一种终端制动装置

1.本发明涉及机械设备制动技术领域，特别是一种终端制动装置。


背景技术：

2.在工业设备、移动设备领域，往往需要对某个旋转机械设备进行持续制动。比如矿井提升机，当运输人员或设备下井时，需要持续对卷扬机进行制动减速，保证不超速失控。如在重型移动设备，工作在高速重载工况或者重载下坡工况，也需要对车轴进行持续的制动减速。为此，通常在设备上安装制动装置。目前，制动装置主要分为干式（鼓式）制动装置和湿式制动装置。
3.其中，鼓式制动装置主要的构成部分有：旋转的制动鼓和制动蹄块。通过制动蹄块和制动鼓之间的摩擦来消耗能量，并将其转化为热能，达到制动的目的。该类装置结构简单可靠，成本低廉，广泛应用于中重型设备的制动系统，例如货车的刹车系统。但是在某些极端工况下，产生的巨大热量则无法及时散掉，造成高温失效和摩擦部件的加速损耗。
4.因此，在重型工业设备或者移动设备，广泛应用湿式制动装置。该装置由多组旋转的动片及静止的静片交替叠加组成，动片和静片均放放置于封闭壳体内，旋转轴从壳体中心穿过，壳体内充满冷却液体，轴和壳体之间必须试用2套旋转密封件以密封冷却液体。对叠加的动片和静片施加压力，通过摩擦生热的方式达到制动的目的，冷却液体可以配置外部循环冷却，带走热量。该装置零部件数量众多、结构复杂，成本高。2套旋转密封件非常容易渗漏油，可靠性差，维修过程也较为复杂。
5.因此，如何进一步改进制动装置的结构已是本行业的一大研究方向。


技术实现要素：

6.为解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种终端制动装置，包括终端基座、制动鼓、第一制动蹄块、第二制动蹄块、蹄块支架、旋转驱动源和楔块杆；所述蹄块支架安装于所述终端基座上；所述第一制动蹄块和所述第二制动蹄块对称设置；所述第一制动蹄块和所述第二制动蹄块同侧的一端均为转动端，其同侧的另一端均为受力端；所述第一制动蹄块和所述第二制动蹄块的转动端分别通过转轴结构可旋转设置于所述蹄块支架上；所述楔块杆穿过所述蹄块支架的通孔且能够转动；所述楔块杆的一端设有扩距结构，且位于所述第一制动蹄块和所述第二制动蹄块的受力端之间的空隙处；所述楔块杆的另一端连接于所述旋转驱动源上；所述第一制动蹄块和所述第二制动蹄块均位于所述制动鼓的内侧；所述第一制动蹄块和所述第二制动蹄块内部均设有冷却介质流动通道。
7.在实施上述实施例时，进一步地，所述旋转驱动源的动力部件由流体压力驱动；所述旋转驱动源装配有调节手柄和比例阀。
8.在实施上述实施例时，进一步地，所述第一制动蹄块或所述第二制动蹄块的冷却介质流动通道均由一空心腔体和流体进出孔构成。
9.在实施上述实施例时，进一步地，所述第一制动蹄块或所述第二制动蹄块的冷却介质流动通道由若干凸出的散热肋流道和流体进出孔构成。
10.在实施上述实施例时，进一步地，所述散热肋流道设有树状放射结构。
11.在实施上述实施例时，进一步地，所述第一制动蹄块或所述第二制动蹄块的流体进出孔与冷却管路之间采用螺纹或法兰压块式连接，密封形式为静密封。
12.在实施上述实施例时，进一步地，所述第一制动蹄块或所述第二制动蹄块在与所述制动鼓接触的端面设有摩擦层。
13.在实施上述实施例时，进一步地，所述制动鼓在与所述第一制动蹄块和所述第二制动蹄块接触的内侧壁设有摩擦层。
14.在实施上述实施例时，进一步地，所述摩擦层采用烧结或铆接方式固定连接。
15.在实施上述实施例时，进一步地，还包括防尘盖；所述防尘盖安装于所述终端基座上且罩住所述蹄块支架。
16.与现有技术相比，本发明综合考虑了现有的鼓式制动装置和湿式制动装置的优缺点，发明了一种结构简单、使用可靠的终端制动装置，具有外部循环冷却且不具有旋转密封构造，性能优良，能广泛应用于工业设备、移动设备的制动领域，尤其是重型设备的制动领域。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明提供的终端制动装置的结构示意图；图2为隐藏制动鼓和防尘盖后的辅助示意图；图3为制动鼓与制动蹄块装配的下视角示意图；图4为制动鼓与制动蹄块装配的上视角示意图图5 为第二制动蹄块的一实施例结构示意图；图6 为设有散热肋流道的第二制动蹄块的实施例示意图；图7为摩擦片在制动蹄块的结构剖面图；图8为摩擦片在制动鼓的结构剖面图。
19.附图标识：1、终端基座；2、制动鼓；3a、第一制动蹄块；3a
‑
1、第一冷却流体进口；3a
‑
2、第一冷却流体出口；3a
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3、第一销轴孔；3b、第二制动蹄块；3b
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1、第二冷却流体进口；3b
‑
2、第二冷却流体出口；3b
‑
3、第二销轴孔；3b
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4、散热肋流道；4、蹄块支架；4a、第一销轴；4b、第二销轴；5、旋转驱动源；6、楔块杆；7、比例阀；8、管路；9、防尘盖；10、摩擦层。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明提供一种终端制动装置，包括终端基座1、制动鼓2、第一制动蹄块3a、第二制动蹄块3b、蹄块支架4、旋转驱动源5和楔块杆6；所述蹄块支架4安装于所述终端基座1上；所述第一制动蹄块3a和所述第二制动蹄块3b对称设置；所述第一制动蹄块3a和所述第二制动蹄块3b同侧的一端均为转动端，其同侧的另一端均为受力端；所述第一制动蹄块3a和所述第二制动蹄块3b的转动端分别通过转轴结构可旋转设置于所述蹄块支架4上；所述楔块杆6穿过所述蹄块支架4的通孔且能够转动；所述楔块杆6的一端设有扩距结构，且位于所述第一制动蹄块3a和所述第二制动蹄块3b的受力端之间的空隙处；所述楔块杆6的另一端连接于所述旋转驱动源5上；所述第一制动蹄块3a和所述第二制动蹄块3b均位于所述制动鼓2的内侧；所述第一制动蹄块3a和所述第二制动蹄块3b内部均设有冷却介质流动通道。
22.具体实施时，如图1—4所示，终端基座1为结构元件，其它部件均以终端基座1为安装载体；蹄块支架4中间开有安装孔，用于与终端基座1的凸台连接；第一制动蹄块3a在转动端处开有第一销轴孔3a
‑
3，蹄块支架4在对应位置设有第一销轴4a，第一制动蹄块3a通过第一销轴孔3a
‑
3和第一销轴4a的配合安装在蹄块支架4上，并能够绕第一销轴4a转动；第二制动蹄块3b在转动端处开有第二销轴孔3b
‑
3，蹄块支架4在对应位置设有第二销轴4b，第二制动蹄块3b通过第二销轴孔3b
‑
3和第二销轴4b的配合安装在蹄块支架4上，并能够绕第二销轴4b转动；蹄块支架4在对应第一制动蹄块3a及第二制动蹄块3b受力端的一侧开有通孔，楔块杆6穿过通孔，通孔直径大于楔块杆6的直径，楔块杆6的一端设置成螺旋状的端头构成扩距结构，螺旋状的端头位于第一制动蹄块3a及第二制动蹄块3b受力端的间隙处，楔块杆6转动时，螺旋状的端头可以将第一制动蹄块3a及第二制动蹄块3b受力端向外顶，带动第一制动蹄块3a及第二制动蹄块3b向外转动从而与制动鼓2的内侧壁发生摩擦；楔块杆6由旋转驱动源5驱动转动；第一制动蹄块3a及第二制动蹄块3b的内部还设有冷却介质流动通道，使用使，向冷却介质流动通道输入冷却介质，构成冷却循环回路，可以有效地带走第一制动蹄块3a及第二制动蹄块3b与制动鼓2摩擦产生的热量。
23.其工作方法为：操作人员通过旋转驱动源5推动楔块杆6旋转，楔块杆6头部的螺旋状端头分离第一制动蹄块3a和第二制动蹄块3b，使蹄块和制动鼓2压紧，产生摩擦制动力，摩擦产生热量，达到消耗能量的目的。
24.在上述过程中，冷却流体在第一制动蹄块3a和第二制动蹄块3b内部流动，起到冷
却的效果。
25.当需要结束制动时，操作人员通过旋转驱动源5拉动楔块杆6反向旋转，使第一制动蹄块3a、第二制动蹄块3b和制动鼓2为自由状态，不再提供制动力。
26.在实施上述实施例时，进一步地，所述旋转驱动源5的动力部件由流体压力驱动；所述旋转驱动源5装配有调节手柄和比例阀7。
27.具体实施时，旋转驱动源5由流体（气体或液体）的压力推动内部的活塞运动，从而推动楔块杆6转动；旋转驱动源5具有调节手柄和二位三通带的比例阀7。使用时，操作人员通过调节手柄，控制比例阀7，将旋转驱动源5与（气体或液压）压力源用管路8相连，并能按照手柄的比例为旋转驱动源5提供流体（气体或液体）压力。
28.其工作方法：操作人员通过下压调节手柄，控制比例阀7阀芯往图1中向下方向移动，流体（气体或液体）压力源与旋转驱动源5接通，提供流体压力，从而推动楔块杆6旋转。
29.在上述过程中，调节手柄下压的越深，则比例阀7为旋转驱动源5提供的流体压力也越大，即制动压力也越大。
30.当需要结束制动时，操作人员通过拔起调节手柄，控制比例阀7阀芯往图1中向上方向移动，旋转驱动源5与大气接通，流体的压力得到释放，从而拉动楔块杆6反向旋转。
31.在实施上述实施例时，进一步地，所述第一制动蹄块3a或所述第二制动蹄块3b的冷却介质流动通道均由一空心腔体和流体进出孔构成。
32.具体实施时，第一制动蹄块3a的内部具有中空结构，为连通的空心腔体，使用时，冷却介质从第一冷却流体进口3a
‑
1流入，进入空心腔体，再从第一冷却流体出口3a
‑
2流出；第二制动蹄块3b的冷却介质流动通道结构也可与之相同。
33.或可选地，所述第一制动蹄块3a或所述第二制动蹄块3b的冷却介质流动通道由若干凸出的散热肋流道3b
‑
4和流体进出孔构成。
34.进一步地，所述散热肋流道3b
‑
4设有树状放射结构。
35.具体实施时，如图6所示，第二制动蹄块3b内部具有强化传热的结构，由多个散热肋流道3b
‑
4将冷却流体分为多个通道，增加散热面积，提高散热效果；冷却流体从第二冷却流体进口3b
‑
1进入，冷却后从第二冷却流体出口3b
‑
2流出。散热肋流道3b
‑
4可以具有树状放射结构，具有更多的传热面积。
36.第一制动蹄块3a的冷却介质流动通道也可与之相同。
37.在实施上述实施例时，进一步地，所述第一制动蹄块3a或所述第二制动蹄块3b的流体进出孔与冷却管路之间采用螺纹或法兰压块式连接，密封形式为静密封。
38.具体实施时，例如，冷却管路和第二制动蹄块3b的第二冷却流体进口3b
‑
1及第二冷却流体出口3b
‑
2之间为螺纹或法兰压块式连接，密封形式为静密封，密封所用元件为橡胶o型圈、或通过金属面的斜角进行密封。第一制动蹄块3a也可采用相同的结构。
39.在实施上述实施例时，进一步地，所述第一制动蹄块3a或所述第二制动蹄块3b在与所述制动鼓2接触的端面设有摩擦层10。
40.具体实施时，如图7所示，摩擦材料可以通过烧结或铆接的方式附着在第一制动蹄块3a或第二制动蹄块3b上构成摩擦层10，摩擦层10与制动鼓2接触。
41.或者，如图8所示，可选地，所述制动鼓2在与所述第一制动蹄块3a和所述第二制动蹄块3b接触的内侧壁设有摩擦层10。
42.需要说明的是，采用铆接方式连接时，当摩擦层10与制动蹄块铆接连接时，铆钉头部表面低于摩擦层10；当摩擦层10与制动鼓2铆接连接时，铆钉头部表面低于摩擦层10。
43.在实施上述实施例时，进一步地，还包括防尘盖9；所述防尘盖9安装于所述终端基座1上且罩住所述蹄块支架4。
44.具体实施时，如图1所示，防尘盖9与终端基座1之间为固定连接；防尘盖9具设有多个让位孔，第一冷却流体进口3a
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1、第一冷却流体出口3a
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2、第二冷却流体进口3b
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1、第二冷却流体出口3b
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2、楔块杆6均可从让位孔穿过。
45.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。