一种减振降噪制动器
阅读说明：本技术 一种减振降噪制动器 (Vibration-damping noise-reducing brake ) 是由 王金元 赵春婕 李栋墚 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明专利公开了一种减振降噪制动器,包括制动鼓、半轴支撑座、制动底盘、摩擦片、中空圆筒、制动缸、复位弹簧、制动蹄、筋板、浅槽、深槽、筋板压条、内圆柱面压条、压板,所述制动底盘一侧中心、顶端和底端分别固定安装有所述半轴支撑座、所述制动缸和所述压板,所述制动缸的顶杆与所述制动蹄顶端固定连接,所述制动蹄底端与所述压板的销孔活动连接,所述制动蹄中部设有所述筋板,所述制动蹄的外圆柱面上固定安装有所述摩擦片,能够在复杂的制动条件下表现出较强的减振降噪效果,能够大幅度地耗散制动过程中的振动能量,从而减少制动过程中的噪声污染及其负面作用。(The invention discloses a vibration-damping noise-reducing brake, which comprises a brake drum, a half axle supporting seat, a brake chassis, a friction plate, a hollow cylinder, a brake cylinder, a reset spring, a brake shoe, a rib plate, a shallow groove, a deep groove, a rib plate pressing strip, an inner cylindrical surface pressing strip and a pressing plate, the half shaft supporting seat, the brake cylinder and the pressure plate are respectively and fixedly arranged at the center, the top end and the bottom end of one side of the brake chassis, the ejector rod of the brake cylinder is fixedly connected with the top end of the brake shoe, the bottom end of the brake shoe is movably connected with the pin hole of the pressure plate, the rib plate is arranged in the middle of the brake shoe, and the friction plate is fixedly mounted on the outer cylindrical surface of the brake shoe, so that a strong vibration and noise reduction effect can be shown under a complex braking condition, vibration energy in the braking process can be greatly dissipated, and noise pollution and negative effects in the braking process are reduced.)
技术领域
本发明专利涉及运输类一般车辆的制动控制系统或其部件，具体涉及一种减振降噪制动器。
背景技术
在车辆行驶过程中，通过驾驶员的不同操作，制动器可以达到强制减速或者停止的目的，保证车辆平稳行驶，也可在紧急情况下保证驾驶员和乘客的安全。虽然传统的制动器应用广泛，结构稳定可靠，制造成本较低，但是也存在不足，例如在车辆行驶过程中实施制动所伴随产生的滑动摩擦和机械振动会产生较为尖锐的制动噪声。车辆常规制动或紧急制动的不稳定因素较多，这些不同来源的制动噪声可能混合在一起，产生较为强烈的噪声干扰，不仅影响到驾驶员和乘客的情绪和乘坐舒适性，也影响到驾驶员的操纵安全与稳定性，这就会使得消费者对产品的性能产生怀疑，从而影响到制动器产品甚至整个车辆的销售。因此很多车辆厂家给制动器制造商提出了更高的设计和性能要求：在确保高效能制动的前提下，尽可能地降低制动噪声，提高一般车辆的声舒适性。由于设计、制造和加工工艺等因素的限制，大多数的制动器生产商并没有明确有效的解决措施，设备制造商对传统制动器噪声控制的研究投入巨大―分别从制动器的结构和材料方面尝试降低车辆制动过程中产生的高频噪声，但效果并不明显。迄今为止，还没有一套完整的方案和设备能较好地抑制或消除这种制动噪声。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种减振降噪制动器。
根据本申请实施例提供的技术方案，一种减振降噪制动器，包括制动鼓、半轴支撑座、制动底盘、摩擦片、中空圆筒、制动缸、复位弹簧、制动蹄、筋板、浅槽、深槽、筋板压条、内圆柱面压条、压板，所述制动底盘一侧中心、顶端和底端分别固定安装有所述半轴支撑座、所述制动缸和所述压板，所述制动缸的顶杆与所述制动蹄顶端固定连接，所述制动蹄底端与所述压板的销孔活动连接，所述制动蹄中部设有所述筋板，所述制动蹄的外圆柱面上固定安装有所述摩擦片。
本发明专利中，所述制动鼓与一般车辆的车轮固定连接，所述半轴支撑座与所述制动底盘固定连接，二者安装于一般车辆的底盘悬架上。
本发明专利中，所述制动蹄内圆柱面上设有所述浅槽，所述浅槽数量有2个，2个所述浅槽分别位于所述筋板两侧且对称分布，所述浅槽上密封焊接有所述内圆柱面压条，所述浅槽和所述内圆柱面压条之间形成封闭空腔。所述浅槽和所述内圆柱面压条形成的封闭空腔是形成空气薄膜阻尼的必要条件。
本发明专利中，所述筋板一侧面上等间距设有3个所述深槽，所述深槽两端为U形结构，所述深槽内部填充有球状金属颗粒，所述深槽上密封焊接有所述筋板压条，所述深槽和所述筋板压条之间形成封闭空腔，所述球状金属颗粒位于所述封闭空腔内部。所述深槽和所述筋板压条形成的封闭空腔以及所述深槽内部填充的球状金属颗粒是形成非阻塞性颗粒阻尼的必要条件。
本发明专利中，所述中空圆筒两端分别与所述复位弹簧固定连接，所述中空圆筒内部填充有球状金属颗粒，所述复位弹簧数量有2个，所述复位弹簧远离所述中空圆筒的一端与所述制动蹄上的通孔活动连接。所述中空圆筒以及所述中空圆筒填充的球状金属颗粒是形成非阻塞性颗粒阻尼的必要条件。
本发明专利中，所述制动蹄数量有2个，分别对称分布在所述半轴支撑座的两侧。
本发明专利中，所述筋板压条为两端呈U形的弧形平板。
本发明专利中，所述内圆柱面压条侧面为圆弧柱面。
综上所述，本申请的有益效果：能够在复杂的制动条件下表现出较强的减振降噪效果。通过在制动蹄上合理地布置深浅不同的空腔，利用浅槽腔体的空气薄膜阻尼、深槽腔体和中空圆筒内的非阻塞性颗粒阻尼以及中空圆筒与一对复位弹簧所组成的立方刚度的弹簧质量振子的组合减振降噪设计，能够有效地抑制整个结构的振动与制动噪声，其中复位弹簧一端与中空圆筒相连，另一端安装于制动蹄筋板孔位上，既构成立方刚度的弹簧质量振子，又作为非阻塞性颗粒阻尼减振器，能够更好地耦合被减振对象，具有较宽的匹配频率，可以较好地适应随机的振动频率，匹配多个方向、角度和幅度的振动。以上设计能够大幅度地耗散制动过程中的振动能量，从而减少制动过程中的噪声污染及其负面作用。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明专利外部结构示意图；
图2为本发明专利内部结构示意图；
图3为本发明专利制动蹄示意图；
图4为现有产品和本方案的平均的A计权声压级频响函数对比。
图中标号：制动鼓－1；半轴支撑座－2；制动底盘－3；摩擦片－4；中空圆筒－5；制动缸－6；复位弹簧－7；制动蹄－8；筋板－9；浅槽－10；深槽－11；筋板压条－12；内圆柱面压条－13；压板－14。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-3所示，一种减振降噪制动器，包括制动鼓1、半轴支撑座2、制动底盘3、摩擦片4、中空圆筒5、制动缸6、复位弹簧7、制动蹄8、筋板9、浅槽10、深槽11、筋板压条12、内圆柱面压条13、压板14，制动底盘3一侧中心、顶端和底端分别固定安装有半轴支撑座2、制动缸6和压板14，制动缸6的顶杆与制动蹄8顶端固定连接，制动蹄8底端与压板14的销孔活动连接。在制动缸6的顶杆推动下，制动蹄8能够绕着压板14的销孔转动，同时向两侧张开以挤压制动鼓1，从而达到摩擦制动的效果。制动蹄8中部设有筋板9，制动蹄8的外圆柱面上固定安装有摩擦片4。制动蹄8数量有2个，分别对称分布在半轴支撑座2的两侧。制动鼓1与一般车辆的车轮固定连接，并与车轮同步旋转，所述半轴支撑座2用于支撑车辆半轴，与所述制动底盘3固定连接，二者安装于一般车辆的底盘悬架上。
如图2和图3所示，制动蹄8内圆柱面上设有浅槽10，浅槽10数量有2个，2个浅槽10分别位于筋板9两侧且对称分布，浅槽10上密封焊接有内圆柱面压条13，浅槽10和内圆柱面压条13之间形成封闭空腔，浅槽10深度为制动蹄8圆柱面厚度的1/5，浅槽10的宽度为制动蹄8圆柱面宽度的1/4，浅槽10周向长度为制动蹄8内圆柱面最大周向长度的2/3。内圆柱面压条13侧面为圆弧柱面，内圆柱面压条13厚度为1mm，内圆柱面压条13宽度比浅槽10宽度大2mm，内圆柱面压条13周向长度超出浅槽10周向长度2mm。
如图2和图3所示，筋板9一侧面上等间距设有3个深槽11，深槽11两端为U形结构，深槽11深度为筋板9厚度的3/5，深槽11径向宽度为筋板9最窄处宽度的2/3，深槽11周向长度为筋板9最大周向长度的1/5，深槽11内部填充有球状金属颗粒，球状金属颗粒直径为深槽11深度的1/8，球状金属颗粒的填充体积为深槽11容积的3/5，深槽11上密封焊接有筋板压条12，深槽11和筋板压条12之间形成封闭空腔，球状金属颗粒位于封闭空腔内部。筋板压条12为两端呈U形的弧形平板，筋板压条12厚度为筋板9厚度的1/5，筋板压条12径向宽度比深槽11径向宽度大2mm，筋板压条12周向长度超出3个深槽11位置两侧以外2mm。
如图2所示，中空圆筒5两端分别与复位弹簧7固定连接，中空圆筒5内部填充有球状金属颗粒，复位弹簧7数量有2个，复位弹簧7远离中空圆筒5的一端与制动蹄8上的通孔活动连接。
本发明专利所涉及的一种减振降噪制动器是鼓式制动器的一种，是在传统的制动器结构基础上，开发出的一种新型的减振降噪制动器。该项设计易于实施，在不降低原有制动效能的前提下，能够实现减振降噪的目的。利用制动传动机构使制动蹄8将制动摩擦片4压紧在制动鼓1内侧面，在制动鼓1与车轮同步旋转的同时，产生摩擦制动力，根据需要使车轮减速或在最短的距离内停车，或保障车辆停放可靠、防止其自动滑移。
本发明专利从关键元器件制动蹄8及与之相连的复位弹簧7出发，首次提出了一种减振降噪制动器的设计方案：通过在制动蹄8上合理地布置深浅不同的空腔，利用浅槽10腔体的空气薄膜阻尼、深槽11腔体和中空圆筒5内的非阻塞性颗粒阻尼以及中空圆筒5与一对复位弹簧7所组成的立方刚度的弹簧质量振子的组合减振降噪设计，能够有效地抑制整个结构的振动与制动噪声，从而减少制动过程中的噪声污染及其负面作用。
如图4所示，效果对比说明：在相同的最大制动力工况下，分别使用改进后的发明专利样机与原始设备在距离制动器0.3m的球面上实现多点采样分析，获得平均的A计权声压级频响函数，如图4所示，专利样机的噪声数据整体上低于原始设备约3dBA，有效地降低了该制动器的制动噪声。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：电磁失电制动器、电机、机器人