动摩擦片、湿式液压制动器和高空作业平台
阅读说明：本技术 动摩擦片、湿式液压制动器和高空作业平台 (Dynamic friction plate, wet hydraulic brake and aerial work platform ) 是由 何平 李历 李琳桦 陈峻源 杨茜 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本申请公开一种适用于湿式液压制动器的动摩擦片,该动摩擦片总体上呈圆盘状,该动摩擦片包括中间层和两个环形摩擦层。在中间层的中心设置有轴孔,用于与液压制动器的输出轴配合。这两个摩擦层分别接合在中间层的两个表面上,并且这两个摩擦层的内径大于所述轴孔的直径,从而在中间层的两个表面上留有未被摩擦层占据的环形区域。在环形区域上开设有至少一个搅油孔。本申请还公开了在内部设置有该动摩擦片的湿式液压制动器以及采用该湿式液压制动器的高空作业平台。通过采用本申请的技术方案,能够使动摩擦片更快地散热,便于润滑油或液压油在湿式液压致动器的内部流通,增加了动摩擦片的使用寿命。(The application discloses a dynamic friction plate suitable for a wet hydraulic brake, which is generally disc-shaped and comprises a middle layer and two annular friction layers. And the center of the middle layer is provided with a shaft hole which is used for being matched with an output shaft of the hydraulic brake. The two friction layers are respectively joined on both surfaces of the intermediate layer, and the inner diameters of the two friction layers are larger than the diameter of the shaft hole, so that annular regions not occupied by the friction layers are left on both surfaces of the intermediate layer. At least one oil stirring hole is arranged on the annular area. The application also discloses a wet hydraulic brake with the dynamic friction plate arranged inside and an aerial work platform adopting the wet hydraulic brake. Through the technical scheme who adopts this application, can make the movable friction piece dispel the heat more fast, the inside circulation of lubricating oil or hydraulic oil at wet-type hydraulic actuator of being convenient for has increased the life of movable friction piece.)
技术领域
本申请涉及动摩擦片、在内部设置有该动摩擦片的湿式液压制动器、以及采用该湿式液压制动器的高空作业平台。
背景技术
制动器是具有使运动部件(或运动机械)减速、停止或保持停止状态等功能的装置。
如图1和图2A所示，一种类型的液压制动器1是弹簧制动的常闭式、湿式、盘片式液压制动器。这种液压制动器1具有壳体11、后盖12和输出轴13。这种液压制动器1还具有位于壳体11和后盖12内部的活塞19、活塞腔、弹簧18、离合机构等。离合机构包括多个静摩擦片20和多个动摩擦片21。静摩擦片20的外周配合在壳体11的内壁上，静摩擦片20例如可以由钢制成。动摩擦片21通过例如花键结构间隙配合在输出轴13的外周上。在输出轴13的轴向上，这些摩擦片20和21交替布置并且能够在前后方向上相互压紧或松开。
具体地，活塞19能够在弹簧18的弹力和活塞腔中的液压力的作用下前后运动，使得离合机构接合或脱离接合，从而能够选择性地允许输出轴13转动或阻止输出轴13转动。输出轴13从壳体11的前面伸出，并且通过平键14和锁紧螺母15连接到其他相关构件，例如高空作业平台/作业车的轮毂或制动盘(未示出)。后盖12装配在壳体11的后面。液压制动器1还具有油口16。油口16与设置在液压制动器1内部的液压油通道连通，并且可以与外部液压油供应/排出设备连通，用以向液压制动器内部供应液压油和将液压制动器内部的液压油排出至外部。需要注意的是，图1和图2A中示出的油口16暂时已经被密封塞17封住，因而在图1和图2A中没有示出处于打开状态的油口16。
如图2A和图2B所示，当没有液压油作用在油口16时，活塞19在弹簧18的弹力的作用下，将摩擦片20和21压紧，进而由摩擦片20和21之间的摩擦力产生制动扭矩。当需要释放该液压制动器1时，将液压油通入油口16中，活塞19在液压力的作用下，松开彼此压紧的摩擦片20和21，摩擦片20和21之间的摩擦力消失，由此释放液压制动器1。
现有的这种类型的液压制动器在制动过程中，摩擦片上会产生很大的热量。因此，现有的摩擦片的散热效果不好，而且使用寿命较短。
因此，本申请的设计方案所要考虑的重点内容包括：1)如何才能使热量更快的从摩擦片上散发出去，以增加摩擦片的使用寿命；2)新设计方案如何才能在保留现有的摩擦片所有性能的情况下达到更好的散热效果。
发明内容
为了解决上述技术问题以及潜在的其他技术问题，根据本申请的一个方面，提供一种适用于高空作业平台的湿式液压制动器的动摩擦片。所述动摩擦片总体上呈圆盘状。所述动摩擦片包括：中间层，在所述中间层的中心设置有轴孔，所述轴孔适于与所述液压制动器的输出轴配合；以及两个环形摩擦层，所述两个环形摩擦层分别接合在所述中间层的两个表面上，所述两个环形摩擦层的内径大于所述轴孔的直径，从而在所述中间层的两个表面上留有未被所述摩擦层占据的环形区域。在所述环形区域上开设有至少一个搅油孔。
所述至少一个搅油孔可以呈如下形状：圆形；或者椭圆形，所述椭圆形的长轴沿着所述动摩擦片的径向延伸，所述椭圆形的短轴垂直于所述动摩擦片的径向延伸；或者长方形，所述长方形的沿长度方向的对称轴沿着所述动摩擦片的径向延伸，所述长方形的沿宽度方向的对称轴垂直于所述动摩擦片的径向延伸；或者等腰三角形，所述等腰三角形的对称轴沿着所述动摩擦片的径向延伸，并且所述等腰三角形的顶角比所述等腰三角形的底边更靠近所述动摩擦片的中心；或者等腰梯形，所述等腰梯形的对称轴沿着所述动摩擦片的径向延伸，并且所述等腰梯形的较短底边比所述等腰梯形的较长底边更靠近所述动摩擦片的中心；或者扇环形，所述扇环形的对称轴沿着所述动摩擦片的径向延伸，并且所述扇环形的较短弧比所述扇环形的较长弧更靠近所述动摩擦片的中心。
所述搅油孔的数量可以多于一个，这些搅油孔在以所述动摩擦片的中心为圆心的圆周上等间隔地、旋转对称地分布。
具体地，所述中间层可以由钢制成，所述摩擦层由摩擦材料制成。例如，所述摩擦材料可以是由铜粉形成的铜基材料，或者是由纸浆形成的纸基材料。
在所述摩擦层的表面上可以设置有多条沟槽。这些沟槽可以沿着直线延伸并且形成十字形交叉。可选地，多条沟槽中的一些沟槽沿着顺时针方向扩展的对数螺线延伸，另一些沟槽沿着逆时针方向扩展的对数螺线延伸，并且这些沟槽形成交叉。可选地，多条沟槽呈同心圆的样式分布。可选地，多条沟槽呈辐射状分布，辐射中心为所述摩擦片的中心。可选地，多条沟槽中的一些沟槽呈同心圆的样式分布，另一些沟槽呈辐射状分布，从而这些沟槽形成交叉。
根据本申请的另一个方面，提供一种适用于高空作业平台的湿式液压制动器。所述湿式液压制动器包括：壳体、安装在所述壳体的后面的后盖、贯穿所述壳体的前面的输出轴、活塞、弹簧和离合机构。所述活塞能够在所述弹簧的弹力和液压力的作用下沿着所述输出轴的轴向前后移动，使得所述离合机构接合或脱离接合。所述离合机构包括：多个静摩擦片，所述静摩擦片的外周配合在所述壳体的内壁上；以及多个如前文所述的动摩擦片，这些动摩擦片的轴孔通过花键配合在所述输出轴的外周上。所述静摩擦片和所述动摩擦片交替布置并且能够在所述输出轴的轴向上移动，从而相互压紧或松开。
具体地，在所述壳体内灌注有润滑油或液压油，所述润滑油或液压油能够浸没所述静摩擦片和所述动摩擦片的至少一部分。
根据本申请的另一个方面，提供一种高空作业平台，所述高空作业平台具有车轮，所述车轮具有制动器。所述制动器是如前文所述的湿式液压制动器。
本申请通过采用上述技术方案，能够取得如下有益效果：
1)增加了动摩擦片的散热面积，使动摩擦片能够更快地散热。
2)使润滑油或液压油在制动器内部的更顺畅地流通，保证摩擦片润滑均匀，而且能够加快润滑油的灌注速度。
3)对汇聚在液压制动器的壳体的下部的油液进行充分搅拌，使油液温度降低。
4)使油液形成飞溅润滑效果，增加动摩擦片的使用寿命。
附图说明
为了便于读者理解本申请的技术方案，在下文中基于示例性实施例并结合附图来更详细地描述本申请。在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的构件。应当理解的是，附图仅是示意性的，附图中的构件的尺寸和比例不一定精确。
图1是根据本申请的一个实施例的液压制动器的示意性立体图。
图2A是沿着竖直中心平面截取的图1中的液压制动器的剖视图。
图2B是图2A中的区域B的局部放大图。
图3A和图3B分别是图2A中的液压制动器中的动摩擦片的立体图和正视图。
图3C是沿着图3B中的平面C-C截取的动摩擦片的剖视图。
图3D是图3C中的区域D的局部放大图。
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E、图4F和图4G分别是根据本申请的其他实施例的动摩擦片的正视图。
具体实施方式
已经在本说明书的“背景技术”部分参照图1、图2A和图2B描述了根据本申请的一个实施例的液压制动器1的总体构造。申请人需要特别指明的是，以上这部分内容既是对本申请的背景技术的描述，又构成本申请的具体实施方式的一部分。本申请只是出于简明的目的而不在这里重复记载这部分内容。
接下来将参照图3A至图3D描述液压制动器1中的动摩擦片21的构造。图3A和图3B分别是图2A中的液压制动器1中的动摩擦片21的立体图和正视图。图3C是沿着图3B中的平面C-C截取的动摩擦片21的剖视图。图3D是图3C中的区域D的局部放大图。
如图3A、图3B和图3C所示，动摩擦片21总体上呈圆盘状，并且包括中间层22和两个环形摩擦层23。在中间层22的中心设置有轴孔。该轴孔的内周上开设有花键槽，并且适于与液压制动器1的输出轴13上的花键形成间隙配合。
摩擦层23由摩擦材料制成。例如，摩擦材料是由铜粉形成的铜基材料，或者是由纸浆形成的纸基材料。在摩擦层23的表面上设置有多条沟槽24。这些沟槽24沿着直线延伸并且形成十字形交叉。
如图3C和图3D所示，两个环形摩擦层23分别接合在中间层22的两个表面上。两个环形摩擦层23的内径大于轴孔的直径，从而在中间层22的两个表面上留有未被摩擦层23占据的环形区域26。
在该环形区域上开设有至少一个搅油孔25。如图3A和图3B所示，在该环形区域26上开设有9个搅油孔25，各个搅油孔25都是圆孔。优选地，这些搅油孔25在以动摩擦片21的中心为圆心的圆周上等间隔地、旋转对称地分布。为了在该环形区域上开设搅油孔25，所采用的加工方式可以是冲压、钻孔等。
通过采用这种动摩擦片21，能够取得如下有益效果：
1)在液压制动器壳体11的下部储存有润滑油或液压油(用于润滑/冷却)，因此摩擦片20和21部分地浸泡在该润滑油或液压油中(所以该制动器被称为湿式液压制动器)。需要注意的是，用于驱动活塞19运动的液压油与壳体内的润滑油或液压油是不相通的。搅油孔25对汇聚在液压制动器1的壳体11的下部的油液进行充分搅拌，使油液温度降低。
2)使油液形成飞溅润滑效果，从而增加了摩擦片的使用寿命。
3)搅油孔25使润滑油或液压油在液压制动器1的内部的更顺畅地流通，保证摩擦片润滑均匀，而且能够加快油液的灌注速度。具体地，图1和图2A示出了液压制动器1的正常使用姿态。不过，在该液压制动器1的组装过程中，特别是在灌注油液的过程中，液压制动器1处于令输出轴13竖直朝下的状态，也就是在如图2A所示的视角下将液压制动器1沿逆时针方向旋转90度的状态。在这种状态下，如果动摩擦片21上没有开设搅油孔25，则在液压制动器1的组装过程中灌注的油液只能沿着动/静摩擦片与壳体11和输出轴13之间的非常狭小的缝隙缓慢地渗入，所以有可能影响组装效率，而且在出厂之后用户刚开始使用时，油液可能并没有充分渗入摩擦片之间。尤其是在冬季，油液粘度较高的情况下，这种情况更加严重。相反，在动摩擦片21上开设有搅油孔25的情况下，所灌注的油液能够快速地向下灌注，避免影响组装效率及用户的使用。
4)油液可以沿着摩擦层23的表面上设置有多条沟槽24流动，由此可以增强摩擦性能、带走摩擦所产生的热量和掉落的摩擦材料。具体地，摩擦材料在使用中不可避免地会产生磨损，掉落的摩擦材料一般为小颗粒或微粒的形式。如果摩擦片之间存在这些颗粒，则会导致摩擦片之间产生类似于“滚动摩擦”的效应，降低摩擦系数。
【变型例】
图4A至图4G分别是根据本申请的其他实施例(即，变型例)的动摩擦片21的正视图。
具体地，虽然在前文中描述了搅油孔25的形状、数量和布局以及摩擦层23上的沟槽24的样式，但是以上描述的情况不是限制性的。本领域的技术人员可以视情况对上述结构进行变型。例如，除了呈圆形之外，搅油孔25还可以呈如下形状：
长方形，如图4A所示，所述长方形的沿长度方向的对称轴沿着动摩擦片21的径向延伸，所述长方形的沿宽度方向的对称轴垂直于所述动摩擦片的径向延伸；或者
等腰三角形，如图4B所示，所述等腰三角形的对称轴沿着动摩擦片21的径向延伸，并且所述等腰三角形的顶角比所述等腰三角形的底边更靠近动摩擦片21的中心；或者
等腰梯形，如图4C所示，所述等腰梯形的对称轴沿着动摩擦片21的径向延伸，并且所述等腰梯形的较短底边比所述等腰梯形的较长底边更靠近动摩擦片21的中心；或者
椭圆形，如图4D所示，所述椭圆形的长轴沿着动摩擦片21的径向延伸，所述椭圆形的短轴垂直于所述动摩擦片21的径向延伸；或者
扇环形，所述扇环形(未在图中示出)的对称轴沿着所述动摩擦片的径向延伸，并且所述扇环形的较短弧比所述扇环形的较长弧更靠近所述动摩擦片的中心。
可以注意到，根据实际需要，搅油孔25的数量可以是6个、7个、8个或9个等。
另外，如图4D所示，多条沟槽24中的一些沟槽沿着顺时针方向扩展的螺线(例如对数螺线)延伸，另一些沟槽沿着逆时针方向扩展的螺线(例如对数螺线)延伸，并且这些沟槽形成交叉。
另外，如图4E所示，多条沟槽24可以呈同心圆的样式分布。
另外，如图4F所示，多条沟槽24可以呈辐射状分布，辐射中心为动摩擦片21的中心。
另外，如图4G所示，多条沟槽24可以呈“丰”字形分布，即，多条沟槽24中的一些沟槽呈同心圆的样式分布，另一些沟槽呈辐射状分布，从而这些沟槽形成交叉。
【工业实用性】
本申请的湿式液压制动器可以被用作多种高空作业平台(例如AWP剪叉平台)的车轮的制动器。
在上文中参考具体的实施例对本申请的技术目的、技术方案和技术效果进行了详细的说明。应当理解的是，上述实施例仅是示例性的，而不是限制性的。在本申请的精神和原则之内，本领域的技术人员做出的任何修改、等同替换、改进等均被包含在本申请的保护范围之内。
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