■ 烟台汽车工程职业学院 （山东 265500） 冯爱平 吴海艳

1.存在问题

综合考虑目前的锁紧方式，存在一些不足，如弹性元件基本由弹簧钢制成，需要输入极大地功率才能实现可靠的锁紧，其中弹性元件本身的变形就需要消耗较大的一部分功率，剩余的才能转化成锁紧功率，因此存在能耗过大的现象；再者，基于现有的弹性元件变形产生摩擦力矩的原理，必然导致锁紧结构一些驱动元件存在微小变形，这种变形在机床领域是致命的，严重影响精度。因此急需一种技术来解决上述问题，其结构应具有可靠的锁紧效果，并尽量避免微小变形。

2.解决方案

针对现有技术中存在的不足，本文提出一种能耗低、可靠性高且可补偿变形的自适应万向杠杆式锁紧制动装置。

该锁紧制动装置结构如附图所示。活塞安装于刹车固定基座自带的孔内，该活塞可以轴向移动，并且在活塞上设有圆柱孔，可以安放多个圆柱螺旋弹簧。杠杆支座通过螺钉与刹车固定基座固定联接。球面关节、刹车压板穿过活塞，并通过垫片、锁紧螺母、开口销与活塞联成一体。刹车压板与球面关节的接触面均为球面，使得刹车压板在球面关节及支点心轴的限制下可以绕所述支点心轴轴线小角度旋转，并压紧刹车片。另外活塞还设有密封圈，刹车固定基座上设有刹车液压进油管路。

在实际应用中，通过小功率的液压站给驱动系统提供液压油，经过刹车液压进油管路进入到活塞底部，推动活塞向上运动。活塞在运动过程中，需要克服多个圆柱螺旋弹簧向下的阻力。

活塞在向上移动的同时，刹车压板将围绕支点心轴旋转，形成杠杆效应，使得刹车压板的一端产生向下的位移，压紧刹车片，从而产生制动。

锁紧制动装置结构

刹车压板在运动过程中，相互接触的球面关节不断的自适应调整刹紧压板的姿态，使得刹车压板始终不会与活塞干涉，即达到了所谓的变形补偿。

当液压油卸荷时，活塞在圆柱螺旋弹簧的作用下，向下运动，直至回到初始位置。同时，刹车压板围绕支点心轴旋转，原本压紧刹车片的一端抬起，放松刹车片，制动解除，整个过程完成。

3.结语

本文提出的自适应万向杠杆式锁紧制动装置能够以小功率的液压输入实现大功率的锁紧能力，并补偿锁紧时产生的微量变形。具有节能环保、寿命长和可靠性高的优点。

本装置系统还可以做如下改进：①圆柱螺旋弹簧可以更换成碟形弹簧。②支点心轴位置可移动，改变杠杆的力臂，放大或缩小锁紧力矩。③密封圈组数可以增加。④刹紧片数量可以增加，形成叠加式的增力结构，保证更好的锁紧可靠性。