刹车自动调整臂

刹车自动调整臂

制动鼓与蹄自动调整臂及其失效

制动间隙自动调整臂在国外是一个比较成熟的重型车制动配件,在欧美一些汽车工业发达国家,早己将间隙自动调整臂作为一种标准件使用。在国内,中型货车、挂车及重型车基本采用的是S型凸轮鼓式制动器,且基本采用手动间隙调整臂。近几年,随着我国汽车工业的发展、公路状况的改善,汽车的载重量及车速都有了较大的提高,用户对汽车的制动性能越来越重视,要求也越来越高,自动间隙调整臂正逐步得到推广和应

用。

图1描述的是手动调整臂和自动调整臂的区别。折线表示采用手动调整臂时刹车间隙的变化,该线向上倾斜段表示刹车间隙随着摩擦衬片磨损而不断增加直至该间隙达到需要手动调整时的危险间隙;垂线段表示刹车间隙经手动调整从危险间隙恢复到正常间隙;水平带表示采用刹车间隙自动调整臂时,刹车间隙始终

保证在正常的间隙范围内。

图1 手动调整臂和自动调整臂的区别

1. 1 制动时调整臂的角行程制动时调整臂的角行程可划分为3部分(如图2所示) 。

①正常间隙角度(C)对应于设定的制动鼓和摩擦衬片间的正常间隙;

②超量间隙角度(Ce)对应于因摩擦衬片磨损而增加的间隙;

③弹性角度( E)对应于制动鼓、摩擦衬片以及传动元件弹性变形引起的角度变化。

1. 2 自动调整臂工作过程

制动间隙自动调整臂结构简图如图3所示。安装时,将主臂孔连接到制动分泵连接叉,内花键与制动器凸

轮轴外花键配合连接,控制臂固定在车桥的安装支架上。其工作原理如下:

①制动间隙处于设计理想状态时。制动时,制动分泵连接叉推动主臂逆时针旋转,大弹簧承受制动力被压缩,蜗杆右端面7与壳体孔端面接触,蜗杆左端凸面斜齿和离合器内凹斜齿处于松动状态,此时蜗杆推动蜗轮,蜗轮通过内花键带动凸轮轴转动实现制动;若制动间隙处于理想状态,此时只有正常间隙(C) ,齿条右侧凸块将在控制臂组件下端缺口中运动,齿条与臂体无相对运动。解除制动时,制动分泵连接叉推动主臂顺时针旋转,大弹簧被释放,蜗杆左端凸面斜齿和离合器内凹斜齿处于啮合状态,此时蜗杆推动蜗轮,蜗轮通过内花键带动

凸轮轴转动解除制动,对制动间隙没有调整作用。

图2调整臂的角行程 图3 自动调整臂的结构简图 1. 主臂 2.内花键 3.涡轮 5.大弹簧 7.右端面 8.壳体孔端面 9.蜗杆 10.主臂孔 11.外齿套 12.弹簧 13.离合器 14.内凹斜齿 15.凸面斜齿 17.齿条 18.右侧凸场 19.下端缺口 20.控制臂

②若制动间隙超过设计值,即存在超量间隙(Ce) 。制动时,因控制臂是固定的,齿条右侧凸块将被控制臂组件下端缺口的下沿限制住,主臂体继续旋转,齿条将相对于臂体向上运动推动外齿套逆时针旋转一定角度,此时由外齿套、弹簧、离合器构成的超越离合器起超越作用,不能带动离合器转动;解除制动时,齿条右侧凸块将被控制臂组件下端缺口的上沿限制住,主臂体将继续旋转,齿条将相对于臂体向下运动推动外齿套顺时针旋转一定角度,此时由外齿套、弹簧、离合器构成的单向超越离合器不起超越作用,带动离合器转动,此时离合器内凹斜齿与蜗杆左端凸面斜齿处于啮合状态,因此将带动蜗杆顺时针旋转一定角度,从而带动蜗轮通过

内花键带动凸轮轴转动一定角度,补偿过量的制动间隙(Ce) 。

可见,自动调整臂装置能自动、及时地调整由磨损而增大的间隙,它基本上属于连续调节,使制动间隙始终保持在设计范围内,而对于制动蹄与制动鼓接触后由于传力零件的弹性变形而出现的调整臂角行程( E) ,则

不予以调整。

2 自动调整臂的结构特点 2. 1 控制臂和单向离合器

控制臂(如图4所示)是自动调整臂区别于手动调整臂的关键部件之一。它被固定在底盘上,使刹车间隙自动调整臂间隙调整时以此作为参考点,手动调整臂无此部件。控制臂组件的缺口A对应于间隙角度(C) ,即摩

擦衬片和制动鼓间正常间隙。缺口大小由Haldex公司根据各用户的制动器规格参数确定。

图4 Haldex 刹车间隙自动调整臂的立体剖面图

单向离合器由(如图5所示)齿轮、离合弹簧和离合环三者组成。在刹车过程中,齿条带动齿轮顺时针转动,由于齿轮运动方向与离合弹簧旋向相同,离合弹簧有径向收缩的趋势,使离合环、齿轮内表面与弹簧矩形面的摩擦力减小,故齿轮可相对离合环旋转,从而记录下刹车产生的磨损。称单向离合器此工作状态为分离打滑状态。刹车回程时,齿轮在齿条带动下逆时针转动,因转向与离合弹簧旋向相反,离合弹簧有径向增大的趋势,使离合器、齿轮内表面与弹簧矩形面的摩擦力增加,故齿轮无法相对离合环运动,导致齿条转动整个

单向离合器总成。则称此时单向离合器呈结合状态。

图5 单向离合器 图6 锥形离合器的分离状态

单向离合器的作用是: ①刹车时,单向离合器将齿条的线性运动转换为轴向转动。精确记录由于摩擦衬片磨损产生的超量间隙。②刹车时,单向离合器分离打滑;刹车回程时,单向离合器结合,保证调整臂在刹车即将

结束时调整。

2. 2 锥形离合器和螺旋弹簧

锥形离合器由(如图6所示)蜗杆端部和离合环组成,蜗杆锥形部位和离合环内侧皆有齿,二者啮合时,称锥形离合器结合。当蜗杆轴向移动,蜗杆锥形部位与离合环脱开时,称锥形离合器分离。在摩擦衬片压住制动鼓, S凸轮轴角行程进入弹性区时,制动力矩迅速上升,使蜗杆轴向移动,克服螺旋弹簧压力,导致锥形离合器分离。此时单向离合器不记录角行程中的弹性角度( E) (如图2所示) 。刹车回程时,制动力矩下降,螺旋弹簧恢复原状,将蜗杆推回原处,使锥形离合器结合,此时S凸轮轴角行程回到间隙区。齿条根据单向离合器所记录的超量间隙带动蜗杆,转动蜗轮,完成1次调整。故螺旋弹簧和锥形离合器的作用是保证调整臂在记录和调

整超量间隙时不产生因弹性引起的误差。

3 自动调整臂使用中的注意事项及失效 3. 1 自动调整臂安装和使用中的注意事项

自动调整臂在安装好后一定要紧固各部分,在轴向固定自动调整臂时,垫片只能与自动调整臂的蜗轮接触,不能把本体锁死。自动调整臂装好后,无需特殊调试;为保证行车安全,在上路前应在整车工作气压范围内踩刹车30～40次左右,以便自动将制动间隙调整到设计值;为节约时间,可在初始制动间隙较大时(1mm以上)用手动以本体调整制动间隙到1mm左右,然后踩刹车进行自动调整制动间隙。在正常使用过程中,禁止手动调整自动调整臂上的蜗杆轴;在使用过程中尽量避免以手动调整臂的调整方式先把制动间隙调没后,再反转蜗杆轴3～5扣把制动间隙调好。定期检查摩擦片磨损情况,以防止因摩擦片磨完而造成制动失效。间隙自动调整时应尽量避开角行程中的弹性角度( E) ,若不区别超量间隙角度(Ce)与弹性角度( E) ,一律随时加以

补偿,将会造成调整过头,以至引起“拖磨”甚至“抱死”。

3. 2 常见失效分析与排除(见表1)

4 结 论

①自动调整装置在车辆运行过程中,不断调整制动间隙,无论制动鼓与磨擦衬片的起始间隙为何值,最终都趋于一稳定值,即设计的合理最小间隙。②不需要人工调节刹车调整臂,减少了纠修次数,使车辆保养的时间间隔得以延长,从而增加经济效益。③笔者给出了自动调整臂的常见失效分析与排除方法。④自动调整臂是一种既能保持行车安全,又能减少保养工作量的高技术产品。目前,欧洲、美国、日本已把自动调整装置作

为车辆制动器的标准装置,随着我国新的制动法规的出台,也会使自动调整装置形成规模生产。

隆中第二代自动调整臂技术资料

隆中二代自动调整臂在继续传承了第一代调整臂间隙识别能力强、产品参数一致性高、密封性好等特点基础上进行了如下提高隆中二代调整臂首先从材质上着手，壳体及涡轮涡杆采用合金材料，弹簧采用进口件，壳体采用氮化处理等，改进后的产品通过襄樊国家检测中心检测可靠性可以达到250万次。

1，隆中二代调整臂的优势：

①、产品通用性强：二代调整臂无控制臂安装角度的限制，产品型号大大减少，只要产品其它联接尺寸相同，一个二代产品可同时替代多种一代产品，减少了型号种类，降低采购和物流管理成本。

②、减少了因安装和维护不当，而造成的质量事故：第一代产品对装配和维护人员的专业素质要求高。在实际使用过程中，由于装配与维护不当造成的质量问题举不胜举。由此给用户、制造商带来了不必要的损失。

详细情况见下面的说明：

一代产品 二代产品

调整臂装配位处于位置2时，这种情况会使内部齿条与槽环之间的缺口尺寸变小，最终导致调整的正常制动间隙变小。左右制动间隙差别大而发生跑偏、甩尾等不良制动问题。

如调整臂装配位处于位置3时，将会因有效制动行程不足出现制动疲软的故障。另外，在每一次制动释放时，制动气室由于内部回位力的作用，会强行加给调整臂一个反向力矩，这一力矩最后就由控制臂传给固定用的螺栓。由于二者（控制臂与螺栓）强度有限，最后就因疲劳断裂、控制臂打滑。

③、调整功能稳定：间隙调整稳定性对比图（见下表）；

④、隆中自调臂调节速率适中，间隙稳定可靠 制造商 LongZhongASA LongZhong S-ASA 国外某品牌S-ABA 调节速率 7.8% 5.7% 2.5% 备注 稳定可靠，散差小已得到实践检验 与AA1相当 散差大，为减少散差不得已提高零件制造精度，成本高，但仍发热频繁 ⑤、间隙角覆盖范围广，适用性强（见下表）；

隆中S-ASA对制动间隙的适应性比S-ABA更广

⑥、减少了主机厂对装配和维修工人的培训费用。二代产品对这些人员的要求较低，无需多次培训。 ⑦、方便的售后维修，可以成为主机厂的卖点之一。 ⑧、减少因误判而造成的不良市场影响。

2，隆中二代自动调整臂试验情况及推进措施 ①生产、技术优势

? 间隙识别能力强，能正确识别正常间隙、过量间隙、弹性变形，而只对过量间隙进行调整。 ? 产品参数一致性高，采用德国进口自动装配线进行自动调整与检测，使产品一致性得到极大提高。 ? 密封性好，可适应各种极限环境工况的使用。

? 使用寿命长，国家权威机构检测，产品寿命达200万次。

②性价优势

隆中控股集团二代自调臂采用双蜗轮蜗杆结构，相比一代调整臂至少增加了一付蜗轮蜗杆，可全面替代瑞典Haldex二代S-ABA型自调臂，在降低主机厂配套综合成本的同时，相比采购价格却远远低于Haldex的S-ABA二代自动调整臂。

③服务保障

隆中作为国内自动调整臂配套市场的主流品牌，拥有最完善的售后服务体系，对于新推出的S-ASA二代自动调整臂隆中控股集团面向主机市场提供与瑞典HaldexS-ABA型同等的售后服务保障，为促进国内自调臂行业的生产、配套水平提供了良好的保证。

尽管国内商用车市场也面临国际金融危机的种种考验，伴随着国内商用车市场的整合，制造工艺的提升，行业标准纷纷出台，商用车零部件的使用也逐步在于国际标准接轨，国产客车、卡车标配自动调整臂将成为大势所趋。以隆中为首的国内自动调整臂制造商不断创新，紧把国际同行业发展的脉搏，推动二代自调臂在国内市场的发展、成长，也将促使中国自调臂行业走向国际自调臂研发、制造的前列。

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