CN118654076A - 一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道交通车辆用停放锁止制动缸，包括制动缸缸体、制动缸缸盖、停放锁止缸盖、锁止机构、手动缓解机构、活塞组件、间隙调整机构和主轴丝杆。停放制动功能是制动夹钳单元的核心功能，产生停放制动力。对于停放制动功能，多采用加装弹簧储能式停放制动缸实现，在停放制动缓解时，压缩空气充入停放制动缸，弹簧被压缩；停放制动施加时，停放缸内的压缩空气被排出，弹簧力释放施加停放制动；停放制动手动缓解时，通过手动缓解机构对停放制动进行缓解。本发明将新型锁止机构和手动缓解机构集成于传统式常用制动缸上，无需加装弹簧储能式停放制动缸，实现轻量化和提高对多平台转向架安装空间的适应性。

Description

一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆制动器制动技术，特别是一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸。

背景技术

制动夹钳单元普遍采用三点或四点吊装方式安装在转向架上，制动夹钳单元能接受制动系统的指令。制动夹钳单元通过内部零部件的相互作用，实现常用制动、缓解功能，常用制动缸通过活塞把气压转化为力，再通过放大机构对力进行放大传递，以提供常用制动力，并实现间隙自动补偿功能，从而保证制动夹钳单元间隙稳定。

制动夹钳单元还可以通过加装停放制动缸实现停放制动、停放制动缓解和手动缓解功能。

停放制动缸是制动夹钳单元的功能核心部件，产生停放制动力。对于停放制动功能，多采用弹簧储能式停放制动缸的工作原理。停放制动缸空气腔排出压缩空气时，在储能弹簧的作用下，通过力传递机构作用于制动缸主轴丝杆施加停放制动；充入压缩空气，停放活塞推动储能弹簧被压缩，力传递机构和制动缸主轴丝杆恢复缓解位，实现停放制动缓解；当车辆没有压缩空气且需要移动时，需要通过手动缓解机构对停放制动进行缓解。弹簧储能式停放制动缸示意图如图1所示。

从实际使用需求来讲，受铁路限界和转向架安装空间的限制，要求制动夹钳单元的体积尽可能小，重量尽可能的轻。带停放制动夹钳单元加装停放制动缸，即会带来占用空间较大、重量重等问题，对多平台转向架安装空间的适应性较差。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种极大减少带停放制动夹钳单元占用体积和重量，实现轻量化和提高对多平台转向架安装空间的适应性的轨道交通车辆用停放锁止制动缸。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸，包括停放锁止缸盖、制动缸缸盖和制动缸缸体，所述停放锁止缸盖、制动缸缸盖和制动缸缸体固定连接，所述停放锁止缸盖上设置锁止机构和手动缓解机构。所述制动缸缸体和制动缸缸盖之间设置活塞组件。

所述锁止机构包括棘轮、棘爪和安装环，所述制动缸缸盖中心位置固定设置环形套筒，所述棘轮设置于停放锁止缸盖和制动缸缸盖之间并套接于环形套筒上，与环形套筒转动连接，所述棘轮端部设置一段螺旋槽，所述棘轮与停放锁止缸盖之间设置轴承，所述安装环固定设置于停放锁止缸盖上，与棘轮和环形套筒同轴，所述安装环边缘设置凹槽，所述棘爪设置于安装环凹槽内，所述棘爪可在安装环凹槽内发生径向移动，所述棘爪设置圆孔槽安装复位弹簧，所述复位弹簧另一端支撑于停放锁止缸盖。所述安装环上设置驱动块，所述驱动块一端部与安装环转动连接，与棘爪形成凸轮副。

所述手动缓解机构包括活塞杆、拉杆、拉环和端盖。所述停放锁止缸盖边缘一侧设置手缓箱体，所述活塞杆设置于手缓箱体中心孔内，可与手缓箱体发生轴向移动。所述活塞杆活塞端与手缓箱体底部密封形成空气腔，所述活塞杆另一端与驱动块转动连接，所述拉杆与活塞杆活塞端固定连接。所述端盖固定设置于手环箱体端部，所述端盖与活塞杆之间设置复位弹簧，所述拉杆穿过端盖延伸至外侧，所述拉环与拉杆外侧固定连接。

所述活塞组件包括活塞和活塞管，所述活塞设置于制动缸缸体和制动缸缸盖之间，与制动缸缸体密封形成空气腔，所述活塞管固定设置于活塞中心位置，并嵌套于环形套筒内，与环形套筒可发生轴向移动，所述环形套筒上设置一段矩形槽，所述活塞管中部位置固定设置轴承销，所述轴承销上设置轴承，所述轴承销穿过环形套筒矩形槽与棘轮螺旋槽配合形成螺旋副。

所述用于轨道交通车辆用停放锁止制动缸还包括间隙调整机构和主轴丝杆。

所述间隙调整机构和主轴丝杆同轴设置于活塞管内，所述间隙调整机构与活塞管中部端面之间设置复位弹簧，所述活塞组件推力可克服复位弹簧力通过间隙调整机构传递至主轴丝杆移动，所述主轴丝杆端部设置制动座，所述制动座与主轴丝杆同步轴向移动，所述主轴丝杆与制动座通过设置手动复位机构连接。

相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明将新型锁止机构和手动缓解机构集成于传统式常用制动缸上，无需加装停放制动缸，即可在常用制动缸功能基础上实现停放制动、缓解功能和手动缓解功能，可极大减少带停放制动夹钳单元占用体积和重量，实现轻量化和提高对多平台转向架安装空间的适应性。

附图说明

图1为停放锁止制动缸的主视剖面示意图；

图2为停放锁止制动缸的立体示意图；

图3为停放锁止制动缸的锁止机构示意图；

图4为停放锁止制动缸的手动缓解机构示意图；

图5为停放锁止制动缸局部剖视放大图；

图6为停放锁止制动缸螺旋副示意图；

图7为停放锁止制动缸棘轮立体示意图。

图中：1停放锁止缸盖；1-1手缓箱体；2制动缸缸盖；3制动缸缸体；4锁止机构；4-1棘轮；4-2棘爪；4-3安装环；5手动缓解机构；5-1活塞杆；5-2拉杆；5-3拉环；5-4端盖；5-5复位弹簧；6活塞组件；6-1活塞；6-2活塞管；7环形套筒；8轴承；9驱动块；10空气腔；11空气腔；12轴承销；13轴承；14间隙调整机构；15主轴丝杆；16复位弹簧；17制动座；18手动复位机构；19复位弹簧。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

为了减少带停放制动夹钳单元占用体积和重量，实现轻量化和提高对多平台转向架安装空间的适应性，本发明提供一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸。

如图1-7，一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸，包括停放锁止缸盖1、制动缸缸盖2和制动缸缸体3，所述停放锁止缸盖1、制动缸缸盖2和制动缸缸体3边缘固定连接，所述停放锁止缸盖1上设置锁止机构4和手动缓解机构5。所述制动缸缸体3和制动缸缸盖2之间设置活塞组件6。

所述锁止机构4包括棘轮4-1、棘爪4-2和安装环4-3，所述制动缸缸盖1中心位置固定设置环形套筒7，所述棘轮4-1设置于停放锁止缸盖1和制动缸缸盖2之间，并套接于环形套筒7上，与环形套筒7转动连接，所述棘轮4-1端部设置一段螺旋槽，所述棘轮4-1与停放锁止缸盖1之间设置轴承8，所述棘轮4-1径向受力可绕环形套筒7在停放锁止缸盖1和制动缸缸盖2之间原位旋转，轴承8起到支撑和减少摩擦力作用。所述安装环4-3固定设置于停放锁止缸盖1上，与棘轮4-1和环形套筒7同轴，所述安装环4-3边缘设置凹槽，所述棘爪4-2设置于安装环4-3凹槽内，所述棘爪4-2可在安装环4-3凹槽内发生径向移动，所述棘爪4-2设置圆孔槽安装复位弹簧19，所述复位弹簧19另一端支撑于停放锁止缸盖1。所述安装环4-3上设置驱动块9，所述驱动块9一端部与安装环4-3转动连接，与棘爪4-2形成凸轮副。所述驱动块9受力可通过凸轮副驱动棘爪4-2在安装环4-3凹槽内移动，使棘爪4-2与棘轮4-1脱开。所述驱动块9受力解除，棘爪4-2会在复位弹簧19的作用下与棘轮接触。

所述手动缓解机构5包括活塞杆5-1、拉杆5-2、拉环5-3和端盖5-4。所述停放锁止缸盖1边缘一侧设置手缓箱体1-1，所述活塞杆5-1设置于手缓箱体1-1中心孔内，可与手缓箱体1-1发生轴向移动。所述活塞杆5-1活塞端与手缓箱体1-1底部密封形成空气腔10，所述活塞杆5-1另一端与驱动块9转动连接，所述拉杆5-2与活塞杆5-1活塞端固定连接。所述端盖5-4固定设置于手环箱体1-1端部，所述端盖5-4与活塞杆5-1之间设置复位弹簧5-5，所述拉杆5-2穿过端盖5-4延伸至外侧，所述拉环5-3与拉杆5-2外侧固定连接。所述空气腔10冲气，可使活塞杆5-1克服复位弹簧5-5力移动，与活塞杆5-1连接的驱动块9即会通过凸轮副驱动棘爪4-2移动。所述空气腔10排气，手动缓解机构5会在复位弹簧5-5的作用下复位，棘爪4-2会在复位弹簧19的作用下与棘轮4-1接触。

所述活塞组件6包括活塞6-1和活塞管6-2，所述活塞6-1与制动缸缸体3密封形成空气腔11，所述活塞管6-2固定设置于活塞6-1中心位置，并嵌套于环形套筒7内，与环形套筒7可发生轴向移动，所述环形套筒7上设置一段矩形槽，所述活塞管6-2中部位置固定设置轴承销12，所述轴承销12上设置轴承13，所述轴承销12穿过环形套筒7矩形槽与棘轮4-1螺旋槽配合形成螺旋副。所述空气腔11充气，气压力可推动活塞组件6移动，固定设置于活塞管6-2上的轴承销12即会通过螺旋副推动棘轮4-1原位旋转。所述空气腔11排气，若棘爪4-2与棘轮4-1接触，棘轮4-1在轴承销12后退趋势下与棘爪4-2形成锁定机构不能发生旋转，即活塞组件6保持原位不能后退；若棘爪4-2与棘轮4-1脱开，则活塞组件6轴向移动不受限制。

所述用于轨道交通车辆用停放锁止制动缸还包括间隙调整机构14和主轴丝杆15。

所述间隙调整机构14和主轴丝杆15同轴设置于活塞管6-2内，所述间隙调整机构14与活塞管6-2中部端面之间设置复位弹簧16，所述活塞组件6推力可克服复位弹簧16力通过间隙调整机构14传递至主轴丝杆15移动。所述间隙调整机构14，亦可实现间隙自动补偿功能，从而保证制动夹钳单元盘片间隙稳定，间隙调整功能为常用制动缸基础功能，本文间隙调整机构不再详述。所述主轴丝杆15端部设置制动座17，所述制动座17与主轴丝杆15同步轴向移动，制动缸充气通过活塞把气压转化为力，传递至丝杆带动制动座移动，再通过与制动座连接的杠杆机构施加制动。所述主轴丝杆15与制动座17通过设置手动复位机构18连接，所述手动复位机构18可通过手工使主轴丝杆15回转到带的制动座17复位，手动复位功能为常用制动缸基础功能，本文手动复位机构18不再详述。

针对上述停放锁止制动缸结构技术方案，结合常用制动缓解、停放制动缓解和手动缓解功能应用实施例对本专利作进一步说明。

需要实施制动器常用制动、缓解时，保持空气腔10充气，使活塞杆5-1克服复位弹簧5-5力移动，与活塞杆5-1连接的驱动块9即会通过凸轮副驱动棘爪4-2与棘轮4-1脱开。空气腔11充气，气压推动活塞组件6向前移动，复位弹簧16被压缩，固定设置于活塞管6-2上的轴承销12即会通过螺旋副推动棘轮4-1原位旋转。所述活塞组件6推力通过间隙调整机构14传递至主轴丝杆15带动制动座17伸出，再通过与制动座17连接的外部杠杆机构施加常用制动。空气腔11排气，活塞组件6、主轴丝杆15、间隙调整机构14和制动座17会在复位弹簧16的作用下恢复缓解状态，此过程轴承销12通过螺旋副推动棘轮4-1原位回转恢复初始状态。

需要实施制动器停放制动、缓解时，在常用制动施加状态下，空气腔10排气，在复位弹簧5-5力的作用下，手动缓解机构5复位，棘爪4-2在复位弹簧19的作用下与棘轮4-1接触。棘轮4-1在轴承销12后退趋势下与棘爪4-2形成锁定机构不能发生旋转，即活塞组件6保持原位不能后退，此状态下空气腔11排气，主轴丝杆15保持原位制动状态，即实现停放制动功能。空气腔10充气，棘爪4-2与棘轮4-1脱开，即锁定机构解除，活塞组件6、主轴丝杆15、间隙调整机构14和制动座17会在复位弹簧16的作用下解除停放制动状态，即实现停放制动缓解功能。

需要实施制动器手动缓解时，在停放制动状态下，手动拉动手动缓解机构5带动棘爪4-2与棘轮4-1脱开，即锁定机构解除，活塞组件6、主轴丝杆15、间隙调整机构14和制动座17会在复位弹簧16的作用下恢复到初始安装位置，即实现停放制动手动缓解功能。

Claims (6)

1.一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸，其特征在于包括停放锁止缸盖、制动缸缸盖和制动缸缸体，所述停放锁止缸盖、制动缸缸盖和制动缸缸体固定连接，所述停放锁止缸盖上设置锁止机构和手动缓解机构，所述制动缸缸体和制动缸缸盖之间设置活塞组件。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸，其特征在于所述锁止机构包括棘轮、棘爪和安装环，所述制动缸缸盖中心位置固定设置环形套筒，所述棘轮设置于停放锁止缸盖和制动缸缸盖之间并套接于环形套筒上，与环形套筒转动连接，所述棘轮端部设置一段螺旋槽，所述棘轮与停放锁止缸盖之间设置轴承，所述安装环固定设置于停放锁止缸盖上，与棘轮和环形套筒同轴，所述安装环边缘设置凹槽，所述棘爪设置于安装环凹槽内，所述棘爪可在安装环凹槽内发生径向移动，所述棘爪设置圆孔槽安装复位弹簧，所述复位弹簧另一端支撑于停放锁止缸盖，所述安装环上设置驱动块，所述驱动块一端部与安装环转动连接，与棘爪形成凸轮副。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸，其特征在于所述手动缓解机构包括活塞杆、拉杆、拉环和端盖，所述停放锁止缸盖边缘一侧设置手缓箱体，所述活塞杆设置于手缓箱体中心孔内，可与手缓箱体发生轴向移动，所述活塞杆活塞端与手缓箱体底部密封形成空气腔，所述活塞杆另一端与驱动块转动连接，所述拉杆与活塞杆活塞端固定连接，所述端盖固定设置于手环箱体端部，所述端盖与活塞杆之间设置复位弹簧，所述拉杆穿过端盖延伸至外侧，所述拉环与拉杆外侧固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸，其特征在于所述活塞组件包括活塞和活塞管，所述活塞设置于制动缸缸体和制动缸缸盖之间，与制动缸缸体密封形成空气腔，所述活塞管固定设置于活塞中心位置，并嵌套于环形套筒内，与环形套筒可发生轴向移动，所述环形套筒上设置一段矩形槽，所述活塞管中部位置固定设置轴承销，所述轴承销上设置轴承，所述轴承销穿过环形套筒矩形槽与棘轮螺旋槽配合形成螺旋副。

5.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸，其特征在于所述用于轨道交通车辆用停放锁止制动缸还包括间隙调整机构和主轴丝杆。

6.根据权利要求5所述的一种轨道交通车辆用停放锁止制动缸，其特征在于所述间隙调整机构和主轴丝杆同轴设置于活塞管内，所述间隙调整机构与活塞管中部端面之间设置复位弹簧，所述活塞组件推力可克服复位弹簧力通过间隙调整机构传递至主轴丝杆移动，所述主轴丝杆端部设置制动座，所述制动座与主轴丝杆同步轴向移动，所述主轴丝杆与制动座通过设置手动复位机构连接。