CN115199680B - 一种行走马达用强制解除制动装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行走马达用强制解除制动装置及方法，涉及液压控制元件领域，包括壳体、滑动配合在壳体预设滑道内的滑块、一端连接滑块的调节杆，滑块端部轴线两侧分别设有斜切面，滑块轴线一侧的斜切面抵接制动活塞形成面接触，并推动制动活塞移动，调节杆另一端延伸至壳体外作为操作端，滑块滑动方向与制动活塞移动方向垂直；针对目前直接驱动制动活塞实现解除制动不易实现的问题，利用带有斜切面的滑块从侧面推动制动活塞，将制动活塞的负载部分转移至滑块所配合的滑道，减少对调节杆与壳体配合位置的负荷，斜切面受力时能够将负载力传递至滑块上方和下方的滑道，增大受力面积以保证滑块稳定。

Description

一种行走马达用强制解除制动装置及方法

技术领域

本发明涉及液压控制元件领域，具体涉及一种行走马达用强制解除制动装置及方法。

背景技术

对于通过行走马达驱动的工程设备，在驻车时，行走马达的多个弹簧会压紧制动活塞，行走马达的转动被锁定，若不启动车辆，马达无法转动。在进行工程设备的维修、调试时，需要在驻车状态下时行走马达实现转动，为满足此需求，需要配置解除制动的结构。

目前在驻车的状态下进行强制解除制动，需要依赖于外部液压装置进行辅助进行，利用外部液压装置驱动制动活塞反向移动，解除制动状态，一方面接入外部液压装置并不方便，在无法启动车辆或无法提供外部液压装置的情况下，难以实现整车的调试和维修，另一方面，有些液压马达难以与外部液压装置对接导致无法通过外部液压装置解除制动。现有技术中存在一些通过紧固件穿过壳体连接制动活塞形成的解除制动元件，紧固件能够牵引制动活塞，使制动活塞克服弹簧挤压力反向移动达到解除制动的目的，但克服制动活塞所需的牵引力较大，小直径紧固件螺纹配合部分难以满足牵引力需求，容易导致螺纹失效、液压泄露；大直径紧固件会影响制动结构壳体的强度，同时增大了密封难度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种行走马达用强制解除制动装置及方法，利用带有斜切面的滑块从侧面推动制动活塞，将制动活塞的负载部分转移至滑块所配合的滑道，减少对调节杆与壳体配合位置的负荷，斜切面受力时能够将负载力传递至滑块上方和下方的滑道，增大受力面积以保证滑块稳定。

本发明的第一目的是提供一种行走马达用强制解除制动装置，采用以下方案：

包括壳体、滑动配合在壳体预设滑道内的滑块、一端连接滑块的调节杆，滑块端部轴线两侧分别设有斜切面，滑块轴线一侧的斜切面抵接制动活塞形成面接触，并推动制动活塞移动，调节杆另一端延伸至壳体外作为操作端，滑块滑动方向与制动活塞移动方向垂直。

进一步地，所述滑块沿滑动方向分为连续的锥形段和平直段，平直段周向贴合滑道内壁，滑块端部斜切面位置作为锥形段，斜切面推动制动活塞时，平直段的底面和顶面共同承载制动活塞的反力。

进一步地，所述斜切面与滑道相离，平直段与滑道内部之间设有密封圈，通过密封圈形成密封滑动。

进一步地，所述滑块远离斜切面的一端设有配合孔，调节杆一端与配合孔转动连接，调节杆与壳体的接触位置通过螺纹配合，调节杆通过绕轴线的转动改变与壳体的相对位置。

进一步地，所述配合孔内设有卡槽，调节杆并通过卡簧配合卡槽将端部约束在配合孔内。

进一步地，所述调节杆上设有螺纹段，螺纹段与壳体上预设螺纹孔配合，调节杆位于壳体外的螺纹段上配合有锁紧螺母。

进一步地，所述操作端位于壳体外，锁紧螺母位于操作端与壳体之间。

进一步地，所述制动活塞上设有阶梯部，阶梯部抵接斜切面位置设有倒角，倒角角度与斜切面角度相等以使倒角与抵接斜切面保持面接触滑动。

本发明的第二目的是提供一种如第一目的所述行走马达用强制解除制动装置的工作方法，包括：

通过调节杆改变滑块位置，滑块端部斜切面与制动活塞贴合；

解除制动时：滑块沿轴向推进，滑块通过斜切面推动制动活塞移动，滑块顶面和底面共同承受反力，制动活塞移动方向与制动方向相反，强制解除制动；

恢复制动时：滑块沿轴向回退，斜切面保持与制动活塞的接触使活塞在制动力作用下移动，滑块顶面和底面共同承受反力，制动活塞移动方向与制动方向相同，恢复制动。

进一步地，所述滑块从制动活塞侧面接触并推动制动活塞运动，通过操作端获取外力以带动滑块运动。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

(1)针对目前直接驱动制动活塞实现解除制动不易实现的问题，利用带有斜切面的滑块从侧面推动制动活塞，将制动活塞的负载部分转移至滑块所配合的滑道，减少对调节杆与壳体配合位置的负荷，斜切面受力时能够将负载力传递至滑块上方和下方的滑道，增大受力面积以保证滑块稳定。

(2)采用机械结构并嵌入马达中，无需外部液压装置即可解除行走马达制动刹车状态，操作简单；对称布置的斜切面能够形成锥形部，利用斜切面与制动活塞接触位置的斜面受力将制动轴向力分解，减小调节杆旋入力，减小螺纹负荷，将径向力施加于配合滑块的滑道上，提高受力面积以削弱应力集中。

(3)接触制动活塞的斜切面与另一侧斜切面对称布置，使得制动活塞与斜切面接触位置下方悬空，滑块底面承担部分负荷，在滑块底面靠近斜切面位置形成支点，滑块顶面形成阻力臂施力点，利用杠杆原理将斜切面所受负荷传递至支点位置和阻力臂施力点位置，使滑块顶部和滑块底部均承载负荷，保证滑块的稳定承载。

(4)调节杆的螺纹段配合壳体，在壳体外的调节杆螺纹段上还配合有锁紧螺母，限制调节杆的移动，避免解除制动失效，也能够防止滑块移动导致干扰马达正常运转的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1或2中行走马达用强制解除制动装置的结构示意图。

图2为本发明实施例1或2中滑块配合制动活塞时的结构示意图。

图中，1滑块、2密封圈、3卡簧、4调节杆、5锁紧螺母、6壳体、7制动活塞、8弹簧。

具体实施方式

实施例1

本发明的一个典型实施例中，如图1-图2所示，给出一种行走马达用强制解除制动装置。

如图1所示行走马达用强制解除制动装置，设置带有锥形段的滑块1从制动活塞7侧面作用，利用锥形段的斜切面移动推动制动活塞7克服弹簧8制动作用，强制顶开制动活塞7从而解除制动，斜切面配合制动活塞7位置为倾斜面，将顶开的负荷分散减少集中应力，提高解除制动过程的可靠性。

结合图1，行走马达用强制解除制动装置主要包括转动连接的滑块1和调节杆4，调节杆4一端与滑块1一端转动连接，转动连接位置设有卡槽和对应的卡簧3，将调节杆4一端与滑块1一端形成连接，调节杆4能够牵引或推动滑块1沿其轴向运动，调节杆4上设有螺纹段，螺纹段配合有锁紧螺栓；调节杆4远离滑块1的一端作为操作端，能够接受外力作用。

具体的，如图2所示，滑块1滑动安装在壳体6预设的滑道内，滑块1一端转动连接调节杆4；滑块1朝向壳体6内制动活塞7的一端设有斜切面，为了提高滑块1的对制动活塞7的承载效果，将滑块1端部轴线两侧分别配置斜切面，一侧斜切面能够与制动活塞7接触，通过移动推动制动活塞7的移动，另一侧斜切面与滑道保持相离，不直接承载制动活塞7的负荷。

滑块1轴线一侧的斜切面与制动活塞7抵接，在抵接位置形成面接触，提高接触面积以减小集中应力，保护滑块1结构；滑块1斜切面在沿轴向移动时，能够对制动活塞7产生推进作用，在调节杆4的推动作用下，制动活塞7与斜切面的接触位置沿斜切面逐渐上升，从而使制动活塞7产生与制动方向相反的运动。

相较于传统的直接牵引结构，本实施例中，将滑块1布置在制动活塞7的一侧，从而制动活塞7一侧推动其运动，调节杆4另一端延伸至壳体6外作为操作端，滑块1滑动方向与制动活塞7移动方向垂直。

结合图2，滑块1沿滑动方向分为连续的锥形段和平直段，平直段周向贴合滑道内壁，滑块1端部斜切面位置作为锥形段，位于滑块1轴线两侧的斜切面使滑块1端部形成截面积逐渐缩小的锥形结构，该锥形结构为锥形段。

斜切面推动制动活塞7时，平直段的底面和顶面共同承载制动活塞7的反力。斜切面与滑道相离，平直段与滑道内部之间设有密封圈2，通过密封圈2形成密封滑动。

密封圈2为O型圈，起到壳体6内液压油的作用，避免液压油从滑块1、调节杆4位置渗出，保持壳体6内良好的压力环境。

对此，接触制动活塞7的斜切面与另一侧斜切面对称布置，使得制动活塞7与斜切面接触位置下方悬空，滑块1底面承担部分负荷，在滑块1底面靠近斜切面位置形成支点，滑块1顶面形成阻力臂施力点，利用杠杆原理将斜切面所受负荷传递至支点位置和阻力臂施力点位置，使滑块1顶部和滑块1底部均承载负荷，保证滑块1的稳定承载。

如图1、图2所示，对于滑块1与调节杆4的连接，滑块1远离斜切面的一端设有配合孔，调节杆4一端与配合孔转动连接，调节杆4与壳体6的接触位置通过螺纹配合，调节杆4通过绕轴线的转动改变与壳体6的相对位置。

配合孔内设有卡槽，调节杆4并通过卡簧3配合卡槽将端部约束在配合孔内；通过卡槽与卡簧3的配合，使得调节杆4能够绕自身轴线相回转，在回转过程中对滑块1不施加环向作用力。

另外，调节杆4端部约束在滑块1的卡槽内，卡槽不限制调节杆4的转动，调节杆4的轴向运动传递至滑块1，调节杆4靠近制动活塞7时，能够推动滑块1向靠近制动活塞7的方向移动；调节杆4远离制动活塞7时，能够通过卡簧3牵引滑块1向远离制动活塞7的方向移动。

由于牵引滑块1移动的过程中，牵引力方向与制动活塞7对滑块1作用力的轴向分力方向一致，因此，牵引滑块1远离制动活塞7过程中所需的牵引力较小，采用卡簧3配合卡槽结构能够满足牵引力的需求。

对应的，对于调节杆4安装于壳体6时，调节杆4上设有螺纹段，螺纹段与壳体6上预设螺纹孔配合，调节杆4位于壳体6外的螺纹段上配合有锁紧螺母5。对于螺纹段的长度，在满足调节杆4驱动滑块1运动范围的基础上，叠加锁紧螺母5的轴向长度。

操作端位于壳体6外，锁紧螺母5位于操作端与壳体6之间，操作端可以设置便于工具夹持的内六角凹槽、外六角螺栓头、扁平结构等，也可以设置便于插入杆件工具的通孔等。

调节杆4的螺纹段配合壳体6，在壳体6外的调节杆4螺纹段上还配合有锁紧螺母5，限制调节杆4的移动，避免解除制动失效，也能够防止滑块1移动导致干扰马达正常运转的问题。

如图2所示，制动活塞7上设有阶梯部，阶梯部抵接斜切面位置设有倒角，倒角角度与斜切面角度相等以使倒角与抵接斜切面保持面接触滑动。本实施例中，滑块1沿垂直于滑动方向的截面呈矩形，整体呈带有锥形段的类长方体结构，类长方体状滑块1的顶面一端设置斜切面，类长方体状滑块1的底面一端设置斜切面，从而利用斜切面形成锥形段。

同样的，制动活塞7的径向截面也呈矩形，制动活塞7的阶梯部位置设置倒角，若倒角平面与制动活塞7轴线夹角呈60°，倒角的角度为30°，则对应斜切面与滑块1轴线的夹角呈30°。

采用机械结构并嵌入马达中，无需外部液压装置即可解除行走马达制动刹车状态，操作简单；对称布置的斜切面能够形成锥形部，利用斜切面与制动活塞7接触位置的斜面受力将制动轴向力分解，减小调节杆4旋入力，减小螺纹负荷，将径向力施加于配合滑块1的滑道上，提高受力面积以削弱应力集中。

实施例2

本发明的另一典型实施方式中，如图1-图2所示，给出一种行走马达用强制解除制动装置的工作方法。

利用行走马达用强制解除制动装置，该工作方法包括：

在使用前，通过调节杆4改变滑块1位置，滑块1端部斜切面与制动活塞7贴合；

解除制动时：滑块1沿轴向推进，滑块1通过斜切面推动制动活塞7移动，滑块1顶面和底面共同承受反力，制动活塞7移动方向与制动方向相反，强制解除制动；

恢复制动时：滑块1沿轴向回退，斜切面保持与制动活塞7的接触使活塞在制动力作用下移动，滑块1顶面和底面共同承受反力，制动活塞7移动方向与制动方向相同，恢复制动。

需要指出的时，在非解除制动需求时，滑块1与制动活塞7保持相离，避免对制动活塞7的制动动作、非制动动作产生干涉，在驻车检修、维护等停机状态下对解除制动有需求时，再采用滑块1驱动制动活塞7动作，实现制动的强制解除。

滑块1从制动活塞7侧面接触并推动制动活塞7运动，通过操作端获取外力以带动滑块1运动。

结合图1、图2，驻车制动时，行走马达的多个弹簧8会压紧制动活塞7，当不启动车辆时，马达无法转动。因此为方便维修、调试，设置行走马达用强制解除制动装置。

强制解除制动时，通过调节杆4与壳体6上螺纹的配合，旋入调节杆4，推动滑块1往内部移动，从而使滑块1锥形段的斜切面推动制动活塞7上移脱离摩擦片，实现强制解除制动的作用。并在到达解除制动位置后，拧紧锁紧螺母5，能够限制调节杆4的位置，结合卡簧3限制了滑块1位置，避免工作过程中产生的震动使解除制动的滑块1移动，实现持续解除制动。

不需要强制解除制动时，则可以将调节杆4旋出，调节杆4配合滑块1内的卡簧3将滑块1拉回，并拧紧锁紧螺母5，能够将锥形块的位置固定，避免了行走马达运行中压力波动或震动使滑块1移动、脱出的情况发生，从而避免了干扰行走马达正常制动控制。

同时利用密封圈2密封行走马达内部液压油，能够应用于高压力区域。

利用带有斜切面的滑块1从侧面推动制动活塞7，将制动活塞7的负载部分转移至滑块1所配合的滑道，减少对调节杆4与壳体6配合位置的负荷，斜切面受力时能够将负载力传递至滑块1上方和下方的滑道，增大受力面积以保证滑块1稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行走马达用强制解除制动装置，其特征在于，包括壳体、滑动配合在壳体预设滑道内的滑块、一端连接滑块的调节杆，滑块端部轴线两侧分别设有斜切面，滑块轴线一侧的斜切面抵接制动活塞形成面接触，并推动制动活塞移动，调节杆另一端延伸至壳体外作为操作端，滑块滑动方向与制动活塞移动方向垂直；

所述滑块沿垂直于滑动方向的截面呈矩形，整体呈带有锥形段的类长方体结构；

所述滑块的顶面一端设置斜切面，滑块的底面一端设置斜切面，从而利用斜切面形成锥形段；接触制动活塞的斜切面与另一侧斜切面对称布置，使得制动活塞与斜切面接触位置下方悬空。

2.如权利要求1所述的行走马达用强制解除制动装置，其特征在于，所述滑块沿滑动方向分为连续的锥形段和平直段，平直段周向贴合滑道内壁，滑块端部斜切面位置作为锥形段，斜切面推动制动活塞时，平直段的底面和顶面共同承载制动活塞的反力。

3.如权利要求2所述的行走马达用强制解除制动装置，其特征在于，所述斜切面与滑道相离，平直段与滑道内部之间设有密封圈，通过密封圈形成密封滑动。

4.如权利要求1所述的行走马达用强制解除制动装置，其特征在于，所述滑块远离斜切面的一端设有配合孔，调节杆一端与配合孔转动连接，调节杆与壳体的接触位置通过螺纹配合，调节杆通过绕轴线的转动改变与壳体的相对位置。

5.如权利要求4所述的行走马达用强制解除制动装置，其特征在于，所述配合孔内设有卡槽，调节杆并通过卡簧配合卡槽将端部约束在配合孔内。

6.如权利要求1所述的行走马达用强制解除制动装置，其特征在于，所述调节杆上设有螺纹段，螺纹段与壳体上预设螺纹孔配合，调节杆位于壳体外的螺纹段上配合有锁紧螺母。

7.如权利要求6所述的行走马达用强制解除制动装置，其特征在于，所述操作端位于壳体外，锁紧螺母位于操作端与壳体之间。

8.如权利要求1所述的行走马达用强制解除制动装置，其特征在于，所述制动活塞上设有阶梯部，阶梯部抵接斜切面位置设有倒角，倒角角度与斜切面角度相等以使倒角与抵接斜切面保持面接触滑动。

9.一种权利要求1-8任一项所述的行走马达用强制解除制动装置的工作方法，其特征在于，包括：

通过调节杆改变滑块位置，滑块端部斜切面与制动活塞贴合；

解除制动时：滑块沿轴向推进，滑块通过斜切面推动制动活塞移动，滑块顶面和底面共同承受反力，制动活塞移动方向与制动方向相反，强制解除制动；

恢复制动时：滑块沿轴向回退，斜切面保持与制动活塞的接触使活塞在制动力作用下移动，滑块顶面和底面共同承受反力，制动活塞移动方向与制动方向相同，恢复制动。

10.如权利要求9所述的工作方法，其特征在于，所述滑块从制动活塞侧面接触并推动制动活塞运动，通过操作端获取外力以带动滑块运动。