[发明专利]一种压电俘能钳式制动器及其制动俘能方法

说明书

本发明提供了一种压电俘能钳式制动器及其制动俘能方法，制动器包括制动缸体、制动盘体和制动钳，制动缸体包括振子，振子上套设压电陶瓷；制动过程中，利用压电陶瓷的逆压电效应，连接振子的制动块做不同形式的高频微幅振动，从而使得摩擦片和制动盘间出现微幅间隙，产生泵送效应，加速制动过程中的热量散失，提高制动器的制动效能。制动时，制动缸体在制动盘体两侧产生制动力，当制动盘体两侧所受制动力不同时，制动盘体发生扭转使压电材料变形，利用压电材料的正压电效应产生交流电存储在蓄电池中，有效利用制动能量。

技术领域

本发明属于超声振动技术领域，具体涉及一种压电俘能钳式制动器及其制动俘能方法。

背景技术

普通的盘式制动器一般不带有超声振动的功能，在保证制动效能的情况下，制动过程中制动块与制动盘之间会产生大量的热量，产生的热量使得制动器的制动效能下降。另外，制动器制动时的能量没有得到有效地利用。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种压电俘能钳式制动器及其制动俘能方法，提高制动器的制动效能，同时有效利用制动器制动时的能量。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种压电俘能钳式制动器，包括制动缸体、制动盘体和制动钳，两制动缸体横跨制动盘体嵌装在两侧的制动钳上，制动缸体由供能装置提供外力；

所述制动缸体包括依次设置的制动缸、弹性元件、振子、制动块及摩擦片，制动缸和弹性元件通过螺栓连接，振子没有凹槽的一侧固定于制动缸内侧面上，振子另一侧与制动块一侧过盈配合，制动块另一侧和摩擦片连接；

所述制动盘体包括配合连接的第一制动盘、压电材料和第二制动盘；

所述振子上套设有与DC/AC转换器连接的压电陶瓷，所述压电材料与AC/DC转换器连接，DC/AC转换器、AC/DC转换器均与蓄电池连接，蓄电池与ECU连接，ECU还与采集制动缸体制动力的压力传感器连接。

优选地，所述制动缸为柱状，且外侧封闭。

优选地于，所述弹性元件为椭环状，其截面与制动缸相同。

优选地，所述振子通过预紧螺栓和夹持元件固定于制动缸内侧面上。

一种压电俘能钳式制动器的制动俘能方法，两制动缸体在外力作用下压向制动盘体，当制动缸体的制动力达到预设的阈值时，蓄电池通过DC/AC转换器将直流电转换为交流电，激发振子高频振动，带动制动块和摩擦片振动，对制动盘体产生制动力，当制动盘体因两侧所受制动力不同而发生扭转时，引起压电材料变形，俘获回收制动能量。

进一步，所述制动盘体两侧所受制动力相同时，两振子施加相同的激励信号，制动盘体未发生扭转。

更进一步，所述制动盘体两侧所受制动力不同时，两振子施加不同的激励信号。

更进一步，所述不同的激励包括：两振子施加相同频率、相同幅值，但存在相位差的两激励信号，制动盘体发生扭转；两振子施加相同幅值、不同频率的激励信号，制动盘体发生扭转；两振子施加不同幅值、相同频率的激励信号，制动盘体未发生扭转；两振子一侧施加激励信号而另一侧无激励信号，制动盘体未发生扭转。

本发明的有益效果为：

(1)本发明中振子另一侧与制动块一侧过盈配合，制动块另一侧和摩擦片通过螺栓连接，振子高频振动时，带动制动块和摩擦片振动，制动块的高频振动引起泵送效应，加速制动时摩擦热量的散失，减少或消除制动器的热衰退现象，提高了制动器的制动效能，降低制动引起的内摩擦和热量，提高车辆在长时间制动时的安全性。