技术领域

本发明涉及一种刹车系统及其刹车方法， 特别是指一种应用在大型交通工具中的分离式 刹车系统及 其刹车方法。

背景技术

众所周知， 随着城市人口数量的急剧增长， 城市交通系统越来越复杂， 大型交通工具例如有轨电 车、 轻轨、 地铁、 大型巴士等作为快速、 准时、 节能、 安全的交通方式在世界上的很多城市都在广泛 应 用。 站点的增加、 车速的提高、 交通状况的复杂均对大型交通工具的行驶提出 了更高的要求， 例如， 非 常多的时候， 需紧急刹车以应对突发状况。 然而， 现有的大型交通工具的紧急刹车系统均利用车 辆自带 的普通刹车系统实现， 在具体实施的时候存在紧急刹车速度低， 刹车距离长， 安全性差， 紧急刹车效果 不可靠等缺点， 且很容易加快车辆的磨损速度、 缩短车辆寿命， 完全不能够满足该车辆短距离的刹车要 求。 特别是现在出现的普通刹车系统在刹车的时候 会在车轮的位置产生很高的温度使车辆的行驶 安全性 能大大的降低， 而此是为传统技术的主要缺点。 发明内容

本发明提供一种大型交通工具的非同轴分离式 刹车系统及其刹车方法， 通过本发明的技术方案将刹 车部分的结构与车轮进行分离以使刹车部分刹 车所产生的热量不会直接传递给车轮以提升车 辆行驶的安 全性， 而此是为本发明的主要目的。

本发明提供一种大型交通工具的非同轴分离式 刹车系统及其刹车方法， 该系统中还设置有辅助刹车 单元， 通过其结构设计可以进一步提升刹车效果缩短 刹车距离， 而此是为本发明的又一目的。

本发明所采用的技术方案为： 大型交通工具的非同轴分离式刹车系统， 该系统应用在大型交通工具 中， 其包括轮体、 刹车体以及刹车力传递体， 该轮体与该刹车体相互独立， 该轮体与该刹车体之间间隔 有热量隔离空间。

该刹车力传递体连接在该轮体与该刹车体之间 ， 该刹车力传递体将该刹车体刹车所产生的刹车 力同 步传递给该轮体。

当大型交通工具在行驶的过程中进行刹车制动 的时候， 首先由该刹车体动作产生刹车力， 而后刹车 力通过该刹车力传递体同步传递给该轮体， 从而对该轮体进行制动， 借助该热量隔离空间使该刹车体动 作所产生的热量不直接传递给该轮体， 该轮体与该刹车体设置在同一个平面上， 该刹车力传递体以直线 传递的方式将该刹车体所产生的刹车力直接同 步传递给该轮体。

该轮体通过轮轴连接在车体上， 该刹车体通过连接轴连接在车体上， 该轮轴上设置有第一传动轮， 该第一传动轮与该轮体同轴同步转动， 该连接轴上设置有第二传动轮， 该第二传动轮与该刹车体同轴同 步转动， 该刹车力传递体为传动链条， 该传动链条一端与该第一传动轮啮合， 该传动链条另外一端与该 第二传动轮啮合， 该刹车体包括刹车片以及刹车夹片， 该刹车片连接在该连接轴上并与该第二传动轮 同 轴同步转动。

大型交通工具中设置若干车轮单元， 每个该车轮单元都包括车辆转向架， 一个该轮体、 一个该刹车 体以及一个该刹车力传递体组成一套车轮单元 ， 车辆转向架上同时设置若干套该套车轮单元。

该系统还包括辅助刹车单元， 该辅助刹车单元设置在大型交通工具上， 该辅助刹车单元具有非刹车 以及刹车两种状态。

当该辅助刹车单元处于非刹车状态的时候， 该辅助刹车单元位于道路上方， 此刻， 该辅助刹车单元 与道路之间不存在摩擦力。

当该辅助刹车单元处于刹车状态的时候， 该辅助刹车单元在道路上进行滚动摩擦， 此刻， 借助该辅 助刹车单元与道路之间的滚动摩擦产生制动力 进而对大型交通工具进行制动。

该辅助刹车单元包括刹车轮、 辅助刹车体、 传递体以及刹车执行器， 其中， 该刹车轮与该辅助刹车 体之间间隔有热量隔离空间， 该传递体连接在该刹车轮与该辅助刹车体之间 ， 该传递体将该辅助刹车体 刹车所产生的刹车力同步传递给该刹车轮， 该刹车执行器驱动该辅助刹车单元在非刹车状 态与刹车状态 之间变换。

大型交通工具上开设有滑道， 该刹车轮通过刹车轴滑动连接在该滑道中， 该刹车执行器驱动该刹车 轮动作使该辅助刹车单元在非刹车状态与刹车 态之间变换， 该传递体为传动链条， 该传动链条一端与 该刹车轮啮合， 其另外一端与该辅助刹车体啮合。

该辅助刹车单元还包括传递力调节装置， 该传递力调节装置作用在该传动链条上， 该传递力调节装 置用以调节该传动链条在该刹车轮与该辅助刹 车体之间的张紧力， 从而达到调整该辅助刹车单元刹车效 果的作用， 该传递力调节装置包括调节轮以及调节杆， 该调节轮压紧在该传动链条上以调节该传动链 条 在该刹车轮与该辅助刹车体之间的张紧力。

在具体实施的时候第一种较佳实施例中， 该辅助刹车单元包括两个刹车轮， 两个该刹车轮通过连接 架连接成一整体， 每一个该刹车轮都通过该传递体与该辅助刹车 体相连接， 每一个该刹车轮都通过该刹 车轴滑动连接在该滑道中， 该刹车执行器连接在该连接架上， 通过该刹车执行器同时驱动两个该刹车轮 在非刹车状态与刹车状态之间变换。

在具体实施的时候第二种较佳实施例中， 该辅助刹车单元包括刹车轮以及辅助刹车体， 该刹车轮以 及该辅助刹车体分别通过安装轴连接在活动支 架上， 该传递体连接在该刹车轮与该辅助刹车体之间 。

该活动支架一端活动枢接在大型交通工具上， 该刹车轮位于该活动支架的另外一端， 该刹车执行器 连接在该活动支架上。

当该刹车执行器驱动该辅助刹车单元处于非刹 车状态的时候， 该刹车轮位于道路上方， 此刻， 该刹 车轮与道路之间不存在摩擦力。

当该刹车执行器驱动该辅助刹车单元处于刹车 状态的时候， 该刹车轮在道路上滚动摩擦， 此刻， 分 别通过该辅助刹车体以及该刹车执行器控制滚 动摩擦力。

具体描述为， 一方面通过该辅助刹车体以及该传递体控制该 刹车轮的制动力从而控制滚动摩擦力， 另外一方面通过控制该刹车执行器下压该活动 支架的力量控制该刹车轮对道路的下压作用力 ， 从而控制 滚动摩擦力。

当该刹车执行器驱动该辅助刹车单元处于刹车 状态的时候， 该活动支架倾斜设置在大型交通工具与 道路之间， 沿大型交通工具前进的方向该活动支架与道路 之间的距离逐渐增大。

一种大型交通工具的刹车方法， 在大型交通工具上设置若千车轮单元， 该车轮单元用以驱动大型交 通工具在道路上行驶， 每一个该车轮单元都包括轮体、 刹车体以及刹车力传递体， 该轮体与该刹车体之 间间隔有热量隔离空间， 该刹车力传递体连接在该轮体与该刹车体之间 ， 该刹车力传递体将该刹车体刹 车所产生的刹车力同步传递给该轮体。

该轮体与该刹车体设置在同一个平面上， 该刹车力传递体以直线传递的方式将该刹车体 所产生的刹 车力直接同步传递给该轮体， 当大型交通工具需要刹车制动的时候， 首先由该刹车体动作产生刹车力， 而后刹车力通过该刹车力传递体同步传递给该 轮体， 从而达到对该轮体进行制动的作用， 在该刹车体动 作并产生刹车力的过程中， 借助该热量隔离空间使该刹车体动作所产生的 热量不会直接传递给该轮体。

在大型交通工具需要刹车制动的时候同步启动 辅助刹车单元进行刹车制动， 该辅助刹车单元设置在 大型交通工具上， 该辅助刹车单元具有非刹车以及刹车两种状态 ， 在刹车制动的时候， 该辅助刹车单元 由非刹车状态转换为刹车状态。

在该辅助刹车单元处于非刹车状态的时候， 该辅助刹车单元位于道路上方， 此刻， 该辅助刹车单元 与道路之间不存在摩擦力， 在该辅助刹车单元处于刹车状态的时候， 该辅助刹车单元在道路上进行滚动 摩擦， 此刻， 借助该辅助刹车单元与道路之间的滚动摩擦产 生制动力进而对大型交通工具进行制动。

该辅助刹车单元包括刹车轮、 辅助刹车体、 传递体以及刹车执行器， 其中， 该刹车轮与该辅助刹车 体之间间隔有热量隔离空间， 借助该热量隔离空间使该辅助刹车体制动所产 生的热量不会传递给该刹车 轮， 该传递体连接在该刹车轮与该辅助刹车体之间 ， 该传递体将该辅助刹车体刹车所产生的刹车力 同步 传递给该刹车轮， 该刹车执行器驱动该辅助刹车单元在非刹车状 态与刹车状态之间变换。

本发明的有益效果为： 本发明的系统在具体实施的时候主要应用在大 型交通工具中， 对于小型车辆 而言， 由于车辆整体的体积比较小所以在小型车辆中 刹车系统都是设置在车辆车轮中或者很靠近车 轮的 位置， 这样设计可以减小车辆车轮部分的整体体积， 但是这样设计的缺点也是很明显的， 现在的刹车系 统一般都是依赖摩擦减速的原理工作的， 而摩擦必然会产生热量， 将刹车系统设置在车辆车轮中刹车所 产生的热量必然会有一部分传递至车轮上， 从而影响车辆的行驶安全性。

对于大型交通工具而言由于其车身重量较大， 在装载货物或者乘客的情况下其整体重量更大 ， 所以 大型交通工具在刹车的时候刹车系统产生的热 量更高， 但是对于大型交通工具而言其体积比较大， 所以 在车轮附近存在比较多的空间可以装置一些其 他车辆部件， 本发明的技术方案就是利用这点将车辆的刹 车部分单独分离出来以降低车轮在刹车过程的 受热。 另外该系统中还设置有辅助刹车单元， 通过其结构 设计可以进一步提升刹车效果縮短刹车距离。 附图说明

图 1为本发明的系统安装在大型交通工具上的示� �图。

图 2为本发明的轮体、 刹车体以及刹车力传递体的主视图。

图 3为本发明的轮体、 刹车体以及刹车力传递体的侧视图。

图 4为本发明的轮体、 刹车体以及刹车力传递体的立体结构示意图。

图 5为本发明的辅助刹车单元的主视图。

图 6为本发明的辅助刹车单元的立体结构示意图� �

图 7为本发明的辅助刹车单元另外一种实施方式� �主视图。 具体实施方式

如图 1至 7所示， 大型交通工具的非同轴分离式刹车系统， 该系统在具体实施的时候主要应用在大 型交通工具中， 对于小型车辆而言， 由于车辆整体的体积比较小所以在小型车辆中 刹车系统都是设置在 车辆车轮中或者很靠近车轮的位置， 这样设计可以减小车辆车轮部分的整体体积， 但是这样设计的缺点 也是很明显的， 现在的刹车系统一般都是依赖摩擦减速的原理 工作的， 而摩擦必然会产生热量， 将刹车 系统设置在车辆车轮中刹车所产生的热量必然 会有一部分传递至车轮上， 从而影响车辆的行驶安全性。

如图 1 所示， 对于大型交通工具而言由于其车身重量较大， 在装载货物或者乘客的情况下其整体重 量更大， 所以大型交通工具在刹车的时候刹车系统产生 的热量更高， 但是对于大型交通工具而言其体积 比较大， 所以在车轮附近存在比较多的空间可以装置一 些其他车辆部件， 本发明的技术方案就是利用这 点将车辆的刹车部分单独分离出来以降低车轮 在刹车过程的受热。 如图 2至 4所示， 该系统应用在大型交通工具中， 比如大型巴士、 地铁、 轻轨或者其他大型交通工 具， 在具体实施的时候该系统尤其可以应用在所有 的带有电力驱动的交通工具中， 其包括轮体 10、 刹车 体 20以及刹车力传递体 30。

该轮体 10与该刹车体 20之间间隔有热量隔离空间 40, 也就是说该轮体 10与该刹车体 20相互独立 设置， 在具体实施的时候该轮体 10与该刹车体 20之间间隔有一段距离。

该刹车力传递体 30连接在该轮体 10与该刹车体 20之间， 该刹车力传递体 30将该刹车体 20刹车所 产生的刹车力同步传递给该轮体 10。

该系统在具体工作的时候， 当车辆在行驶的过程中遇到突发情况需要刹车 制动的时候， 首先由该刹 车体 20动作产生刹车力， 而后刹车力通过该刹车力传递体 30同步传递给该轮体 10， 从而达到对该轮体 10进行制动的作用。

在该刹车体 20动作并产生刹车力的过程中， 由于该热量隔离空间 40的存在， 该刹车体 20动作所产 生的热量不会直接传递给该轮体 10， 从而达到在刹车的时候刹车部件所产生的热量 不会传导给车轮的作 用。

本发明的技术方案在具体实施的时候， 通过该刹车力传递体 30可以将若干个该刹车体 20 同时连接 在一个该轮体 10上， 以提升刹车效果， 缩短刹车距离。

在具体实施的时候还可以通过该刹车力传递体 30将一个该刹车体 20同时连接在若千该轮体 10上， 从而达到简化刹车结构， 降低生产成本的作用。

该轮体 10通过轮轴 11连接在车体上。

该刹车体 20通过连接轴 21连接在车体上。

在具体实施的时候该轮体 10以及该刹车体 20还可以通过其他连接结构连接在车体上。

在具体事实的时候为了保证该刹车力传递体 30的刹车力传递效果。

该轮体 10与该刹车体 20设置在同一个平面上， 所以该刹车力传递体 30以直线传递的方式将该刹车 体 20所产生的刹车力直接同步传递给该轮体 10，

比如， 该刹车体 20可以设置在该轮体 10的上方、 左方、 右方等等。

同时， 将该轮体 10 与该刹车体 20 设置在同一个平面上， 可以在车辆横向方向上不增加车辆的尺 寸， 又由于本发明是安装在大型车辆上的， 而大型车辆的车轮附近存在比较多的空间可以 支持本发明该 系统的安装。

该系统的最佳安装方式是将该刹车体 20设置在该轮体 10的正上方。

该轮轴 11上设置有第一传动轮 12， 该第一传动轮 12与该轮体 10同轴同步转动。

该连接轴 21上设置有第二传动轮 22, 该第二传动轮 22与该刹车体 20同轴同步转动。

该刹车力传递体 30为传动链条， 该传动链条一端与该第一传动轮 12啮合， 该传动链条另外一端与 该第二传动轮 22啮合。

在具体实施的时候该刹车力传递体 30还可以为同步带、 皮带或者传动齿轮组。

该刹车体 20在具体实施的时候可以采用鼓式刹车、 盘式刹车或者其他形式的刹车结构。

该刹车体 20包括刹车片 23以及刹车夹片 24， 该刹车片 23连接在该连接轴 21上并与该第二传动轮

22同轴同步转动。

在具体实施的时候为了满足大型交通工具的负 载要求， 大型交通工具可以设置若干车轮单元， 每个 该车轮单元都包括车辆转向架。

一个该轮体 10、 一个该刹车体 20以及一个该刹车力传递体 30组成一套车轮单元， 车辆转向架上可 以同时设置若干套该套车轮单元以满足大型交 通工具的负载要求。

该轮体 10在具体实施的时候可以采用现有技术中的任� ��一种车轮结构， 在本发明中该轮体 10为橡 胶驱动轮， 该橡胶驱动轮四周可以设置导向轮缘。

如图 5至 7所示， 该系统还包括辅助刹车单元 50。 该辅助刹车单元 50设置在大型交通工具上， 该 辅助刹车单元 50具有非刹车以及刹车两种状态。 当该辅助刹车单元 50处于非刹车状态的时候， 该辅助刹车单元 50位于道路上方， 此刻， 该辅助刹 车单元 50与道路之间不存在摩擦力。

当该辅助刹车单元 50处于刹车状态的时候， 该辅助刹车单元 50在道路上进行滚动摩擦， 此刻， 借 助该辅助刹车单元 50与道路之间的滚动摩擦产生制动力进而对大� ��交通工具进行制动。

该辅助刹车单元 50包括刹车轮 51、 辅助刹车体 52、 传递体 53以及刹车执行器 54。

其中， 该刹车轮 51与该辅助刹车体 52之间间隔有热量隔离空间 60。

也就是说该刹车轮 51与该辅助刹车体 52相互独立设置， 在具体实施的时候该刹车轮 51与该辅助刹 车体 52之间间隔有一段距离， 所以辅助刹车体 52制动所产生的热量不会传递给该刹车轮 51。

该传递体 53连接在该刹车轮 51与该辅助刹车体 52之间， 该传递体 53将该辅助刹车体 52刹车所产 生的刹车力同步传递给该刹车轮 51。

该刹车执行器 54驱动该辅助刹车单元 50在非刹车状态与刹车状态之间变换。

该辅助刹车单元 50设置在大型交通工具上用以在大型交通工具� ��车的时候提供辅助制动力以缩短刹 车距离， 提高交通工具的运行安全性。

另外由于该刹车轮 51与该辅助刹车体 52是相互独立设置的， 所以该辅助刹车体 52制动所产生的热 量不会传递给该刹车轮 51， 从而进一步提升制动过程的安全性。

大型交通工具上开设有滑道 55， 该刹车轮 51通过刹车轴 551滑动连接在该滑道 55中。

该刹车执行器 54驱动该刹车轮 51动作使该辅助刹车单元 50在非刹车状态与刹车状态之间变换。 该传递体 53 为传动链条， 该传动链条一端与该刹车轮 51 啮合， 其另外一端与该辅助刹车体 52啮 该辅助刹车单元 50还包括传递力调节装置 56， 该传递力调节装置 56作用在该传动链条上， 该传递 力调节装置 56用以调节该传动链条在该刹车轮 51与该辅助刹车体 52之间的张紧力， 从而达到调整该辅 助刹车单元 50刹车效果的作用。

该传递力调节装置 56包括调节轮以及调节杆， 该调节轮压紧在该传动链条上以调节该传动链 条在该 刹车轮 51与该辅助刹车体 52之间的张紧力。

该辅助刹车单元 50与该轮体 10、 该刹车体 20、 该刹车力传递体 30之间的连接结构类似这里不再进 行累述。

在具体实施的时候该辅助刹车单元 50中可以包括若干组刹车轮 51以及若干组辅助刹车体 52， 根据 实际情况确定各个部分的零件数量。

在这里介绍两种结构比较合理， 实践效果比较好的辅助刹车单元 50。

如图 5所示， 第一种辅助刹车单元 50包括两个刹车轮 51， 两个该刹车轮 51通过连接架 511连接成 一整体。

每一个该刹车轮 51都通过该传递体 53与该辅助刹车体 52相连接。

每一个该刹车轮 51都通过该刹车轴 551滑动连接在该滑道 55中。

该刹车执行器 54连接在该连接架 511上， 通过该刹车执行器 54同时驱动两个该刹车轮 51在非刹车 状态与刹车状态之间变换。

如图 7所示， 第二种辅助刹车单元 50包括刹车轮 51 以及辅助刹车体 52， 该刹车轮 51以及该辅助 刹车体 52分别通过安装轴连接在活动支架 512上， 该传递体 53连接在该刹车轮 51与该辅助刹车体 52 之间。

该活动支架 512—端活动枢接在大型交通工具上， 该刹车轮 51位于该活动支架 512的另外一端。 该刹车执行器 54连接在该活动支架 512上。

当该刹车执行器 54驱动该辅助刹车单元 50处于非刹车状态的时候， 该刹车轮 51位于道路上方， 此 刻， 该刹车轮 51与道路之间不存在摩擦力。

当该刹车执行器 54驱动该辅助刹车单元 50处于刹车状态的时候， 该刹车轮 51在道路上滚动摩擦， 此刻， 分别通过该辅助刹车体 52以及该刹车执行器 54控制滚动摩擦力。 具体描述为， 一方面通过该辅助刹车体 52以及该传递体 53控制该刹车轮 51的制动力从而控制滚动 摩擦力。

另外一方面通过控制该刹车执行器 54下压该活动支架 512的力量控制该刹车轮 51对道路的下压作 用力， 从而控制滚动摩擦力。

当该刹车执行器 54驱动该辅助刹车单元 50处于刹车状态的时候， 该活动支架 512倾斜设置在大型 交通工具与道路之间。

沿大型交通工具前进的方向该活动支架 512与道路之间的距离逐渐增大。

在具体实施的时候根据具体车辆的情况可以设 置多套辅助刹车单元 50以提升刹车效果， 缩短实际刹 车距离。

本发明系统的轮体 10、 刹车体 20、 刹车力传递体 30、 辅助刹车单元 50以及其他各个部分可以通过 自动控制系统统一控制以协调各个部分的工作 状态达到最佳的刹车效果。

如图 1至 7所示， 一种大型交通工具的刹车方法， 在大型交通工具上设置若干车轮单元， 该车轮单 元用以驱动大型交通工具在道路上行驶， 每一个该车轮单元都包括轮体 10、 刹车体 20 以及刹车力传递 体 30， 该轮体 10与该刹车体 20之间间隔有热量隔离空间 40， 该刹车力传递体 30连接在该轮体 10与该 刹车体 20之间， 该刹车力传递体 30将该刹车体 20刹车所产生的刹车力同步传递给该轮体 10。

在具体工作的时候， 当车辆在行驶的过程中遇到突发情况需要刹车 制动的时候， 首先由该刹车体 20 动作产生刹车力， 而后刹车力通过该刹车力传递体 30同步传递给该轮体 10, 从而达到对该轮体 10进行 制动的作用， 在该刹车体 20动作并产生刹车力的过程中， 由于该热量隔离空间 40的存在， 该刹车体 20 动作所产生的热量不会直接传递给该轮体 10， 从而达到在刹车的时候刹车部件所产生的热量 不会传导给 车轮的作用。

该轮体 10 与该刹车体 20设置在同一个平面上， 该刹车力传递体 30 以直线传递的方式将该刹车体 20所产生的刹车力直接同步传递给该轮体 10。

当大型交通工具需要刹车制动的时候， 首先由该刹车体 20动作产生刹车力， 而后刹车力通过该刹车 力传递体 30同步传递给该轮体 10， 从而达到对该轮体 10进行制动的作用， 在该刹车体 20动作并产生 刹车力的过程中， 借助该热量隔离空间 40使该刹车体 20动作所产生的热量不会直接传递给该轮体 10。

在大型交通工具需要刹车制动的时候同步启动 辅助刹车单元 50进行刹车制动。

该辅助刹车单元 50设置在大型交通工具上， 该辅助刹车单元 50具有非刹车以及刹车两种状态， 在 刹车制动的时候， 该辅助刹车单元 50由非刹车状态转换为刹车状态。

在该辅助刹车单元 50处于非刹车状态的时候， 该辅助刹车单元 50位于道路上方， 此刻， 该辅助刹 车单元 50与道路之间不存在摩擦力。

在该辅助刹车单元 50处于刹车状态的时候， 该辅助刹车单元 50在道路上进行滚动摩擦， 此刻， 借 助该辅助刹车单元 50与道路之间的滚动摩擦产生制动力进而对大� ��交通工具进行制动。

该辅助刹车单元 50包括刹车轮 51、 辅助刹车体 52、 传递体 53以及刹车执行器 54。

其中， 该刹车轮 51与该辅助刹车体 52之间间隔有热量隔离空间 60, 借助该热量隔离空间 60使该 辅助刹车体 52制动所产生的热量不会传递给该刹车轮 51。

该传递体 53连接在该刹车轮 51与该辅助刹车体 52之间， 该传递体 53将该辅助刹车体 52刹车所产 生的刹车力同步传递给该刹车轮 51。

该刹车执行器 54驱动该辅助刹车单元 50在非刹车状态与刹车状态之间变换。