CN202349056U - 制动鼓密封水冷*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制动鼓密封水冷***，包括用于支撑轮毂和车架的车桥部件、通过轮毂转动连接车桥部件一端的制动鼓，以及用于制动鼓冷却且包括水箱和供水管的车载供水***，所述制动鼓的外周壁上设置有一环形水套，环形水套的一端设有至少一进水孔，环形水套的另一端设有至少一出水孔，出水孔的截面积总和小于进水孔的截面积总和，出水孔与大气连通或者通过设有冷凝器的回水装置与水箱的回水口连通；所述车载供水***还包括供水装置，供水装置活动连接在车桥部件上，供水装置可通过进水孔无泄漏地向环形水套内注入压力冷却水和无泄漏回收利用。本实用新型的有益效果是，冷却水可循环利用，制动鼓冷却充分、刹车性能稳定、热衰退小，车辆行车安全性高。

Description

制动鼓密封水冷***

技术领域

本实用新型涉及一种载重车制动鼓的冷却装置，特别涉及一种用于对载重车制动鼓进行密封水冷却的制动鼓密封水冷***。

背景技术

制动鼓是机动车行驶安全的重要构件，特别是大中型车辆行驶长下坡路段时，更是尤为重要。根据公安部交管局统计，近几年来，平均每年发生重大交通事故30万起以上，而因制动失效而引起的事故占总数的30%，以上数据足以说明制动鼓对机动车行驶安全的重要性。目前，载货车辆（特别是大中型载货车辆）一般载重量都在十几吨到几十吨不等，比原来载货车辆增加了3～4倍的载重量，而使用的制动鼓还是原来的结构和普通的铸铁材料。由于大中型载货车辆行驶时动能大，因此，行驶在长距离下坡路段时需要连续、长时间的制动，制动蹄与制动鼓摩擦所产生的热量使制动鼓温度持续升高，通常会达到500℃～600℃甚至更高，导致制动性能衰减甚至失效。为此，需对制动鼓进行降温、冷却。目前，常见的冷却方式是向制动鼓淋水的开放式的水淋冷却，这种方式对于载重量小、下坡路段距离短的情况具有较好的效果。然而对于大载重量车辆在长距离下坡路段行驶时，却不能满足制动鼓的冷却要求。这是因为在制动鼓温度升高到一定程度时，先接触制动鼓表面上的冷却水会形成水蒸汽，从而阻碍后续冷却水与制动鼓接触，降低了后续冷却水的冷却效果，造成冷却水的浪费；同时，由于淋水方式都是从制动鼓上方向制动鼓浇淋，冷却水只能淋在制动鼓的一部分弧面上，造成制动鼓圆周方向冷热不均，长此反复易造成制动鼓破裂，引发车毁人亡的惨剧，给人们的生命财产带来重大损失。另外，由于冷却水不能循环利用，长途行驶时还存在频繁添加冷却水的烦恼。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种用于制动鼓冷却的制动鼓密封水冷***，应用该***可使载重车辆即时在长下坡路段行驶连续刹车制动时，也能对制动鼓实施均匀的冷却降温，保持制动***的刹车性能，减少热衰退，延长制动鼓使用寿命，有效减少因刹车性能降低和制动鼓破裂带来的安全隐患；本实用新型的进一步目的是对冷却水循环利用。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种制动鼓密封水冷***，包括用于支撑轮毂和车架的车桥部件、通过轮毂转动连接车桥部件一端的制动鼓，以及用于制动鼓冷却且包括水箱和供水管的车载供水***，所述制动鼓的外周壁上设置有一环形水套，环形水套的一端设有至少一进水孔，环形水套的另一端设有至少一出水孔，出水孔的截面积总和小于进水孔的截面积总和，出水孔与大气连通或者通过设有冷凝器的回水装置与水箱的回水口连通；所述车载供水***还包括供水装置，供水装置活动连接在车桥部件上，供水装置可通过进水孔无泄漏地向环形水套内注入压力冷却水。

采用上述技术方案后，载重车在行驶过程中刹车时，车载供水***的供水装置可通过进水孔向环形水套内密封注入压力冷却水，环形水套中的冷却水对制动鼓冷却、降温，被加热的水及水蒸汽从出水孔排出或者接回水箱，从而实现充分冷却制动鼓、保持制动***的刹车性能、减少热衰退、确保制动效果、降低因制动效果差造成的交通事故的目的；由于环形水套包裹在制动鼓外周，因此，制动鼓圆周各部位冷却均匀，同时，还可通过将进水孔均布在制动鼓鼓口的加强段或者在制动鼓鼓口的加强段设置多个专用于其冷却的冷却孔，以使制动鼓鼓口的加强段冷却均匀，避免因冷热不均造成的制动鼓破裂损坏而带来的财产损失和人身安全事故的发生；另外，由于供水装置无泄漏地向环形水套内注入压力冷却水，避免了冷却水的流失浪费，使冷却水得到了充分的利用，降低了使用成本；当被加热的水及水蒸汽通过设有冷凝器的回水装置，水及水蒸汽被冷却或冷凝成冷水后接回水箱后，可实现冷却水循环利用的目的。本方案中进水孔和出水孔的设置数量根据制动鼓的具体结构和孔径大小确定，可以是一个、两个、三个、四个或者其他自然数的多个，数量大于一个时，最好均匀分布在制动鼓的圆周上。

优选的技术方案，所述供水装置包括同轴设置的第一供水环和第二供水环，第一供水环随制动鼓等转速转动，第一供水环和第二供水环的两相向端面之间设有两端分别与所述进水孔和供水管连通的供水环槽，供水环槽可一部分位于第一供水环上，另一部分位于第二供水环上，也可以是整个供水环槽位于第一供水环或第二供水环上，以便于加工、制造成本低为原则；第一供水环和第二供水环的两相向端面可形成旋转密封连接形成供水环槽与大气环境的密封隔离，以确保刹车冷却时供水环槽中的冷却水不从第一供水环和第二供水环的结合面间漏出；所述第二供水环连接有供水支架和供水驱动机构，第二供水环滑动连接在供水支架上，供水支架固定连接在所述车桥部件上；供水驱动机构可推动第二供水环移动，以使第二供水环与第一供水环的两相向端面形成旋转密封连接或者保持设定距离。以实现在刹车制动需要对制动鼓冷却时，可无泄漏地向制动鼓的冷却水套供水，不需要冷却时，第一供水环和第二供水环之间不产生摩擦磨损，还可避免供水装置消耗发动机动力。

前述第一供水环和第二供水环可设置在制动鼓鼓口，也可设置在制动鼓内，具体根据制动鼓及制动***结构确定。前述的供水驱动机构可采用气动、电动或电磁力推动的方式，通过对气路或电路的控制，实现在刹车并需要对制动鼓冷却时，使第二供水环与第一供水环的两相向端面可形成旋转密封连接。采用气动方式时，共用刹车气源，采用电动或电磁力推动的方式时，可利用车辆电瓶提供电源，以进一步降低使用成本；在不刹车状态行驶或者虽然刹车但不需要对制动鼓冷却时，可采用结构简单、制造成本低的压缩弹簧复位方式使第二供水环与第一供水环的两相向端面保持一设定距离。供水驱动机构的驱动方式和具体结构根据安装空间确定，以结构简单、功能可靠、性能稳定为原则确定。

本实用新型的水箱供水方式还可采用手动阀、电磁阀或气动阀实现供水管与水箱的选择性接通控制，以在不需对制动鼓进行水冷时不向制动鼓提供冷却水；所述车载供水***可以利用固定在车辆高处的水箱中水的势能使供水管中的冷却水形成一定供水压力，也可以在供水管上设一直流电动水泵，利用车辆电瓶提供电源的实现压力供水，也可采用气压水箱共用刹车的压缩气源实现压力供水。

所述回水装置还包括回水环槽、回水管；回水环槽设在第一供水环和第二供水环的两相向端面之间，回水环槽与供水环槽可形成密封隔离，回水环槽可一部分位于第一供水环上，另一部分位于第二供水环上，也可以是整个供水环槽位于第一供水环或第二供水环上；以确保结构简单、制造成本低；第一供水环和第二供水环的两相向端面形成旋转密封连接时形成回水环槽与供水环槽和大气环境的密封隔离，以确保刹车冷却时回水环槽中的被加热的水或水蒸汽不从第一供水环和第二供水环的结合面间漏出；回水环槽的进水口与出水孔连通，回水环槽的出水口与回水管接通，回水管的出水端与水箱的回水口连通；所述冷凝器连接在回水管的管路上，在冷凝器的进水端还连接有回水水泵。确保回水及时、可靠，且可对回水的热水或水蒸汽进行充分冷却或冷凝，确保对制动鼓的冷却效果。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是，制动鼓冷却充分、刹车性能稳定、热衰退小，车辆行车安全性高，且冷却水消耗量小，使用费用低，还可消除频繁添加冷却水的烦恼。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

图3是本实用新型实施例3的结构示意图。

图4是本实用新型实施例4的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1  参见图1，一种制动鼓密封水冷***，包括用于支撑轮毂1和车架的车桥部件2、通过轮毂1转动连接车桥部件2一端的制动鼓3，以及用于制动鼓3冷却且包括水箱8和供水管9的车载供水***，所述制动鼓3的外周壁上设置有一环形水套5，环形水套5的一端设有至少一进水孔6，环形水套5的另一端设有至少一出水孔7，出水孔7的截面积总和小于进水孔6的截面积总和，出水孔7与大气连通或者通过设有冷凝器15的回水装置与水箱8的回水口连通；所述车载供水***还包括供水装置，供水装置活动连接在车桥部件2上，供水装置可通过进水孔6无泄漏地向环形水套5内注入压力冷却水。

所述供水装置包括供水执行部件，供水执行部件由同轴设置的第一供水环10和第二供水环11组成；第一供水环10随制动鼓3等转速转动，第一供水环10和第二供水环11的两相向端面之间设有两端分别与所述进水孔6和供水管9连通的供水环槽101，供水环槽101整***于第一供水环10上，第一供水环10和第二供水环11的两相向端面可形成旋转密封连接形成供水环槽101与大气环境的密封隔离；所述第二供水环11连接有供水支架12和供水驱动机构，第二供水环11滑动连接在供水支架12上，供水支架12固定连接在所述车桥部件2上；供水驱动机构可推动第二供水环11移动，以使第二供水环11与第一供水环10的两相向端面形成旋转密封连接或者保持设定距离。

所述第一供水环10固定连接在制动鼓3的鼓口端面上；所述供水驱动机构包括由气缸16推动的推压环17，推压环17位于供水支架12的另一侧；所述第一供水环10上设有至少两个圆周均布的导向销18，导向销18穿过供水支架12设有的导向孔12a并与导向孔12a滑动配合，导向销18上设有挡盘19，导向销18外部套接第一压缩弹簧20，第一压缩弹簧20两端分别连接在挡盘19与供水支架12的两相向端面上，第一压缩弹簧20通过挡盘19推动第二供水环11移动，以使第二供水环11与第一供水环10的两相向端面具有设定距离；所述推压环17克服第一压缩弹簧20弹性力通过挡盘19和导向销18推动第二供水环11移动，以使第二供水环11与第一供水环10的两相向端面形成旋转密封连接。

所述导向销18前端还设有导向锥体18a，导向锥体18a外部套接有第二压缩弹簧21，第二压缩弹簧21两端分别连接在挡盘19与推压环17的两相向端面上；所述推压环17与导向锥体18a对应部位设有与导向锥体18a的相适应的导向锥孔17a。

所述第一供水环10上还固定连接有挡水罩26，挡水罩26从第一供水环10和第二供水环11的贴合面内部伸出第二供水环11。

所述供水管9管路上还设有直流电动水泵22。

所述供水管9上还设有控制阀27，所述控制阀27为电磁阀。

本方案中的水箱8采用气压水箱时，可取消供水管9上的直流电动水泵22，以进一步降低成本和减少供水故障发生率。

实施例2  参见图2，一种制动鼓密封水冷***，包括用于支撑轮毂1和车架的车桥部件2、通过轮毂1转动连接车桥部件2一端的制动鼓3，以及用于制动鼓3冷却且包括水箱8和供水管9的车载供水***，所述制动鼓3的外周壁上设置有一环形水套5，环形水套5的一端设有至少一进水孔6，环形水套5的另一端设有至少一出水孔7，出水孔7的截面积总和小于进水孔6的截面积总和，出水孔7通过设有冷凝器15的回水装置与水箱8的回水口连通；所述车载供水***还包括供水装置，供水装置活动连接在车桥部件2上，供水装置可通过进水孔6无泄漏地向环形水套5内注入压力冷却水

所述第一供水环10和第二供水环11均位于制动鼓3内，第一供水环10固定连接在轮毂1或制动鼓3上，所述供水驱动机构包括用于推动第二供水环11向第一供水环10移动的直流电磁铁23和使第二供水环11复位的第三压缩弹簧24。

在所述制动鼓3鼓口的加强段圆周均布有多个专用于其冷却的冷却孔25。

所述供水管9上还设有控制阀27，所述控制阀27为气动阀。

本方案中的水箱8采用气压水箱时，可取消供水管9上的直流电动水泵22，以进一步降低成本和减少供水故障发生率。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述，其中挡水罩26图中未示出。

实施例3  参见图3，所述回水装置还包括回水环槽102、回水管13；回水环槽102设在第一供水环10和第二供水环11的两相向端面之间，回水环槽102与供水环槽101可形成密封隔离，回水环槽102整***于第一供水环10上，回水环槽102的进水口与出水孔7连通，回水环槽102的出水口与回水管13接通，回水管13的出水端与水箱8的回水口连通；所述冷凝器15连接在回水管13的管路上，在冷凝器15的进水端还连接有回水水泵14。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例4  参见图4，所述回水装置还包括回水环槽102、回水管13；回水环槽102设在第一供水环10和第二供水环11的两相向端面之间，回水环槽102的进水口与出水孔7连通，回水环槽102的出水口与回水管13接通，回水管13的出水端与水箱8的回水口连通；所述冷凝器15连接在回水管13的管路上，在冷凝器15的进水端还连接有回水水泵14。

本实施例的其余结构与实施例2相同，在此不再赘述，其中挡水罩26图中未示出。

以上虽然结合了附图描述了本实用新型的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本实用新型的范围和意图之内的。

Claims (9)

1.一种制动鼓密封水冷***，包括用于支撑轮毂（1）和车架的车桥部件（2）、通过轮毂（1）转动连接车桥部件（2）一端的制动鼓（3），以及用于制动鼓（3）冷却且包括水箱（8）和供水管（9）的车载供水***，其特征在于：所述制动鼓（3）的外周壁上设置有一环形水套（5），环形水套（5）的一端设有至少一进水孔（6），环形水套（5）的另一端设有至少一出水孔（7），出水孔（7）的截面积总和小于进水孔（6）的截面积总和，出水孔（7）与大气连通或者通过设有冷凝器（15）的回水装置与水箱（8）的回水口连通；所述车载供水***还包括供水装置，供水装置活动连接在车桥部件（2）上，供水装置可通过进水孔（6）无泄漏地向环形水套（5）内注入压力冷却水。

2.根据权利要求1所述的制动鼓密封水冷***，其特征在于：所述供水装置包括供水执行部件，供水执行部件由同轴设置的第一供水环（10）和第二供水环（11）组成；第一供水环（10）随制动鼓（3）等转速转动，第一供水环（10）和第二供水环（11）的两相向端面之间设有两端分别与所述进水孔（6）和供水管（9）连通的供水环槽（101），第一供水环（10）和第二供水环（11）的两相向端面可形成旋转密封连接形成对供水环槽（101）防泄漏的局部密封；所述第二供水环（11）连接有供水支架（12）和供水驱动机构，第二供水环（11）滑动连接在供水支架（12）上，供水支架（12）固定连接在所述车桥部件（2）上；供水驱动机构可推动第二供水环（11）移动，以使第二供水环（11）与第一供水环（10）的两相向端面形成旋转密封连接或者保持设定距离。

3.根据权利要求2所述的制动鼓密封水冷***，其特征在于：所述第一供水环（10）固定连接在制动鼓（3）的鼓口端面上；所述供水驱动机构包括由气缸（16）推动的推压环（17），推压环（17）位于供水支架（12）的另一侧；所述第一供水环（10）上设有至少两个圆周均布的导向销（18），导向销（18）穿过供水支架（12）设有的导向孔（12a）并与导向孔（12a）滑动配合，导向销（18）上设有挡盘（19），导向销（18）外部套接第一压缩弹簧（20），第一压缩弹簧（20）两端分别连接在挡盘（19）与供水支架（12）的两相向端面上，第一压缩弹簧（20）通过挡盘（19）推动第二供水环（11）移动，以使第二供水环（11）与第一供水环（10）的两相向端面具有设定距离；所述推压环（17）克服第一压缩弹簧（20）弹性力通过挡盘（19）和导向销（18）推动第二供水环（11）移动，以使第二供水环（11）与第一供水环（10）的两相向端面形成旋转密封连接。

4.根据权利要求3所述的制动鼓密封水冷***，其特征在于：所述导向销（18）前端还设有导向锥体（18a），导向锥体（18a）外部套接有第二压缩弹簧（21），第二压缩弹簧（21）两端分别连接在挡盘（19）与推压环（17）的两相向端面上；所述推压环（17）与导向锥体（18a）对应部位设有与导向锥体（18a）的相适应的导向锥孔（17a）。

5.根据权利要求2所述的制动鼓密封水冷***，其特征在于：所述第一供水环（10）和第二供水环（11）均位于制动鼓（3）内，第一供水环（10）固定连接在轮毂（1）或制动鼓（3）上，所述供水驱动机构包括用于推动第二供水环（11）向第一供水环（10）移动的直流电磁铁（23）和使第二供水环（11）复位的第三压缩弹簧（24）。

6.根据权利要求2所述的制动鼓密封水冷***，其特征在于：所述回水装置还包括回水环槽（102）、回水管（13）；回水环槽（102）与供水环槽（101）可形成密封隔离，回水环槽（102）设在第一供水环（10）和第二供水环（11）的两相向端面之间，回水环槽（102）的进水口与出水孔（7）连通，回水环槽（102）的出水口与回水管（13）接通，回水管（13）的出水端与水箱（8）的回水口连通；所述冷凝器（15）连接在回水管（13）的管路上，在冷凝器（15）的进水端还连接有回水水泵（14）。

7.根据权利要求2所述的制动鼓密封水冷***，其特征在于：所述第一供水环（10）上还固定连接有挡水罩（26），挡水罩（26）从第一供水环（10）和第二供水环（11）的贴合面内部伸出第二供水环（11）。

8.根据权利要求1～7中任意一项权利要求所述的制动鼓密封水冷***，其特征在于：所述供水管（9）管路上还设有直流电动水泵（22）。

9.根据权利要求1～7中任意一项权利要求所述的制动鼓密封水冷***，其特征在于：所述供水管（9）上还设有控制阀（27）。

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