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中国重汽盘式制动器结构特点
作者: 陆涛 来源: 汽车与配件 日期: 2009年第21期

盘式制动器是世界高端重卡的标准配置。“前盘后鼓”配置,可以使车辆制动的稳定性达到最优。盘式制动器相对于鼓式制动器具有高速、重载和高温时制动效率好;制动更平稳舒适;散热性好,更换制动片方便等突出优点。

中国重汽盘式制动器是完全拥有自主知识产权的专利产品。结构紧凑、重量轻、制动间隙自动调整,制动距离短,制动效率突出,有效降低爆胎。同时制动力矩输出稳定,制动平稳,有效解决了制动摆头和制动跑偏现象。使用寿命远高于鼓式制动器。中国重汽研发成功的盘式制动器使中国卡车技术的档次提高了一大步。

中国重汽盘式制动器构造

如图1所示,盘式制动器主要由气室、制动块、钳体、推杆、杠杆、调节机构、托架等部分组成。其中,制动盘与前轮毂用螺栓连成一体,为摩擦副的转动部分。制动块在托架的限位作用下,位于制动盘的两侧,为摩擦副的固定部分。制动气室为制动器的促动力发出部件。

1.承载系统

承载系统主要由转向节、前轮毂、制动盘、托架等组成,其中托架通过螺栓与转向节固定在一起。如图2所示,托架两端面上各装有两个滑销,在钳体、钳体桥的对应位置各有两个圆孔,通过该孔,可以将钳体及钳体桥套到滑销上,用螺栓连接钳体和钳体桥后,钳体及钳体桥可以通过托架上的滑销在托架上左右滑动。

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2.杠杆系统

杠杆系统由杠杆总成、半月轴承、半月轴承座、圆柱销组成,其中杠杆总成由杠杆、驱动头、衬垫、弹性圆柱销等部件组成,如图3、图4所示。杠杆的两端较大的外圆弧面分别与两个半月轴承(即半个滚针轴承)相配合,装到两个半月轴承座内,使得杠杆能在半月轴承座内转动。半月轴承座的底部安装到钳体腔内对应的两个孔中定位。杠杆两侧较小的内圆弧面通过衬垫装有两个圆柱销,圆柱销的安装轴线偏离半月轴承的中心一段距离(约4mm),形成一个偏心机构。当杠杆在半月轴承内转动时,圆柱销随之绕半月轴承的中心转动,使圆柱销的中心便偏离原来的位置向右运动,推动活塞总成中的推杆向右运动。

3.活塞总成

活塞总成由活塞支架、活塞衬套、活塞、推杆、主调总成、油封、防尘套、防尘套压环、整体推盘、轴用弹性挡圈等部件组成,如图5所示。推杆的齿轮与主调齿轮相啮合活塞通过螺纹(右旋)与推杆连接,并能在活塞支架中的活塞衬套内顺畅滑动;整体式推盘通过卡簧固定在两个活塞头部,其端部平面正对着制动块。其余部件如防尘套、防尘套压环、油封等为密封辅助件。

上述机构中,在圆柱销随杠杆转动并向右移动的过程中,经过推杆、活塞、整体推盘的传递作用,推动整体推盘侧的制动块向制动盘方向移动。

主调总成结构如图6所示。当推杆在圆柱销的推力作用下运动时,带动主调总成中的主调压板随之运动,使主调压板下的弹簧压缩。

盘式制动器的工作原理

1.制动

驾驶员踩下制动踏板后,制动气室开始进入压缩空气,将气室推杆推出。气室推杆头部在杠杆头部的凹坑内,推动杠杆在半月轴承内转动,带动圆柱销向活塞总成方向摆动,将推杆推出,并带动活塞总成中的活塞、整体推盘运动,从而推动钳体侧的制动块向制动盘靠近;同时,圆柱销也受到推杆的反作用力,该力时半月轴承、半月轴承座向左运动,进而带动钳体、活塞支架、钳体桥一起移动(钳体与钳体桥能在滑销上相对托架滑动),使得钳体桥侧的制动块在钳体桥的推动下靠近钳体桥侧的制动块。在上述两个运动共同作用下,使得两个制动块同时靠近并压紧随轮毂高速旋转的制动盘,通过制动块与制动盘之间的摩擦力产生制动力矩。

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2.解除制动

当驾驶员松开制动踏板后,制动气室中的压缩空气被放掉,制动器中产生制动力矩的一系列力随之消失。在前述制动过程中,随着推杆与活塞支架的相向运动,主调总成中的弹簧被压缩。而在气室推杆回位,其推力消失后,该弹簧的弹力将释放。此过程中,主调压板和活塞支架在弹簧的弹力作用下,向相反方向运动。主调压板的运动推动推杆移动,进而带动活塞、整体推盘移动,松开整体推盘侧的制动块上的压力,制动力解除;活塞支架在弹簧的弹力作用下向右运动,进而带动钳体、钳体桥移动,松开钳体桥侧的制动块上的压力,制动力随之解除。在上述过程中,推杆与半月轴承(随钳体运动)相对运动,从而将偏离制动初始位置的圆柱销推回原位,杠杆总成亦随之转动到制动初始位置。

3.自调间隙

杠杆总成上压装了一个驱动头,在杠杆转动时,驱动头亦随之绕半月轴承的中心转动。在制动器装配时,驱动头置于主调叉的开口中。制动时,随着杠杆的转动,驱动头的球头可以带动主调叉顺时针转动。当主调叉顺时针转时,主调齿轮随之转动。而主调齿轮与两个推杆相啮合,使得两个推杆逆时针转动。而推杆通过螺纹(右旋)与活塞配合,推杆的逆时针转动使该螺纹副被选出一定距离。因推杆侧的相关零部件(圆柱销、杠杆、半月轴承、半月轴承座、钳体)之间是彼此没有间隙的,所以只能使活塞相对于活塞支架被推出一定距离,从而带动整体推盘及制动块向制动盘靠近,使制动间隙减小。当制动回位时,随着杠杆的回位,驱动头亦随之回位,带动主调叉逆时针转动,此时主调齿轮不随主调叉转动,因而主调齿轮与推杆无相对啮合运动,推杆不转动,制动间隙保持不变。

假设在未制动的初始状态下,驱动头的球头与主调叉的开口上表面相贴,制动时,随着杠杆总成的转动,驱动头开始向主调叉的下表面靠近,当驱动头的球头与主调叉的开口下表面贴合时,对应的制动行程(整体推盘与钳体桥移动的距离之和)为0.8~1.0mm(设定间隙)。此时,若实际制动间隙大于设定间隙,将继续制动,驱动头开始带动主调叉顺时针转动,将制动间隙调小一定值。制动回位时,与上述过程相反:驱动头在主调叉内先走一段空行程(自主调叉开口下表面向上表面靠近,不带动主调叉转动),然后再带动主调叉逆时针转动,此时制动间隙保持不变。制动结束后,驱动头仍与主调叉开口的上表面贴合,即:回到了前述制动初始状态。

由前述可知,当制动间隙大于0.8~1.0mm设定值时,经过数次制动,即可将间隙调整至设定值,此后制动间隙不再变化。

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4.手调机构

手调机构由手调齿轮、手调轴、弹簧、橡胶帽等部件组成,如图8所示。手调轴与手调齿轮过盈配合,壳带动手调齿轮转动,手调齿轮与一个推杆相啮合。手调轴另一端的橡胶帽取下后,即可用工具拧动手调轴,使手调齿轮带动活塞总成的轮系转动。顺时针转动手调轴使制动间隙减小,逆时针转动手调轴使制动间隙变大。

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(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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