一種制動夾鉗單元的製作方法

2023-11-05 19:09:07

一種制動夾鉗單元的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種制動夾鉗單元，其特徵在於，包括安裝架；夾鉗體，通過滑移軸與安裝架相連，從而可相對於安裝架沿著滑移軸的軸向滑動；槓桿，可樞轉的設置在安裝架與夾鉗體之間；制動盤，設置在槓桿與夾鉗體之間，在槓桿和夾鉗體的分別與制動盤相對的位置處設置有閘片；和液壓缸，設置在槓桿的與閘片相反的一端和夾鉗體之間，該液壓缸具有復位裝置。
【專利說明】一種制動夾鉗單元

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及軌道車輛制動領域，特別地涉及一種軌道車輛中的彈簧儲能型液壓制動夾鉗單元。

【背景技術】
[0002]圖1示出了現有技術的彈簧液壓制動夾鉗單元的工作原理。如圖1所示，其工作原理如下。夾鉗單元的安裝架I固定在車輛的轉向架(未示出)上，安裝架I一面連接轉向架，一面通過兩根伸出的滑移軸2 (圖中僅示出一根滑移軸)與夾鉗體3相連，使夾鉗體3能夠在滑移軸2上自由的滑移。制動時，液壓系統通過液壓缸4上的油口將液壓缸4內的壓力卸除，液壓缸內部的活塞在彈簧的推力作用下向外伸出，進而推動槓桿5繞著固定軸旋轉，使槓桿端部能夠推動閘片6與制動盤7接觸。當槓桿一側的閘片6與制動盤7接觸後，活塞再向外伸出時，整個夾鉗體3會沿著滑移軸滑動，使另一側的閘片也與制動盤7貼合，從而產生制動效果。緩解時，液壓系統通過油口向液壓缸4注入壓力油，壓力油推動活塞壓縮彈簧，使得活塞收回缸體內，槓桿5被釋放，閘片6與制動盤7脫離，制動被緩解。
[0003]由於軌道車輛的發展對車下空間要求越來越苛刻，該型制動夾鉗所需空間較大、拆裝不便的問題就制約了其應用範圍。
實用新型內容
[0004]針對上述問題，本實用新型提供一種制動夾鉗單元，包括安裝架；夾鉗體，通過滑移軸與安裝架相連，從而可相對於安裝架沿著滑移軸的軸向滑動；槓桿，可樞轉的設置在安裝架與夾鉗體之間；制動盤，設置在槓桿與夾鉗體之間，在槓桿和夾鉗體的分別與制動盤相對的位置處設置有閘片；和液壓缸，設置在槓桿的與閘片相反的一端和夾鉗體之間，該液壓缸具有復位裝置。
[0005]根據本實用新型的另一個方面，所述液壓缸還包括活塞和與活塞相連的密封件，所述活塞分別位於所述密封件的兩側。
[0006]根據本實用新型的另一個方面，所述活塞的一端通過絲槓伸出與所述槓桿鄰接以使所述槓桿樞轉。
[0007]根據本實用新型的另一個方面，所述復位裝置為彈簧。
[0008]根據本實用新型的另一個方面，所述復位裝置設置在液壓缸內部。
[0009]根據本實用新型的另一個方面，還包括磨耗補償機構。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面，將結合附圖對本實用新型的優選實施方式進行進一步詳細的說明，其中:
[0011]圖1是現有技術的一種彈簧液壓制動夾鉗單元的原理圖；
[0012]圖2是根據本實用新型的一個實施例的彈簧儲能型液壓制動夾鉗單元的示意圖；
[0013]圖3是根據本實用新型的一個實施例的彈簧儲能型液壓制動夾鉗單元的外形。
[0014]圖4是液壓缸內部原理圖。
[0015]圖5是鉗體滑移補償原理。

【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0017]下面的詳細描述中所提到的「上」 「下」 「左」 「右」，是參照附圖中的方向進行描述的，本領域普通技術人員能夠清楚理解其含義。
[0018]圖2示出了根據本實用新型一個典型實施例的彈簧儲能型液壓制動夾鉗單元100的示意圖。如圖2所示，根據該實施例，彈簧儲能型液壓制動夾鉗單元100包括安裝架I和夾鉗體3，安裝架I通過螺栓固定在軌道車輛的轉向架(未示出)上，同時通過兩根滑移軸2(圖2中僅示出了一根滑移軸)與夾鉗體3相連，夾鉗體3在滑移軸2上可以沿滑移軸軸向方向運動。滑移軸2約束夾鉗體3除沿滑移軸軸向方向的移動外的所有自由度，並承受制動時產生的力矩。夾鉗單元100還包括制動盤7，制動盤7設置在夾鉗體3的朝向安裝架I的一側。夾鉗體3在與制動盤7相對的位置處設置有閘片6』。當夾鉗體3在滑移軸2上沿著軸向方向運動時，夾鉗體3上的閘片6』與制動盤貼合或者分離，從而實現制動或者釋放。
[0019]夾鉗體3上有相應的孔與滑移軸2配合，該孔內有襯套及油脂提供潤滑，保證滑移的順暢，同時孔口有防塵圈保證夾鉗體3來回滑移過程中，外部灰塵雜物等無法侵入滑移孔中，影響滑移效果。
[0020]夾鉗單元100還包括槓桿5，槓桿5樞設在安裝架I與制動盤7之間。圖2的實施例中示出了槓桿5樞設在一與夾鉗體3固定連接的部件上，但本實用新型不限於此。槓桿5並非必須與夾鉗體相連接。槓桿5的一部分與制動盤7相對，槓桿5在該位置處設置有閘片6。由於槓桿5可以圍繞其樞轉點樞轉，因此閘片6可以與制動盤7貼合或者分離，從而實現制動或者釋放。
[0021 ] 夾鉗單元100還包括液壓缸組件，液壓缸組件通過螺栓安裝在夾鉗體3上，制動力由液壓缸組件產生，通過槓桿改變力的方向後作用在閘片上，產生制動效果。液壓缸組件設置在槓桿5的與閘片6相反的一端與夾鉗體3之間。液壓缸組件具有絲槓8，其一端抵接槓桿5，另一端連接液壓缸組件的活塞9。在該活塞9與夾鉗體3之間設置有復位元件10，例如彈簧10。液壓缸上設置有油口，例如在液壓缸的側壁上，從而可以通過油口加注壓力油或者放出壓力油，通過改變液壓缸內的壓力從而控制夾鉗單元100的工作狀態。
[0022]下面描述根據本實用新型的夾鉗單元100的工作原理。
[0023]I無磨耗時的制動過程
[0024]制動緩解狀態
[0025]車輛正常運行時，彈簧儲能型液壓制動夾鉗單元100處於緩解狀態，液壓控制裝置(未示出)通過液壓缸4上的油口給液壓缸注入壓力油，在圖2的實施例中，迫使液壓缸內部的活塞9和絲槓8向右運動從而壓縮彈簧10。由於活塞8向右運動而不再抵靠槓桿5，槓桿5處於自由狀態，閘片6和制動盤7脫離，並形成一定的間隙。夾鉗體3在緩解狀態時會隨著車輛的橫向擺動而在滑移軸2上來回滑動，但是由於閘片6與制動盤7沒有施加正壓力，因此不會產生制動效果。
[0026]行車制動狀態
[0027]當車輛需要制動時，液壓控制裝置通過閥排出壓力油，將液壓制動夾鉗單元內部的液壓值降低，活塞9和絲槓8的平衡狀態被破壞，被壓縮的彈簧復原，將活塞9和絲槓8向左推出一定距離，若該距離大於閘片6與制動盤7間的間隙，則絲槓8通過槓桿5將閘片6壓在制動盤7上，產生制動力。活塞前端液壓產生的力值加上槓桿反饋回來的制動力與彈簧的輸出力達到平衡狀態。
[0028]需要緩解時，液壓控制裝置按照指令輸出一定壓力的液壓油，推動活塞壓縮彈簧。在一定壓力範圍內，彈簧沒有產生形變，只是部分彈簧力被液壓力平衡掉，使槓桿受到的力減小，反應到閘片和制動盤上就是制動力減小。當壓力達到能夠使彈簧產生形變後，活塞後移，帶動槓桿收回，使閘片與制動盤脫離，制動狀態被緩解。
[0029]停放制動狀態
[0030]當車輛需要進行停放狀態時，液壓控制裝置通過油路將夾鉗體的油口與控制裝置的油箱相連，活塞在彈簧的推動下將液壓油壓回油箱。此時液壓缸4的前端無液壓，彈簧10壓在活塞9上的力，通過絲槓8頂動槓桿5，直接作用在閘片6上，使閘片6與制動盤7產生制動力。由於該停放制動狀態下，夾鉗體內部並無液壓，若要緩解此狀態，需要向液壓缸4充入一定壓力的液壓油，因此能保證車輛在停放制動狀態下不會出現制動力消失的情況。
[0031]制動夾鉗單元在使用一段時間之後，閘片和制動盤之間必然會出現磨耗。當閘片和制動盤出現磨耗狀態時，若不進行補償，對於夾鉗而言，相當於閘片與制動盤的間隙增加，反映到制動液壓缸上就是活塞運動距離增加，彈簧釋放的距離增加，導致的結果就是輸出力減小。如果出現這種情況，就會影響車輛的安全。
[0032]磨耗的補償分為兩個部分:液壓缸的補償和鉗體的補償。
[0033]2.1液壓缸內部的補償
[0034]如圖4所示，液壓缸4內部具有一組間隙調整組件，由前調整螺母13、絲槓8、後調整螺母15、限位螺母16及其他附屬件構成。一般制動緩解的過程中，閘片與制動盤的間隙反映到液壓缸裡就是後調整螺母15與限位螺母16之間的距離。當閘片和制動出現磨耗，其間隙大於後調整螺母15與限位螺母16之間的距離時，間隙調整組件在一個減壓制動和一個加壓緩解過程中完成磨耗量的補償。過程如下:出現磨耗後，閘片間隙大於後調整螺母15與限位螺母16之間的距離，減壓制動過程中彈簧10推動推力套18帶動活塞9運動，同時，推力套也帶動前調整螺母13運動。前調整螺母13內部與絲槓8相連，外部與後調整螺母15相連，在一定運動距離內，前調整螺母13與後調整螺母15和絲槓8 —起運動。當運動距離超過後調整螺母15與限位螺母16之間的距離後，由於限位螺母16無法轉動，導致後調整螺母15的直線運動受到限制，但是推力套18仍然在帶動前調整螺母13和絲槓8直線運動，由於後調整螺母15與前調整螺母13的連接方式為五頭螺紋，當軸向拉力達到一定程度時，兩個螺母發生相對旋轉，沿著軸向釋放一定的距離以保證前調整螺母13仍能繼續向前運動。在兩個螺母相對旋轉的過程中，前調整螺母13由於被推力套18鎖死，並未發生旋轉，前調整螺母13與絲槓8的相對位置並沒有變化。調整完之後，反應到液壓缸外部的特徵是絲槓8伸出量變大，多伸出的距離補償了閘片和制動盤磨耗的部分。加壓緩解時，液壓油推動活塞9後退，活塞9同時推動推力套18和前調整螺母13 —起運動，前調整螺母13通過內螺紋帶動絲槓8收縮使槓桿收回，進而緩解制動，通過外螺紋帶動後調整螺母15一起後退。當後調整螺母15運動到與限位螺母16密貼時，活塞9並未回復到原位置，在液壓的作用下，活塞9繼續推動前調整螺母13和推力套18後退，由於後調整螺母15已經無法移動或者旋轉，而前調整螺母13與活塞9之間有一組彈簧圓珠銷，在繼續受到活塞的壓力下，推力套18繼續後退，而前調整螺母13由於後端被後調整螺母15頂死，會出現彈簧圓柱銷被壓縮，此時，前調整螺母13與推力套18脫離，前調整螺母13在圓周方向的約束被解除，在軸向壓力下，前調整螺母發生旋轉，相對後調整螺母為靠近，直至活塞回復到位為止。前調整螺母13旋轉的過程中，絲槓8由於受到後端手緩解螺栓17的周向約束，不能發生旋轉，因此前調整螺母13旋轉的結果向對於在絲槓8上的位置是後退，在下一次制動時，絲槓的多出來的伸出量已經彌補了閘片和制動盤的磨耗量，因此液壓缸4內部活塞9等組件的運動距離又會恢復到調整之前的狀態。
[0035]2.2鉗體的補償
[0036]如圖5所示，由於該款彈簧儲能型液壓制動夾鉗的液壓缸4為單側輸出，液壓缸4的本身調整方向也僅限於單側調整，而閘片6、6』和制動盤7的磨耗是雙側的，因此，另一側的磨耗補償就由鉗體的滑動來實現。其過程如下:若槓桿5—側的閘片6和制動盤7磨耗了，夾鉗只需要通過液壓缸4的自我調節能力多伸出一定量的絲槓8即可完成對磨耗的補償。若槓桿對側的閘片6』和制動盤7磨耗，由於僅槓桿5推動的閘片6可以移動，當槓桿5 一側的閘片6與制動盤7接觸後，絲槓8繼續伸出，反映到鉗體3的效果就是以槓桿5 —偵_片6為支點，以滑移軸2的中軸線為軸線，將整個鉗體3往安裝架I的方向拉動，使槓桿對側的閘片6』與制動盤7貼合，產生制動效果。制動緩解時，槓桿5收回，而槓桿對側的閘片6』由於沒有回覆裝置，會與制動盤7形成虛貼狀態，卻不會產生制動力。通過這個過程，鉗體3被拉動一定的距離來彌補槓桿對側閘片6』和制動盤7的磨耗。
[0037]由於閘片和制動盤在使用過程中兩側均會出現磨耗，因此在實際運用過程中，兩種補償方式都會存在，通過兩種補償方式的相互作用，完成對閘片和制動盤磨耗的補償，保證輸出要求的制動力以及正常的閘片間隙。
[0038]當液壓控制裝置故障，無法為液壓制動夾鉗輸入液壓油緩解制動狀態時，需要通過手泵對夾鉗輸入壓力油，迫使活塞後退以使彈簧壓縮，達到緩解制動的目的。或者通過直接擰東與活塞杆同軸的手緩解螺栓，在不改變活塞位置的情況下，直接帶動活塞所連接的頂杆旋轉，使頂杆後退以使槓桿收回，達到緩解制動的目的。
[0039]根據本實用新型的液壓制動夾鉗單元，有效節省了安裝空間，且便於維護和檢修。
[0040]上面參考【專利附圖】

【附圖說明】了本實用新型的典型實施例。上述實施例僅供說明本實用新型之用，而並非是對本實用新型的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本實用新型範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此，所有等同的技術方案也應屬於本實用新型公開的範疇。
【權利要求】
1.一種制動夾鉗單元，其特徵在於，包括 安裝架； 夾鉗體，通過滑移軸與安裝架相連，從而可相對於安裝架沿著滑移軸的軸向滑動； 槓桿，可樞轉的設置在安裝架與夾鉗體之間； 制動盤，設置在槓桿與夾鉗體之間，在槓桿和夾鉗體的分別與制動盤相對的位置處分別設置有閘片；和 液壓缸，設置在槓桿的與閘片相反的一端和夾鉗體之間，該液壓缸具有復位裝置。
2.根據權利要求1所述的制動夾鉗單元，其特徵在於，所述液壓缸還包括活塞和與活塞相連的絲槓，所述復位裝置位於所述活塞件的一側。
3.根據權利要求2所述的制動夾鉗單元，其特徵在於，所述活塞的一端通過絲槓伸出與所述槓桿鄰接以使所述槓桿樞轉。
4.根據權利要求1所述的制動夾鉗單元，其特徵在於，所述復位裝置為彈簧。
5.根據權利要求1所述的制動夾鉗單元，其特徵在於，所述復位裝置設置在液壓缸內部。
6.根據權利要求2所述的制動夾鉗單元，其特徵在於，還包括磨耗補償機構。
7.根據權利要求6所述的制動夾鉗單元，其特徵在於，所述磨耗補償機構包括位於所述液壓缸內部的磨耗補償機構。
8.根據權利要求7所述的制動夾鉗單元，其特徵在於，所述磨耗補償機構包括前調整螺母、後調整螺母、限位螺母，其中所述前調整螺母內部與所述絲槓相連，外部與後調整螺母相連。
9.根據權利要求2所述的制動夾鉗單元，其特徵在於，所述絲槓可伸出補償磨耗。
【文檔編號】B61H5/00GK204264170SQ201420733934
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】王正杰, 韓曉輝, 趙春光, 張思遠, 李業明 申請人:北京縱橫機電技術開發公司, 中國鐵道科學研究院機車車輛研究所