[发明专利]气动膨胀器制动/离合组件及其制造方法

说明书

本发明涉及气动膨胀器制动/离合组件及其制造方法。一种气动膨胀器制动/离合装置具有第一动力传动构件和在外周上具有环形摩擦表面的滚筒。弓形背衬块部段绕滚筒的摩擦表面周向紧密间隔并相邻。背衬块在径向内表面上具有制动摩擦片。可充气膨胀环包围背衬块，并且在膨胀后沿径向向内迫压所述块并且摩擦片抵靠滚筒摩擦表面。挡板设置于背衬块的端部上并延伸到周向相邻的块之间的空间中，以形成用于从滚筒摩擦表面在径向向外的方向上散发的热量的曲折路径。挡板使可充气膨胀器与热隔离，这允许滚筒摩擦表面在较高的温度下操作，并且动力的传输/耗散不会使膨胀器过热。

技术领域

本发明涉及用于对在旋转元件和诸如电缆滚筒和水下推进器轴的机械上的动力传输进行制动或离合的气动膨胀器制动/离合装置，其中需要对轴之间或者轴或滚筒与静止元件之间的动力传输进行制动或接合。这种装置通常用于传输或耗散大量的轴动力，例如，用于例如碾磨机、水下推进器、金属成形机和油田机械的应用的能够处理300,000牛米(N.m)的转矩和具有高达77英寸(193cm)的直径的制动装置或离合装置。这种相对很大的气动制动/离合装置可采用具有外周摩擦接合表面的滚筒，抵靠该摩擦接合表面的是弓形结构的周向设置的背衬块(backing block)阵列上的受力的摩擦片，所述背衬块在围绕弓形背衬块阵列的可充气环形环或膨胀器的作用下迫使其上的摩擦材料或摩擦片抵靠滚筒摩擦表面。

背景技术

在使用中，这种相对很大的制动/离合装置在制动/离合过程中在滚筒摩擦表面上产生热量；并且，热量在围绕滚筒设置的弓形背衬块之间的空间中向外辐射。因此，在使用这种大的制动/离合装置时已经发现，当滚筒的摩擦表面上的温度达到约600°F(315℃)时，围绕弓形背衬块的可充气装置的温度可以超过在可充气环中使用的材料、通常是橡胶的服务极限温度250°F(121℃)。因此可充气环的该温度极限限制了滚筒的摩擦表面上的能接受的温度上升，并且因此限制了由制动/离合组件所传输或耗散的动力。

因此，需要提供一种增加气动操作制动/离合组件的滚筒上的摩擦表面的可接受的表面温度以便为给定尺寸的滚筒摩擦表面增加由制动/离合组件传输或耗散的动力或转矩的量而不造成膨胀器环过热的方式或方法。

发明内容

本发明描述和示出了这种类型的气动膨胀器制动/离合装置：采用在一个旋转动力传输构件上的环形摩擦表面，以及绕环形摩擦表面周向设置并在其上具有摩擦材料或制动片的弓形块的环形阵列，所述摩擦材料或制动片通过围绕并邻接弓形背衬块周向设置的环形可充气环或膨胀器的气动充气被迫压抵靠第一动力传输构件上的环形摩擦表面。相邻的弓形背衬块之间的空间设置有以周向重叠或交错/交叉布置的方式在其中延伸的挡板。挡板防止热量从第一动力传输构件上的摩擦表面沿径向向外散发并且辐射或加热可充气橡胶膨胀器环以至于超过其正常的服务温度界限。这些挡板使得在现有制动/离合装置布置中的第一动力传输构件上的环形摩擦表面的操作温度显著升高，并且因此，显著增加现有制动/离合组件的动力传输/耗散能力而不需要增加环形摩擦表面的大小和第一动力传输构件的尺寸。

在一个构型中，挡板一体地成形、从制动片背衬块的端部延伸；并且，在另一构型中，挡板是通过紧固件附接至现有制动片背衬块的单独的构件。

附图说明

图1是具有围绕旋转滚筒的外周设置的环形摩擦表面类型的气动膨胀器制动组件的正视图；

图2是图1的构型部分地剖开的左侧视图；

图3是图1的构型的透视图，其各部分被分解以示出内部部件；

图4是图3的构型的制动块、摩擦片、转矩条和摩擦片复位弹簧部件的透视图；

图5是用于在图3的布置中使用的每个端部上都采用整体成形的挡板的弓形制动背衬块的另一构型的透视图；

图6是图5的弓形制动背衬块的替代构型的部分透视图，该背衬块具有通过紧固件附接于其上的挡板；和