科创中国

高端装备制造产业,制造业

　　一种制动间隙自动补偿的车辆制动系统

　　技术领域

　　本实用新型属于机械技术领域，涉及一种制动间隙自动补偿的车辆制动系统。

　　背景技术

　　制动系统是汽车的重要组成部分，现有的钳式制动系统，采用两个制动钳同步靠近制动盘的方式，制动盘和制动钳上的摩擦片在相互接触的过程中磨损，导致制动盘与摩擦片之间的间距逐渐增大，而驱使制动钳动作依靠液压控制力，液压控制力一定的情况下，制动间隙的增大使制动力减小，制动效果和制动时间均与初始设定的最佳值偏离，造成安全隐患。

　　由于制动液压力无法虽制动间隙的变化而变化，使汽车的制动间隙需要人为调整，摩擦片也需要频繁更换。

　　现有制动系统，为了保证车轮与地面的附着力在最大值，采用“点动”方式，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，即制动防抱死系统，其是一个复杂的液力控制系统，需要通过多根液压控制管道，使制动钳间歇性接触制动盘而实现，其结构也是非常复杂，在制动间隙无法自动调整的情况下，防抱死的效果也很难达到最佳控制状态。

　　实用新型内容

　　本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种制动间隙自动补偿的车辆制动系统，本实用新型所要解决的技术问题是如何实现制动间隙的补偿。

　　本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种制动间隙自动补偿的车辆制动系统，其特征在于，所述车辆制动系统包括与汽车轮毂固定相连的两块制动盘、固定在车架上的制动体、固定在制动体上的补偿片，所述补偿片位于两块制动盘之间，所述补偿片与两块制动盘之间分别设置有一制动组件；所述制动组件包括制动活塞、补偿活塞、补偿压板、补偿滑腔、制动滑腔、压力控制腔和分离弹簧，所述制动活塞滑动连接在制动滑腔内，所述补偿活塞滑动连接在补偿滑腔内，所述制动活塞的内端固定设置有能够抵靠在制动盘外侧面上的摩擦片，所述补偿压板通过一连接在补偿活塞上的连杆伸至制动盘与补偿片之间，所述补偿滑腔与制动滑腔内均填充有液压油，所述补偿滑腔与制动滑腔之间通过一互通孔相连通，所述分离弹簧抵靠在补偿滑腔的底部与补偿活塞的外端之间，所述分离弹簧能够驱使补偿压板远离制动盘，所述补偿压板上沿垂直制动盘侧面的方向开设有一定位孔，所述定位孔内滑动连接有一补偿柱，所述补偿柱内端与补偿片抵靠；所述补偿柱的周面等间距设有若干倒齿状的单向凸筋，所述定位孔内壁上固定设置有一能够插设在相邻单向凸筋之间的缝隙内的限位挡片，所述压力控制腔连接气源或液力源。

　　制动滑腔、补偿滑腔和互通孔三者之间形成一密闭的液力循环腔，能够使制动活塞和补偿活塞以相反的方向移动。

　　现有技术中，一般采用在制动活塞处直接设置弹簧的结构，使压力源克服弹簧预紧力而驱动制动活塞移动，在压力源消失后，该弹簧复原力驱使制动活塞复位，这种直接作用的方式，虽然能够在一定程度上缩短制动反应时间，但是对磨损副之间的磨损也是非常严重的，由此造成的高温，对制动效果有负面影响，本方案中，采用先驱使制动滑腔内增压的方式，使补偿滑腔内形成负压，负压迫使补偿活塞压缩分离弹簧，使制动活塞靠近制动盘所需的压力由小变大、然后变小，这种方式使制动力在输入压力恒定的情况下由小变大，而不是直接以最大制动力作用在制动盘上，众所周知，制动过程中并非制动力越大制动效果越好，而是确保车轮与地面之间最大附着力为宜，制动力的缓慢增大有利于制动效果。而且，本方案中对制动片的缓冲效果和保护效果更佳。

　　补偿柱上的单向凸筋使限位挡片仅能够向相对补偿柱在一个方向上相互运动，即补偿柱仅能够远离制动盘。

　　单一制动组件中，摩擦片与制动盘磨损总量的测定：磨损后，制动盘与摩擦片之间的间隙增大，在制动过程中，由于制动活塞从外侧靠近制动盘外侧面时，补偿压板由内侧向外靠近制动盘的内侧面，磨损间隙的差量反应在补偿压板上，使补偿压板压紧制动盘内侧面，补偿柱受压而向补偿片方向移动，补偿柱移动后，使补偿压板与补偿片之间的间隙增大，进而使补偿活塞的初始位置相对回缩，补偿滑腔与制动滑腔互通，制动活塞维持压力平衡的情况下随补偿活塞的回缩而推进，即使制动活塞内端的摩擦片与制动盘外侧面之间的间隙间隙，以应对磨损造成间隙变大。

　　由于液体不可压缩，或者说被压缩的空间较小，分离弹簧不足以限制补偿活塞在补偿间隙的过程中的回缩，而压力控制腔处能够驱使制动活塞靠近制动盘的最小压力也几乎没变，使得制动系统在使用一段时间后依然能够维持相对稳定的制动初始状态，确保制动力输入源恒定的情况下，摩擦片与制动盘之间保持相对理想的制动效果。

　　制动盘有两个，且分别实现制动和制动间隙的补偿，能够提高制动效果，由于通过间接反应制动力的方式造成的制动延迟会延长制动反应时间，通过两个制动盘的设置能够在一定程度上弥补这一问题，且两个制动盘之间有间隙，利于散热，补偿压板和制动活塞分别设置在制动盘两侧，在制动过程中分别压紧制动盘的两侧面，利于制动效果，确保制动盘平稳，且能够在一定程度上防止制动盘形变、磨损不规则等。

　　在上述的一种制动间隙自动补偿的车辆制动系统中，所述补偿柱的两端分别具有一滚动腔，所述滚动腔内滚动连接有一球状的接触头。

　　接触头的存在能够使补偿柱与制动盘之间的接触由滑道摩擦变为滚动摩擦，避免补偿柱的磨损，以使摩擦间隙的调整更加准确。

　　在上述的一种制动间隙自动补偿的车辆制动系统中，所述制动活塞上开设有一导向孔和一滑孔，所述导向孔贯穿制动活塞的外端面和滑孔，所述滑孔直径大于导向孔，所述导向孔内滑动连接有一顶柱，所述滑孔内通过花键滑动连接有一外滑套，所述外滑套内滑动连接有一内滑套，所述外滑套内壁与内滑套外壁之间连接有一发条，所述内滑套与顶柱之间螺纹连接，所述外滑套与滑孔底部之间连接一压紧弹簧，所述顶柱的内端端面上固定设置有一安装架，所述安装架上开设有若干限位孔，所述限位孔内滚动连接有被限位在安装架上的滚珠，所述滑孔的底部设有与滚珠一一对应的定位凹口，所述顶柱的外端位于压力控制腔内；所述压力控制腔内设有一限位套，所述顶柱上具有一位于限位套与制动活塞之间的挡圈，所述挡圈与制动活塞之间连接有一复位弹簧。

　　压力源作用在压力控制腔，顶柱优先被驱动，顶柱移动过程中附带旋转运动，内滑套和外滑套一起被顶至滑孔底部，至此，顶柱和制动活塞能够同步受压力源驱使而移动，由于压紧弹簧的存在，内滑套和外滑套被驱使远离滑孔底部，在此过程中，顶柱受压力源作用而不发生移动，而是相对内滑套旋转，顶柱在旋转过程中，由于同一滚珠不断的切换与之配合的定位凹口，使制动活塞处于抖动状态，从而实现制动力的高频变化，防止制动盘被抱死，发条在此过程中被蓄力，发条蓄力的释放配合压紧弹簧形变的频率，能使顶柱以正反两个方向旋转多个周期，直至压紧弹簧和发条均复原。复位弹簧的存在，能够驱使顶柱复位。

　　限位套类似于平面轴承的轴承架，钢珠被限位在限位套和顶柱的端面之间，钢珠能够滚动，且能够越过定位凹口而切换至另一定位凹口。