CN102381334B - 铁路货车转向架集成制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路货车转向架集成制动装置包括前制动梁（1）、前制动杠杆（2）、前制动链（3）、双向自调行程增力制动缸（4）、后制动链（5）、后制动杠杆（8）、后制动梁（9）、闸瓦（10）。本发明提供的铁路货车转向架集成制动装置结构简单紧凑，装配方便容易，有效降低了车辆自重，提高了车辆的载重能力。

Description

铁路货车转向架集成制动装置

技术领域

 本发明涉及铁路货车制动技术领域，特别涉及一种适合于安装在转向架上的铁路货车转向架集成制动装置。

背景技术

国内货车一直以来普遍采用传统的杠杆式制动装置，并为货车提供了可靠的制动性能保证，但随着国内货车技术快速发展，轴重、速度不断提高，对铁路货车制动装置的可靠性、制动效率、集成化程度和检修维护性能等要求越来越高。

杠杆式制动装置的传动部件既有一部分安装在车体上，又有一部分安装在转向架上，其结构较为复杂和松散，存有如下缺陷：

其一，此类制动装置中包含有一系列的杠杆、推杆和拉杆，在车辆运行和制动过程中极易导致磨耗或损坏，从而大幅增加了维护维修费用和工作量。

其二，此类制动装置的部件繁多、装配复杂，导致车辆的整体重量增加，能源消耗也相应增大；并且减少了车辆的载重能力，从而影响了铁路货运效益。

其三，此类制动装置存在较多的杆件、销套和摩擦副，在力的传递过程中摩擦阻力相当大，致使整个装置的传动效率较为低下，制约了车辆制动能力的提升，同时，也易造成制动缓解不良。

其四，此类制动装置的传动部件主要安装在车体上，限制了车辆设计空间，造成浴盆车、漏斗车及凹底车等下部空间紧张的车型设计更为困难，同时，较多地占用了车体容积，限制了大轴重货车的装载量。

为了解决传统杠杆式制动装置所存在的缺陷，科研人员曾研制过两种铁路货车的转向架集成制动装置。一种转向架集成制动装置将制动缸安装在摇枕上，其缺点在于摇枕上焊接了较多安装附件，摇枕受力复杂，影响了作为车辆主要受力部件——摇枕的可靠性，且其集成化程度较低。另一种转向架集成制动装置将制动缸安装在制动梁上，其缺点在于制动梁的受力状况较差，致使车辆制动的可靠性尚未完全过关。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种集成化程度高、性能可靠、制动效率高、维护成本低、且可优化车体结构的铁路货车转向架集成制动装置。

根据本发明的一个方面，提供一种铁路货车转向架集成制动装置包括：前制动梁、前制动杠杆、前制动链、双向自调行程增力制动缸、后制动链、后制动杠杆、后制动梁、闸瓦；

所述前制动梁和后制动梁对称布置在转向架摇枕两侧；

所述前制动梁和后制动梁上设置有支柱；

所述前制动梁和后制动梁的左右两端设有滑块；所述滑块嵌置在转向架侧架上的滑槽中；

所述前制动杠杆的下端连接在所述前制动梁的支柱上，上端与所述前制动链的一端连接；所述前制动链的另一端与转向架摇枕上的前固定支点座连接；

所述后制动杠杆的下端连接在所述后制动梁的支柱上，上端与所述后制动链的一端连接；后制动链的另一端与转向架摇枕上的后固定支点座连接；

所述双向自调行程增力制动缸连接在所述前制动杠杆和后制动杠杆之间；

所述闸瓦设置在前制动梁和后制动梁的左右两端所述滑块内侧。

进一步地，所述前制动梁和后制动梁呈等腰三角形结构；所述前制动梁和后制动梁上的支柱设置在该等腰三角形中垂线位置。

进一步地，所述双向自调行程增力制动缸前端连接在所述前制动杠杆的中部，后端连接在后制动杠杆的中部。

根据本发明提供的铁路货车转向架集成制动装置，具有以下优点：

一、结构简单紧凑，装配方便容易，有效降低了车辆自重，提高了车辆的载重能力；

二、平面摩擦副和转动摩擦副少，传动效率高，摩擦阻力低，可有效提高车辆的制动效率及改善制动缓解不良；

三、传动部件集中安装在转向架上，为车体留出了大量空间，有利于车体结构的优化，特别是为浴盆车、漏斗车及凹底车等下部空间紧张的车型提供了空间优化的可行性，使大轴重货车在现有限界及装卸设备条件下有效增加了车体容积，为提高车辆载重创造了条件；

四、其取消了较多的磨耗件及附属配件，有效减少了检查、更换或修理这些部件的费用及工作量，降低了整个制动装置的维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的铁路货车转向架增力集成制动装置的主视结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的左视结构示意图；

图4为图1中双向自调行程增力制动缸结构示意图；

图5为图4中双向自调行程增力制动缸的局部结构示意图；

图6为图1所示的转向架增力集成制动装置安装在转向架上的结构示意图；

图7为图6的俯视结构示意图。

本发明目的、功能及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例提供的铁路货车转向架增力集成制动装置包括前制动梁1、前制动杠杆2、前制动链3、双向自调行程增力制动缸4、后制动链5、后制动杠杆8、后制动梁9、闸瓦10。

其中，前制动梁1和后制动梁9呈等腰三角形结构，对称布置在转向架摇枕21（参见图7）的两侧。前制动梁1和后制动梁9上设置有支柱6，该支柱6位于上述等腰三角形的中垂线位置上。这样设计的前制动梁1和后制动梁9结构稳定可靠、受力分布均匀。前制动梁1和后制动梁9的左右两端固定安装有滑块7（参见图2）。滑块7嵌置在转向架侧架25（参见图7）上的滑槽26中。闸瓦10安装在前制动梁1和后制动梁9的左右两端滑块7（参见图3）内侧。当前制动梁1和后制动梁9上的滑块7相对于滑槽26移动时，可带动闸瓦10紧贴或离开车轮20（参见图6）。

参见图2、图7，前制动杠杆2的下端铰接在前制动梁1的支柱6上，前制动杠杆2的上端与前制动链3的一端铰接。前制动链3的另一端与转向架摇枕21上的前固定支点座22铰接。

参见图2、图7，后制动杠杆8的下端铰接在后制动梁9的支柱6上，后制动杠杆8的上端与后制动链5的一端铰接，后制动链5的另一端与转向架摇枕21上的后固定支点座23铰接。在后制动杠杆8的上端还设置有可与手制动装置相连的销孔24。在气动式双向自调行程增力制动缸4无法工作时，可通过手制动装置拉动后制动杠杆8，进而带动其他部件完成对车轮20的制动。图2中箭头B示出手制动装置的施力方向。此外，亦可将销孔24设置在前制动杠杆2的上端。

参见图1，双向自调行程增力制动缸4的前端铰接在前制动杠杆2的中部，双向自调行程增力制动缸4的后端铰接在后制动杠杆8的中部。参见图4，双向自调行程增力制动缸4包括制动缸13、增力装置12及双向自调行程装置11。如果不设置增力装置12，制动缸13产生的制动力传递到闸瓦10时将被缩小，不能满足车辆停车时制动力的需求，为实现制动力的放大，本发明在制动缸13上集成了1个增力装置12。其中，双向自调行程装置11在申请号为CN200920227667.X的专利已做详细表述，不再赘述。如图4所示，增力装置12包括活塞16、填有流体介质17的空腔。制动力输出端的活塞16面积大于制动力输入端的活塞杆18面积，利用流体等压强传递的原理，使制动力放大，制动力放大倍率的调整可通过改变活塞16与活塞杆18的面积比实现。此外，亦可通过机械增力机构实现制动力的放大。

当闸瓦10或车轮20磨耗时，一般会导致闸瓦10与车轮20之间的间隙增大；当闸瓦10或车轮20换新时，一般会导致闸瓦10与车轮20之间的间隙减少。此时通过双向自调行程装置11的自动调长或缩短，可保持制动缸13的活塞行程稳定在规定的公差范围内。如图5所示，控制杆15的凸台与安装在缸盖19上的限位挡14留有间隙A，调节增力装置12的空腔内流体介质17的剂量可以决定间隙A的大小，从而控制制动缸13的活塞行程长短。

本发明实施例提出的一种适合于安装在转向架上的铁路货车转向架集成制动装置工作原理如下：

当车辆实施风制动时，制动缸13前伸的活塞杆18通过挤压流体介质17将制动力等压强传递至活塞16，在压强相等的情况下，活塞16面积大于活塞杆18面积，从而放大制动力，此时活塞16在流体介质17的推送下前移，带动双向自调行程装置11移动，从而带动控制杆15移动，使其与安装在缸盖19上的限位挡14产生相对位移。当间隙A消除后，活塞16继续移动时，限位挡14则会阻挡控制杆15继续移动，从而触发双向自调行程装置11发生动作，双向自调行程装置11会依据轮瓦间隙的大小自动调长或缩短，并将作用力传递给后制动杠杆8，同时通过双向自调行程增力制动缸4将作用力反向传递给前制动杠杆2，前制动杠杆2和后制动杠杆8带动前制动梁1和后制动梁9在转向架侧架25的滑槽26内滑动，带动闸瓦10贴紧车轮20，从而实现车辆制动。

当车辆实施手制动时，用连接在后制动杠杆8上端销孔24中的手制动装置拉动后制动杠杆8，同时通过双向自调行程增力制动缸4将作用力传递给前制动杠杆2，前制动杠杆2和后制动杠杆8带动前制动梁1和后制动梁9在转向架侧架25的滑槽26内滑动，带动闸瓦10贴紧车轮20，从而实现车辆制动。

根据本发明提供的铁路货车转向架集成制动装置，具有以下优点：

（1）、结构简单紧凑，装配方便容易，有效降低了车辆自重，提高了车辆的载重能力；

（2）、平面摩擦副和转动摩擦副少，传动效率高，摩擦阻力低，可有效提高车辆的制动效率及改善制动缓解不良；

（3）、传动部件都集中安装在转向架上，为车体留出了大量空间，有利于车体结构的优化，特别是为浴盆车、漏斗车及凹底车等下部空间紧张的车型提供了空间优化的可行性，使大轴重货车在现有限界及装卸设备条件下有效增加了车体容积，为提高车辆载重创造了条件；

（4）、取消了较多的磨耗件及附属配件，有效减少了检查、更换或修理这些部件的费用及工作量，降低了整个制动装置的维护成本。

（5）、直接将双向自调行程增力制动缸安装固定在前、后制动杠杆上，其继承与创新相结合，集成化程度高，摇枕及制动梁等关键部件受力状况好，可靠性高，检修性好。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铁路货车转向架集成制动装置，其特征在于，包括：

前制动梁（1）、前制动杠杆（2）、前制动链（3）、双向自调行程增力制动缸（4）、后制动链（5）、后制动杠杆（8）、后制动梁（9）、闸瓦（10）；

所述前制动梁（1）和后制动梁（9）对称布置在转向架摇枕两侧；

所述前制动梁（1）和后制动梁（9）上设置有支柱（6）；

所述前制动梁（1）和后制动梁（9）的左右两端设有滑块（7）；所述滑块（7）嵌置在转向架侧架（25）上的滑槽（26）中；

所述前制动杠杆（2）的下端连接在所述前制动梁（1）的支柱（6）上，上端与所述前制动链（3）的一端连接；所述前制动链（3）的另一端与转向架摇枕（21）上的前固定支点座（22）连接；

所述后制动杠杆（8）的下端连接在所述后制动梁（9）的支柱（6）上，上端与所述后制动链（5）的一端连接；后制动链（5）的另一端与转向架摇枕（21）上的后固定支点座（23）连接；

所述双向自调行程增力制动缸（4）连接在所述前制动杠杆（2）和后制动杠杆（8）之间；所述双向自调行程增力制动缸（4）包括制动缸（13）、增力装置（12）及双向自调行程装置（11）；所述制动缸（13）与所述增力装置连接，所述增力装置（12）与所述双向自调行程装置（11）连接；所述增力装置（12）包括活塞（16）、填有流体介质（17）的空腔；所述制动缸（13）通过其活塞杆与所述空腔中的流体介质（17）连接，所述活塞（16）与所述空腔中的流体介质（17）连接；所述活塞（16）面积大于所述活塞杆（18）面积；所述双向自调行程装置（11）与所述增力装置（12）之间设置有限位挡（14）和控制杆（15），所述限位挡（14）和控制杆（15）之间存在间隙，所述限位挡（14）设置在一缸盖（19）上；所述闸瓦（10）设置在前制动梁（1）和后制动梁（9）的左右两端所述滑块（7）内侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述前制动梁（1）和后制动梁（9）呈等腰三角形结构；所述前制动梁（1）和后制动梁（9）上的支柱（6）设置在该等腰三角形中垂线位置。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述双向自调行程增力制动缸（4）前端连接在所述前制动杠杆（2）的中部，后端连接在后制动杠杆（8）的中部。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于：

所述后制动杠杆（8）的上端设置有可与手制动装置相连的销孔（24）。