自適應萬向杠桿式鎖緊制動裝置應用

■ 煙臺汽車工程職業學院 （山東 265500） 馮愛平 吳海艷

1.存在問題

綜合考慮目前的鎖緊方式，存在一些不足，如彈性元件基本由彈簧鋼制成，需要輸入極大地功率才能實現可靠的鎖緊，其中彈性元件本身的變形就需要消耗較大的一部分功率，剩余的才能轉化成鎖緊功率，因此存在能耗過大的現象；再者，基于現有的彈性元件變形產生摩擦力矩的原理，必然導致鎖緊結構一些驅動元件存在微小變形，這種變形在機床領域是致命的，嚴重影響精度。因此急需一種技術來解決上述問題，其結構應具有可靠的鎖緊效果，并盡量避免微小變形。

2.解決方案

針對現有技術中存在的不足，本文提出一種能耗低、可靠性高且可補償變形的自適應萬向杠桿式鎖緊制動裝置。

該鎖緊制動裝置結構如附圖所示。活塞安裝于剎車固定基座自帶的孔內，該活塞可以軸向移動，并且在活塞上設有圓柱孔，可以安放多個圓柱螺旋彈簧。杠桿支座通過螺釘與剎車固定基座固定聯接。球面關節、剎車壓板穿過活塞，并通過墊片、鎖緊螺母、開口銷與活塞聯成一體。剎車壓板與球面關節的接觸面均為球面，使得剎車壓板在球面關節及支點心軸的限制下可以繞所述支點心軸軸線小角度旋轉，并壓緊剎車片。另外活塞還設有密封圈，剎車固定基座上設有剎車液壓進油管路。

在實際應用中，通過小功率的液壓站給驅動系統提供液壓油，經過剎車液壓進油管路進入到活塞底部，推動活塞向上運動。活塞在運動過程中，需要克服多個圓柱螺旋彈簧向下的阻力。

活塞在向上移動的同時，剎車壓板將圍繞支點心軸旋轉，形成杠桿效應，使得剎車壓板的一端產生向下的位移，壓緊剎車片，從而產生制動。

鎖緊制動裝置結構

剎車壓板在運動過程中，相互接觸的球面關節不斷的自適應調整剎緊壓板的姿態，使得剎車壓板始終不會與活塞干涉，即達到了所謂的變形補償。

當液壓油卸荷時，活塞在圓柱螺旋彈簧的作用下，向下運動，直至回到初始位置。同時，剎車壓板圍繞支點心軸旋轉，原本壓緊剎車片的一端抬起，放松剎車片，制動解除，整個過程完成。

3.結語

本文提出的自適應萬向杠桿式鎖緊制動裝置能夠以小功率的液壓輸入實現大功率的鎖緊能力，并補償鎖緊時產生的微量變形。具有節能環保、壽命長和可靠性高的優點。

本裝置系統還可以做如下改進：①圓柱螺旋彈簧可以更換成碟形彈簧。②支點心軸位置可移動，改變杠桿的力臂，放大或縮小鎖緊力矩。③密封圈組數可以增加。④剎緊片數量可以增加，形成疊加式的增力結構，保證更好的鎖緊可靠性。