一种具有散热功能的电磁式线控制动器论文和设计-许本博

全文摘要

一种具有散热功能的电磁式线控制动器，主要包括弯形支撑座、制动鼓、左摩擦片组件、右摩擦片组件、螺母组件、从动电磁盘、回位弹簧组、主动电磁盘、挡圈、上肘杆支座、下肘杆支座、肘杆、进水管、出水管、左上通水管、左下通水管、右上通水管、右下通水管、连通水管、温度传感器、制动踏板传感器、轮速传感器、控制器、电磁阀；本实用新型能够充分利用车辆动能，通过电磁盘取力的方式来驱动摩擦片压紧制动鼓进行制动，能够有效节省成本、缩小安装空间、快速响应制动指令、缩短制动距离和提高制动安全性，同时采用肘杆增力来产生更大制动力，冷却部分将制动过程中产生的热量快速传走，大大提高了制动器的制动效能和热稳定性。

主设计要求

1.一种具有散热功能的电磁式线控制动器，包括弯形支撑座（1）、制动鼓（2）、左摩擦片组件（3）、右摩擦片组件（4）、螺母组件（5）、从动电磁盘（6）、回位弹簧组（7）、主动电磁盘（8）、挡圈（9）、上肘杆支座（10）、下肘杆支座（11）、第一肘杆（12）、第二肘杆（13）、第三肘杆（14）、第四肘杆（15）、进水管（16）、出水管（17）、连通水管（18）、温度传感器（19）、制动踏板传感器（20）、轮速传感器（21）、控制器（22）、电磁阀（23）；其特征在于：所述的弯形支撑座（1）安装在车架上，其下端开有导向槽（103），用于限制上肘杆支座（10）的转动自由度，使上肘杆支座（10）在导向槽（103）中可以前后移动；所述制动鼓（2）上的端帽（201）上开有花键槽口和挡圈槽口，制动鼓（2）的支撑腹板上开有通风口；所述的从动电磁盘（6）通过轴承安装在端帽（201）上，从动电磁盘（6）与螺母组件（5）螺纹连接；从动电磁盘（6）和端帽（201）之间安装有回位弹簧组（7），用于从动电磁盘（6）制动结束时复位，进而从动电磁盘（6）带动螺母组件（5）复位；所述上肘杆支座（10）上端有导向滑轨，将其安装在弯形支撑座（1）的导向槽（103）中，使其可以在导向槽中前后移动；上肘杆支座（10）左右两侧面开有相应槽口，分别用于安装第一肘杆（12）和第二肘杆（13）；上肘杆支座（10）下端开有卡槽口，用于安装螺母组件（5）的上推板（501）以进行限位；所述下肘杆支座（11）左右两侧面开有相应槽口，分别用于安装第三肘杆（14）和第四肘杆（15）；下肘杆支座（11）上端开有卡槽口，用于安装螺母组件（5）的下推板（502）以进行限位；所述螺母组件（5）由上推板（501）、下推板（502）、螺母（503）组成，上推板（501）、下推板（502）分别和螺母（503）固定连接，上推板（501）安装在上肘杆支座（10）的卡槽口中，下推板（502）安装在下肘杆支座（11）的卡槽口中；从动电磁盘（6）转动时，通过螺纹传动带动上推板（501）、下推板（502）后移，进而推动上肘杆支座（10）、下肘杆支座（11）后移，进而带动第一肘杆（12）、第二肘杆（13）、第三肘杆（14）、第四肘杆（15）向外侧伸展，从而推动左摩擦片组件（3）和右摩擦片组件（4）压紧制动鼓（2）外圈圆盖内侧产生摩擦力，进而产生制动；所述的主动电磁盘（8）与端帽（201）花键连接，挡圈（9）安装在端帽（201）的挡圈槽口中，挡圈（9）用于限制主动电磁盘（8）轴向移动；所述的从动电磁盘（6）、主动电磁盘（8）之间的安装间隙为0.5mm～2mm；所述的摩擦片组件包括散热片组件（301）、肋板（302）、支撑板（303）、支撑板盖（304）、条状摩擦片（305）、摩擦片（306）；散热片组件（301）固定在支撑板（303）的内侧面上，肋板（302）固定在支撑板（303）的内侧面上，支撑板（303）外侧面开有通水槽和通水孔，支撑板盖（304）密封安装在支撑板（303）的外侧面，摩擦片（306）固定在支撑板盖（304）的外侧面上，条状摩擦片（305）安装在支撑板（303）的后端面上；所述的进水管（16）、出水管（17）分别与左摩擦片组件（3）、右摩擦片组件（4）上的管道上接口连接，左摩擦片组件（3）、右摩擦片组件（4）的下端管道接口通过连通水管（18）连接；所述的进水管（16）与水箱连接管路中串联有电磁阀（23）；所述的温度传感器（19）、制动踏板传感器（20）、轮速传感器（21）、从动电磁盘（6）、主动电磁盘（8）、电磁阀（23）均和控制器（22）电连接，制动踏板传感器（20）、轮速传感器（21）将采集的信号传递给控制器（22），控制器（22）根据控制策略控制从动电磁盘（6）、主动电磁盘（8）吸合以传递扭矩，扭矩大小由控制电流控制；所述的温度传感器（19）安装在左摩擦片组件（3）、右摩擦片组件（4）的内侧，温度传感器（19）将采集的信号实时传递给控制器（22），控制器（22）根据控制策略控制电磁阀（23）工作，以用于流水降温。

设计方案

所述上肘杆支座（10）上端有导向滑轨，将其安装在弯形支撑座（1）的导向槽（103）中，使其可以在导向槽中前后移动；上肘杆支座（10）左右两侧面开有相应槽口，分别用于安装第一肘杆（12）和第二肘杆（13）；上肘杆支座（10）下端开有卡槽口，用于安装螺母组件（5）的上推板（501）以进行限位；

所述下肘杆支座（11）左右两侧面开有相应槽口，分别用于安装第三肘杆（14）和第四肘杆（15）；下肘杆支座（11）上端开有卡槽口，用于安装螺母组件（5）的下推板（502）以进行限位；

所述螺母组件（5）由上推板（501）、下推板（502）、螺母（503）组成，上推板（501）、下推板（502）分别和螺母（503）固定连接，上推板（501）安装在上肘杆支座（10）的卡槽口中，下推板（502）安装在下肘杆支座（11）的卡槽口中；从动电磁盘（6）转动时，通过螺纹传动带动上推板（501）、下推板（502）后移，进而推动上肘杆支座（10）、下肘杆支座（11）后移，进而带动第一肘杆（12）、第二肘杆（13）、第三肘杆（14）、第四肘杆（15）向外侧伸展，从而推动左摩擦片组件（3）和右摩擦片组件（4）压紧制动鼓（2）外圈圆盖内侧产生摩擦力，进而产生制动；

所述的主动电磁盘（8）与端帽（201）花键连接，挡圈（9）安装在端帽（201）的挡圈槽口中，挡圈（9）用于限制主动电磁盘（8）轴向移动；所述的从动电磁盘（6）、主动电磁盘（8）之间的安装间隙为0.5mm～2mm；

所述的摩擦片组件包括散热片组件（301）、肋板（302）、支撑板（303）、支撑板盖（304）、条状摩擦片（305）、摩擦片（306）；散热片组件（301）固定在支撑板（303）的内侧面上，肋板（302）固定在支撑板（303）的内侧面上，支撑板（303）外侧面开有通水槽和通水孔，支撑板盖（304）密封安装在支撑板（303）的外侧面，摩擦片（306）固定在支撑板盖（304）的外侧面上，条状摩擦片（305）安装在支撑板（303）的后端面上；

所述的进水管（16）、出水管（17）分别与左摩擦片组件（3）、右摩擦片组件（4）上的管道上接口连接，左摩擦片组件（3）、右摩擦片组件（4）的下端管道接口通过连通水管（18）连接；所述的进水管（16）与水箱连接管路中串联有电磁阀（23）；

所述的温度传感器（19）、制动踏板传感器（20）、轮速传感器（21）、从动电磁盘（6）、主动电磁盘（8）、电磁阀（23）均和控制器（22）电连接，制动踏板传感器（20）、轮速传感器（21）将采集的信号传递给控制器（22），控制器（22）根据控制策略控制从动电磁盘（6）、主动电磁盘（8）吸合以传递扭矩，扭矩大小由控制电流控制；

所述的温度传感器（19）安装在左摩擦片组件（3）、右摩擦片组件（4）的内侧，温度传感器（19）将采集的信号实时传递给控制器（22），控制器（22）根据控制策略控制电磁阀（23）工作，以用于流水降温。

2.如权利要求1所述的一种具有散热功能的电磁式线控制动器，其特征在于：所述的从动电磁盘（6）、主动电磁盘（8）上均安装有摩擦片。

3.如权利要求1所述的一种具有散热功能的电磁式线控制动器，其特征在于：所述的主动电磁盘（8）上加工有花键齿，用于与制动鼓（2）上的端帽（201）上加工的花键槽相适配。

4.如权利要求1所述的一种具有散热功能的电磁式线控制动器，其特征在于：所述的从动电磁盘（6）上安装有电磁线圈。

5.如权利要求1所述的一种具有散热功能的电磁式线控制动器，其特征在于：所述的主动电磁盘（8）上安装有电磁线圈。

6.如权利要求1所述的一种具有散热功能的电磁式线控制动器，其特征在于：所述的进水管（16）、出水管（17）、连通水管（18）均为橡胶软管。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车制动器，尤其涉及一种具有散热功能的电磁式线控制动器。

背景技术

目前车辆制动系统主要采用液压制动的模式。液压制动系统本身存在一定的弊端，例如：1.制动管路长，导致制动滞后；2.制动液需要更换，增加污染等。同时随着车速的大幅提高以及商用车的大型化，导致采用传统摩擦制动系统车辆的制动距离明显增加；高速、超载、长时间下长坡以及频繁制动极易导致制动器过热，制动效果急剧下降，严重威胁着车辆行驶安全。

汽车业内皆认为采用线控制动系统来取代常规液压制动系统是必然趋势，线控制动系统较常规液压制动系统具有更多优点：1.响应速度快，有效缩短制动距离，提高车辆制动安全性；2.采用控制线路，减少对车辆安装空间的依赖。

现有的线控制动系统主要采用电机作为制动动力源，通过减速机构进行降速增扭和动力传递，但是制动电机在汽车制动时经常处于堵转状态，这对电机的性能要求极高，容易导致制作成本高昂；同时还难以解决电机扭矩和结构尺寸之间的矛盾，制约了市场推广应用。而在制动器散热方面，目前采用最多的是滴水降温方法，由一个水箱储存水，然后通过管路流到制动器上进行降温，这种方法虽然可以起到较好的降温效果，但是由于水会流到路面，在温度较低时，流到路面的水会结冰，极易引发交通事故，所以这种方式在很多地区不让使用。

综上所述，如何解决线控制动系统所用制动电机存在的技术缺陷，有效提高制动器的散热性能，是目前急需解决的关键问题。因此，另辟蹊径，研究一种具有散热功能的电磁式线控制动器成为必要。

发明内容

本实用新型针对目前现有制动系统存在的不足，提供一种具有散热功能的电磁式线控制动器，能够充分利用车辆动能，通过电磁盘取力的方式来驱动摩擦片压紧制动鼓进行制动，能够有效节省成本、缩小安装空间、快速响应制动指令、缩短制动距离和提高制动安全性，同时采用肘杆增力，通过摩擦片与制动鼓外圈圆盖内侧产生摩擦力，冷却部分将制动过程中产生的热量快速传走，大大提高了制动器的制动效果；

本实用新型是通过如下技术措施实现的：

一种具有散热功能的电磁式线控制动器，包括弯形支撑座、制动鼓、左摩擦片组件、右摩擦片组件、螺母组件、从动电磁盘、回位弹簧组、主动电磁盘、挡圈、上肘杆支座、下肘杆支座、第一肘杆、第二肘杆、第三肘杆、第四肘杆、进水管、出水管、连通水管、温度传感器、制动踏板传感器、轮速传感器、控制器、电磁阀；其特征在于：所述的弯形支撑座安装在车架上，其下端开有导向槽，用于限制上肘杆支座的转动自由度，使上肘杆支座在导向槽中可以前后移动；所述制动鼓上的端帽上开有花键槽口和挡圈槽口，制动鼓的支撑腹板上开有通风口；所述的从动电磁盘通过轴承安装在端帽上，从动电磁盘与螺母组件螺纹连接；从动电磁盘和端帽之间安装有回位弹簧组，用于从动电磁盘制动结束时复位，进而从动电磁盘带动螺母组件复位；

所述上肘杆支座上端有导向滑轨，将其安装在弯形支撑座的导向槽中，使其可以在导向槽中前后移动；上肘杆支座左右两侧面开有相应槽口，分别用于安装第一肘杆和第二肘杆；上肘杆支座下端开有卡槽口，用于安装螺母组件的上推板以进行限位；

所述下肘杆支座左右两侧面开有相应槽口，分别用于安装第三肘杆和第四肘杆；下肘杆支座上端开有卡槽口，用于安装螺母组件的下推板以进行限位；

所述螺母组件由上推板、下推板、螺母组成，上推板、下推板分别和螺母固定连接，上推板安装在上肘杆支座的卡槽口中，下推板安装在下肘杆支座的卡槽口中；从动电磁盘转动时，通过螺纹传动带动上推板、下推板后移，进而推动上肘杆支座、下肘杆支座后移，进而带动第一肘杆、第二肘杆、第三肘杆、第四肘杆向外侧伸展，从而推动左摩擦片组件和右摩擦片组件压紧制动鼓外圈圆盖内侧产生摩擦力，进而产生制动；

所述的主动电磁盘与端帽花键连接，挡圈安装在端帽的挡圈槽口中，挡圈用于限制主动电磁盘轴向移动；所述的从动电磁盘、主动电磁盘之间的安装间隙为0.5mm～2mm；

所述的摩擦片组件包括散热片组件、肋板、支撑板、支撑板盖、条状摩擦片、摩擦片；散热片组件固定在支撑板的内侧面上，肋板固定在支撑板的内侧面上，支撑板外侧面开有通水槽和通水孔，支撑板盖密封安装在支撑板的外侧面，摩擦片固定在支撑板盖的外侧面上，条状摩擦片安装在支撑板的后端面上；

所述的进水管、出水管分别与左摩擦片组件、右摩擦片组件上的管道上接口连接，左摩擦片组件、右摩擦片组件的下端管道接口通过连通水管连接；所述的进水管与水箱连接管路中串联有电磁阀；

所述的温度传感器、制动踏板传感器、轮速传感器、从动电磁盘、主动电磁盘、电磁阀均和控制器电连接，制动踏板传感器、轮速传感器将采集的信号传递给控制器，控制器根据控制策略控制从动电磁盘、主动电磁盘吸合以传递扭矩，扭矩大小由控制电流控制；

所述的温度传感器安装在左摩擦片组件、右摩擦片组件的内侧，温度传感器将采集的信号实时传递给控制器，控制器根据控制策略控制电磁阀工作，以用于流水降温。

所述的从动电磁盘、主动电磁盘上均安装有摩擦片。

所述的主动电磁盘上加工有花键齿，用于与制动鼓上的端帽上加工的花键槽相适配。

所述的从动电磁盘上安装有电磁线圈。

所述的主动电磁盘上安装有电磁线圈。

所述的进水管、出水管、连通水管均为橡胶软管。

本实用新型的有益效果是：

一种具有散热功能的电磁式线控制动器，能够充分利用车辆动能，通过电磁盘取力的方式来驱动摩擦片压紧制动鼓进行制动，能够有效节省成本、缩小安装空间、快速响应制动指令、缩短制动距离和提高制动安全性，同时采用肘杆增力，通过摩擦片与制动鼓外圈圆盖内侧产生摩擦力，冷却部分将制动过程中产生的热量快速传走，大大提高了制动器的制动效果；

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

1.充分利用车辆动能，通过电磁盘取力的方式来推动摩擦片压紧制动鼓进行制动，有效解决了现有液压制动系统依赖真空来辅助制动增力的技术问题；同时还解决了现有线控制动系统对高性能电机的依赖问题；

2.取消了液压制动管路，减少了响应时间，解决了现有液压制动系统制动管路长导致的制动滞后问题；

3.有效解决了新能源车附属件长时间工作导致的能耗问题，提高续驶里程；

4.采用肘杆增力式结构，通过摩擦片与制动鼓外圈圆盖内侧产生摩擦力，大大提高了制动器的制动效果

5.采用线控制动模式，便于和ABS、EBD等进行系统集成。

6.采用冷却水在摩擦片组件中循环给摩擦片进行降温，有效防止水流到路面引发交通事故；采用温度传感器进行温度采集，构成闭环控制系统，有效节约用水。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为本实用新型主视图。

图4为本实用新型左视图。

图5为本实用新型部分结构示意图。

图6为本实用新型部分结构示意图。

图7为本实用新型部分结构示意图。

图8为本实用新型部分结构示意图。

图9为本实用新型部分结构示意图。

图10为本实用新型从动电磁盘结构示意图。

图11为本实用新型从动电磁盘结构示意图。

图12为本实用新型螺母组件结构示意图。

图13为本实用新型弯形支撑座结构示意图。

图14为本实用新型摩擦片组件部分结构示意图。

图15为本实用新型制动鼓结构示意图。

图16为本实用新型上肘杆支座结构示意图。

图17为本实用新型控制系统原理示意图。

图中，1-弯形支撑座，101-进水道孔，102-出水道孔，103-导向槽，2-制动鼓，201-端帽，3-左摩擦片组件，301-散热片组件，302-肋板，303-支撑板，304-支撑板盖，305-条状摩擦片，306-摩擦片，4-右摩擦片组件，5-螺母组件，501-上推板，502-下推板，503-螺母，6-从动电磁盘，7-回位弹簧组，8-主动电磁盘，9-挡圈，10-上肘杆支座，11-下肘杆支座，12-第一肘杆，13-第二肘杆，14-第三肘杆，15-第四肘杆，16-进水管，17-出水管，18-连通水管，19-温度传感器，20-制动踏板传感器，21-轮速传感器，22-控制器，23-电磁阀。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

一种具有散热功能的电磁式线控制动器，包括弯形支撑座1、制动鼓2、左摩擦片组件3、右摩擦片组件4、螺母组件5、从动电磁盘6、回位弹簧组7、主动电磁盘8、挡圈9、上肘杆支座10、下肘杆支座11、第一肘杆12、第二肘杆13、第三肘杆14、第四肘杆15、进水管16、出水管17、连通水管18、温度传感器19、制动踏板传感器20、轮速传感器21、控制器22、电磁阀23；其特征在于：所述的弯形支撑座1安装在车架上，其下端开有导向槽103，用于限制上肘杆支座10的转动自由度，使上肘杆支座10在导向槽103中可以前后移动；所述制动鼓2上的端帽201上开有花键槽口和挡圈槽口，制动鼓2的支撑腹板上开有通风口；所述的从动电磁盘6通过轴承安装在端帽201上，从动电磁盘6与螺母组件5螺纹连接；从动电磁盘6和端帽201之间安装有回位弹簧组7，用于从动电磁盘6制动结束时复位，进而从动电磁盘6带动螺母组件5复位；

所述上肘杆支座10上端有导向滑轨，将其安装在弯形支撑座1的导向槽103中，使其可以在导向槽中前后移动；上肘杆支座10左右两侧面开有相应槽口，分别用于安装第一肘杆12和第二肘杆13；上肘杆支座10下端开有卡槽口，用于安装螺母组5件的上推板501插入以进行限位；

所述下肘杆支座11左右两侧面开有相应槽口，分别用于安装第三肘杆14和第四肘杆15；下肘杆支座11上端开有卡槽口，用于安装螺母组件5的下推板502插入以进行限位；

所述螺母组件5由上推板501、下推板502、螺母503组成，上推板501、下推板502分别和螺母503固定连接，上推板501安装在上肘杆支座10的卡槽口中，下推板502安装在下肘杆支座11的卡槽口中；从动电磁盘6转动时，通过螺纹传动带动上推板501、下推板502后移，进而推动上肘杆支座10、下肘杆支座11后移，进而带动第一肘杆12、第二肘杆13、第三肘杆14、第四肘杆15向外侧伸展，从而推动左摩擦片组件3和右摩擦片组件4压紧制动鼓2外圈圆盖内侧产生摩擦力，进而产生制动；

所述的主动电磁盘8与端帽201花键连接，挡圈9安装在端帽201的挡圈槽口中，挡圈9用于限制主动电磁盘8轴向移动；所述的从动电磁盘6、主动电磁盘8之间的安装间隙为0.5mm～2mm；

所述的摩擦片组件包括散热片组件301、肋板302、支撑板303、支撑板盖304、条状摩擦片305、摩擦片306；散热片组件301固定在支撑板303的内侧面上，肋板302固定在支撑板303的内侧面上，支撑板303外侧面开有通水槽和通水孔，支撑板盖304密封安装在支撑板303的外侧面，摩擦片306固定在支撑板盖304的外侧面上，条状摩擦片305安装在支撑板303的后端面上；

所述的进水管16、出水管17分别与左摩擦片组件3、右摩擦片组件4上的管道上接口连接，左摩擦片组件3、右摩擦片组件4的下端管道接口通过连通水管18连接；所述的进水管16与水箱连接管路中串联有电磁阀23；

所述的温度传感器19、制动踏板传感器20、轮速传感器21、从动电磁盘6、主动电磁盘8、电磁阀23均和控制器22电连接，制动踏板传感器20、轮速传感器21将采集的信号传递给控制器22，控制器22根据控制策略控制从动电磁盘6、主动电磁盘8吸合以传递扭矩，扭矩大小由控制电流控制；

所述的温度传感器19安装在左摩擦片组件3、右摩擦片组件4的内侧，温度传感器19将采集的信号实时传递给控制器22，控制器22根据控制策略控制电磁阀23工作，以用于流水降温。

所述的从动电磁盘6、主动电磁盘8上均安装有摩擦片。

所述的主动电磁盘8上加工有花键齿，用于与制动鼓2上的端帽201上加工的花键槽相适配。

所述的从动电磁盘6上安装有电磁线圈。

所述的主动电磁盘8上安装有电磁线圈。

所述的进水管16、出水管17、连通水管18均为橡胶软管。

车辆制动时，制动踏板传感器20、轮速传感器21将采集的信号传递给控制器22，控制器22根据控制策略控制从动电磁盘6、主动电磁盘8吸合以传递扭矩，扭矩大小由控制电流控制；主动电磁盘8带动从动电磁盘6转动，从动电磁盘6通过螺纹驱动螺母组件5沿着制动鼓2上的端帽201的轴向后移，螺母组件5上的上推板501和下推板502分别推动上肘杆支座10、下肘杆支座11后移，上肘杆支座10沿着弯形支撑座1的导向槽103后移，进而带动肘杆向外侧伸展，实现肘杆增力，从而推动摩擦片组件与制动鼓外圈圆盖内侧产生摩擦力，进而产生制动；温度传感器19将采集的信号实时传递给控制器22，控制器22根据控制策略控制电磁阀23工作，以用于流水降温；

制动结束时，控制器22断开从动电磁盘6、主动电磁盘8的控制电流，从动电磁盘6、主动电磁盘8脱离，回位弹簧组7使从动电磁盘6复位，进而从动电磁盘6带动螺母组件5复位，制动力解除。

尽管上面接合附图对本实用新型的优选实例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种具有散热功能的电磁式线控制动器论文和设计

一种具有散热功能的电磁式线控制动器论文和设计-许本博

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢