CN101628587A - 双向压缩式闸瓦间隙调整器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向压缩式闸瓦间隙调整器。它包括依次相连的联接头、第一筒体、第二筒体、第三筒体和中空端盖；调整螺母位于第二筒体内，拉杆位于第一筒体内，螺杆贯穿于第一筒体、第二筒体和第三筒体中；第一弹簧套装在拉杆上，第二弹簧套装在螺杆上；操纵杆的一端铰接在联接头上，其杆身同时穿过联接头的侧向通孔和拉杆的横向通孔，其另一端通过控制杆安装孔与控制杆相连。控制杆用于调整第一弹簧和第二弹簧施加于调整螺母上的作用力大小，在两个弹簧的双向作用力下，调整螺母可在第一筒体与第二筒体之间移动，并与它们或啮合或脱离。该调整器适于铁路货车制动装置，其结构简单，能够自动精确地整闸瓦间隙，为铁路车辆提供均匀的制动力。

Description

双向压缩式闸瓦间隙调整器

技术领域

本发明涉及铁路货车制动装置中的闸瓦间隙调整器，具体地指一种双向压缩式闸瓦间隙调整器。

背景技术

随着铁路运输的快速发展，对铁路货车制动装置的要求也越来越高。制动缸是制动装置的关键部件之一，其性能的优劣对整个制动装置的可靠性和使用寿命影响极大。对于制动缸活塞行程超长的车辆而言，其制动力将降低，同时相对于其它活塞行程正常的车辆制动滞后。对于制动缸活塞行程过短的车辆而言，其制动力将增加，同时相对于其它活塞行程正常的车辆制动提前。无论制动滞后或是制动提前，都将导致列车纵向冲击增大。在当今车辆重载高速运行的模式下，保持制动缸活塞行程在一个相对紧公差的范围内是非常重要的，否则将无法准确控制列车制动时的纵向冲击力，甚至酿成列车行车安全事故。

制动缸活塞行程超长或过短主要是由于制动装置中的闸瓦间隙较正常值加大或减少造成的，而闸瓦间隙的校正有赖于闸瓦间隙调整器。目前，铁路货车制动装置中所采用的闸瓦间隙调整器大多是双向拉伸式结构，车辆制动时其受拉伸力而起作用。其存在的缺陷主要有如下几方面：一是该调整器的结构较为复杂，为了实现其伸缩动作，需要采用四个弹簧，装配工艺难度相应增大，制造成本也相应增高；二是该调整器的一次最大缩短量约为60mm，一次最大伸长量约为30mm，对于闸瓦间隙更大的调整量，不能一次调整到位，需要多次调整方能实现。这样，不仅闸瓦间隙调整的方式复杂多变、效率低下，而且调整精度低、误差大、间隙量不容易控制，导致制动缸活塞行程不容易维持在正常恒定的范围内，作用在车轮上的制动力变得不均匀，车辆运行的安全可靠性变差；三是该调整器仅适合于安装在车体上，在一定程度上限制了车辆的设计空间。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述现有技术所存在的不足，提供一种结构简单、能够自动精确调大或调小闸瓦间隙、为铁路车辆提供更加均匀制动力的双向压缩式闸瓦间隙调整器。

为实现上述目的，本发明所提供的双向压缩式闸瓦间隙调整器，主要由第一筒体、第二筒体、第三筒体，第一弹簧、第二弹簧，联接头、控制杆、操纵杆、拉杆、调整螺母、螺杆和中空端盖等部件组成，其设计要点在于：

A.所述第一筒体的一端与联接头的尾部相连，第一筒体的另一端与第二筒体的一端螺纹连接，第二筒体的另一端与第三筒体的一端螺纹连接，第三筒体的另一端与中空端盖相连。

B.所述调整螺母位于第二筒体内，调整螺母的外壁上相向或对称设有两个锥环面，其中一个锥环面可与第一筒体的端部锥面啮合配合，另一个锥环面可与第二筒体的内凸缘锥面啮合配合。

C.所述拉杆位于第一筒体内，拉杆的一端设有横向通孔，拉杆的另一端设有纵向盲孔；拉杆的横向通孔从第一筒体内伸出至联接头尾部开设的侧向通孔中，拉杆的纵向盲孔的尾端延伸至调整螺母的端面沉孔处。

D.所述螺杆贯穿于第一筒体、第二筒体和第三筒体中，螺杆的螺纹段从调整螺母中旋出并伸入到拉杆的纵向盲孔内，螺杆的光杆段从中空端盖内伸出并与螺杆头相连。

E.所述调整螺母的两端设有可便于其旋转的轴承，轴承的外侧设有弹簧挡圈，螺杆的光杆段中部设有固定挡圈；第一弹簧套装在拉杆上、位于调整螺母的一端弹簧挡圈与联接头之间；第二弹簧套装在螺杆上、位于调整螺母的另一端弹簧挡圈与固定挡圈之间；在第一弹簧和第二弹簧的作用下，调整螺母可在第一筒体与第二筒体之间移动，并与第一筒体和第二筒体或啮合或脱离。

F.所述操纵杆的一端通过销轴与联接头铰接，操纵杆的杆身同时穿过联接头的侧向通孔和拉杆的横向通孔，操纵杆的另一端设有控制杆安装孔；控制杆的螺纹段穿过控制杆安装孔、并与衬套螺母螺纹配合于控制杆安装孔中，控制杆的螺纹段上还设有与衬套螺母贴靠配合的止推螺母；通过控制杆带动操纵杆绕销轴转动，可驱动拉杆移动，从而调整第一弹簧和第二弹簧施加于调整螺母上的作用力大小，进而控制调整螺母与第一筒体和第二筒体或啮合或脱离。

本发明的工作原理是这样的：第二弹簧用于推动调整螺母脱离与第二筒体的啮合，并与车辆基础制动装置通过螺杆头传递到螺杆上的压缩力共同作用，迫使调整螺母与第一筒体啮合。第一弹簧用于克服第二弹簧的弹力，并推动调整螺母与第二筒体啮合。而操纵杆用于调节第一弹簧和第二弹簧作用力的大小。当调整螺母与第一筒体或第二筒体处于脱离位置时，调整螺母可绕螺杆的螺纹段旋转，此时可通过改变螺杆与筒体之间的相对位置而改变闸瓦间隙调整器的长度。当调整螺母处于与第一筒体或第二筒体啮合位置时，调整螺母不能绕螺杆的螺纹段旋转，从而可阻碍螺杆与筒体之间的相对位置发生变化，闸瓦间隙调整器的长度也不会发生变化。

与传统的安装在车体上的双向拉伸式闸瓦间隙调整器相比，本发明具有如下优点：

其一，该调整器仅仅依靠两个双向压缩式弹簧的作用力变化，就能改变螺杆与筒体的位置关系，从而实现闸瓦间隙的调整动作，其结构简单，性能稳定，易于加工和装配，生产成本相应降低。

其二，该调整器的螺杆缩短量或伸长量可依据实际需要的值一次调整到位，有效避免了传统拉伸式闸瓦间隙调整器需要多次调整才能到位、调整效率低下的缺陷。

其三，该调整器通过调整螺母的旋转控制螺杆的纵向移动，能够无级自动调节铁路货车的基础制动间隙、并能精确地将该间隙值控制在一个恒定的范围内，从而保持制动缸活塞行程在规定的极限内，使作用在车轮上的制动力更加均匀，车辆运行更加安全可靠。

其四，该调整器适合于安装在铁道货车的转向架上，无须占用车体空间，并可使车体的下部设计空间更加合理。

附图说明

图1为一种双向压缩式闸瓦间隙调整器的剖视结构示意图；

图2为图1中的左侧组成部分的放大结构示意图；

图3为图1中的中间组成部分的放大结构示意图；

图4为图1中的右侧组成部分的放大结构示意图；

图5为图1中的调整螺母的剖视放大结构示意图；

图6为图1中的拉杆剖视放大结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的双向压缩式闸瓦间隙调整器作进一步的详细描述：

图中所示的双向压缩式闸瓦间隙调整器，主要由第一筒体6、第二筒体9、第三筒体10，第一弹簧7、第二弹簧11，联接头1、控制杆2、操纵杆15、拉杆5、调整螺母8、螺杆12和中空端盖13等部件组成。各部件之间的结构关系具体描述如下：

A.第一筒体6的一端与联接头1的尾部通过螺纹连接，第一筒体6的另一端与第二筒体9的一端通过螺纹连接，第二筒体9的另一端与第三筒体10的一端通过螺纹连接，第三筒体10的另一端则与中空端盖13相连。

B.调整螺母8可轴向移动地安装在第二筒体9内，调整螺母8的外壁上相向或对称设有两个锥环面8a、8b，其中一个锥环面8a可与第一筒体6的端部锥面6a啮合配合，另一个锥环面8b可与第二筒体9的内凸缘锥面9a啮合配合。

C.拉杆5安装在第一筒体6内，拉杆5的一端设有横向通孔5a，拉杆5的另一端设有纵向盲孔5b，拉杆5的横向通孔5a从第一筒体6内伸出至联接头1尾部开设的侧向通孔1a中，拉杆5的纵向盲孔5b的尾端延伸至调整螺母8的端面沉孔8c处，在拉杆5的纵向盲孔5b尾端还设有安装轴承21的凸肩5d。

D.螺杆12贯穿于第一筒体6、第二筒体9和第三筒体10中。螺杆12的螺纹段从调整螺母8中旋出并伸入到拉杆5的纵向盲孔5b内，在螺杆12的螺纹段头部安装有轴端弹性挡圈18和轴端防脱挡圈19，用于防止螺杆12脱出。螺杆12的光杆段从中空端盖13内伸出并与螺杆头14相连。在联接头1的尾部设有第一密封组件17，第一密封组件17套装在拉杆5的横向通孔5a之后的杆身上。在中空端盖13内设有第二密封组件23，第二密封组件23套装在螺杆12的光杆段尾部的杆身上。这样，可以有效防止灰尘、异物及水份侵入筒体内，既可以延长调整器的使用寿命，又可以确保调整器的工作精度。

E.调整螺母8的两端设有轴承21，其中靠近第一筒体6一侧的轴承21套装在拉杆5的凸肩5d上，与调整螺母8的端部相贴合；靠近第三筒体10一侧的轴承21套装在调整螺母8的外圆壁上；轴承21的作用是允许调整螺母8绕螺杆12自由旋转。在两端轴承21的外侧安装有弹簧挡圈20，在螺杆12的光杆段中部加工有固定挡圈22。第一弹簧7套装在拉杆5上、位于调整螺母8的一端弹簧挡圈20与联接头1之间；第二弹簧11套装在螺杆12上、位于调整螺母8的另一端弹簧挡圈20与固定挡圈22之间。设计第一弹簧7的预压力大于第二弹簧11的预压力，在第一弹簧7、第二弹簧11和车辆制动力的作用下，调整螺母8可在第一筒体6与第二筒体9之间移动，并与第一筒体6和第二筒体9或啮合或脱离。

F.操纵杆15的一端通过销轴16与联接头1铰接。操纵杆15的杆身同时穿过联接头1的侧向通孔1a和拉杆5的横向通孔5a，操纵杆15的杆身上还设有球面凸缘15b，以便与横向通孔5a的侧壁5c形成挤压配合关系。操纵杆15的另一端设有控制杆安装孔15a。控制杆2的螺纹段穿过控制杆安装孔15a、并与衬套螺母3螺纹配合于控制杆安装孔15a中，控制杆2的螺纹段上还设有与衬套螺母3贴靠配合的止推螺母4。当控制杆2受车辆制动力的作用移动时，衬套螺母3与操纵杆15啮合于控制杆安装孔15a中，带动球面凸缘15b与横向通孔5a的侧壁5c啮合并带动拉杆5纵向移动，通过套在拉杆5的凸肩5d处的弹簧挡圈20压缩第一弹簧7，使第一弹簧7施加于调整螺母8上的作用力降低到小于第二弹簧11施加于调整螺母8上的作用力，从而使调整螺母8脱离与第二筒体9的啮合位置。

将本发明的双向压缩式闸瓦间隙调整器安装在铁道货车的转向架上时，联接头1和控制杆2均通过圆销与车辆基础制动装置中的一根杠杆连接，螺杆头14通过圆销与车辆基础制动装置中的另一根杠杆连接。在车辆缓解状态下，双向压缩式闸瓦间隙调整器没有受到外力，各零部件根据第一弹簧7和第二弹簧11的预压力作用保持在各自的位置。由于设计第一弹簧7的预压力大于第二弹簧11的预压力，故调整螺母8的一个锥环面8a与第一筒体6的端部锥面6a处于脱离状态，调整螺母8的另一个锥环面8b与第二筒体9的内凸缘锥面9a处于啮合状态，衬套螺母3与操纵杆15上的控制杆安装孔15a的处于脱离状态。其具体的工作过程分三个工况进行阐述：

一.闸瓦间隙为正常值的工况：车辆制动时，制动缸活塞伸出，开始带动杠杆进而移动闸瓦靠向车轮。控制杆2跟随杠杆移动，带动衬套螺母3与操纵杆15上的控制杆安装孔15a逐渐由脱离转向啮合。在预定的制动缸活塞行程阶段，衬套螺母3与控制杆安装孔15a啮合，球面凸缘15b与横向通孔5a的侧壁5c接触，向压缩第一弹簧7的方向移动拉杆5，闸瓦与车轮接触。随着制动缸活塞继续伸出，操纵杆15继续带动拉杆5移动并压缩第一弹簧7，使第一弹簧7施加在调整螺母8上的作用力小于第二弹簧11施加在调整螺母8上的作用力，这两个相反作用力的弹簧合力和车辆基础制动装置通过螺杆头14传递到螺杆12上的压缩力共同作用，迫使调整螺母8和螺杆12一起向第一筒体6方向移动，从而使调整螺母8脱离与第二筒体9的啮合并与第一筒体6啮合。由于弹簧合力和螺杆12所受基础制动压缩力方向相同，在此移动过程中，调整螺母8并不旋转，螺杆12和调整螺母8之间的位置没有变化。

二.闸瓦间隙大于正常值的工况：车辆制动时，制动缸活塞伸出，开始带动杠杆进而移动闸瓦靠向车轮。控制杆2跟随杠杆移动，带动衬套螺母3与操纵杆15上的控制杆安装孔15a逐渐由脱离转向啮合。在预定的制动缸活塞行程阶段，衬套螺母3与控制杆安装孔15a啮合，球面凸缘15b与横向通孔5a的侧壁5c接触，向压缩第一弹簧7的方向移动拉杆5，由于闸瓦间隙大于正常值，此时闸瓦与车轮未接触。随着制动缸活塞继续伸出，操纵杆15继续带动拉杆5移动并压缩第一弹簧7，使第一弹簧7施加在调整螺母8上的作用力小于第二弹簧11施加在调整螺母8上的作用力，第二弹簧11推动调整螺母8脱离与第二筒体9的啮合。由于此时闸瓦仍未与车轮接触，于是螺杆12所受基础制动压缩力远小于弹簧合力，故此时调整螺母8可以在螺杆12上旋转；由于第二弹簧11施加在螺杆12上的推力大于螺杆12所受的基础制动压缩力，于是螺杆12在第二弹簧11作用力的推动下伸出第三筒体10，双向压缩式闸瓦间隙调整器长度伸长，从而继续移动闸瓦靠向车轮。当闸瓦贴靠车轮后，螺杆12所受基础制动的压缩力增大且与弹簧合力方向相同，两者共同作用，从而推动调整螺母8与第一筒体6啮合。

三.闸瓦间隙小于正常值的工况：车辆制动时，制动缸活塞伸出，开始带动杠杆进而移动闸瓦靠向车轮。控制杆2跟随杠杆移动，带动衬套螺母3与操纵杆15上的控制杆安装孔15a逐渐由脱离转向啮合。在进入预定制动缸活塞行程阶段前，由于闸瓦间隙小于正常值，此时闸瓦与车轮接触，而衬套螺母3与控制杆安装孔15a未啮合。随着制动缸活塞继续伸出，螺杆12所受基础制动压缩力增大，这一增大后的压缩力和第二弹簧11共同施加在调整螺母8上的合力将大于第一弹簧7施加在调整螺母8上的作用力，从而推动调整螺母8和螺杆12一起向第一筒体6的方向移动，使调整螺母8脱离与第二筒体9的啮合。但此时第一弹簧7对调整螺母8的作用力仍大于第二弹簧11对调整螺母8的作用力，弹簧合力与螺杆12所受基础制动的压缩力方向相反，故此时调整螺母8可以在螺杆12上旋转，在基础制动压缩力的作用下螺杆12缩进第三筒体10，双向压缩式闸瓦间隙调整器长度缩短。到达预定制动缸活塞行程阶段，衬套螺母3与控制杆安装孔15a啮合，球面凸缘15b与横向通孔5a的侧壁5c接触，向压缩第一弹簧7的方向移动拉杆5。随着制动缸活塞继续伸出，操纵杆15继续带动拉杆5移动并压缩第一弹簧7，使第一弹簧7施加在调整螺母8上的作用力小于第二弹簧11施加在调整螺母8上的作用力，此时螺杆12所受基础制动的压缩力与弹簧合力方向相同，两者共同作用，从而推动调整螺母8与第一筒体6啮合。

Claims (5)

1.一种双向压缩式闸瓦间隙调整器，主要由第一筒体(6)、第二筒体(9)、第三筒体(10)，第一弹簧(7)、第二弹簧(11)，联接头(1)、控制杆(2)、操纵杆(15)、拉杆(5)、调整螺母(8)、螺杆(12)和中空端盖(13)等部件组成，其特征在于：

A.所述第一筒体(6)的一端与联接头(1)的尾部相连，第一筒体(6)的另一端与第二筒体(9)的一端螺纹连接，第二筒体9的另一端与第三筒体(10)的一端螺纹连接，第三筒体(10)的另一端与中空端盖(13)相连；

B.所述调整螺母(8)位于第二筒体(9)内，调整螺母(8)的外壁上相向或对称设有两个锥环面(8a、8b)，其中一个锥环面(8a)可与第一筒体(6)的端部锥面(6a)啮合配合，另一个锥环面(8b)可与第二筒体(9)的内凸缘锥面(9a)啮合配合；

C.所述拉杆(5)位于第一筒体(6)内，拉杆(5)的一端设有横向通孔(5a)，拉杆(5)的另一端设有纵向盲孔(5b)，拉杆(5)的横向通孔(5a)从第一筒体(6)内伸出至联接头(1)尾部开设的侧向通孔(1a)中，拉杆(5)的纵向盲孔(5b)的尾端延伸至调整螺母(8)的端面沉孔(8c)处；

D.所述螺杆(12)贯穿于第一筒体(6)、第二筒体(9)和第三筒体(10)中，螺杆(12)的螺纹段从调整螺母(8)中旋出并伸入到拉杆(5)的纵向盲孔(5b)内，螺杆(12)的光杆段从中空端盖(13)内伸出并与螺杆头(14)相连；

E.所述调整螺母(8)的两端设有可便于其旋转的轴承(21)，轴承(21)的外侧设有弹簧挡圈(20)，螺杆(12)的光杆段中部设有固定挡圈(22)，第一弹簧(7)套装在拉杆(5)上、位于调整螺母(8)的一端弹簧挡圈(20)与联接头(1)之间，第二弹簧(11)套装在螺杆(12)上、位于调整螺母(8)的另一端弹簧挡圈(20)与固定挡圈(22)之间；在第一弹簧(7)和第二弹簧(11)的作用下，调整螺母(8)可在第一筒体(6)与第二筒体(9)之间移动，并与第一筒体(6)和第二筒体(9)或啮合或脱离；

F.所述操纵杆(15)的一端通过销轴(16)与联接头(1)铰接，操纵杆(15)的杆身同时穿过联接头(1)的侧向通孔(1a)和拉杆(5)的横向通孔(5a)，操纵杆(15)的另一端设有控制杆安装孔(15a)；控制杆(2)的螺纹段穿过控制杆安装孔(15a)、并与衬套螺母(3)螺纹配合于控制杆安装孔(15a)中，控制杆(2)的螺纹段上还设有与衬套螺母(3)贴靠配合的止推螺母(4)；通过控制杆(2)带动操纵杆(15)绕销轴(16)转动，可驱动拉杆(5)移动，从而调整第一弹簧(7)和第二弹簧(11)施加于调整螺母(8)上的作用力大小，进而控制调整螺母(8)与第一筒体(6)和第二筒体(9)或啮合或脱离。

2.根据权利要求1所述的双向压缩式闸瓦间隙调整器，其特征在于：所述联接头(1)的尾部设有第一密封组件(17)，第一密封组件(17)套装在拉杆(5)的横向通孔(5a)之后的杆身上；所述中空端盖(13)内设有第二密封组件(23)，第二密封组件(23)套装在螺杆(12)的光杆段尾部的杆身上。

3.根据权利要求1或2所述的双向压缩式闸瓦间隙调整器，其特征在于：所述螺杆(12)的螺纹段头部设有轴端弹性挡圈(18)和轴端防脱挡圈(19)。

4.根据权利要求1或2所述的双向压缩式闸瓦间隙调整器，其特征在于：所述操纵杆(15)的杆身上设有与拉杆(5)的横向通孔(5a)的侧壁(5c)挤压配合的球面凸缘(15b)。

5.根据权利要求3所述的双向压缩式闸瓦间隙调整器，其特征在于：所述操纵杆(15)的杆身上设有与拉杆(5)的横向通孔(5a)的侧壁(5c)挤压配合的球面凸缘(15b)。

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