专利名称：具有支撑柱的液冷制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液冷制动器，并且更具体地涉及其中支撑柱用来提供 轻质然而坚固的支撑壳体的液冷制动器。
背景技术：
常规液冷盘式制动器包括绕着旋转轴布置的固定壳体。多个摩擦 片结合至壳体并且相对于壳体固定以防旋转，但是相对于壳体轴向地 可移动。这些摩擦盘限定冷却液通过其进行循环的流体罩。另外的多 个摩擦片被结合至轴用来与之旋转并且相对于轴轴向地可移动。结合 至轴的片与结合至壳体的片交错。制动器传动装置布置于制动器的一 个轴向端处并且在轴向上施加力以将片带入彼此相接触。
用于常规液冷制动器的壳体通常包括一个或多个环绕摩擦片的 环。这些环通常是实心的，相对沉重并且必须定制以适应制动器的直 径。其它常规液冷制动器已经避免了所述环并且替代使用多个在制动 器的端板之间延伸的销。然而，这个布置是不利的，因为需要销来给 制动器提供结构支撑并且在制动器的操作期间吸收在销上产生不适当 应变的制动力。
本发明人在这里已经认识到需要一种制动器，其最小化和/或避免 一个或多个上述缺陷。
发明内容
本发明提供一种具有改进的结构支撑的液冷制动器。 根据本发明的制动器包括绕着从动轴布置的第一和第二端板。从 动轴绕着旋转轴线旋转并且第一和第二端板彼此轴向地隔开。多个轴 向地延伸的销连接第一和第二端板。第一摩擦片结合至从动轴用来与之旋转并且相对于从动轴轴向地可移动。第二摩擦片结合至所述多个 销。第二摩擦片相对于所述多个销固定以防旋转但是相对于所述多个 销轴向地可移动。第二摩擦片限定构造为用于流体通过的流体罩。压 力板构造为用来朝着第一和第二摩擦片在第一轴向上选择性地移动。 第一支撑柱布置于所述多个销的第一销的径向外部并且在第一和第二 端处分别固定至所述第一和第二端板。另外的支撑柱可布置于多个销 的另外相应销的径向外部并且被固定至第一和第二端板。
根据本发明的制动器相对于常规液冷制动器显示了显著的改进。 尤其，该创造性的制动器的端板之间支撑柱的使用降低了销上的应变， 并且提供了具有坚固但轻质并且可缩放的改进结构支撑的壳体。
本发明的这些和其它优点对于本领域技术人员而言将从下面的详 细描述和借助示例示出本发明特点的附图中变得明显。
图l是根据本发明的制动器的透视图。
图2是图1的制动器沿着线2-2截取的横截视图。
图3是图1的制动器的分解透视图。
图4是图1的制动器的一部分的透视图。
图5是图1的制动器的支撑柱的横截视图。
具体实施例方式
现在参照附图，其中相同的附图标记用来指示各个视图中的相同 部件，图1示出根据本发明的制动器10。制动器10可提供用于重型 工业使用(例如，石油钻探设备)。参照图2-3,制动器10包括端盖 组件12, 14、销16以及两组摩擦片18A-B、 20A-D。参照图1和3， 根据本发明的制动器10还包括支撑柱22和防护件24。
参照图2，端盖组件12包围制动器10的一个端部并且包括端板 26。板26可由常规金属和金属合金制成。板26是环状的并且绕着驱 动轴(未示出)的旋转轴线28布置。板26可包括每个构造为接收相应销16的多个阶梯状直径孔30。板26还可限定多个孔32，孔32构 造为接收用来将制动器10安装至另一个物体的紧固件(未示出)。
端盖组件14包围制动器IO相对于端盖组件12的相对轴向端并且 提供用于制动传动装置的支撑。组件14包括端板34、可膨胀软外壳 36以及压力板38。
端板34在构造上是环状的并且绕着轴28布置。板34可由常规的 金属和金属合金制成。板34包括多个与板26中的孔30对准并且构造 为接收销16的孔40。参照图1和3，板34还可在与板26中的相应孔 (未示出)对准的每个孔40的任一侧上限定孔42,用于下面描述的目 的。再次参照图2，板34还限定构造为接收软外壳36的环状凹陷44 以及一个或多个轴向孔46，气压或液压流体经由软管(未示出)通过 上述轴向孔46被提供到软外壳36。
软外壳36顶靠在板38上以在轴向上(图2中向左)移动板38。 软外壳36是现有技术中常规的并且布置于端板34的凹陷44内。在流 体被供应至软外壳36时，软外壳36膨胀并且在轴向上推动压力板38， 以压缩并且引起摩擦片18A-D、 20A-D的啮合。在流体压力从软外壳 36移除时，布置于销16周围的弹簧48偏压摩擦片20A-B和20C-D 远离彼此并且将摩擦片18A-B朝着它们的原始位置偏压。
压力板38啮合摩擦板20D，并且在流体被供应至软外壳36时， 在轴向上(图2中向左)推动摩擦片20D以压缩摩擦片18A-B、20A-D。 板38可由常规的金属和金属合金制成。板38是环状的并且绕着轴26 布置。板38构造为接收销16以使得板38能相对于销16轴向移动， 但是防止相对于销16旋转。尤其，并且参照图3，板38可包括径向 向外延伸的凸缘39，限定构造为接收销16以防止板38旋转的半圆形 凹陷。
再次参照图2，销16提供用于摩擦片20A-D的安装结构以及用于 制动器10的结构支撑。销16是现有技术中常规的。销16从端板26 轴向地延伸至端板34以连接端板26、 34。每个销16可在抵接形成于 端板26的相应孔30中的肩部的一端处包4舌头部50。每个销16还包括终止于螺旋端部54中的柄部52。每个销16的柄部52构造为被接 收于摩擦片20A-D中的对准孔径中并且还支撑摩擦片20A-B之间以及 摩擦片20C-D之间的弹簧48。螺母56和塾圏58可布置于每个销16 的端部54周围以建立端板组件12、 14以及摩擦片18A-B、 20A-D的 初始轴向位置。在示出的实施例中，提供四个销16。然而，应当理解 到，销16的数量可根据制动器的具体要求来改变。
提供摩擦片18A-B用以将制动扭矩从摩擦片20A-D传递至从动轴 (未示出)。摩擦片18A-B可由常规的金属和金属合金制成，比如铁和 铜。通过分别使用在片18A-B的径向内表面上以及毂60的径向外表 面上的花键齿，片18A-B结合至固定于从动轴(或直接固定至轴)的 毂60。片18A-B可包括由紧固件(未示出)(比如螺栓或螺钉)连接 至片18A-B的每侧的常规摩擦材料62。虽然仅两个片18A-B在所示 实施例中示出，应当理解到另外的片18能与另外的片20交错以增大 制动扭矩。
提供摩擦片20A-D用以在片18A-B、 20A-D啮合时将制动扭矩传 递至摩擦片18A-B以及从动轴。参照图3,摩擦片20A-D具有多个圆 周地隔开的径向向外的突起片64，突起片64具有构造为接收销16的 孔径66。这样，片20A-D相对于销16被固定以防其旋转，但是相对 于销16可轴向地移动。再次参照图2,每个摩擦片20A-D包括一个或 多个盖板68以及流体罩70。盖板68是现有技术中常规的并且可以由 包括铁或铜的各种常规金属和金属合金制成。板68封闭在流体罩70 中限定的流体通道并且可使用紧固件(未示出X比如螺栓或螺钉或销) 连接至流体罩70。提供流体罩70用以允许用于如制动器10内的冷却 液(比水或另一种常规液体)的循环，以允许用于制动器10内产生的 摩擦热的传递。罩70是现有技术中常规的并且包括环状本体，该环状 本体限定液体通过其进行循环的流体歧管。罩70可限定多个同心的流 动通道72以及将同心通道72布置为与流体入口 76和出口 (未示出) 流体相通的径向流动通道74。在示出的实施例中，摩擦片20A布置于 制动器10的一个轴向端处，摩擦片20D布置于制动器10的一个相对的轴向端处，并且摩擦片20B-C布置为与中间片20A，D背靠背。根据 本发明的一个方面，摩擦片20A-D构造相同以允许易于组装和制造。 虽然四个摩擦片20A-D在所示实施例中示出，应当容易理解，另外的 片20能与片18交错并且用来提供增大的制动扭矩。
再次参照图l和3，支撑柱22给制动器IO提供结构支撑并且提 供用于在制动器10的操作期间吸收制动力的装置。柱22可布置于每 个销16的径向外部并且在端板26、 34之间延伸。虽然柱22在相应销 16的径向外部在制动器10周围圆周地隔开，柱22无需是圆化形的或 弯曲的。如图4所示，在所示的实施例中，柱22在形状上是基本上矩 形的，具有基本上平的径向内表面和外表面78、 80。柱22可以是单 体(即，单片式)结构。每个柱22的径向内表面80限定构造为接收 摩擦片20A-D和弹簧48上的相应销16、键片64的凹陷82。柱22还 包括在表面78、 80之间在每个圆周端部处轴向地延伸的槽84、 86。 槽84、 86构造为接收防护件24的相应圆周端。参照图5，每个柱22 还可限定形成于柱22的每个轴向端中的轴向地延伸的闭合孔88、 90、 92、 94。孔88、 90、 92、 94构造为接收用来将柱22固定至端板26、 34的紧固件，比如螺栓、螺钉或销。孑L 88、 90、 92、 94可圓周地布 置于凹陷82和相应的槽84、 86之间。孔88、 92和90、 94可分别轴 向地对准。虽然螺栓或类似紧固件在所示实施例中用来将柱22紧固至 端板26、 34，应当理解到可使用其它紧固件(例如焊缝)并且柱22 可以各种方式连接至端板26、 34。还应当理解到，柱22能构造并且 定位为以便布置于不止一个销16的径向外部。所示布置提供了潜在的 重量更大降低，但是在不脱离本发明的精神的情况下能使用更大的柱。
再次参照图4,防护件24限制移动制动器10的部件的通路，以 防止外物损坏制动器IO或伤害使用者。防护件24可由包括钢的金属 或金属合金制成。防护件24在柱22之间在制动器10周围圆周地隔开。 防护件24的每个圆周端被接收于柱22的相应槽84、 86内并且从制动 器10的一个轴向端滑入槽84、 86。防护件24可以是通风的以允许热 散去以及降低重量。尤其，每个防护件24可包括在圆周方向上纵向地延伸的多个通风孔96。然而，应当理解到，通风孔96的数量、尺寸 和形状可改变。再次参照图1和3， 一个或多个防护件24还可包括定 尺寸为接收软管和连接器的孔径98，流体通过上述软管和连接器被提 供至入口 76并且通过流体罩70的出口被移去。
根据本发明的制动器相对于常规液冷制动器显示出显著的改进。 柱22提供结构支撑并且在制动器10的操作期间吸收制动力，从而移 除销16上的不适当应变。这样，制动器10能在没有由于使用实心环 而引起过度重量的情况下移除销16上的不适当应变。而且，所述柱能 用于不同直径的制动器上，提供可缩放的方案。
虽然本发明已经参照其一个或多个特殊实施例示出并且描述，本 领域的技术人员将理解到，各种变化和变型能在不脱离本发明的精神 和范围之下做出。
权利要求
1.一种制动器，其包括绕着从动轴布置的第一和第二端板，所述从动轴绕着旋转轴线旋转并且所述第一和第二端板彼此轴向地隔开；多个连接所述第一和第二端板的轴向地延伸的销；结合至所述从动轴用来与之旋转并且相对于所述从动轴轴向地可移动的第一摩擦片；结合至所述多个销并且相对于所述多个销固定防旋转但是相对于所述多个销轴向地可移动的第二摩擦片，所述第二摩擦片限定构造用于流体通过的流体罩；构造为用来朝着所述第一和第二摩擦片在第一轴向上选择性地移动的压力板；以及第一支撑柱，该第一支撑柱被布置于所述多个销的第一销的径向外部，并且在第一和第二端处分别被固定至所述第一和第二端板。
2. 根据权利要求l的制动器，其中，不是全部所述多个销的径向 外部布置所述第一支撑柱。
3. 根据权利要求l的制动器，其还包括第二支撑柱，该第二支撑 柱被布置于所述多个销的第二销的径向外部，并且在第一和第二端处 分别被固定至所述第一和第二端板。
4. 根据权利要求3的制动器，还包括连接至所述第一和第二支撑 柱的第一防护件，所述第一防护件被圆周地布置于所述第一和第二支 撑柱之间。
5. 根据权利要求4的制动器，其中所述第一和第二支撑柱中的每 个包括在一个圆周端处轴向地延伸的槽，所述第一和第二支撑柱的轴 向地延伸的槽朝着彼此开口并且构造为接收所述第一防护件的相对圆 周端。
6. 根据权利要求4的制动器，其中所述第一防护件是通风的。
7. 根据权利要求3的制动器，其中所述第二支撑柱与所述第一支撑柱圆周地隔开。
8. 根据权利要求l的制动器，其中所述第一支撑柱是单体结构。
9. 根据权利要求l的制动器，其中所述第一支撑柱在所述第一支 撑柱的径向向内侧面上限定构造为接收所述第 一销的凹陷。
10. 根据权利要求l的制动器，其中所述第一支撑柱限定第一和 第二轴向地延伸的孔，所述孔构造为接收将所述第一支撑柱的所述第 一和第二端固定至所述第一和第二端板的紧固件。
11. 根据权利要求l的制动器，还包括结合至所述多个销并且相第三和第四摩擦片，所述第三和第四摩擦片限定构造用于所述流体通 过的流体罩，其中所述第二摩擦片被布置为接近所述制动器的一个轴向端，所 述第三摩擦片被布置为接近所述制动器的另一个轴向端并且所述第四摩擦片被布置于所述第二和第三摩擦片中间，所述第二、第三和第四 摩擦片构造相同。
12. —种制动器，其包括绕着从动轴布置的第一和第二端板，所述从动轴绕着旋转轴线旋 转并且所述第一和第二端板彼此轴向地隔开；多个连接所述第一和第二端板的轴向地延伸的销；移动的第一摩擦片；于所述多个销轴向地可移动的第二摩擦片，所述第二摩擦片限定构造 为用于流体通过的流体罩；构造为用来朝着所述第一和第二摩擦片在第一轴向上选择移动的 压力板；以及多个支撑柱，所述多个支撑柱的每个支撑柱被布置于所述多个销 的相应销的径向外部并且在第一和第二端处分别被固定至所述第一和 第二端板。
13. 根据权利要求12的制动器，还包括多个防护件，每个防护件 圆周地布置于所述多个支撑柱的两个支撑柱之间并且连接至所述两个 支撑柱。
14. 根据权利要求13的制动器，其中所述多个支撑柱的每个支撑 柱包括定位于所述支撑柱的相对圆周端处的第一和第二轴向地延伸的 槽，所述第一轴向地延伸的槽构造为接收所述多个防护件的一个的圆 周端，并且所述第二轴向地延伸的槽构造为接收所述多个防护件的另 一个的圆周端。
15. 根据权利要求13的制动器，其中所述多个防护件的每个均是 通风的。
16. 根据权利要求12的制动器，其中多个支撑柱圆周地隔开。
17. 根据权利要求12的制动器，其中所述多个支撑柱的每个支撑 柱是单体结构。
18. 根据权利要求12的制动器，其中所述多个支撑柱的每个支撑 柱在所述支撑柱的径向向内的侧面上限定构造为接收所述多个销的相 应销的凹陷。
19. 根据权利要求12的制动器，其中所述多个支撑柱的每个支撑 柱限定第一和第二轴向地延伸的孔，所述孔构造为接收将所述第一支 撑柱连接至所述笫 一和第二端板的紧固件。
20. 根据权利要求12的制动器，还包括结合至所述多个销并且相第三和第四摩擦片，所述第三和第四摩擦片限定构造为用于流体通过 的流体罩，其中所述第二摩擦片被布置为接近所述制动器的一个轴向端，所 述笫三摩擦片被布置为接近所述制动器的另一个轴向端，并且所述第 四摩擦片被布置于所述第二和第三摩擦片中间，所述第二、第三和第 四摩擦片构造相同。
全文摘要
一种液冷制动器提供有壳体，壳体提供坚固但轻质的结构支撑。该制动器包括绕着从动轴布置并且彼此间轴向地隔开的端板(26，34)。多个轴向地延伸的销(16)连接端板。摩擦片(18a，18b)结合至从动轴用来与之旋转并且相对于从动轴轴向地可移动。另一摩擦片(20a)限定流体罩(70)并且结合至销(16)。摩擦片(20a)相对于销固定以防旋转但是轴向地可移动。压力板(38)构造为朝着第一和第二摩擦片选择性地移动。支撑柱(22)被布置于每个销(16)的径向外部并且固定至端板。支撑柱防止销上的不适当的应变。通风的防护件(24)还可定位于每对柱(22)之间以限定通向制动器内部工作部件的通路。
文档编号F16D65/853GK101622467SQ200880003823
公开日2010年1月6日 申请日期2008年1月29日 优先权日2007年2月2日
发明者G·R·梅森, I·N·哈康, R·S·戴维斯, R·W·梅伯里 申请人:华纳电气科技有限公司