一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置
阅读说明：本技术 一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置 (Vehicle running braking device with auxiliary braking function ) 是由 李万敏 李琛 李彦晶 林小军 张亚萍 朱有地 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置,本发明设有电磁绕组以及刹车盘,使得当刹车盘温度过高,导致车辆制动能力下降时,电磁绕组可以提供辅助制动,避免制动失效,导致车辆出现事故,设有的驱动电机以及丝杠,使得电磁绕组与刹车盘的距离能够进行调节,从而方便控制电磁绕组对刹车盘的辅助制动能力,加强辅助制动的可控制性,保证辅助制动的安全性,设有的防抱死机构可在车辆轮胎被抱死的情况下,主动利用防抱死机构实现轮胎的点刹,提高车辆的可控制性,避免车辆侧翻,导致交通事故以及驾驶人员的受伤,本发明相比传统的刹车系统具有制动能力强,制动安全性高的优异效果。(The invention discloses a vehicle running brake device with auxiliary brake function, which is provided with an electromagnetic winding and a brake disc, so that when the brake disc is too high in temperature and the braking capacity of a vehicle is reduced, the electromagnetic winding can provide auxiliary brake to avoid brake failure and vehicle accidents, the distance between the electromagnetic winding and the brake disc can be adjusted by the driving motor and the lead screw, thereby conveniently controlling the auxiliary braking capacity of the electromagnetic winding on the brake disc, enhancing the controllability of the auxiliary brake, ensuring the safety of the auxiliary brake, actively utilizing an anti-lock mechanism to realize the inching brake of a tire under the condition that the tire of the vehicle is locked, improving the controllability of the vehicle, avoiding the vehicle from turning over to cause traffic accidents and the injury of drivers, and compared with the traditional brake system, the invention has strong braking capacity, excellent effect of high braking safety.)
技术领域
本发明属于车辆制动装置
技术领域
；具体是一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置。背景技术
车辆制动装置是指对汽车车轮施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。车辆制动装置的作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。传统的车辆制动装置是由刹车盘以及刹车片组成，该车辆制动装置在进行制动时，是通过刹车片卡紧刹车盘，通过摩擦力对车辆进行制动，但是该制动方式极易导致刹车盘温度上升，导致刹车装置失灵，进而使车辆无法进行制动，导致车祸发生，同时传统的车辆制动装置不设有车轮防抱死系统，当车辆在高速行驶时，突然踩刹车，导致车轮被刹车片抱死，导致车辆失控造成事故，甚至导致车辆侧翻导致人员受伤或者死亡，因此一种具有具有辅助制动功能的以及具有一定防轮胎抱死的制动性能以及制动安全性较高的车辆行驶制动装置的出现迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置，包括车轮固定螺栓、刹车盘、温度传感器、电磁绕组、丝杠、电机固定架、驱动电机、固定架、刹车片以及轮胎安装架，所述轮胎安装架一端面均匀固定有车轮固定螺栓，另一端面通过防抱死机构与刹车盘固定连接，所述温度传感器贴近刹车盘一侧，且温度传感器与车辆中控系统电性连接，所述刹车片设于刹车盘边缘位置，且刹车片于车辆中控系统电性连接，所述电磁绕组设于刹车片无温度传感器的一侧，所述固定架固定于车架上，所述驱动电机固定于电机固定架上，所述电机固定架固定于固定架上，所述丝杠内嵌于固定架，且丝杠与固定架转动连接，所述丝杠一端与驱动电机输出轴固定连接，所述丝杠另一端穿透电磁绕组且与轮胎安装架转动连接，所述电磁绕组固定于固定架上，且电磁绕组与固定架滑动连接，所述电磁绕组以及驱动电机皆与车辆中控系统电性连接。
进一步地，所述刹车盘为扁平的圆盘状，所述刹车盘中心设有轮胎安装架安装通孔，所述刹车盘前侧面上靠近有温度传感器，所述刹车盘后侧面上均匀设有多个扇形凹槽，多个所述扇形凹槽内固定有扇形金属片，所述扇形金属片由铜铝合金材料制成。
进一步地，所述电磁绕组包括供电器、负极接线柱、正极接线柱、绕线圈、限位连接杆、移动固定套以及铁芯，所述铁芯为圆环形，所述绕线圈缠绕于铁芯上，所述负极接线柱以及正极接线柱分别于绕线圈两端固定连接，所述负极接线柱以及正极接线柱设于供电器上，所述供电器与车辆中控系统电性连接，所述移动固定套设于铁芯中心，且移动固定套两端分别设有限位连接杆，两个所述限位连接杆分别于绕线圈固定连接，所述移动固定套中心设有螺纹孔。
进一步地，所述丝杠包括丝杆本体以及连接头，所述连接头的横截面为T型，所述连接头固定于丝杆本体末端，所述连接头内嵌于轮胎安装架上，且连接头于轮胎安装架转动连接，所述丝杆本体末端通过连接头与轮胎安装架转动连接，所述丝杆本体首端与驱动电机输出轴固定连接，所述丝杆本体外侧壁上设有螺纹，所述丝杆本体外侧壁螺纹与移动固定套中心螺纹孔螺纹配合连接。
进一步地，所述固定架包括底板、限位槽道板以及竖板，所述底板为横向放置的扁平板，所述竖板竖置固定于底板上端面上中心位置，所述竖板与底板组合形成横截面为T性的组合体，所述底板上端面上固定有电机固定架，且电机固定架位于竖板一侧，所述竖板中心设有轴承孔，所述轴承孔两侧对称固定有限位槽道板，所述限位槽道板位于竖板远离电机固定架的一侧面上，两个所述限位槽道板上设有沿着限位槽道板横向的槽道，所述槽道内设有限位连接杆，且限位连接杆与槽道滑动配合，所述竖板中心轴承孔与驱动电机输出轴相配合，且驱动电机输出轴与竖板中心轴承孔转动连接。
进一步地，所述防抱死机构包括摩擦盘以及挤压弹簧，所述摩擦盘设于刹车盘中心的轮胎安装架安装通孔内，且摩擦盘与刹车盘中心的轮胎安装架安装通孔内侧壁紧密贴合，所述轮胎安装架安装通孔内设有轮胎安装架非车轮固定螺栓的一端，所述挤压弹簧设于轮胎安装架安装通孔内，所述挤压弹簧一端与摩擦盘固定连接，且挤压弹簧另一端与轮胎安装架外侧壁固定连接，所述挤压弹簧可根据现实情况更换相应强度的弹簧。
进一步地，所述车辆行驶制动装置还包括制动系统，所述制动系统包括：车辆中控模块、温度检测模块、刹车片驱动模块、驱动电机模块以及供电器供电模块，所述车辆中控模块与刹车片驱动模块单向连接，所述温度检测模块与车辆中控模块单向连接，所述车辆中控模块分别与驱动电机模块以及供电器供电模块单向连接；
所述车辆中控模块用于控制刹车片驱动模块、驱动电机模块以及供电器供电模块工作，同时接收温度检测模块传输的温度信号；
所述刹车片驱动模块用于驱动刹车片对车轮进行刹车操作；
所述温度检测模块用于检测刹车盘的温度，并将温度数据传输至车辆中控模块；
所述驱动电机模块用于驱动驱动电机进行正反转动；
所述供电器供电模块用于对供电器进行供电操作。
进一步地，所述制动系统具体工作步骤如下：
1)车辆中控模块对刹车片驱动模块传输刹车指令；
2)刹车片驱动模块驱动刹车片对车轮进行刹车操作；
3)此时温度检测模块对刹车盘进行温度检测，当温度超过预设值，则温度检测模块向车辆中控模块发出刹车温度超标信息；
4)车辆中控模块接收温度检测模块传输的刹车温度超标信息，控制供电器供电模块以及驱动电机模块启动；
5)供电器供电模块对供电器进行供电，供电器对绕线圈进行供电，铁芯内产生电磁效应；
6)驱动电机模块对驱动电机进行供电,驱动电机开始正反转，从而控制电磁绕组与扇形金属片之间的距离，进而改变扇形金属片切割电磁绕组产生的磁场磁力线的数量，进而生成不同强度的反磁场来对车轮进行辅助制动。
进一步地，本发明的工作步骤及原理：
1)刹车片进行刹车操作，温度传感器对刹车盘进行温度监测；
2)当刹车盘超出温度传感器的预设值时，温度传感器将刹车温度超标信息传输至车辆中控模块；
3)车辆中控模块控制供电器供电模块对供电器进行供电，供电器对绕线圈进行供电，铁芯内产生电磁效应；
4)扇形金属片跟随轮胎进行转动，切割电磁绕组产生的磁感线，从而会在扇形金属片内部产生涡流，进而生成一个反磁场来反抗运动；
5)驱动电机模块对驱动电机进行供电,驱动电机开始正反转，使得丝杠开始正反转；
6)丝杠与移动固定套产生相对转动，进而控制电磁绕组沿着丝杠来回移动，从而控制电磁绕组与扇形金属片之间的距离，进而改变扇形金属片切割电磁绕组产生的磁场磁力线的数量，进而生成不同强度的反磁场来对车轮进行辅助制动；
7)当轮胎抱死，轮胎与地面产生滑动摩擦，此时滑动摩擦大于摩擦盘与刹车盘之间的静摩擦，使得摩擦盘在刹车盘内转动，进而使得轮胎安装架相对刹车盘转动，当轮胎安装架转动时，轮胎与地面产生滑动摩擦消失，使得摩擦盘在刹车盘内静止，此时轮胎安装架与刹车盘相对静止；
8)重复步骤7)，当刹车片将刹车盘抱死时，轮胎始终处于转动状态与静止状态之间交替互换，形成点刹效果。
本发明的有益效果：本发明设有电磁绕组以及刹车盘，使得当刹车盘温度过高，导致车辆制动能力下降时，电磁绕组可以提供辅助制动，避免制动失效，导致车辆出现事故，设有的驱动电机以及丝杠，使得电磁绕组与刹车盘的距离能够进行调节，从而方便控制电磁绕组对刹车盘的辅助制动能力，加强辅助制动的可控制性，保证辅助制动的安全性，设有的防抱死机构可在车辆轮胎被抱死的情况下，主动利用防抱死机构实现轮胎的点刹，提高车辆的可控制性，避免车辆侧翻，导致交通事故以及驾驶人员的受伤，本发明相比传统的刹车系统具有制动能力强，制动安全性高的优异效果。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的总体结构第一角度示意图；
图2是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的总体结构第二角度示意图；
图3是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的刹车盘前侧面的结构示意图；
图4是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的刹车盘后侧面的结构示意图；
图5是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的电磁绕组的结构示意图；
图6是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的丝杠的结构示意图；
图7是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的固定架的结构示意图；
图8是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的防抱死机构的结构示意图；
图9是本发明一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置的制动系统的模块图。
具体实施方式
请参阅图1-9所示，一种具有辅助制动功能的车辆行驶制动装置，包括车轮固定螺栓1、刹车盘2、温度传感器3、电磁绕组4、丝杠5、电机固定架6、驱动电机7、固定架8、刹车片9以及轮胎安装架10，轮胎安装架10一端面均匀固定有车轮固定螺栓1，另一端面通过防抱死机构11与刹车盘2固定连接，温度传感器3贴近刹车盘2一侧，且温度传感器3与车辆中控系统电性连接，刹车片9设于刹车盘2边缘位置，且刹车片9于车辆中控系统电性连接，电磁绕组4设于刹车片9无温度传感器3的一侧，固定架8固定于车架上，驱动电机7固定于电机固定架6上，电机固定架6固定于固定架8上，丝杠5内嵌于固定架8，且丝杠5与固定架8转动连接，丝杠5一端与驱动电机7输出轴固定连接，丝杠5另一端穿透电磁绕组4且与轮胎安装架10转动连接，电磁绕组4固定于固定架8上，且电磁绕组4与固定架8滑动连接，电磁绕组4以及驱动电机7皆与车辆中控系统电性连接。
如图3-4所示，刹车盘2为扁平的圆盘状，刹车盘2中心设有轮胎安装架安装通孔，刹车盘2前侧面上靠近有温度传感器3，刹车盘2后侧面上均匀设有多个扇形凹槽，多个扇形凹槽内固定有扇形金属片12，扇形金属片12由铜铝合金材料制成。
如图5所示，电磁绕组4包括供电器41、负极接线柱42、正极接线柱43、绕线圈44、限位连接杆45、移动固定套46以及铁芯47，铁芯47为圆环形，绕线圈44缠绕于铁芯47上，负极接线柱42以及正极接线柱43分别于绕线圈44两端固定连接，负极接线柱42以及正极接线柱43设于供电器41上，供电器41与车辆中控系统电性连接，移动固定套46设于铁芯47中心，且移动固定套46两端分别设有限位连接杆45，两个限位连接杆45分别于绕线圈44固定连接，移动固定套46中心设有螺纹孔。
如图6所示，丝杠5包括丝杆本体51以及连接头52，连接头52的横截面为T型，连接头52固定于丝杆本体51末端，连接头52内嵌于轮胎安装架10上，且连接头52于轮胎安装架10转动连接，丝杆本体51末端通过连接头52与轮胎安装架10转动连接，丝杆本体51首端与驱动电机7输出轴固定连接，丝杆本体51外侧壁上设有螺纹，丝杆本体51外侧壁螺纹与移动固定套46中心螺纹孔螺纹配合连接。
如图7所示，固定架8包括底板81、限位槽道板82以及竖板83，底板81为横向放置的扁平板，竖板83竖置固定于底板81上端面上中心位置，竖板83与底板81组合形成横截面为T性的组合体，底板81上端面上固定有电机固定架6，且电机固定架6位于竖板83一侧，竖板83中心设有轴承孔，轴承孔两侧对称固定有限位槽道板82，限位槽道板82位于竖板83远离电机固定架6的一侧面上，两个限位槽道板82上设有沿着限位槽道板82横向的槽道，槽道内设有限位连接杆45，且限位连接杆45与槽道滑动配合，竖板83中心轴承孔与驱动电机7输出轴相配合，且驱动电机7输出轴与竖板83中心轴承孔转动连接。
如图8所示，防抱死机构11包括摩擦盘111以及挤压弹簧112，摩擦盘111设于刹车盘2中心的轮胎安装架安装通孔内，且摩擦盘111与刹车盘2中心的轮胎安装架安装通孔内侧壁紧密贴合，轮胎安装架安装通孔内设有轮胎安装架10非车轮固定螺栓1的一端，挤压弹簧112设于轮胎安装架安装通孔内，挤压弹簧112一端与摩擦盘111固定连接，且挤压弹簧112另一端与轮胎安装架10外侧壁固定连接，挤压弹簧112可根据现实情况更换相应强度的弹簧。
如图9所示，车辆行驶制动装置还包括制动系统，制动系统包括：车辆中控模块、温度检测模块、刹车片驱动模块、驱动电机模块以及供电器供电模块，车辆中控模块与刹车片驱动模块单向连接，温度检测模块与车辆中控模块单向连接，车辆中控模块分别与驱动电机模块以及供电器供电模块单向连接；
车辆中控模块用于控制刹车片驱动模块、驱动电机模块以及供电器供电模块工作，同时接收温度检测模块传输的温度信号；
刹车片驱动模块用于驱动刹车片9对车轮进行刹车操作；
温度检测模块用于检测刹车盘2的温度，并将温度数据传输至车辆中控模块；
驱动电机模块用于驱动驱动电机7进行正反转动；
供电器供电模块用于对供电器41进行供电操作。
制动系统具体工作步骤如下：
1)车辆中控模块对刹车片驱动模块传输刹车指令；
2)刹车片驱动模块驱动刹车片9对车轮进行刹车操作；
3)此时温度检测模块对刹车盘2进行温度检测，当温度超过预设值，则温度检测模块向车辆中控模块发出刹车温度超标信息；
4)车辆中控模块接收温度检测模块传输的刹车温度超标信息，控制供电器供电模块以及驱动电机模块启动；
5)供电器供电模块对供电器41进行供电，供电器41对绕线圈44进行供电，铁芯47内产生电磁效应；
6)驱动电机模块对驱动电机7进行供电,驱动电机7开始正反转，从而控制电磁绕组4与扇形金属片12之间的距离，进而改变扇形金属片12切割电磁绕组4产生的磁场磁力线的数量，进而生成不同强度的反磁场来对车轮进行辅助制动。
本发明的工作步骤及原理：
1)刹车片9进行刹车操作，温度传感器3对刹车盘2进行温度监测；
2)当刹车盘2超出温度传感器3的预设值时，温度传感器3将刹车温度超标信息传输至车辆中控模块；
3)车辆中控模块控制供电器供电模块对供电器41进行供电，供电器41对绕线圈44进行供电，铁芯47内产生电磁效应；
4)扇形金属片12跟随轮胎进行转动，切割电磁绕组4产生的磁感线，从而会在扇形金属片12内部产生涡流，进而生成一个反磁场来反抗运动；
5)驱动电机模块对驱动电机7进行供电,驱动电机7开始正反转，使得丝杠5开始正反转；
6)丝杠5与移动固定套46产生相对转动，进而控制电磁绕组4沿着丝杠5来回移动，从而控制电磁绕组4与扇形金属片12之间的距离，进而改变扇形金属片12切割电磁绕组4产生的磁场磁力线的数量，进而生成不同强度的反磁场来对车轮进行辅助制动；
7)当轮胎抱死，轮胎与地面产生滑动摩擦，此时滑动摩擦大于摩擦盘111与刹车盘2之间的静摩擦，使得摩擦盘111在刹车盘2内转动，进而使得轮胎安装架10相对刹车盘2转动，当轮胎安装架10转动时，轮胎与地面产生滑动摩擦消失，使得摩擦盘111在刹车盘2内静止，此时轮胎安装架10与刹车盘2相对静止；
8)重复步骤7)，当刹车片9将刹车盘2抱死时，轮胎始终处于转动状态与静止状态之间交替互换，形成点刹效果。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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