[发明专利]一种具有快速响应功能的电磁气压制动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆制动技术领域，特别是一种具有快速响应功能的电磁气压制动器。

背景技术

目前汽车制动器按传动装置结构分类主要包括液压制动，电磁制动和气压制动。液压制动器是由人力或发动机作为动力源使油液增压而产生制动力的器件，目前使用非常普遍，缺点是如果仅依靠人力作为制动源，会造成驾驶员的疲劳，而使用液压制动或气压制动系统结构复杂，成本较高。电磁制动器是一种依靠电磁场产生制动力的器件。哈尔滨工业大学在《一种高速电磁制动器动态特性分析》一文中提出了一种电磁制动器模型，该制动器没有采用任何的增力形式，制动过程有较大的冲击，想要产生较大制动力需要较大的电流或较多的线圈匝数，这样会增加制动器的能量消耗和制动器尺寸。

为此，中国发明专利号CN201110239881.9公布了一种汽车用电磁液压制动器，其中液压制动部分包括制动主缸、液压管路、制动轮缸、两个相向的制动蹄、制动底板和回位弹簧，其中制动主缸与制动轮缸通过液压管路连通，制动轮缸固定在制动底板上，两制动蹄相向的一端铰接安装在制动底板上，制动轮缸位于两制动蹄的另一端之间，两制动蹄的另一端紧靠在制动轮缸的活塞上，回位弹簧设置在两制动蹄远离铰接端的内侧，增设了电磁作动部分，包括固定铁芯、活动铁芯、电磁线圈和活塞顶杆，其中固定铁芯和活动铁芯均为C形设计、一端铰接、另一端张开，抱砸式安装，电磁线圈套装在固定铁芯上，固定铁芯固定在底盘上，活塞顶杆一端铰接安装在活动铁芯上，活塞顶杆另一端间隙穿过固定铁芯上的开口槽，与制动主缸的活塞杆固定连接。

其工作原理为：电磁线圈通电，活动铁芯的自由端受到固定铁芯电磁力的吸引向固定铁芯靠近，同时活塞顶杆推动活塞移动，制动主缸的油液经液压管路流入制动轮缸，在油压作用下，制动轮缸的两活塞分别向两侧移动，推动靠着活塞上的制动蹄向两侧张开，实施制动；电磁线圈断电，活塞顶杆和制动轮缸的活塞回位，制动蹄在回位弹簧的作用下回到初始位置，消除制动。

此发明解决了无需较大电流即可产生较好制动效果的问题，但此发明存在以下缺陷：制动主缸的油液经液压管路流入制动轮缸，在油压作用下进行汽车制动，因制动油液流速慢，则响应速度慢，从而汽车不能快速制动，当前方有障碍物时，由于汽车制动的响应速度不及时，易造成车祸。

发明内容

本发明意在提供一种制动响应速度快的电磁气压制动器。

本方案中的一种具有快速响应功能的电磁气压制动器，包括气压制动部分和电磁作动部分，气压制动部分包括制动主缸、制动气缸、两个相向的自动蹄、制动底板和回位弹簧，制动主缸内设有第一活塞，第一活塞上设有活塞杆，制动气缸固定在制动底板上，制动气缸内设有第二活塞和第三活塞，两制动蹄相向的一端铰接安装在制动底板上，制动气缸位于两制动蹄的另一端之间，两制动蹄的另一端分别紧靠在制动气缸的第二活塞和第三活塞上，回位弹簧设置在两制动蹄远离铰接端的内侧，电磁作动部分包括汽车底盘、固定铁芯、活动铁芯、电磁线圈和活塞顶杆，其中固定铁芯和活动铁芯均为C形设计、一端铰接、另一端张开，抱砸式安装，电磁线圈套装在固定铁芯上，固定铁芯固定在汽车底盘上，固定铁芯上设有开口槽，活塞顶杆一端铰接安装在活动铁芯上，活塞顶杆另一端间隙穿过固定铁芯上的开口槽，活塞顶杆另一端与第一活塞上的活塞杆固定连接，气压制动部分还包括气压管路，制动主缸与制动气缸通过气压管路连通，气压管路上设有真空气管，真空气管上连接有抽真空装置，且真空气管与抽真空装置的连接处设有密封件。

本方案的工作原理是：电磁线圈通电，活动铁芯的自由端受到固定铁芯电磁力的吸引向固定铁芯靠近，同时活塞顶杆推动第一活塞移动，第一活塞移动产生的压力促使制动主缸的液体流入气压管路中，此时，抽真空装置通过真空气管向气压管路抽真空，使气压管路内达到一定真空度，气压管路内的气压降低，进而液体的沸点降低，从而液体汽化温度降低，可使得从制动主缸的液体流入气压管路时瞬间变为气体，气体经气压管路快速流入制动气缸，在气压作用下，气压促使制动气缸的第二活塞和第三活塞分别向两侧移动，进而推动靠着第二活塞和第三活塞上的两制动蹄向两侧张开，实施制动；电磁线圈断电，固定铁芯的电磁力消失，活动铁芯的自由端离开固定铁芯，同时制动主缸内的第一活塞回位，此时无液体从制动主缸流入气压管路，气压管路内无气体产出，进而无气压力作用于制动气缸的第二活塞和第三活塞，制动气缸的第二活塞和第三活塞回位，靠着第二活塞和第三活塞上的两制动蹄在回位弹簧的作用下回到初始位置，从而消除制动。