一种盘式车辆制动器用热管均温散热装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种盘式车辆制动器用热管均温散热装置，包括两个相对设置的刹车盘构成的制动盘，分别在该两个刹车盘相向的面上设有呈环状排列的热管阵列，热管阵列通过刹车盘上开设的热管槽以面接触的方式固定在刹车盘上。本装置，无需额外辅助动力源维持热管的运行，同时制动盘内不需增加额外运动部件，可靠性高避免了运动部件因磨损、碰撞等情况而出现故障的概率。充分利用已有制动盘的结构，在刹车盘相对表面之间的风道内开设热管槽，无需对制动盘整体结构进行改变，适应性强，工艺简单，成本低。本装置技术手段简便易行，制动盘均温性好、表面平均和瞬间温度低、结构简单、可靠性高、安装方便。
【专利说明】一种盘式车辆制动器用热管均温散热装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及盘式车辆制动器，尤其涉及一种盘式车辆制动器用热管均温散热装置。
【背景技术】
[0002]随着高速公路的迅猛发展和车辆保有量的日益增多，交通事故也不断增加。据有关调查统计显示，在由于车辆本身问题而造成的交通事故中。
[0003]制动系统是车辆的一个重要组成部分，直接影响着车辆的安全性。其中盘式刹车通过一个和轮胎固定并同速转动的圆盘(即，刹车盘)，刹车时利用油压推动刹车卡钳中的活塞产生制动力，并和“圆盘”接触产生摩擦最终使车辆停下，由于其具有重量轻，构造简单，调整方便，制动效果稳定，热稳定性、水稳定性好等特点，被广泛应用于微型车辆上。
[0004]然而这种制动系统的故障率也较高，其主要表现为“制动效能热衰退”以及“制动器疲劳破坏”。在盘式车辆制动器制动过程中，制动器表面瞬间最高温度可达600多。C，同时制动盘表面温度于径向存在明显梯度，以制动盘与制动片摩擦区域为最高点，分别向外围迅速扩散，造成制动盘表面温度不均匀、局部温度过高等容易导致刹车失灵或者故障等缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种盘式车辆制动器用热管均温散热装置，有效解决了现有技术中盘式车辆制动器的制动盘表面温度沿径向存在明显梯度，且瞬间温度和平均温度较高而导致制动器制动效能热衰退明显的问题。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:
[0007]—种盘式车辆制动器用热管均温散热装置，包括两个相对设置的刹车盘I构成的制动盘，分别在该两个刹车盘I相向的面上设有呈环状排列的热管阵列，热管阵列通过刹车盘上开设的热管槽11以面接触的方式固定在刹车盘I上。所述刹车盘I的内周开设有多个呈环状排列的散热孔6。热管的管体内周壁具有烧结层。
[0008]热管阵列由多根直热管8或者多根U形热管9构成。
[0009]在U形热管9的管体上设置有散热翅片10 ;或者在U形热管9相对的两根管体之间设置有多孔散热结构12。
[0010]热管与刹车盘I之间的固定方式采用压铆式、螺钉或者锡焊。
[0011]热管的管体材料为铜，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。
[0012]U形热管9与散热翅片10之间采用压铆式或锡焊式固定连接。
[0013]U形热管9与多孔散热结构12之间采用压铆式或锡焊式固定连接。
[0014]本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果:
[0015]本热管均温散热装置，在刹车盘相向的面上设有呈环状排列的热管阵列，热管阵列通过刹车盘上开设的热管槽以面接触的方式固定在刹车盘上。这种结构特征达到降低制动盘表面瞬间最高温度，减小制动盘表面沿径向温度梯度，降低制动盘表面平均温度的目的。
[0016]热管除了具有均温作用外，其上的散热翅片和多孔散热结构还增加了散热面积，更进一步提高了散热面积，降低制动盘温度。
[0017]由于制动盘会随着车辆运动而不断旋转，因而环境空气会从制动盘表面之间的部分风道进入制动盘，并从其余部分风道和呈环状排列的散热孔回归环境，同时带走制动盘上下表面、热管、散热翅片以及多孔散热材料的热量，对其进行冷却。
[0018]本热管均温散热装置，无需额外辅助动力源维持热管的运行，同时制动盘内不需增加额外运动部件，可靠性高避免了运动部件因磨损、碰撞等情况而出现故障的概率。
[0019]本热管均温散热装置，充分利用已有制动盘的结构，在刹车盘相对表面之间的风道内开设热管槽，无需对制动盘整体结构进行改变，适应性强，工艺简单，成本低。
[0020]本热管均温散热装置技术手段简便易行，制动盘均温性好、表面平均和瞬间温度低、结构简单、可靠性高、安装方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是盘式车辆制动器用热管均温散热装置整体外观示意图
[0022]图2是盘式车辆制动器用热管均温散热装置爆炸俯视图
[0023]图3是盘式车辆制动器用热管均温散热装置爆炸等轴测视图
[0024]图4是制动盘结构正视图
[0025]图5是图4中A-A剖视图
[0026]图6是U形热管圆周阵列示意图
[0027]图7是U形热管+散热翅片组合示意图
[0028]图8是U形热管+散热翅片圆周阵列组合示意图
[0029]图9是U形热管+多孔散热结构组合示意图
[0030]图10是U形热管+多孔散热结构圆周阵列示意图
[0031]图中编号:1为制动盘，2为制动钳，3为制动钳固定支架，4为摩擦片，5轮毂，6为散热孔，7为活塞,8为直热管(即，“一”字形结构热管)，9为U形热管，10为散热翅片，11为热管槽，12为多孔散热结构。
【具体实施方式】
[0032]下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
[0033]实施例
[0034]如图1至图10所示。本发明盘式车辆制动器用热管均温散热装置，包括两个相对设置的刹车盘I构成的制动盘；分别在该两个刹车盘I相向的面上设有呈环状排列的热管阵列，热管阵列通过刹车盘上开设的热管槽11以面接触的方式固定在刹车盘I上。所述刹车盘I的内周开设有多个呈环状排列的散热孔6。
[0035]如图2、6所示。热管阵列由多根直热管8或者多根U形热管9构成。
[0036]如图7、8所示。在U形热管9的管体上设置有散热翅片10。
[0037]如图9、10所示。也可在U形热管9相对的两根管体之间设置有多孔散热结构12。
[0038]热管与刹车盘I之间的固定方式采用压铆式(实现过盈配合)、螺钉或者锡焊。压铆式，该方式连接可靠性高；螺钉固定式，该方式连接允许反复拆卸；锡焊式，即热管与经过表面镀镍处理的刹车盘进行锡焊连接，该方式接触热阻小。
[0039]热管的管体材料为铜，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，而且热管冷端之间的温差不能够大于20°C。热管的管体内周壁具有烧结层，增加传热效率。
[0040]U形热管9与散热翅片10之间采用压铆式或锡焊式固定连接。
[0041]U形热管9与多孔散热结构12之间也可采用压铆式或锡焊式固定连接。
[0042]上述所提到的各种方案皆可依据实际需要任意组合使用，热管和热管槽个数和排布位置亦是可变的，同时散热翅片和多孔散热结构的材料选择和结构亦是可变的。
[0043]当车辆在运行过程中发生制动动作时，液压油推动制动钳内的活塞运动，使摩擦片与刹车盘I表面接触，并发生摩擦，从而为车辆提供制动力，同时制动盘发生摩擦的区域瞬间产生大量的热，并逐渐扩散至整个制动盘表面，制动盘温度升高。此时热管连通刹车片的高温区(发生摩擦的地方)和低温区(远离摩擦的地方)，同时在高温区域热管蒸发段内的工质吸热气化，并流向冷凝段，而在低温区域工质在热管冷凝段内冷却液化，并回流至蒸发段，完成工作循环。
[0044]在这个循环过程中，高温区的热量通过热管迅速传导至低温区，提高了整个制动盘的均温性。此外，热管上的散热翅片或多孔散热结构也进一步提高了散热面积，降低制动盘温度。由于制动盘会随着车辆运动而不断旋转，因而环境空气会从制动盘上下表面之间的部分风道进入制动盘，并从其余部分风道和散热孔回归环境，同时带走制动盘上下表面、热管、散热翅片以及多孔散热结构的热量，对其进行冷却。
[0045]如上所述，便可较好地实现本发明。
[0046]本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种盘式车辆制动器用热管均温散热装置，包括两个相对设置的刹车盘I构成的制动盘，其特征在于:分别在该两个刹车盘(I)相向的面上设有呈环状排列的热管阵列，热管阵列通过刹车盘上开设的热管槽(11)以面接触的方式固定在刹车盘(I)上。
2.根据权利要求1所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:热管阵列由多根直热管(8)或者多根U形热管(9)构成。
3.根据权利要求2所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:在U形热管(9)的管体上设置有散热翅片(10)。
4.根据权利要求2所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:在U形热管(9)相对的两根管体之间设置有多孔散热结构(12)。
5.根据权利要求1至5中任一项所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:所述刹车盘(I)的内周开设有多个呈环状排列的散热孔(6)。
6.根据权利要求5所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:热管与刹车盘(I)之间的固定方式采用压铆式、螺钉或者锡焊。
7.根据权利要求5所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:热管的管体材料为铜，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。
8.根据权利要求7所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:热管的管体内周壁具有烧结层。
9.根据权利要求3所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:U形热管(9)与散热翅片(10)之间采用压铆式或锡焊式固定连接。
10.根据权利要求4所述的盘式车辆制动器用热管均温散热装置，其特征在于:U形热管(9)与多孔散热结构(12)之间采用压铆式或锡焊式固定连接。
【文档编号】B60T5/00GK104192101SQ201410436239
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】简弃非, 赵阳 申请人:华南理工大学