CN103511516A - 单元制动缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单元制动缸，包括制动缸体、复位机构和间隙调整机构，所述制动缸体上设有进气口，制动缸体内装有制动活塞，所述制动活塞包括与制动缸体内壁配合的活塞本体和从活塞本体中部向一侧延伸的活塞管；所述制动缸体的一端固定连接有缸盖；缸盖与制动活塞的活塞本体之间设有缓解弹簧；所述缸盖具有中心管，制动活塞的活塞管的外周与缸盖的中心管内壁滑动配合，且端部伸出中心管之外；所述复位机构包括丝杆；所述间隙调整机构包括引导螺母组成和调节螺母组成，所述引导螺母组成包括活塞管盖、引导螺母、引导弹簧、第一轴承以及锥套，所述调节螺母组成包括调节螺母、锥齿滑套、调节弹簧以及第二轴承，本发明结构简单、调节灵敏精准。

Description

单元制动缸

技术领域

本发明涉及一种轨道交通车辆的制动装置，特别是涉及一种单元制动缸。

背景技术

现有单元制动缸通常包括制动气缸、复位机构和间隙调整机构，通过各个部分或者整体的共同作用进行制动、缓解动作，同时通过间隙调整机构对由于闸片磨耗而增加的制动缸行程长度进行调整补偿。但现有的单元制动缸其间隙调整机构结构复杂、调节不够灵敏精准到位，并且设计过于依赖制动缸的整体设计，即整个间隙调整机构与制动缸的机构融合在一起，直接导致了整个单元制动缸的结构较为复杂繁琐，空间需求太大，因而造成组装、拆卸、更换等极其不方便，由于过于一体化设计，导致单元制动缸的可靠性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、调节灵敏精准的单元制动缸。

实现上述发明目的的技术方案是：一种单元制动缸，包括制动缸体、复位机构和间隙调整机构，所述制动缸体上设有进气口，制动缸体内装有制动活塞；

所述制动活塞包括与制动缸体内壁配合的活塞本体和从活塞本体中部向一侧延伸的活塞管；所述制动缸体的一端固定连接有缸盖；缸盖与制动活塞的活塞本体之间设有缓解弹簧；所述缸盖具有中心管，制动活塞的活塞管的外周与缸盖的中心管内壁滑动配合，且端部伸出中心管之外；所述复位机构包括丝杆；

所述间隙调整机构包括引导螺母组成和调节螺母组成；

所述引导螺母组成包括活塞管盖、引导螺母、引导弹簧、第一轴承以及锥套，锥套和活塞管盖均与活塞管内孔螺纹连接，引导螺母与锥套之间有锥面配合，引导弹簧置于活塞管盖与第一轴承之间，引导弹簧的一端与活塞管盖相抵，另一端通过第一轴承与引导螺母相抵，在引导弹簧的作用下，第一轴承推动引导螺母与锥套之间的锥面接触，引导螺母的内孔制有非自锁螺纹，且通过其非自锁螺纹与复位机构的丝杆螺纹连接；

所述调节螺母组成包括调节螺母、锥齿滑套、调节弹簧以及第二轴承，调节螺母组成的锥齿滑套外周与活塞管内孔滑动配合，锥齿滑套上有键置于活塞管的导孔中，同时键也插在缸盖的导孔中，使得锥齿滑套可在活塞管内轴向滑动但不能转动，锥齿滑套与调节螺母均制有锥齿，调节弹簧置于第二轴承与锥齿滑套之间，在调节弹簧的作用下，第二轴承与调节螺母相抵，使得调节螺母与锥齿滑套的锥齿啮合,调节螺母的内孔制有非自锁螺纹，且通过其非自锁螺纹与复位机构的丝杆螺纹连接。

所述复位机构还包括轭、复位螺母以及复位弹簧，复位螺母通过销与丝杆固定连接，在丝杆与复位螺母之间装有轭，轭与丝杆滑动配合，且有端面齿相啮合，复位弹簧置于复位螺母与轭之间，在复位弹簧作用下丝杆与轭依靠端面齿啮合在一起。

本发明产生的技术效果：

本发明的单元制动缸，结构简单，无论是生产过程中的装配、检测，还是使用后的检查、维修、更换都更加便捷；同时，模块化的单元制动缸可靠性更高，调节灵敏精准，也极大的缩小了单元制动缸的安装空间需求，增强了单元制动缸的适用性。

附图说明

图1为本发明的单元制动缸在气动缓解时的结构示意图；

图2为本发明的单元制动缸在制动功能时的状态图；

图3为本发明中的间隙调整机构的调节螺母组成示意图；

图4为本发明中的间隙调整机构的引导螺母组成示意图；

图5为本发明中的复位机构示意图；

图6为本发明中的缸盖结构示意图； 

图7为图6的右视图。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1~7所示，本发明的一种单元制动缸，包括制动缸体1、复位机构4和间隙调整机构，所述制动缸体1上设有进气口1-1，制动缸体1内装有制动活塞2；

所述制动活塞2包括与制动缸体1内壁配合的活塞本体2-1和从活塞本体2-1中部向一侧延伸的活塞管2-2；所述制动缸体1的一端固定连接有缸盖5；缸盖5与制动活塞2的活塞本体2-1之间设有缓解弹簧3；所述缸盖5具有中心管5-1，制动活塞2的活塞管2-2的外周与缸盖5的中心管5-1内壁滑动配合，且端部伸出中心管5-1之外；所述复位机构4包括丝杆4-4；

所述间隙调整机构包括引导螺母组成8和调节螺母组成7；

所述引导螺母组成8包括活塞管盖8-1、引导螺母8-4、引导弹簧8-2、第一轴承8-3以及锥套8-5，锥套8-5和活塞管盖8-1均与活塞管2-2内孔螺纹连接，引导螺母8-4与锥套8-5之间有锥面M配合，引导弹簧8-2置于活塞管盖8-1与第一轴承8-3之间，引导弹簧8-2的一端与活塞管盖8-1相抵，另一端通过第一轴承8-3与引导螺母8-4相抵，在引导弹簧8-2的作用下，第一轴承8-3推动引导螺母8-4与锥套8-5之间的锥面M接触，引导螺母8-4的内孔制有非自锁螺纹，且通过其非自锁螺纹与复位机构4的丝杆4-4螺纹连接；

所述调节螺母组成7包括调节螺母7-6、锥齿滑套7-7、调节弹簧7-3以及第二轴承7-4，调节螺母组成7的锥齿滑套7-7外周与活塞管2-2内孔滑动配合，锥齿滑套7-7上有键7-2置于活塞管2-2的导孔2-3中，同时键7-2也插在缸盖5的导孔5-2中，使得锥齿滑套7-7可在活塞管2-2内轴向滑动但不能转动，锥齿滑套7-7与调节螺母7-6均制有锥齿Z，调节弹簧7-3置于第二轴承7-4与锥齿滑套7-7之间，在调节弹簧7-3的作用下，第二轴承7-4与调节螺母7-6相抵，使得调节螺母7-6与锥齿滑套7-7的锥齿Z啮合,调节螺母7-6的内孔制有非自锁螺纹，且通过其非自锁螺纹与复位机构4的丝杆4-4螺纹连接。

所述缸盖5的导孔5-2对键7-2的左右移动进行限位。

如图5所示，所述复位机构4还包括轭4-1、复位螺母4-2以及复位弹簧4-5，复位螺母4-2通过销4-3与丝杆4-4固定连接，在丝杆4-4与复位螺母4-2之间装有轭4-1，轭4-1与丝杆4-4滑动配合，且有端面齿K相啮合，复位弹簧4-5置于复位螺母4-2与轭4-1之间，在复位弹簧4-5作用下丝杆4-4与轭4-1依靠端面齿K啮合在一起。

如图1、2、3、4、5所示，本发明的单元制动缸的工作原理：轨道交通车辆运行过程中需要制动时，控制系统向制动缸体1的进气口1-1输入压力空气，推动制动活塞2向左运动，同时，通过螺纹固定连接在活塞管2-2上的锥套8-5一并向左运动，锥套8-5推动引导螺母8-4，由于锥面M的作用，引导螺母8-4被锥套8-5限制转动，此时轭4-1被夹钳机构的杠杆（不包括在本发明内）约束不能转动，并通过端面齿K限制丝杆4-4的转动，因此引导螺母8-4可以推动丝杆4-4，丝杆4-4通过端面齿K将力传给轭4-1向左运动并推动杠杆夹钳机构（不包括在本发明内）的一端张开，而装有闸片托的一端收紧，将安装在闸片托上的制动闸片紧密的压在高速运转的制动盘摩擦面上，实现行车制动。

正常闸片间隙时的制动过程：控制系统向制动缸体1的进气口1-1输入压力空气，推动制动活塞2向左运动，同时，螺纹固定连接在活塞管2-2上的锥套8-5一并向左运动，锥套8-5推动引导螺母8-4，由于锥面M的作用，引导螺母8-4被锥套8-5限制转动，此时轭4-1被夹钳机构的杠杆（不包括在本发明内）约束不能转动，并通过端面齿K限制丝杆4-4的转动，因此引导螺母8-4可以推动丝杆4-4，丝杆4-4通过端面齿K将力传给轭4-1向左运动，同时制动缸体1在空气压力的反向作用下也产生向右的相对运动，轭4-1和制动缸体1分别推动基础制动装置的两侧杠杆向制动盘夹紧，与此同时通过非自锁螺纹与丝杆4-4连接的调节螺母组成7由于键7-2的限制不能转动，因此与丝杆4-4一同向左运动，直到键7-2被缸盖5的导孔5-2的左端阻挡为止，此时轭4-1和制动缸体1分别推动基础制动装置的两侧夹钳刚好夹紧制动盘。

闸片间隙大时的制动过程：当闸片与制动盘之间的间隙因磨损而增大，超出了单元制动缸的设定间隙时，重复上述的制动过程，向制动缸体1的进气口1-1输入压力空气，推动制动活塞2向左运动，当轭4-1和制动缸体1分别推动基础制动装置的两侧杠杆向制动盘夹紧，消除掉一个正常闸片间隙时，通过非自锁螺纹与丝杆4-4螺纹连接的调节螺母组成7上的键7-2向左刚好碰到缸盖5的导孔5-2的左端，从此锥齿滑套7-7不能向左运动，亦不能转动，此时闸片与制动盘之间尚有间隙，制动活塞2在气压的作用下继续向左运动，通过活塞管2-2、锥套8-5、引导螺母8-4、丝杆4-4、轭4-1继续推动基础制动装置的杠杆向制动盘夹紧，导致调节螺母7-6在丝杆4-4的作用下向左运动时与锥齿滑套7-7上连接的锥齿Z脱开，一旦锥齿Z脱开，调节螺母7-6立即在调节弹簧7-3的作用下回转，同时向右运动，因此在消除正常大小的间隙后，调节螺母组成7即不能与丝杆4-4一起向左运动，直到闸片夹紧制动盘，丝杆4-4停止向左运动，锥齿Z重新啮合；缓解时在控制系统的作用下制动缸体1的进气口1-1排气，制动活塞2在缓解弹簧3的作用下向右运动，带动活塞管2-2也向右运动，由于引导弹簧8-2将引导螺母8-4压在锥套8-5上，因此，制动活塞2、活塞管2-2、引导弹簧8-2、引导螺母8-4、锥套8-5、丝杆4-4、轭4-1等一起向右运动，与此同时，调节螺母组成7在丝杆4-4向右的推力作用下亦向右运动；当闸片离开制动盘达到正常间隙时，键7-2向右的运动刚好被缸盖5的导孔5-2的右端阻挡，调节螺母组成7不能继续向右运动，此时调节螺母7-6既不能转动又不能向右运动，导致丝杆4-4不能向右运动，整个复位机构4保持在正常间隙位置，由于此时制动活塞2并未完全复位，将在缓解弹簧3的作用下继续向右运动，带动活塞管2-2、锥套8-5向右运动，由于丝杆4-4不动，引导弹簧8-2被压缩，引导螺母8-4和锥套8-5之间接触的锥面M脱开，引导螺母8-4立即在引导弹簧8-2的作用下自转并随制动活塞2、活塞管2-2、锥套8-5等一起向右运动，直到制动活塞2到达缓解位置。

Claims (2)

1.一种单元制动缸，包括制动缸体（1）、复位机构（4）和间隙调整机构，所述制动缸体（1）上设有进气口（1-1），制动缸体（1）内装有制动活塞（2）；其特征在于：

所述制动活塞（2）包括与制动缸体（1）内壁配合的活塞本体（2-1）和从活塞本体（2-1）中部向一侧延伸的活塞管（2-2）；所述制动缸体（1）的一端固定连接有缸盖（5）；缸盖（5）与制动活塞（2）的活塞本体（2-1）之间设有缓解弹簧（3）；所述缸盖（5）具有中心管（5-1），制动活塞（2）的活塞管（2-2）的外周与缸盖（5）的中心管（5-1）内壁滑动配合，且端部伸出中心管（5-1）之外；所述复位机构（4）包括丝杆（4-4）；

所述间隙调整机构包括引导螺母组成（8）和调节螺母组成（7）；

所述引导螺母组成（8）包括活塞管盖（8-1）、引导螺母（8-4）、引导弹簧（8-2）、第一轴承（8-3）以及锥套（8-5），锥套（8-5）和活塞管盖（8-1）均与活塞管（2-2）内孔螺纹连接，引导螺母（8-4）与锥套（8-5）之间有锥面（M）配合，引导弹簧（8-2）置于活塞管盖（8-1）与第一轴承（8-3）之间，引导弹簧（8-2）的一端与活塞管盖（8-1）相抵，另一端通过第一轴承（8-3）与引导螺母（8-4）相抵，在引导弹簧（8-2）的作用下，第一轴承（8-3）推动引导螺母（8-4）与锥套（8-5）之间的锥面（M）接触，引导螺母（8-4）的内孔制有非自锁螺纹，且通过其非自锁螺纹与复位机构（4）的丝杆（4-4）螺纹连接；

所述调节螺母组成（7）包括调节螺母（7-6）、锥齿滑套（7-7）、调节弹簧（7-3）以及第二轴承（7-4），调节螺母组成（7）的锥齿滑套（7-7）外周与活塞管（2-2）内孔滑动配合，锥齿滑套（7-7）上有键（7-2）置于活塞管（2-2）的导孔（2-3）中，同时键（7-2）也插在缸盖（5）的导孔（5-2）中，使得锥齿滑套（7-7）可在活塞管（2-2）内轴向滑动但不能转动，锥齿滑套（7-7）与调节螺母（7-6）均制有锥齿（Z），调节弹簧（7-3）置于第二轴承（7-4）与锥齿滑套（7-7）之间，在调节弹簧（7-3）的作用下，第二轴承（7-4）与调节螺母（7-6）相抵，使得调节螺母（7-6）与锥齿滑套（7-7）的锥齿（Z）啮合,调节螺母（7-6）的内孔制有非自锁螺纹，且通过其非自锁螺纹与复位机构（4）的丝杆（4-4）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的单元制动缸，其特征在于：所述复位机构（4）还包括轭（4-1）、复位螺母（4-2）以及复位弹簧（4-5），复位螺母（4-2）通过销（4-3）与丝杆（4-4）固定连接，在丝杆（4-4）与复位螺母（4-2）之间装有轭（4-1），轭（4-1）与丝杆（4-4）滑动配合，且有端面齿（K）相啮合，复位弹簧（4-5）置于复位螺母（4-2）与轭（4-1）之间，在复位弹簧（4-5）作用下丝杆（4-4）与轭（4-1）依靠端面齿（K）啮合在一起。

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