一种偏心轴式湿式多盘制动器的制作方法

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种偏心轴式湿式多盘制动器。

背景技术：

汽车制动器是汽车最重要的组成部分之一，其制动性能直接影响到汽车行驶的安全性，制动器是按照需求使汽车减速或在最短的距离内停车，主要分为鼓式和盘式两种。鼓式制动器车虽然成本低、防尘，但是其尺寸大、质量重，不易散热，湿式制动器散热好，而且制动稳定性好，尺寸和重量小。湿式制动器中的多盘湿式制动器是一种摩擦片工作在浸油封闭环境中的湿式制动器，它具有制动力矩大、使用寿命长、抗衰退及抗污染能力强、免维修等优点，因此在工程车辆的制动系统中应用日益广泛。

但是现有的湿式多盘制动器结构复杂，虽然能实现制动功能，但是存在很多问题，可靠性较低，成本高昂，阻碍湿式多盘制动器的推广使用。例如申请号为201520762901.4的中国专利公开了一种液压回位多盘湿式制动器，其制动活塞及密封装置均布置在制动器湿式制动器壳体内，制动器缸体上设置有制动油液压腔体，在制动过程中频繁制动，导致制动器温度过高，致使制动油液温度过高容易气化，在制动管中产生气阻，延长制动反应时间甚至降低制动力矩，严重影响制动安全性，其次温度过高会导致制动活塞的密封圈失效，失去密封作用导致制动液泄漏，制动管路压力流失，进而导致制动失效。因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理的湿式多盘制动装置，本发明是一种能够实现行驶制动、驻车制动以及紧急制动三个功能的湿式多盘制动器，通过将制动活塞及制动油液腔体设置于制动器外部，解决了湿式制动器零部件及制动油液温度过高、密封性差等问题，从而提高了制动器的工作可靠性，后期维护方便，保证了车辆的运行安全。同时本装置可以完全适用汽车本有的制动控制系统，大幅度降低安装成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种偏心轴式湿式多盘制动器，其结构简单、设计合理，通过将液压缸设置在湿式制动器外部，彻底解决了由于连续制动产生的高温而导致内置活塞密封老化、漏油的问题，降低了湿式制动器的故障，同时能够实现行驶制动、驻车制动以及紧急制动三个功能，又大大降低液压系统压力或者制动踏板操纵力，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种偏心轴式湿式多盘制动器，其特征在于：包括湿式制动器和设置在湿式制动器外部的液压缸和传动机构，所述液压缸包括驻车制动机构和行车制动机构，所述驻车制动机构包括驻车制动缸体和设置在驻车制动缸体内的驻车制动活塞杆和碟簧组，所述驻车制动活塞杆为内部中空结构，所述碟簧组的一端与驻车制动缸体相接触，所述碟簧组的另一端套在驻车制动活塞杆中，所述行车制动机构包括行车制动活塞杆、底端与驻车制动缸体开口端配合的行车制动缸体和设置在行车制动缸体内的活塞杆回位弹簧，所述行车制动缸体开口端设置有行车制动缸盖，所述驻车制动缸体的底端和驻车制动活塞杆的活塞头上均设置有第一行车制动活塞杆通孔，所述行车制动缸体的底端设置有第二行车制动活塞杆通孔，所述行车制动活塞杆的活塞轴穿过所述第一行车制动活塞杆通孔伸出驻车制动缸体，所述行车制动活塞杆的活塞头通过第二行车制动活塞杆通孔与活塞杆回位弹簧相接触，所述行车制动活塞杆与驻车制动活塞杆固定连接，所述驻车制动活塞杆的活塞头、行车制动缸体的底端和驻车制动缸体的侧壁形成驻车制动液室，所述驻车制动液室在驻车制动缸体的侧壁上开设有驻车制动油孔，所述行车制动活塞杆的活塞头、行车制动缸体的底端和行车制动缸体的侧壁形成行车制动液室，所述行车制动液室在行车制动缸体的侧壁上开设有行车制动油孔；所述传动机构包括万向节、与万向节传动连接的连杆、与连杆传动连接的调整臂和与调整臂键连接的偏心轴，所述万向节与行车制动活塞杆伸出驻车制动缸体的活塞轴固定连接，所述旋转臂与偏心轴的偏心比为i，所述旋转臂与连杆的夹角为角α°，所述连杆与万向节的夹角为角β°，所述偏心比i、角α°和角β°满足i×cosα×sinβ>1。

上述的一种偏心轴式湿式多盘制动器，其特征在于：所述湿式制动器包括湿式制动器壳体和与湿式制动器壳体可拆卸连接的湿式制动器盖板，所述湿式制动器壳体内设置有制动压盘和摩擦副，所述湿式制动器盖板内设置有旋转盘，所述湿式制动器盖板上设置有供偏心轴穿过的偏心轴通孔，所述旋转盘与偏心轴固定连接，所述制动压盘的一侧设置有多个制动螺旋楔形槽，所述制动螺旋楔形槽内设置有滚珠，所述旋转盘上设置有滚珠通孔，所述制动压盘的另一侧连接有制动压盘回位弹簧，所述制动压盘回位弹簧与湿式制动器壳体相接触，所述摩擦副包括静摩擦片和动摩擦片，所述静摩擦片与湿式制动器壳体连接，所述动摩擦片与传动轴固定连接。

上述的一种偏心轴式湿式多盘制动器，其特征在于：还包括多个制动间隙调整件，所述制动间隙调整件的一端与旋转盘固定连接，所述制动间隙调整件的另一端与制动压盘活动连接。

上述的一种偏心轴式湿式多盘制动器，其特征在于：所述湿式制动器盖板上设置有多个与制动螺旋楔形槽位置相对、旋转方向相同的盖板螺旋楔形槽。

上述的一种偏心轴式湿式多盘制动器，其特征在于：包括液压缸支撑架和套在偏心轴上的支撑法兰，所述液压缸支撑架包括套在偏心轴上的支撑套和与支撑套固定连接的支撑板，所述支撑板与驻车制动缸体的缸板固定连接，所述支撑法兰的一端与液压缸支撑架固定连接的，所述支撑法兰的另一端与湿式制动器盖板固定连接。

上述的一种偏心轴式湿式多盘制动器，其特征在于：还包括设置在行车制动缸体外部的解锁螺钉和锁紧螺母，所述行车制动缸盖上设置有供解锁螺钉通孔，所述解锁螺钉的内端穿过解锁螺钉通孔抵在驻车制动活塞杆的活塞头上，所述解锁螺钉的外端与锁紧螺母紧固连接。

上述的一种偏心轴式湿式多盘制动器，其特征在于：所述驻车制动缸体的侧壁上设置有出气孔，所述湿式制动器壳体上设置有冷却油出口和排气螺钉。

上述的一种偏心轴式湿式多盘制动器，其特征在于：所述制动间隙调整件为调整螺栓。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计合理，实现及使用操作方便。

2、本发明通过将液压缸设置在湿式制动器外部，没有湿式制动器内置活塞，避免了制动活塞密封圈温度过高引起老化导致密封失效、制动油液温度过高在制动管路中气化产生气阻和密封圈失效失去密封作用导致漏油进而导致制动失效，从而提高了湿式制动器的工作可靠性，避免出现安全事故，后期维护方便，保证了车辆的运行安全；除此之外，将液压缸设置在湿式制动器外部，当发生制动密封失效时，无需将湿式制动器内部拆开进行维修，只需要对液压缸进行维修即可，便于操作，不影响汽车工作效率。

3.本发明为偏心轴式结构，旋转臂与偏心轴偏心比i、旋转臂与连杆的夹角α°和连杆与万向节的夹角β°满足i×cosα×sinβ>1，使行车制动活塞杆的拉力小于偏心轴作用在旋转盘上的推力，既实现了制动，又大大降低液压系统压力或者制动踏板操纵力，便于操作。

4、本发明功能齐全，通过液压缸的结构能够实现行驶制动、驻车制动以及紧急制动三个功能，避免了有些湿式多盘制动器仅能实现行车制动，功能不足，需要再给汽车安装驻车制动装置的麻烦。

5、本发明适用汽车本有的制动控制系统，不需要再对汽车原有结构作大幅度的改变，便于安装，降低成本。

综上所述，本发明结构简单、设计合理，通过将液压缸设置在湿式制动器外部，彻底解决了由于连续制动产生的高温而导致内置活塞密封老化、漏油的问题，降低了湿式制动器的故障，同时能够实现行驶制动、驻车制动以及紧急制动三个功能，又大大降低液压系统压力或者制动踏板操纵力，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明旋转臂、连杆和万向节的安装示意图。

图3为本发明液压缸的结构示意图。

图4为本发明湿式制动器的结构示意图。

图5为本发明湿式制动器盖板、滚珠和制动压盘的安装示意图。

图6为本发明制动压盘的结构示意图。

图7为本发明旋转盘的结构示意图。

附图标记说明:

1—湿式制动器壳体； 2—湿式制动器盖板； 3—冷却油出口；

4—制动间隙调整件； 5—排气螺钉； 6—支撑法兰；

7—液压缸支撑架； 8—旋转臂； 9—偏心轴；

10—连杆； 11—万向节； 12—行车制动活塞杆；

13—驻车制动缸体； 13-1—驻车制动油孔； 13-2—出气孔；

14—行车制动缸体； 14-1—行车制动油孔； 15—解锁螺钉；

16—锁紧螺母； 17—驻车制动活塞杆； 18—碟簧组；

19—活塞杆回位弹簧； 20—行车制动缸盖； 21—轮毂；

22—轴承； 23—传动轴； 24—密封圈；

25—制动压盘； 26—摩擦副； 27—旋转盘；

28—连接法兰； 29—花键轴； 30—制动螺旋楔形槽；

31—盖板螺旋楔形槽； 32—滚珠；

33—制动压盘回位弹簧； 34—滚珠通孔。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明包括湿式制动器和设置在湿式制动器外部的液压缸和传动机构，所述液压缸包括驻车制动机构和行车制动机构，所述驻车制动机构包括驻车制动缸体13和设置在驻车制动缸体13内的驻车制动活塞杆17和碟簧组18，所述驻车制动活塞杆17为内部中空结构，所述碟簧组18的一端与驻车制动缸体13相接触，所述碟簧组18的另一端套在驻车制动活塞杆17中，所述行车制动机构包括行车制动活塞杆12、底端与驻车制动缸体13开口端配合的行车制动缸体14和设置在行车制动缸体14内的活塞杆回位弹簧19，所述行车制动缸体14开口端设置有行车制动缸盖20，所述驻车制动缸体13的底端和驻车制动活塞杆17的活塞头上均设置有第一行车制动活塞杆通孔，所述行车制动缸体14的底端设置有第二行车制动活塞杆通孔，所述行车制动活塞杆12的活塞轴穿过所述第一行车制动活塞杆通孔伸出驻车制动缸体13，所述行车制动活塞杆12的活塞头通过第二行车制动活塞杆通孔与活塞杆回位弹簧19相接触，所述行车制动活塞杆12与驻车制动活塞杆17固定连接，所述驻车制动活塞杆17的活塞头、行车制动缸体14的底端和驻车制动缸体13的侧壁形成驻车制动液室，所述驻车制动液室在驻车制动缸体13的侧壁上开设有驻车制动油孔13-1，所述行车制动活塞杆12的活塞头、行车制动缸体14的底端和行车制动缸体14的侧壁形成行车制动液室，所述行车制动液室在行车制动缸体14的侧壁上开设有行车制动油孔14-1；所述传动机构包括万向节11、与万向节11传动连接的连杆10、与连杆10传动连接的调整臂8和与调整臂8键连接的偏心轴9，所述万向节11与行车制动活塞杆12伸出驻车制动缸体13的活塞轴固定连接，所述旋转臂8与偏心轴9的偏心比为i，所述旋转臂8与连杆10的夹角为角α°，所述连杆10与万向节11的夹角为角β°，所述偏心比i、角α°和角β°满足i×cosα×sinβ>1。

如图1、图4、图5、图6和图7所示，本实施例中，所述湿式制动器包括湿式制动器壳体1和与湿式制动器壳体1可拆卸连接的湿式制动器盖板2，所述湿式制动器壳体1内设置有制动压盘25和摩擦副26，所述湿式制动器盖板2内设置有旋转盘27，所述湿式制动器盖板2上设置有供偏心轴9穿过的偏心轴通孔，所述旋转盘27与偏心轴9固定连接，所述制动压盘25的一侧设置有多个制动螺旋楔形槽30，所述制动螺旋楔形槽30内设置有滚珠32，所述旋转盘27上设置有滚珠通孔34，所述制动压盘25的另一侧连接有制动压盘回位弹簧33，所述制动压盘回位弹簧33与湿式制动器壳体1相接触，所述摩擦副26包括静摩擦片和动摩擦片，所述静摩擦片与湿式制动器壳体1连接，所述动摩擦片与传动轴23固定连接。

如图1所示，本实施例中，还包括多个制动间隙调整件4，所述制动间隙调整件4的一端与旋转盘27固定连接，所述制动间隙调整件4的另一端与制动压盘25活动连接。

如图5所示，本实施例中，所述湿式制动器盖板2上设置有多个与制动螺旋楔形槽30位置相对、旋转方向相同的盖板螺旋楔形槽31。

如图1所示，本实施例中，包括液压缸支撑架7和套在偏心轴9上的支撑法兰6，所述液压缸支撑架7包括套在偏心轴9上的支撑套和与支撑套固定连接的支撑板，所述支撑板与驻车制动缸体13的缸板固定连接，所述支撑法兰6的一端与液压缸支撑架7固定连接的，所述支撑法兰6的另一端与湿式制动器盖板2固定连接。

如图1和图3所示，本实施例中，还包括设置在行车制动缸体14外部的解锁螺钉15和锁紧螺母16，所述行车制动缸盖20上设置有供解锁螺钉通孔，所述解锁螺钉15的内端穿过解锁螺钉通孔抵在驻车制动活塞杆12的活塞头上，所述解锁螺钉15的外端与锁紧螺母16紧固连接。

如图1所示，本实施例中，所述驻车制动缸体13的侧壁上设置有出气孔13-2，所述湿式制动器壳体1上设置有冷却油出口3和排气螺钉5。

本实施例中，所述制动间隙调整件4为调整螺栓。

具体实施时，轴承22通过传动轴23与轮毂21连接，轮毂21的内侧设置有湿式制动器壳体1，制动压盘26和静摩擦片与湿式制动器壳体1连接。湿式制动器壳体1、湿式制动器盖板2和汽车后桥的桥壳组成密封空间，内部充有冷却油，液压缸具有行驶制动、驻车制动以及紧急制动三个功能。

当车辆驻车制动时，碟簧组18由于弹簧压力将驻车制动活塞杆17向驻车制动缸体13的开口端推动，驻车制动活塞杆17与行车制动活塞杆12固定连接，因此驻车制动活塞杆17推动行车制动活塞杆12向右移动，压缩活塞杆回位弹簧19，同时行车制动活塞杆12带动万向节11向驻车制动缸体13的开口端移动，万向节11推动连杆10运动，连杆10带动调整臂8转动，调整臂8与偏心轴9花键连接，偏心轴9带动旋转盘27旋转，旋转盘27带动滚珠32朝着制动楔形螺旋槽30和盖板楔形螺旋槽31的浅口位置处旋转，从而压紧制动压盘26，制动压盘26与制动压盘回位弹簧33相接，因此制动压盘回位弹簧33处于压缩状态，制动压盘26带动静摩擦片朝着动摩擦片的方向运动，从而使摩擦副25的静摩擦片和动摩擦片压紧，然后使旋转的动摩擦片停止运动，从而实现驻车制动。

当车辆启动时，需要解除驻车制动，此时松开驻车制动阀，从驻车制动油孔13-2处进入高压油，高压油作用在驻车制动液室内，从而推动驻车制动活塞17克服碟簧组18压力，向驻车制动缸体13的缸底方向移动，驻车制动活塞杆17对行车制动活塞12向驻车制动缸体13的开口端的推力消失，由于活塞杆回位弹簧19在驻车制动中处于被压缩状态，因此当行车制动活塞12对活塞杆回位弹簧19的压力消失后，活塞杆回位弹簧19的恢复力会推动行车制动活塞杆12恢复原位，行车制动活塞12带动万向节11向远离驻车制动缸体13的开口端移动，万向节11推动连杆10运动，连杆10带动调整臂8转动，调整臂8与偏心轴9键连接，偏心轴9带动旋转盘27旋转，旋转盘27带动滚珠32朝着制动楔形螺旋槽30和盖板楔形螺旋槽31的深口位置处旋转，从而松开制动压盘26，由于制动压盘回位弹簧33在驻车制动中处于被压缩状态，因此当制动压盘26对制动压盘回位弹簧33的压力消失后，制动压盘回位弹簧33的恢复力会推动制动压盘26退回原位，制动压盘26带动静摩擦片朝着远离动摩擦片的方向运动，从而使摩擦副25的静摩擦片和动摩擦片分离，汽车解除驻车制动，开始启动。

当车辆在行驶过程中需要制动时，驾驶员踩下制动踏板，从行车制动油孔14-1进入高压油，高压油作用在行车制动液室内，高压油推动行车制动活塞杆12的活塞头向行车制动缸体14的开口端移动，行车制动活塞杆12压缩活塞杆回位弹簧19，因此活塞杆回位弹簧19在行驶过程中处于压缩状态，行车制动活塞杆12带动万向节11向驻车制动缸体13的开口端移动，万向节11推动连杆10运动，连杆10带动调整臂8转动，调整臂8与偏心轴9键连接，偏心轴9带动旋转盘27旋转，旋转盘27带动滚珠32朝着制动楔形螺旋槽30和盖板楔形螺旋槽31的浅口位置处旋转，从而压紧制动压盘26，制动压盘26与制动压盘回位弹簧33相连接，因此制动压盘回位弹簧33处于压缩状态，制动压盘26带动静摩擦片朝着动摩擦片的方向运动，从而使摩擦副25的静摩擦片和动摩擦片压紧，然后使旋转的动摩擦片停止运动，从而实现行车制动。

当汽车行驶过程中，驻车制动液室一旦泄漏失压，需要紧急制动，高压油将从驻车制动油孔13-2泄漏，高压油对驻车制动活塞17活塞头的推力减小，碟簧组18将推动驻车制动活塞17向驻车制动缸体13的开口端移动，从而推动行车制动活塞杆12向行车制动缸体14的开口端移动，行车制动活塞杆12带动万向节11向驻车制动缸体13的开口端移动，万向节11推动连杆10运动，连杆10带动调整臂8转动，调整臂8与偏心轴9花键连接，偏心轴9带动旋转盘27旋转，旋转盘27带动滚珠32朝着制动楔形螺旋槽30和盖板楔形螺旋槽31的浅口位置处旋转，从而压紧制动压盘26，制动压盘26带动静摩擦片朝着动摩擦片的方向运动，从而使摩擦副25的静摩擦片和动摩擦片压紧，然后使旋转的动摩擦片停止运动，实现紧急制动功能。

当发动机故障，不能向驻车制动液室提供高压油时，无法解除驻车制动功能而导致无法行车时，可以松开缩进螺母16，把机械解锁螺钉15向内拧紧，机械解锁螺钉15克服碟簧组18的弹力，推动驻车制动活塞杆17向驻车制动缸体13的缸底方向移动，驻车制动活塞杆17带动行车制动活塞12向驻车制动缸体13的缸底方向移动，从而松开制动压盘26，使摩擦副25的静摩擦片和动摩擦片分离，达到解除驻车制动的目的。

由于行车制动活塞杆12的拉力P为偏心轴9作用在旋转盘27上的推力，因此，需要确保旋转臂8与偏心轴9偏心比i、旋转臂8与连杆10的夹角α°和连杆10与万向节11的夹角β°满足i×cosα×sinβ>1，即可实现F<P，既实现了制动，又大大降低液压系统压力或者制动踏板操纵力，本实施例中，取α°＝17°，β°＝90°，i＝7。

通过在湿式制动器盖板2上设置盖板螺旋楔形槽31，在制动压盘25上设置制动螺旋楔形槽30，滚珠32通过旋转盘27上的滚珠通孔34，滚珠32的一部分置于盖板螺旋楔形槽31内，滚珠32的另一部分置于制动螺旋楔形槽30内，通过双楔形槽的设置，增加了滚珠32的运动间距，制动效果好。

经过一段时间的使用后，由于动摩擦片与静摩擦片会产生磨损量，导致摩擦片间的制动间隙会大于初始值，制动时，由于需要克服增大的制动间隙，因此制动反应时间增长，延长了制动距离，影响停车安全。因此设置制动间隙调整件4，本实施例中，制动间隙调整件4为调整螺栓，当制动间隙增大时，旋转调整螺栓，调整制动压盘25与旋转盘27之间距离，起到调节摩擦片间制动间隙的作用，从而缩短制动反应时间，提高了制动可靠性，使用效果好。

由于液压缸和湿式制动器中的部件都要移动，为了保持移动过程中的通畅，在驻车制动缸体13上设置出气孔13-2，在湿式制动器壳体1上设置排气螺钉5。

以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。