液體阻尼式制動系統的制作方法

本實用新型涉及制動技術領域，具體地指一種液體阻尼式制動系統。

背景技術：

制動系統在我們的生產生活中非常常見，在日常的交通工具和運動機械裝置中，制動系統一直影響著我們的生產生活安全。總體來說，應用最為廣泛的傳統的摩擦式制動系統主要由制動架、摩擦元件和松閘器組成，然而，現有的摩擦式制動系統通常由于摩擦元件結構復雜、摩擦材料的快速消耗、摩擦式制動方式的摩擦發熱的固疾不可避免的損壞摩擦材料的性能，導致摩擦制動的阻力不足發生的制動失靈，給我們的生命和財產帶來巨大損失。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、無材料磨損、制動效果好、制動成本低的液體阻尼式制動系統，解決現有制動系統的問題。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型的液體阻尼式制動系統包括阻尼部分和制動控制部分，所述阻尼部分包括一個與設備本體固定聯接的密封的齒輪箱，設置在所述齒輪箱內與齒輪箱內腔匹配的至少一對相對嚙合的齒輪，主動齒輪的主動輪軸為制動軸伸出齒輪箱與外部驅動軸連接或者就是外部驅動軸，所述相對嚙合的齒輪兩側的齒輪箱上分別設有流通管道，兩條流通管道在齒輪箱體上有引出口與制動液儲液箱的兩個接口相連，形成一個制動液密封循環通道；所述制動控制部分包括至少一個設置在循環通道上的制動開關閥，制動開關閥的控制端連接制動控制機構，由制動控制機構控制制動開關閥的開閉狀態達到減速制動的目的。

所述制動開關閥分別是設置在兩條流通管道的第一液壓開關閥和第二液壓開關閥，兩個液壓開關閥分別置于兩條流通管道的通路上，分別控制兩條流通管道的開閉；兩個液壓開關閥的結構相同，包括筒狀殼體，筒狀殼體兩側壁分別有一個開口，連通被隔斷的流通管道，筒狀殼體內設置開關滑塞，兩個液壓開關閥的開關滑塞上有一個徑向通孔，分別與兩條流通管道對應，開關滑塞與筒底之間設復位彈簧，筒狀殼體的外端上開有驅動液體進口和驅動液出口，兩個液壓開關閥的驅動液體進口和驅動液出口都與制動控制機構連接。

所述制動控制機構為液壓驅動裝置，包括依次連接的儲油罐、油泵、活塞缸，活塞缸的控制端連接制動操作機構，活塞缸的輸出端通過進液管連接第一液壓開關閥和第二液壓開關閥的進油口，第一液壓開關閥和第二液壓開關閥的出油口通過出液管連接儲油罐，在進液管和出液管上分別設置進液電磁閥和出液電磁閥。

本實用新型的一種汽車用液體阻尼式制動系統，包括阻尼部分和制動控制部分，阻尼部分包括一個密封的齒輪箱，所述齒輪箱的外殼與車體本身所設的制動器安裝底座固定聯接，設置在所述齒輪箱內與齒輪箱內腔匹配的至少一對相對嚙合的齒輪，主動齒輪的主動輪軸為制動軸伸出齒輪箱與汽車輪的外部驅動軸連接；所述相對嚙合的齒輪兩側的齒輪箱上分別設有流通管道，兩條流通管道在齒輪箱體上有引出兩個管道口、通過兩根連接管分別與制動液儲液箱的兩個接口相連，形成一個制動液密封循環通道；所述制動控制部分包括至少一個設置在循環通道上的制動開關閥，制動開關閥的控制端連接制動控制機構，由制動控制機構控制制動開關閥的開閉狀態達到減速制動的目的。

所述制動開關閥分別是設置在兩條流通管道的第一液壓開關閥和第二液壓開關閥，兩個液壓開關閥分別置于兩條流通管道的通路上，分別控制兩條流通管道的開閉；兩個液壓開關閥結構相同，包括筒狀殼體，筒狀殼體的兩側壁分別有一個開口，連通被隔斷的流通管道，筒狀殼體內設置開關滑塞，兩個液壓開關閥的開關滑塞上有一個徑向通孔，分別與兩條流通管道對應， 開關滑塞與筒底之間設復位彈簧，筒狀殼體的外端上開有驅動液體進口和驅動液出口，兩個液壓開關閥的驅動液體進口和驅動液出口都與制動控制機構連接。

所述的制動控制機構為液壓驅動裝置，包括依次連接的儲油罐、油泵、活塞缸，活塞缸的制動操作機構是制動腳踏，活塞缸的輸出端通過進液管連接第一液壓開關閥和第二液壓開關閥的進油口，第一液壓開關閥和第二液壓開關閥的出油口通過出液管連接儲油罐；在進液管和出液管上分別設置進液電磁閥和出液電磁閥，作為電控開關。

本實用新型的一種火車用液體阻尼式制動系統，包括阻尼部分和制動控制部分，所述阻尼部分包括對應于每個火車車輪的密封的齒輪箱，齒輪箱設置在火車車輪的輪軸上，與輪軸滑動密封連接，其外殼與車廂轉向架固定聯接，在所述齒輪箱內與齒輪箱內腔匹配的至少一對相對嚙合的齒輪，其中主動齒輪的主動輪軸為制動軸，制動軸與火車車輪的輪軸共軸，所述相對嚙合的齒輪兩側的齒輪箱上分別設有流通管道，兩條流通管道在齒輪箱體上的兩個引出管道口通過兩根連接管連接制動液儲液箱，制動液儲液箱設置在轉向架上，所述制動控制部分包括設置在兩條流通管道或兩根連接管上的制動開關閥，制動開關閥的控制端連接火車制動控制機構，由火車制動控制機構控制制動開關閥的開閉狀態達到減速制動的目的。

所述的火車用液體阻尼式制動系統，火車同一轉向架兩側分別設前后齒輪箱，同側的齒輪箱共用一個制動液儲液箱。

所述制動開關閥分別是設置在兩條流通管道的第一液壓開關閥和第二液壓開關閥，兩個液壓開關閥分別置于兩條流通管道的通路上，分別控制兩條流通管道的開閉；兩個液壓開關閥結構相同，包括筒狀殼體，筒狀殼體的兩側壁分別有一個開口，連通被隔斷的流通管道，筒狀殼體內設置開關滑塞，兩個液壓開關閥的開關滑塞上有一個徑向通孔，分別與兩條流通管道對應，開關滑塞與筒底之間設復位彈簧，筒狀殼體的外端上開有驅動液體進口和驅動液出口，兩個液壓開關閥的驅動液體進口和驅動液出口都與液壓驅動裝置連接。

所述液壓驅動裝置包括依次連接的儲油罐、電動油泵、活塞缸，活塞缸的制動操作機構是火車控制系統，活塞缸的輸出端通過進液管連接第一液壓開關閥和第二液壓開關閥的進油口，第一液壓開關閥和第二液壓開關閥的出油口通過出液管連接儲油罐；在進液管和出液管上分別設置進液電磁閥和出液電磁閥，作為電控開關。

本實用新型的有益效果：本實用新型通過將齒輪箱結構改裝后應用于制動領域，解決了傳統摩擦制動的材料磨損大、制動效果欠佳、制動成本高等問題，同時有效避免了傳統摩擦制動因發熱導致的制動失效的現象，本實用新型的液體阻尼式制動系統在傳動軸、齒輪付和齒輪箱外殼強度足夠的情況下不會出現制動失效的故障，有效保障了人民的生命財產安全；本實用新型的液體阻尼式制動系統結構簡單、制造成本低、使用維護方便、操作制動簡單易控，制動安全可靠，且能形成設備所需的任意制動特性曲線，滿足實際需要。

附圖說明

圖1為本實用新型外嚙合的液體阻尼式制動系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型外嚙合的液體阻尼式制動系統的液壓開關閥與齒輪箱結構示意圖；

圖3為本實用新型外嚙合的液體阻尼式制動系統的阻尼部分結構示意圖；

圖4為本實用新型內嚙合的液體阻尼式制動系統的液壓開關閥與齒輪箱結構示意圖；

圖5為本實用新型汽車用液體阻尼式制動系統的一種實施例的結構示意圖；

圖6為本實用新型火車用液體阻尼式制動系統的一種實施例的結構示意圖；

圖7為本實用新型火車用外嚙合的液體阻尼式制動系統的液壓開關閥與齒輪箱結構示意圖；

圖中：1-齒輪箱，2-從動齒輪，3-從動輪軸，4-主動齒輪，5-主動輪軸，6、7-流通管道(6.1、7.1-引出口)，8-制動液儲液箱(8.1、8.2-接口)，9-制動開關閥9(9a-第一液壓開關閥，9b-第二液壓開關閥，9.1-筒狀殼體，9.2-開關滑塞，9.3-復位彈簧，9.4-驅動液體進口，9.5-驅動液出口，9.6、9.7-徑向通孔)，10、11-連接管，12-制動控制機構(12.1-儲油罐，12.2-油泵，12.3-活塞缸，12.4-進液管，12.5-出液管，12.6-進液電磁閥，12.7-出液電磁閥)，13-制動操作機構，14-汽車車輪，15-外部驅動軸，16-火車車輪，17-轉向架，18-制動手剎。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型一種外嚙合液體阻尼式制動系統包括阻尼部分和制動控制部分，其特征在于：所述阻尼部分包括一個與設備本體固定聯接的密封的齒輪箱1，設置在所述齒輪箱1內與齒輪箱內腔匹配的至少一對相對外嚙合的齒輪，其中從動齒輪2通過從動輪軸3安裝在所述齒輪箱1內，主動齒輪4的主動輪軸5為制動軸伸出齒輪箱與外部驅動軸連接或者就是外部驅動軸，所述相對外嚙合的齒輪兩側的齒輪箱上分別設有流通管道6、7，兩條流通管道6、7在齒輪箱體上有引出口6.1、7.1與制動液儲液箱8的兩個接口8.1、8.2相連，形成一個制動液密封循環通道；所述制動控制部分包括至少一個設置在循環通道上的制動開關閥9，制動開關閥9的控制端連接制動控制機構12，由制動控制機構12控制制動開關閥9的開閉狀態達到減速制動的目的。

如圖2和圖3給出本實用新型外嚙合的液體阻尼式制動系統的液壓開關閥與齒輪箱結構及阻尼部分的一種實施例：

所述制動開關閥9采用液壓開關，包括分別設置在兩條流通管道6、7中的第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b，兩個液壓開關閥9a、9b分別設置于兩條流通管道6、7的通路上，分別控制流通管道6、7的開閉；兩個液壓開關閥9a、9b的結構相同，包括筒狀殼體9.1，筒狀殼體9.1的兩側分別有一個開口，連通被隔斷的流通管道，筒狀殼體9.1內設置開關滑塞9.2，兩個 液壓開關閥9a、9b的開關滑塞9.2上分別設有徑向通孔9.6、9.7，與兩條流通管道6、7對應，開關滑塞9.2與筒底之間設復位彈簧9.3，筒狀殼體9.1的外端上開有驅動液體進口9.4和驅動液出口9.5，兩個液壓開關閥9a、9b的驅動液體進口9.4和驅動液出口9.5都與制動控制機構12連接。

如圖4為本實用新型內嚙合的液體阻尼式制動系統的液壓開關閥與齒輪箱結構示意圖，與外嚙合的液體阻尼式制動系統的結構類似，其不同之處在于，齒輪箱1里內嚙合的從動齒輪2為嵌套在齒輪箱內的內齒圈，主動輪4的主動輪軸5為制動軸伸出齒輪箱與外部驅動軸連接或者就是外部驅動軸，內嚙合的液體阻尼式制動系統的液壓開關閥等其他結構與外嚙合的液體阻尼式制動系統的類似。

圖5為汽車用液體阻尼式制動系統的一種實施例系統示意圖：

本實施例包括阻尼部分和制動控制部分，阻尼部分包括一個密封的齒輪箱1，其外殼與制動器安裝底座固定聯接，設置在所述齒輪箱1內與齒輪箱內腔匹配的至少一對外嚙合的齒輪，當齒輪箱內的相對嚙合的齒輪為外嚙合時，從動齒輪2的從動輪軸3安裝在所述齒輪箱1內，主動齒輪4的主動輪軸5為制動軸與火車車輪16的輪軸共軸；當齒輪箱內的相對嚙合的齒輪為內嚙合時，從動齒輪2為嵌套在齒輪箱內的內齒圈，主動輪4的主動輪軸5為制動軸伸出齒輪箱與外部驅動軸連接或者就是外部驅動軸。

所述相對嚙合的齒輪兩側的齒輪箱上分別設有流通管道6、7，兩條流通管道6、7在齒輪箱體上有引出兩個管道口6.1、7.1通過兩根連接管10、11分別與制動液儲液箱8的兩個接口8.1、8.2相連，形成一個制動液密封循環通道；采用如圖2、圖3的液壓開關閥與齒輪箱結構及阻尼部分，所述制動開關閥9是分別設置在兩條流通管道6、7的第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b，兩個液壓開關閥9a、9b分別設置于兩條流通管道6、7的通路上，分別控制流通管道6、7的開閉；兩個液壓開關閥9a、9b結構相同，包括筒狀殼體9.1，筒狀殼體9.1的兩側分別有一個開口，連通被隔斷的流通管道，筒狀殼體9.1內設置開關滑塞9.2，兩個液壓開關閥9a、9b的開關滑塞9.2上分別有一個徑向通孔9.6、9.7，與兩條流通管道6、7對應，開關滑塞9.2與 筒底之間設復位彈簧9.3，筒狀殼體9.1的外端上開有驅動液體進口9.4和驅動液出口9.5，兩個液壓開關閥9a、9b的驅動液體進口9.4和驅動液出口9.5都與制動控制機構12連接，由制動控制機構12控制制動開關閥9a、9b的開閉狀態達到減速制動的目的。

所述制動控制機構12為液壓驅動裝置，包括依次連接的儲油罐12.1、油泵12.2、活塞缸12.3，活塞缸12.3的制動操作機構13為制動腳踏，活塞缸12.3的輸出端通過進液管12.4連接第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b的進油口，第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b的出油口通過出液管12.5連接儲油罐12.1；在進液管12.4和出液管12.5上分別設置進液電磁閥12.6和出液電磁閥12.7，作為電控開關。

圖6給出一種火車用液體阻尼式制動系統的實施例：

本火車用液體阻尼式制動系統包括阻尼部分和制動控制部分，所述阻尼部分包括對應于每個火車車輪的密封的齒輪箱1，齒輪箱1設置在火車車輪16的輪軸上，與輪軸滑動密封連接，其外殼與車廂轉向架固定聯接，當齒輪箱內的相對嚙合的齒輪為外嚙合時，從動齒輪2的從動輪軸3安裝在所述齒輪箱1內，主動齒輪4的主動輪軸5為制動軸與火車車輪16的輪軸共軸；當齒輪箱內的相對嚙合的齒輪為內嚙合時，從動齒輪2為嵌套在齒輪箱內的內齒圈，主動輪4的主動輪軸5為制動軸伸出齒輪箱與外部驅動軸連接或者就是外部驅動軸。

所述相對嚙合的齒輪兩側的齒輪箱上分別設有流通管道6、7，兩條流通管道6、7在齒輪箱體上的兩個引出管道口6.1、7.1通過兩根連接管10、11連接制動液儲液箱8，制動液儲液箱8設置在轉向架17上，所述制動控制部分包括設置在兩條流通管道6、7或兩根連接管10、11上的制動開關閥9，制動開關閥9的控制端連接火車制動控制機構12，由火車制動控制機構12控制制動開關閥9的開閉狀態達到減速制動的目的。

所述火車同一轉向架17兩側分別設前后齒輪箱，同側的齒輪箱共用一個制動液儲液箱。

圖7是火車用外嚙合液壓開關閥與齒輪箱結構示意圖：

制動開關閥9采用液壓開關，包括設置在兩條流通管道6、7的第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b，兩個液壓開關閥9a、9b分別置于兩條流通管道6、7的通路上，分別控制兩條流通管道6、7的開閉；兩個液壓開關閥9a、9b結構相同，兩個液壓開關閥9a、9b的驅動液體進口9.4和驅動液出口9.5都與液壓驅動裝置12連接；火車用兩個液壓開關閥9a、9b的初始狀態與汽車用的液壓開關閥相反，初始狀態為關閉。

如圖5和圖6所示，所述制動控制機構12為液壓驅動裝置，包括依次連接的儲油罐12.1、電動油泵12.2、活塞缸12.3，活塞缸12.3受制動操作機構13控制，活塞缸12.3的輸出端通過進液管12.4連接第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b的進油口，第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b的出油口通過出液管12.5連接儲油罐12.1；在進液管12.4和出液管12.5上分別設置進液電磁閥12.6和出液電磁閥12.7，作為電控開關。

本實用新型汽車用液體阻尼式制動系統的減速制動過程如下：

正常運行時，第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b處于打開狀態，當汽車前行遇到緊急情況需要制動時，人工踩下制動操作機構13，即制動腳踏，行車電腦(ECU)將緊急制動信號輸出給進液電磁閥12.6和出液電磁閥12.7，進液電磁閥12.6打開，出液電磁閥12.7關閉，驅動液進液進入第一液壓開關閥9a，第一液壓開關閥9a開度逐漸減小直到關閉。由于第一液壓開關閥9a關閉，制動液的循環流動受阻，排出齒輪箱內的制動液密封循環通道的壓力逐漸升高，齒輪嚙合旋轉時的齒輪頁面受到的反作用力逐步增大，齒輪轉速逐漸變慢，汽車車軸15轉速降低，直至停止。倒車時制動，第二液壓開關閥9b的關閉起作用，其原理同上。

在實際應用過程中，由于汽車正常前行所持續的時間較長，考慮到制動液在制動液循環通道中長時間循環會導致制動液溫度上升等因素，可在汽車正常前行時所對應的制動液進入齒輪箱的連接管上設置電磁閥，該電磁閥受行車電腦(ECU)控制，當汽車正常前行時，該電磁閥關閉，從而控制制動液在汽車正常前行情況下不進入齒輪箱中循環，最終達到避免制動液長時間輪換流動所帶來的影響；當遇到緊急情況需要制動時，該電磁閥受行車電腦 (ECU)控制，該電磁閥打開，制動液進入齒輪箱，通過將齒輪箱內的制動液的循環流動的阻力來阻止制動軸轉動，進而達到制動的目的。

防抱死剎車系統(ABS)的實現：本實用新型汽車用液體阻尼式制動系統也通過在進液管12.4和出液管12.5上分別設置進液電磁閥12.6和出液電磁閥12.7實現，在活塞缸12.3與儲液罐12.1之間設置有電動泵12.2，當汽車速度降到設定值時，行車電腦(ECU)發出指令，關閉進液電磁閥12.6，切斷驅動液的進入，同時打開驅動液出液電磁閥12.7，將第一液壓開關閥9a、第二液壓開關閥9b腔內的驅動液排至驅動液儲液罐12.1；同時，第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b分別在復位彈簧的作用下打開，制動隨即消失。

火車減速制動與汽車減速制動原理類似。

本實用新型的火車用液體阻尼式制動系統與汽車用液體阻尼式制動系統的區別在于以下幾點：(1)液壓開關閥的設置上，與汽車相反，火車用兩個液壓開關閥9a、9b的初始狀態為關閉。當火車正常運行時，由制動控制機構12控制第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b處于打開狀態；當需要減速制動時，制動操作機構(13)即火車控制系統發出制動指令，開始操作：關閉進液電磁閥12.6，切斷驅動液的進入，同時打開驅動液出液電磁閥12.7，將第一液壓開關閥9a、第二液壓開關閥9b腔內的驅動液排至驅動液儲液罐12.1；同時，第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b分別在復位彈簧的作用下復位，第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b關閉，實現制動。(2)在制動液儲液箱8的設置上，火車用液體阻尼式制動系統中每列火車同一轉向架同側的齒輪箱共用一個制動液儲液箱8。(3)當列車車廂需單獨長時間停放時，可操作制動手剎18實現制動目的。

本實用新型的液體阻尼式制動系統可根據具體情況，由活塞缸12.3控制第一液壓開關閥9a和第二液壓開關閥9b的由全開逐步減小直到關閉的過程，從而控制制動軸的制動速度，可形成設備所需的任意制動特性曲線，滿足實際需要。

以上實施例描述了本實用新型的基本原理和主要特征及本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型是將齒輪泵結構改進后應用于 制動領域，是基于齒輪泵在泵類中結構簡單，制造成本低，制動效果好，應用前景廣闊，具有很強的市場競爭力，但是本實用新型的保護范圍不受上述實施例的限制，如其他結構類似的泵類基于本實用新型的原理和方法所做的簡單改造、制動開關閥的結構和位置、制動控制機構的具體方式都可以任意選用，只要采用本實用新型的原理，利用流體循環受阻，將阻力轉變成制動力達到制動的效果，在不脫離本實用新型總的精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都屬于要求保護的本實用新型范圍內。