮箱定位装置，其包括连接第一减振器与滚轮箱的固定限位块、连接第二减振器与滚轮箱的活动限位块，所述固定限位块的两端分别固定于第一减振器与滚轮箱的中部，所述活动限位块的一端与第二减振器的中部固定连接，另一端设有导向块，导向块内设有导向孔，所述滚轮箱中部设有与导向孔对应的定位槽，导向孔和定位槽内设有定位销，导向孔内的定位销套有复位弹簧，所述控制器控制定位销进入或退出定位槽。
7.根据权利要求3所述的刹车装置，其特征在于所述变径轮多个为一组，每组最上层和最下层的变径轮的两端均设有轴颈，每组变径轮两端的轴颈上套有一箍圈。
8.根据权利要求7所述的刹车装置，其特征在于所述轴颈上均套有滚圈。
9.根据权利要求1所述的刹车装置，其特征在于所述的传动套与旋转套的连接方式采用法兰连接或对应的齿槽和齿头互相嵌合连接。
10.根据权利要求1所述的刹车装置，其特征在于所述滚轮箱设有长形安装孔，所述长形安装孔的宽度与传动套的外径相适配，所述传动套位于长形安装孔的下部，所述长形安装孔的顶部低于最下层小变速轮两端部的顶部。
全文摘要
本发明涉及一种刹车装置，该刹车装置包括加压制动机构和控制其工作的控制器，其中加压制动机构包括安装于车轮轴上的滚轮箱，其由弹性部件压制在车轮轴上，滚轮箱内设有通过轴承安装于车轮轴上的传动套，传动套上方从上至下依次设有与车轮轴轴向一致的作为承力轮的最上层滚轮、作为传力作用的若干层滚轮、作为变速轮组的最下层滚轮。本发明的刹车装置作用于车轮轴上，通过滚动摩擦力对车辆产生制动，可减轻急刹时对车辆形成的制动冲击，快速减少了车辆向前的惯性力，达到快速刹车，提高了急刹时车上人员的安全性。
文档编号B60T1/06GK102424040SQ20111041590
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者郑传远 申请人:郑传远