可降温鼓式刹车制动器及其试验装置

1.本发明属于汽车制动器领域，特别涉及一种可降温鼓式刹车制动器及其试验装置。


背景技术：

2.鼓式刹车器在制动时，刹车片与制动鼓直接摩擦所产生的热量聚集在刹车器内，导致刹车器内温度上升很快，刹车片容易因温度过高而失灵，增加了车辆失控的危险。当汽车行驶时，自然风能通过制动鼓外壁间接对鼓式刹车器进行降温，但降温效果不佳。目前有一些从内部着手进行降温的专利，如发明专利一种具有快速降温散热功能的鼓式刹车（cn201910466142.x），采用风扇和喷水系统对鼓式刹车器内部进行降温，但其风扇未对准刹车片进行降温，且风扇的作用更多是将水甩向刹车鼓内壁；实用新型专利一种汽车鼓式制动器喷水降温装置（cn201520247742.4）采用喷水对鼓式刹车器进行降温，鼓式制动器降温系统（cn201720596096.1）通过高压储气罐对鼓式刹车器内部进行喷气降温，鼓式刹车风冷降温系统（cn201610150202.3）也是采用内置风扇对鼓式刹车器内部进行降温，但这些方法中的风扇均未直接对准刹车片和刹车鼓摩擦面进行散热，因此散热效果不佳，且系统复杂，出故障概率较高，还有可能将外界的污物和灰尘带入制动鼓内。为此有必要发明一种可降温鼓式刹车系统，利用外置的送风装置和抽风装置对刹车鼓内进行风冷处理。


技术实现要素：

3.鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的可降温鼓式刹车制动器及其试验装置，增设了送风装置和抽风装置，温控器用于控制送风扇和抽风扇启停，温度传感器用于检查刹车片的温度，当温度达到阈值时，送风扇和抽风扇启动；抽风装置和送风装置相配合，从而提高了冷却效果。
4.为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：一种可降温鼓式刹车制动器及其试验装置，包括刹车器底板、刹车片和制动鼓，刹车器底板上设有送风口和抽风口，送风口与第二送风通道连接，第二送风通道通过连接环与第一送风通道连接，连接环上设有挡污板，第一送风通道与送风扇连接；抽风口与抽风通道连接，抽风通道与抽风扇；刹车片的侧部设有导热片，导热片上设有温度传感器，温度传感器与温控器电连接，温控器与送风扇和抽风扇电连接。
5.优选的方案中，所述的送风口包括两个对称设置的扇形送风区域，扇形送风区域与刹车片所在区域相对应；每个扇形送风区域上设有多个弧形口，两个扇形送风区域外部设置有送风罩，送风罩与第二送风通道连接。
6.优选的方案中，所述的刹车片内侧与制动蹄连接，两个制动蹄之间设有制动轮缸和两个弹簧连接，制动轮缸的顶杆用于驱动制动蹄运动；制动蹄上设有导向槽，导向槽与定位销滑动配合，定位销与刹车器底板连接；两个弹簧对称设置在制动轮缸的两侧。
7.优选的方案中，所述的包括与制动轮缸连接的油管，油管与制动主缸连接，制动主
缸的制动主缸顶杆连接挡板，挡板与自调节连接转轮相配合，自调节连接转轮与杠杆转动配合，杠杆与杠杆支架铰接，杠杆的端部设有踏板，踏板与偏心轮相配合，偏心轮由第一电机驱动转动，自调节连接转轮上连接有复位弹簧；制动鼓通过主轴和联轴器与第二电机的转动轴连接。
8.优选的方案中，所述的自调节连接转轮包括与杠杆连接的主滚轮，以及与杠杆转动配合弧形摆杆，弧形摆杆一端通过扭转弹簧与杠杆连接，弧形摆杆另一端设有副滚轮；主滚轮的转轴外端部与复位弹簧连接；主滚轮和副滚轮将挡板夹持在中间。
9.优选的方案中，所述的第一电机设置在轨道上，第一电机由气缸驱动移动。
10.优选的方案中，所述的刹车器底板装设在制动器基底支架上，制动器基底支架上装设有红外线温度测量探头，红外线温度测量探头用于监测制动鼓外部温度。
11.优选的方案中，所述的可降温鼓式刹车制动器的试验装置的试验方法，包括以下步骤：步骤一，开启第一电机和第二电机，第二电机用于带动制动鼓转动，第一电机带动偏心轮转动；偏心轮转动过程中会往复性地按压踏板，杠杆的转动带动制动主缸顶杆移动，制动主缸内的液压发生变化从而使制动轮缸动作，制动轮缸的顶杆伸缩运动带动制动蹄移动，从而模拟不断刹车的过程；步骤一中，当杠杆向转动时，主滚轮挤压挡板，并同时挤压制动主缸顶杆；当杠杆复位时，由于复位弹簧的拉力作用，使杠杆复位，由于副滚轮的作用，将制动主缸顶杆拉回，可转动的弧形摆杆能够起到自适应调节的目的，用于适应杠杆角度的变化。
12.步骤二，分两种情况进行测试：情况一，在固定时长内不开启送风扇和抽风扇；当温度传感器的监测数值达到阈值时，也不启动送风扇和抽风扇；情况二，在固定时长内，当温度传感器的监测数值达到阈值时，送风扇和抽风扇启动，进行风冷降温；步骤三，红外线温度测量探头用于在线监测制动鼓外部温度，并用于验证可降温鼓式刹车制动器的降温效果；将情况一和情况二测量的温度进行对比；步骤四，调节第一电机的位置，并重复步骤一至步骤三进行测试。
13.本专利可达到以下有益效果：本发明在现有技术的基础上，增设了送风装置和抽风装置，温控器用于控制送风扇和抽风扇启停，温度传感器用于检查刹车片的温度，当温度达到阈值时，送风扇和抽风扇启动。抽风装置和送风装置相配合，从而提高了冷却效果。送风口包括两个对称设置的扇形送风区域，扇形送风区域与刹车片所在区域相对应；扇形送风区域用于增加风与刹车片的接触面积，提高散热效果。
14.本发明提出的用于可降温鼓式刹车制动器试验的试验装置，不仅可以模拟频繁刹车的过程，还可以模拟不同刹车力度的情况。能够很好地验证降温效果的好坏。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明主视图；图2为本发明制动器内部结构图;图3为本发明制动蹄制动原理图；
图4为本发明用于可降温鼓式刹车制动器试验的试验装置结构图；图5为本发明自调节连接转轮工作原理图图一；图6为本发明自调节连接转轮工作原理图图二。
16.图中：刹车器底板1、送风口101、抽风口102、刹车片2、导热片3、送风扇4、第一送风通道5、连接环6、挡污板7、第二送风通道8、抽风通道9、抽风扇10、温控器11、制动鼓12、温度传感器13、送风罩14、制动蹄15、制动轮缸16、顶杆17、导向槽18、定位销19、弹簧20、油管21、制动主缸22、制动主缸顶杆23、自调节连接转轮24、主滚轮24.1、弧形摆杆24.2、副滚轮24.3、杠杆25、踏板26、偏心轮27、第一电机28、复位弹簧29、第二电机30、轨道31、气缸32、制动器基底支架33、红外线温度测量探头34、挡板35。
具体实施方式
17.优选的方案如图1至图6所示，一种可降温鼓式刹车制动器，包括刹车器底板1、刹车片2和制动鼓12，刹车器底板1上设有送风口101和抽风口102，送风口101与第二送风通道8连接，第二送风通道8通过连接环6与第一送风通道5连接，连接环6上设有挡污板7，第一送风通道5与送风扇4连接；抽风口102与抽风通道9连接，抽风通道9与抽风扇10；刹车片2的侧部设有导热片3，导热片3上设有温度传感器13，温度传感器13与温控器11电连接，温控器11与送风扇4和抽风扇10电连接。
18.本发明在现有技术的基础上，增设了送风装置，其包括送风扇4、第一送风通道5、连接环6、挡污板7和第二送风通道8，温控器11用于控制送风扇4和抽风扇10启停，温度传感器13用于检查刹车片2的温度，当温度达到阈值时，送风扇4和抽风扇10启动。挡污板7上具有细密的网格，能过滤掉送风扇4所送风中的杂物，挡污板7能从连接环6中抽出并进行清理。第二送风通道8为塑料软管，送风装置能将外界的风吹入制动鼓12内。抽风装置包括抽风通道9和抽风扇10。抽风通道9为塑料软管，抽风通道9两端分别与刹车器底板1的抽风口102和抽风扇10连接，抽风扇10受温控器11控制。抽风装置能将制动鼓12内的热空气抽到外界。抽风装置和送风装置相配合，从而提高了冷却效果。
19.进一步地，送风口101包括两个对称设置的扇形送风区域，扇形送风区域与刹车片2所在区域相对应；每个扇形送风区域上设有多个弧形口，两个扇形送风区域外部设置有送风罩14，送风罩14与第二送风通道8连接。扇形送风区域用于增加风与刹车片2的接触面积，提高散热效果。
20.进一步地，刹车片2内侧与制动蹄15连接，两个制动蹄15之间设有制动轮缸16和两个弹簧20连接，制动轮缸16的顶杆17用于驱动制动蹄15运动；制动蹄15上设有导向槽18，导向槽18与定位销19滑动配合，定位销19与刹车器底板1连接；两个弹簧20对称设置在制动轮缸16的两侧。现有的鼓式刹车器在制动时，制动轮缸通过液压的形式将制动蹄以支撑销为中心向两边撑开，制动蹄上表面的摩擦片与制动鼓紧密贴合，从而实现制动的效果。但由于制动力只作用在制动蹄上端，因此必然会导致位于上部的摩擦片与制动鼓贴合的更紧密，制动时的磨损更大。长期作用下，使得摩擦片形成了上部磨损严重而下部磨损轻微的不均衡状态。这样不仅缩短了摩擦片的使用寿命，也降低了摩擦片的制动效果。本发明的刹车片2与制动鼓均匀接触，不仅使得磨损均匀，也能提高制动效果。
21.为了对本发明中的可降温鼓式刹车制动器进行性能测试，设计了相应的测试装
置，包括与制动轮缸16连接的油管21，油管21与制动主缸22连接，制动主缸22的制动主缸顶杆23连接挡板35，挡板35与自调节连接转轮24相配合，自调节连接转轮24与杠杆25转动配合，杠杆25与杠杆支架铰接，杠杆25的端部设有踏板26，踏板26与偏心轮27相配合，偏心轮27由第一电机28驱动转动，自调节连接转轮24上连接有复位弹簧29；制动鼓12通过主轴和联轴器与第二电机30的转动轴连接。
22.自调节连接转轮24包括与杠杆25连接的主滚轮24.1，以及与杠杆25转动配合弧形摆杆24.2，弧形摆杆24.2一端通过扭转弹簧与杠杆25连接，弧形摆杆24.2另一端设有副滚轮24.3；主滚轮24.1的转轴外端部与复位弹簧29连接；主滚轮24.1和副滚轮24.3将挡板35夹持在中间。
23.如图6所示，当杠杆25向转动时，主滚轮24.1挤压挡板35，并同时挤压制动主缸顶杆23。当杠杆25复位时，由于复位弹簧29的拉力作用，使杠杆25回到如图5的状态，由于副滚轮24.3的作用，可以将制动主缸顶杆23拉回，可转动的弧形摆杆24.2能够起到自适应调节的目的，用于适应杠杆25角度的变化。
24.第一电机28设置在轨道31上，第一电机28由气缸32驱动移动。
25.刹车器底板1装设在制动器基底支架33上，制动器基底支架33上装设有红外线温度测量探头34，红外线温度测量探头34用于监测制动鼓12外部温度。
26.所述的可降温鼓式刹车制动器的试验装置的试验方法，包括以下步骤：步骤一，开启第一电机28和第二电机30，第二电机30用于带动制动鼓12转动，第一电机28带动偏心轮27转动；偏心轮27转动过程中会往复性地按压踏板26，杠杆25的转动带动制动主缸顶杆23移动，制动主缸22内的液压发生变化从而使制动轮缸16动作，制动轮缸16的顶杆17伸缩运动带动制动蹄15移动，从而模拟不断刹车的过程；当杠杆25向转动时，主滚轮24.1挤压挡板35，并同时挤压制动主缸顶杆23；当杠杆25复位时，由于复位弹簧29的拉力作用，使杠杆25复位，由于副滚轮24.3的作用，将制动主缸顶杆23拉回，可转动的弧形摆杆24.2能够起到自适应调节的目的，用于适应杠杆25角度的变化。
27.步骤二，分两种情况进行测试：情况一，在固定时长内不开启送风扇4和抽风扇10；当温度传感器13的监测数值达到阈值时，也不启动送风扇4和抽风扇10；情况二，在固定时长内，当温度传感器13的监测数值达到阈值时，送风扇4和抽风扇10启动，进行风冷降温；步骤三，红外线温度测量探头34用于在线监测制动鼓12外部温度，并用于验证可降温鼓式刹车制动器的降温效果；将情况一和情况二测量的温度进行对比；步骤四，调节第一电机28的位置，并重复步骤一至步骤三进行测试。
28.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。