便捷式制动钳活塞复位工具的设计

李志刚　张子阳

摘 要：首先介绍我国马铃薯种植的基本情况，马铃薯中耕的要求，进而阐述了该中耕机的设计方案、结构特点、主要技术参数等，并把工作原理和关键部件的设计进行研究论述。以大量田间试验验证机器性能，为马铃薯中耕提供了一款新的机具。

关键词：马铃薯；中耕；动力

中图分类号：S222 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.08.003

摘 要：针对钳盘式制动器制动钳的外形结构以及考虑到实际更换摩擦片较复杂的过程，设计了一种结构简单、使用便捷且适用于多种轿车的便捷式制动钳活塞复位工具。该便捷式制动钳活塞复位工具主要通过推动制动钳的活塞返回下死点来实现活塞复位，并且操作起来便捷、快速和高效。

关键词：工具；制动钳；活塞复位；轿车

中图分类号：TH243 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.08.007

Abstract：According to the outline structure of disc-brake caliper and considering the complicated progress of replacing the friction lining practically， the convenient tool for the piston reset of brake caliper is designed to suit for a set number of cars， which is operated conveniently and simple in structure. The convenient tool for the piston reset of brake caliper mainly make the piston reset by pushing the piston of brake caliper to return the bottom dead center， and the operation is convenient， fast and efficient.

Keywords： tool； brake caliper； piston reset； car

0 引言

盤式制动器分为钳盘式制动器和全盘式制动器，钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前愈来愈多地被各种轿车和货车用作车轮制动器[1]。在汽车制动过程中，摩擦片、制动盘在相互磨损后，制动器的间隙会通过制动分泵自动调节[2]；然而当摩擦片磨损达到一定的程度后，制动钳中的液压活塞通常会处于上死点位置而导致盘式制动器制动钳活塞复位困难[3]。针对盘式制动器制动钳的外形结构特点[4]，设计了一种结构简单、使用便捷、制造成本低且适用于大多数轿车的便捷式制动钳活塞复位工具。

1 设计要点

1.1 设计思想

目前，盘式制动器的制动钳活塞复位方式主要分两种，第一种是通过对制动钳的调整螺丝对制动液排放泄压，以此来使活塞复位，而这样做会使制动管线进入空气，造成制动系统失灵；第二种是使用各个车型专用的制动钳活塞复位工具进行复位，由于其成本过高，未能使维修者普遍使用。对此，设计了一种便捷式制动钳活塞复位工具，其目的是能够保证摩擦片的正常安装，提高工作效率，降低劳动强度，保证维修质量。

1.2 顶盘防脱结构

顶盘设计了两个限位台阶，限位台阶与制动钳活塞内腔间隙配合，并且顶盘的外圆尺寸设计大于多数制动钳活塞的外圆尺寸。顶盘在复位过程中受到来自施力螺杆的轴向力，从而和制动钳的活塞内腔间隙配合，防止顶盘与活塞脱离，也限制了顶盘的径向位移。

1.3 顶盘定位结构

顶盘的中心设计一个直径为9 mm的通孔，施力螺杆的前端设计了直径8 mm的圆轴。在制动钳活塞复位时施力螺杆推动顶盘的过程中，顶盘圆孔与施力螺杆前端圆轴配合，自动寻找到中心；施力螺杆顶端在顶盘的通孔内旋转，不会带动顶盘与活塞产生相对转动。

2 工具设计

2.1 结构连接设计

便捷式制动钳活塞复位工具包括顶盘、外推板、施力螺杆和手柄，首先将外推板安装于施力螺杆中部，其次在施力螺杆前端安装顶盘，然后顶盘与施力螺杆前后连接面都安装一个垫片，最后在施力螺杆的最前端安装一个开口销，手柄与施力螺杆是通过电弧焊连接。设计如图1所示。

2.2 外推板的设计

外推板在活塞复位过程中与制动钳的上侧贴合，由于许多轿车的制动盘的尺寸不尽相同，为了使外推板在活塞复位过程中保证施力螺杆与顶盘的轴向对正，将外推板的一侧设计为圆弧，且圆弧直径为260 mm；外推板中心设计有一个螺纹孔，外推板与施力螺杆之间通过螺纹连接。

2.3 顶盘的设计

顶盘设计了两级限位台阶，每级限位台阶都与相应的制动钳活塞间隙配合；顶盘的中心圆孔设计了一定的锥度，以保证在活塞复位过程中施力螺杆的轻微偏移不会破坏顶盘与活塞的配合。

2.4 施力螺杆前端圆轴的设计

施力螺杆前端设计了圆轴，圆轴的前端设计了一个开口销孔，开口销保证顶盘与螺杆之间不会脱落；顶盘与施力螺杆的压紧端夹装有垫片，顶盘和开口销之间也夹装有垫片。

2.5 便捷式制动钳活塞复位工具尺寸参数

施力螺杆是由型号为M14外六角标准螺丝改制的，具体参数如表1所示。

3 使用方法

（1）在更换摩擦片的时候，首先拆下制动钳，取出需要更换的摩擦片，此时制动钳的活塞就处在上死点位置。

（2）通过施力螺杆使顶盘与外推板靠近，然后将顶盘与外推板放进盘式制动器的活塞和制动钳间；继续通过反向旋转施力螺杆来使顶盘逐渐远离外推板，使顶盘与活塞的圆环间隙配合，同时使外推板与制动钳的钩状部位面接触。

（3）继续反向旋转施力螺杆，在顶盘、外推板不跟转的情况下，螺杆就会向外推板、顶盘施加一个方向相反的轴向推力，顶盘将轴向推力传递给活塞，外推板将方向相反的轴向推力传递给制动钳，这样就使得制动钳与活塞的距离拉远，从而克服制动钳密封圈的保持力和制动液在制动管路系统中的阻滞，将制动液推回制动液储液罐，实现了活塞复位。

（4）将该复位工具取下，安装新的摩擦片到制动钳上，即完成摩擦片的更换。

工具实物及工作图分别如图2和图3所示。

4 结束语

目前，由于汽车的盘式制动器制动钳的结构大多不同，以至于现在制动钳活塞复位工具的使用具有局限性。该便捷式制动钳活塞复位工具结构简单、使用便捷并可适用于多种轿车进行制动钳活塞复位，不仅实现了将活塞复位和将制动液推回制动液储存罐的目的，还减少了操作程序，使操作者操作起来便捷、快速和高效。

参考文献：

[1]齐志鹏.汽车制动系统的结构原理与检修[M].北京：人民邮电出版社，2002.

[2]郭俊义.汽车车轮制动器间隙的自动调节[J].汽车与配件，1993（7）：32.

[3]刘晓东.制动系统主要零部件检修[J].农机使用与维修，2014（2）：56.

[4]唐娟，管忠南，张晓东.轿车制动钳总成的缸孔与活塞间隙匹配设计[J].汽车零部件，2013（7）：84.