CN104074896B - 摩擦制动间隙补偿装置 - Google Patents

Abstract

摩擦制动间隙补偿装置，涉及制动器。转轴（13）外段位于导向套（12）内，外侧轴端有手动轮（14），导向套与制动器的一侧制动臂铰轴连接；转轴中部有第一螺纹段（13a）和与第一螺纹段配合的螺母件（15）；导向套上有用于推动螺母件进入第一螺纹段实现螺纹配合的弹簧件（16）；与第一螺纹段一端邻接的轴段（13b）的直径等于或小于第一螺纹段的内径；第一螺纹段另一端有阻止所述螺母件轴向位移的限位构件（13d）；导向套上有阻止所述螺母件转动的限位块（17）；转轴内端的第二螺纹段（13e）与连接套（18）一端的螺纹连接，连接套的另一端与制动器的杠杆内端铰轴连接。具有结构简单、操作简便、间隙补偿精确等特点。

Description

摩擦制动间隙补偿装置

技术领域

本发明涉及制动器，具体为制动器中制动摩擦片与制动轮（盘）之间的间隙补偿装置。

背景技术

在制动器运行过程中，因制动摩擦片的摩擦面及制动轮轮面（或制动盘盘面）的磨损，将引起制动摩擦片的摩擦面与制动轮轮面（或制动盘盘面）之间的摩擦制动间隙增大，导致摩擦片的摩擦面不能有效贴合制动轮轮面（或制动盘的盘面），致使制动力变小或消失。为保证制动效果，需对因磨损增大的摩擦制动间隙进行调整或补偿，即通过摩擦制动间隙补偿装置，将增大的摩擦制动间隙调整至能够确保制动器处于正常制动工作的间隙。

现有的摩擦制动间隙补偿装置参见图1。包括导向套1和转轴2，导向套1通过铰轴与制动器的一侧制动臂3连接，转轴2的外段位于导向套1内，并由导向套1上的轴承构件1a支撑，转轴2的外侧轴端连接手动轮4，转轴2中部设有驱动该转轴转动的驱动机构5，转轴2内端有螺纹段2a，轴套6一端的螺纹与所述螺纹段2a配合连接，轴套6的另一端连接调整轴7的一端，调整轴7的另一端通过铰轴与制动器中的杠杆8内端连接，杠杆8（也称三角形臂）的杆臂与制动器的另一侧制动臂9铰轴连接，杠杆8外端与推动器10的推杆10a铰轴连接。该摩擦制动间隙补偿装置的操作过程是，当摩擦片的摩擦面及制动轮11的轮面被磨损引起摩擦制动间隙过大需要调整或补偿时，开启电机5a，带动驱动机构5正向运行，即带动转轴2转动，通过转轴2内端的螺纹段2a与轴套6的螺纹配合作用，轴套6即沿螺纹段2a向左位移，从而使得两制动臂3、9分别绕A1、A2支点向内侧缩进，即首先使两侧摩擦片3a、9a的摩擦面分别贴合制动轮11的轮面；然后反向运转电机5a，驱动机构5反向运行，带动转轴2反向转动，轴套6即即沿螺纹段2a向右位移，两制动臂3、9即分别带动摩擦片3a、9a向两侧张开，而对增大的摩擦制动间隙进行调整或补偿。该摩擦间隙补偿装置存在的不足是：由于该摩擦制动间隙补偿装置采用电机5a及驱动机构5，带动转轴2转动来实现摩擦制动间隙的调整或补偿，同时在转轴2的轴端设置手动轮4来满足制动器不运行时的制动轮锁紧，不仅结构繁琐和增加造价，而且通过控制电机转数或以限位开关控制电机运行来调整摩擦制动间隙，由于电机的运行惯性及限位开关传递信号的延缓时间，则影响摩擦制动间隙的调整或补偿精度。

发明内容

本发明的目的是提出一种摩擦制动间隙补偿装置，本发明在满足实现摩擦制动间隙调整或补偿时，不仅结构简单、降低制造成本，而且可提高摩擦制动间隙调整或补偿的控制精度。

实现发明目的的技术方案，为便于对技术方案的理解，即借助图2、图3进行描述：

包括导向套12和转轴13，导向套通过铰轴与制动器中的一侧制动臂连接；

所述转轴13的外段位于所述导向套12内，并由导向套上的轴承构件支撑，转轴的外侧轴端连接手动轮14；

所述转轴13的中部设有第一螺纹段13a，转轴上同时设有可与所述第一螺纹段配合的螺母件15；

所述导向套12上设有用于推动所述螺母件15进入第一螺纹段13a实现螺纹配合的弹簧件16；

所述第一螺纹段13a的一端邻接第一轴段13b，第一螺纹段13a的另一端邻接第二轴段13c，第一轴段13b的直径等于或小于第一螺纹段的内径，以满足所述螺母件15退出第一螺纹段后而位于该轴段上；

所述导向套12上设有阻止所述螺母件15转动的限位块17；

所述第二轴段13c上设有阻止所述螺母件轴向位移的限位构件13d；

所述转轴12内端设有第二螺纹段13e，第二螺纹段13e与连接套18一端的螺纹连接，连接套18的另一端通过铰轴与制动器中的杠杆内端连接。

进一步的是：

所述限位构件13d设在第一螺纹段13a另一端邻接的第二轴段13c上，或者是连接在所述限位块17上，或者是连接在所述导向套12上。

所述第一螺纹段13a与第二螺纹段13e的螺旋方向相反或相同。

本发明实现摩擦制动间隙调整或补偿的操作过程，以图3、图4所示为例，第一螺纹段13a与第二螺纹段13e的螺旋方向相反，当制动摩擦片的摩擦面及制动轮轮面（或制动盘的盘面）被磨损导致摩擦制动间隙过大而需要调整或补偿时，首先（正向）转动手动轮14，带动转轴13正向转动，由于第一螺纹段13a与第二螺纹段13e的螺旋方向相反，在螺母件15第一螺纹段13a向右位移时，连接套18则第二螺纹段13e向左位移，使本发明处于图3所示状态，此状态下，螺母件15已退出第一螺纹段13a而位于第一轴段13b上，运行中当工况需要转轴13继续正向转动时，螺母件15则位于第一轴段13b上打滑，而且由于弹簧件16的作用，使得螺母件15的左端始终保持与第一螺纹段13a的右端邻接，以满足后续操作的运行条件，连接套18则位移至第二螺纹段13e的左侧部位，即通过两制动臂3、9分别绕支点A1、A2（参见图2）向内侧缩进相应距离，即首先使两摩擦片的摩擦面分别贴合制动轮的两侧轮面（或制动盘盘面）；然后，反向转动手动轮14，螺母件15即沿第一螺纹段13a向左位移所设定的距离h，并由限位构件13d限位，连接套18即同时沿第二螺纹段13e向右位移h距离或相应的距离，本发明则由图3所示状态变换为图4所示状态，连接套18沿第二螺纹段13e的向右位移，即带动两制动臂及两摩擦片分别向外侧张开相应距离，两摩擦片的摩擦面即分别相对制动轮轮面（或制动盘的盘面）向外侧位移，从而获得所设定的摩擦制动间隙。所述第一螺纹段13a的长度h值，依据制动工况所要求的摩擦制动间隙数值通过换算而确定，由此可见，由于第一螺纹段13a的长度h值，是依据制动工况所要求的摩擦制动间隙数值通过换算而获得的，反过来利用螺母件15位移距离h来控制两摩擦片分别向外侧所张开的距离（间隙），从而准确定位摩擦片位移后所产生的摩擦制动间隙，使得调整或补偿后的摩擦制动间隙精确和可靠。

与现有技术比，本发明具有以下显著技术效果：

1、由于本发明通过手动轮的正向与反向转动，带动转轴12正向与反向转动，即可有效实现摩擦制动间隙的调整或补偿，与现有技术采用驱动机构及驱动电机比，本发明的结构简单，可减少制造成本，操作简便、可靠，且可节约电机的运行能耗，减少对驱动机构及电机的日常维护，降低运行成本。

2、由于转轴13中部设有第一螺纹段13a，并设有可与所述第一螺纹段13a配合的螺母件15，同时，与所述第一螺纹段13a一端邻接的第一轴段13b的直径等于或小于第一螺纹段13a的内径，以满足所述螺母件15退出第一螺纹段13a后而位于该第一轴段13b上，并在第一螺纹段13a的另一端设有阻止螺母件15位移的限位构件13d，以及用于推动螺母件13b进入第一螺纹段13a实现螺纹配合的弹簧件16，本发明通过螺母件15沿第一螺纹段13a位移所设定的距离h，带动两制动臂及摩擦片向外侧张开相应距离，可准确控制摩擦片向外侧位移的距离（间隙），由于螺母件15沿第一螺纹段13a位移的距离h值，是依据制动工况所要求的摩擦制动间隙数值通过换算而确定的，反过来利用螺母件15沿第一螺纹段13a位移的距离h，来控制摩擦片位移后所产生的摩擦制动间隙，使得调整或补偿后的摩擦制动间隙精确和可靠，有利于提高制动器的运行性能和可靠性。

本发明具有的其它技术效果将在具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1为现有摩擦制动间隙补偿装置的原理结构图，并展示了与制动器中相关构件的连接关系；

图2为本发明技术方案的原理结构图，同时展示了与制动器中相关构件的连接关系；

图3为本发明实施例1的结构示意图，并确定为摘要附图；

图4为以图3所示状态，螺母件15沿第一螺纹段13a向左位移h距离、连接套18沿沿第二螺纹段13e同时向右位移h距离时的状态；

图5所示展示了限位构件13d连接在限位块17上的状态；

图6为图5中的A-A放大视图，展示了限位块17的一种实施结构，以及限位构件13d与限位块17的连接关系；

图7展示了限位块17另一种实施结构，以及限位构件13d连接在导向套12上的状态；

图8为本发明实施例2的结构示意图；

图9为以图7所示状态，螺母件15沿第一螺纹段13a向右位移h距离、连接套18沿第二螺纹段13e同时向右位移h距离时的状态；

图10为阻止所述螺母件15轴向位移的限位构件13d的另一种实施结构；

图11为所述限位构件13d的一种变换结构。

具体实施方式

实施例1，参见图2、图3、图4。

包括导向套12和转轴13，导向套12通过铰轴19与制动器中的一侧制动臂3连接；导向套12类似箱体状结构。

所述转轴13的外段位于所述导向套12内，并由导向套12上的轴承构件12a支撑，转轴13的外侧轴端连接手动轮14；轴承构件12a选用推力轴承，以满足运行工况的需要。

所述转轴13的中部设有第一螺纹段13a，转轴13上同时设有可与所述第一螺纹段13a配合的螺母件15；为了结构上的紧凑，第一螺纹段13a优选位于导向套12内。

所述导向套12上设有用于推动所述螺母件15进入第一螺纹段13a实现螺纹配合的弹簧件16；当运行工况需要时，使得螺母件15的螺纹可有效与第一螺纹段13a进入配合。

所述第一螺纹段13a的一端邻接第一轴段13b，第一螺纹段（13a）的另一端邻接第二轴段（13c），第一轴段13b的直径等于或小于第一螺纹段13a的内径，以满足所述螺母件15退出螺纹段13a后而位于该第一轴段13b上。

所述导向套12上设有阻止所述螺母件15转动的限位块17，在转轴2转动时使得螺母件15可沿第一螺纹段13a产生位移。图6为图5中的A-A放大视图，展示了限位块17的一种实施结构，图示的限位块17为板式结构，在螺母件15两侧均设置板式结构的限位块17，当只在螺母件15一侧设置所述板式结构的限位块17时同样可达到阻止所述螺母件15转动的目的，限位块17与导向套12的侧壁连接。图7展示了限位块17的另一种实施结构，限位块17为“[”结构，图示为对称的两件，当只在螺母件15一侧设置所述“[”结构的限位块17时，同样可达到阻止所述螺母件15转动的目的，限位块17与导向套12的侧壁连接。限位块17的实施结构，除所述的“板式结构”和“[”形结构外，还可为其他结构形式。

第二轴段13c上设有阻止所述螺母件轴向位移的限位构件13d，即有效定位螺母件15沿第一螺纹段13a位移的距离h。

所述转轴2内端设有第二螺纹段13e，第二螺纹段13e与连接套18一端的螺纹连接，连接套18的另一端通过铰轴20与制动器中的杠杆内端连接。在制动器的整体结构中，杠杆8的杆臂与制动器中的另一侧制动臂9铰轴连接，参见图2。

图3、图4中所示的第一螺纹段13a与第二螺纹段13e的螺旋方向相反。本实施例实现摩擦制动间隙调整或补偿的操作过程见前述。所述限位构件13d及转轴13上的第二轴段13c与所述连接套18分别位于螺母件15的左、右侧；所述弹簧件16及转轴13上的第一轴段13b与连接套18位于螺母件15的同一侧（图示为右侧），弹簧件16为压式弹簧；所述弹簧件16或者是与限位构件13d及第二轴段13c位于同一侧（图示的左侧），则选用拉式弹簧。所述弹簧件16的一端由导向套12的端壁支撑或连接，或由另外设置的构件支撑或连接，弹簧件16的另一端直接作用于螺母件15，或通过其他中间构件间接地作用于螺母件15。弹簧件16优选套装在第一轴段13b上，也可为沿螺母件15端面的圆周方向设置不少于两件的弹簧件16。

所述第一螺纹段13a的长度h值与所设定的制动摩擦间隙的换算关系，可根据摩擦片位于制动臂上的杠杆比例关系等来确定。

实施例2，参见图8、图9。

包括导向套12和转轴13，导向套12通过铰轴19与制动器中的一侧制动臂3连接，参见图2；导向套12类似箱体状结构。

所述转轴13的外段位于所述导向套12内，并由导向套12上的轴承构件12a支撑，转轴13的外侧轴端连接手动轮14；轴承构件12a选用推力轴承，以满足运行工况的需要。

所述转轴13的中部设有第一螺纹段13a，转轴13上同时设有可与第一螺纹段13a配合的螺母件15；为了结构上的紧凑，第一螺纹段13a优选位于导向套12内。

所述导向套12上设有用于推动所述螺母件13b进入第一螺纹段13a实现螺纹配合的弹簧件16；当运行工况需要时，使得螺母件13b的螺纹可有效与第一螺纹段13a进入配合。

所述第一螺纹段13a的一端邻接第一轴段13b，第一螺纹段（13a）的另一端邻接第二轴段（13c），第一轴段13b的直径等于或小于第一螺纹段13a的内径，以满足所述螺母件15退出螺纹段13a后而位于该第一轴段13b上。

所述导向套12上设有阻止所述螺母件15转动的限位块17，在转轴2转动时使得螺母件15可沿第一螺纹段13a产生位移。限位块17的实施结构，参见图6、图7，同实施例1中的相应描述。

所述第二轴段13c上设有阻止所述螺母件轴向位移的限位构件13d，即有效定位螺母件15沿第一螺纹段13a位移的距离h。

所述转轴2内端设有第二螺纹段13e，第二螺纹段13e与连接套18一端的螺纹连接，连接套18的另一端通过铰轴20与制动器中的杠杆内端连接。在制动器的整体结构中，杠杆8的杆臂与制动器中的另一侧制动臂9铰轴连接，参见图2。

实施例1中的第一螺纹段13a与第二螺纹段13e的螺旋方向相反，本例不同的是，第一螺纹段13a与第二螺纹段13e的螺旋方向相同。如图8、图9所示，所述限位构件13d及转轴13上的第二轴段13c与连接套18位于所述螺母件15的同一侧，所述弹簧件16及转轴13上的第一轴段13b和与连接套18则分别位于所述螺母件15的左、右侧，弹簧件16为压式弹簧；所述弹簧件16或者是与第二轴段13c及限位构件13d位于同一侧（图示右侧），则选用拉式弹簧。所述弹簧件16的一端由导向套12的端壁支撑或连接，或由另外设置的构件支撑或连接，弹簧件16的另一端直接作用于螺母件15，或通过其他中间构件间接地作用于螺母件15。弹簧件16优选的套装在第一轴段13b上，也可为沿螺母件15端面的圆周方向设置不少于两件的弹簧件16。

实施例2实现摩擦制动间隙调整或补偿的操作过程，以图8、图9所示，当制动摩擦片的摩擦面及制动轮轮面（或摩擦盘盘面）被磨损导致摩擦制动间隙过大而需要调整或补偿时，首先（正向）转动手动轮14，带动转轴13正向转动，由于第一螺纹段13a与第二螺纹段13e的螺旋方向相同，螺母件15和连接套18即同时向左位移，使本发明处于图8所示状态，此种状态下，螺母件15已退出第一螺纹段13a而位于第一轴段13b上，运行中当工况需要转轴13继续正向转动时，螺母件15则位于第一轴段13b上打滑，而且由于弹簧件16的作用，使得螺母件15的右端始终保持与第一螺纹段13a的左端邻接，以满足后续操作的运行条件，连接套18则位于第二螺纹段13e的左侧部位，并通过两制动臂3、9分别绕支点A1、A2（参见图2）向内侧缩进相应距离，即首先使两摩擦片的摩擦面分别贴合制动轮轮面（或制动盘盘面）；然后，反向转动手动轮14，螺母件15在弹簧件16作用下，与第一螺纹段13a配合并向右位移所设定的距离h，并由限位构件13d限位，连接套18即同时沿第二螺纹段13e向右位移h距离或相应的距离，本发明则由图8所示状态变换为图9所示状态，连接套18沿第二螺纹段13e的向右位移，即带动两制动臂及两摩擦片分别向外侧张开相应的距离，两摩擦片的摩擦面即分别相对制动轮轮面（或制动盘盘面）向外侧位移，从而获得所设定的摩擦制动间隙。同理，由于第一螺纹段13a的长度h值，是依据制动工况所要求的摩擦制动间隙数值通过换算而获得的，反过来利用螺母件15位移距离h来控制两摩擦片向外侧张开的距离（间隙），使得调整或补偿后的摩擦制动间隙精确和可靠。

无论是实施例1还是实施例2，所述限位构件13d的实施结构具有多种结构及形式；

所述限位构件13d可为固定式结构或为可调节螺母件15位移距离的可调式结构。

所述限位构件13d为固定式结构时，不限于下述结构形式：

可设在与第一螺纹段13a另一端邻接的第二轴段13c上，参见图3、图4及图8、图9，限位构件13d设在第二轴段13c上时，可为与所述第二轴段13c连接为一体的阶梯轴或凸台式等固定式结构，所述阶梯轴或凸台式固定式结构的外径等于或大于第一螺纹段13a的外径；

所述限位构件13d或者为连接在所述限位块17上的挡块件21，参见图6，挡块件21以接触所述螺母件15侧面的方式阻止该螺母件位移；

所述限位构件13d或者为连接在所述导向套12上的挡块22，参见图7，挡块22以接触所述螺母件15侧面的方式阻止该螺母件位移。

所述限位构件13d为可调节螺母件15位移距离的可调式结构时，同样不限于下述结构形式：

图10示意地展示了相对于实施例1的可调式结构的限位构件13d，图11示意地展示了相对于实施例2的可调节式结构的限位构件13d，可调节式结构的限位构件13d包括螺母组件13f，螺母组件13f与设在第二轴段13c上的第三螺纹段13g连接配合，螺母组件13f上设有可阻止螺母件15轴向位移的筒套或杆臂13n，所述筒套或杆臂13n以接触所述螺母件15侧面的方式阻止该螺母件位移，所述第三螺纹段13g与第一螺纹段13a的螺旋方向相反，旋转螺母组件13f位移时可调节螺母件15的轴向位移距离h，限位构件13d为可调节式结构时，可满足不同工况的需求。

具体实施中，所述的转轴13可为整轴式结构，根据需要也可为分段轴组装成整体的转轴13。

本说明书具体实施方式中所描述的各种实施结构和对本发明技术方案的任何变形结构均属于本发明的范围。

Claims (8)

1.摩擦制动间隙补偿装置，包括：

导向套（12）和转轴（13），导向套通过铰轴与制动器中的一侧制动臂连接；

所述转轴（13）的外段位于所述导向套（12）内，并由导向套上的轴承构件支撑，转轴的外侧轴端连接手动轮（14）；

其特征是：

所述转轴（13）的中部设有第一螺纹段（13a），同时设有可与所述第一螺纹段配合的螺母件（15）；

所述导向套（12）上设有用于推动所述螺母件进入第一螺纹段（13a）实现螺纹配合的弹簧件（16）；

所述第一螺纹段（13a）的一端邻接第一轴段（13b），第一螺纹段（13a）的另一端邻接第二轴段（13c），第一轴段（13b）的直径等于或小于第一螺纹段（13a）的内径，以满足所述螺母件退出第一螺纹段后而位于该第一轴段（13b）上；

所述导向套上设有阻止所述螺母件（15）转动的限位块（17）；

所述第二轴段（13c）上设有阻止所述螺母件轴向位移的限位构件（13d）；

所述转轴（13）内端设有第二螺纹段（13e），第二螺纹段（13e）与连接套（18）一端的螺纹连接，连接套（18）的另一端通过铰轴与制动器中的杠杆内端连接；

所述第一螺纹段（13a）与第二螺纹段（13e）的螺旋方向相同，所述限位构件（13d）及转轴上的第二轴段（13c）与连接套（18）位于所述螺母件（15）的同一侧，所述弹簧件（16）及转轴上的第一轴段（13b）与连接套（18）则分别位于所述螺母件（15）的左、右侧；

所述弹簧件（16）的一端由导向套（12）的端壁支撑或连接，或由另外设置的构件支撑或连接，弹簧件（16）的另一端直接作用于螺母件（15），或通过其他中间构件间接地作用于螺母件（15）。

2.按照权利要求1所述的摩擦制动间隙补偿装置，其特征是：所述弹簧件（16）的一端由导向套（12）的端壁支撑或连接，或由另外设置的构件支撑或连接，弹簧件（16）的另一端直接作用于螺母件（15），或通过其他中间构件间接地作用于螺母件（15）。

3.按照权利要求1所述的摩擦制动间隙补偿装置，其特征是：所述限位构件（13d）为固定式结构。

4.按照权利要求3所述的摩擦制动间隙补偿装置，其特征是所述限位构件（13d）为与所述第二轴段（13c）连接为一体的阶梯轴或凸台式固定式结构，所述阶梯轴或凸台式固定式结构的外径等于或大于第一螺纹段（13a）的外径。

5.按照权利要求3所述的摩擦制动间隙补偿装置，其特征是所述限位构件（13d）为连接在所述限位块（17）上的挡块件（21）。

6.按照权利要求3所述的摩擦制动间隙补偿装置，其特征是所述限位构件（13d）为连接在导向套（12）上的挡块（22）。

7.按照权利要求1所述的摩擦制动间隙补偿装置，其特征是：所述限位构件（13d）为可调节螺母件（15）位移距离的可调式结构。

8.按照权利要求7所述的摩擦制动间隙补偿装置，其特征是：可调式结构的限位构件（13d）包括螺母组件（13f），螺母组件（13f）与设在第二轴段（13c）上的第三螺纹段（13g）连接配合，螺母组件（13f）上设有可阻止螺母件（15）轴向位移的筒套或杆臂（13n），第三螺纹段（13g）与第一螺纹段（13a）的螺旋方向相反。