CN107869535B - 货运吊轨用基础制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种货运吊轨用基础制动装置，包括支撑架、缸盖、制动闸片和推盘，在支撑架与缸盖围成的缸体内安装有活塞、小碟形弹簧、滚珠座、滚珠、双头滚珠座、调节杆、大碟形弹簧、固定座、矩形弹簧、花键套和推力螺纹杆，制动缓解时，向进油腔输入油压使活塞向右运动，该基础制动装置具备磨耗补偿功能；制动时将进油腔的油压卸掉，制动闸片与制动盘接触产生夹紧力从而实施制动功能。提供了一种满足狭小空间安装的液压浮动式被动制动装置，用于货运吊轨，通过降低液压方式释放弹簧机械力夹紧制动盘实现制动功能。

Description

货运吊轨用基础制动装置

技术领域

本发明涉及一种用于货运吊轨的基础制动装置，属于机械结构技术领域。

背景技术

现代物流方式主要有铁路运输、公路运输、水上运输、航空运输和管道运输等，而港口与物流中心之间的运输主要是公路运输。

货运吊轨，是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道车辆，是一种重型、中速、高运量、环保的新型物流方式，货运吊轨来回于港口与城市物流交通之间，与地面运输、港口运输等构成现代城市立体化物流体系。

货运吊轨为国内首创，其轨道为环线，设置于港口与地面物流中心之间，货运吊轨通过地面发送工作信号实现无人驾驶，通过地面应答接收器实现精确定点停车，轨道上能同时支持多辆货运吊轨循环运营，工作效率高。

货运吊轨相对于公路运输有运输时间短、轨道占地面积小、对道路损伤小、全天工作、无人驾驶等特点，货运吊轨更适合作为港口与地面运输的主要运输方式。

基础制动装置是货运吊轨上必不可少的组成部分。在货运吊轨车轮轴向上，由于齿轮箱的减速比高，内部的齿轮外形大，齿轮箱占据了轴向上的大部分空间，留给基础制动装置的安装空间小；同时该吊轨也是载货列车，载重大，基础制动装置提供的制动力矩需要满足列车的要求，在狭小的安装空间上满足制动力要求也是一个严重的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种满足狭小空间安装的货运吊轨用基础制动装置。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种货运吊轨用基础制动装置，包括支撑架、缸盖、制动闸片和推盘，在所述支撑架与缸盖围成的缸体内安装有活塞、小碟形弹簧、滚珠座、滚珠、双头滚珠座、调节杆、大碟形弹簧、固定座、矩形弹簧、花键套和推力螺纹杆，所述固定座固定安装在支撑架内，推力螺纹杆的前端插入固定座内并与位于缸体外的推盘相连，推盘的前端与制动闸片相接触，在支撑架的侧壁上设置有进油腔，在固定座与支撑架之间套装有活塞,活塞的后部通过螺纹套装在调节杆的前部，大碟形弹簧套在调节杆外，活塞与调节杆之间装有小碟形弹簧、滚珠座、滚珠和双头滚珠座，通过安装时压缩小碟形弹簧产生弹力使双头滚珠座与调节杆接触两端面的端面齿脱开时才能发生相对转动，花键套以花键形式套装在推力螺纹杆的中部，双头滚珠座通过螺纹套装在推力螺纹杆的后部，矩形弹簧与推力螺纹杆过盈配合，花键套与固定座螺纹连接；

制动缓解时，向进油腔输入油压使活塞向右运动，活塞带动调节杆、小碟形弹簧、滚珠座、滚珠及双头滚珠座一起向右运动，而推力螺纹杆在花键套的限定下只能轴向运动，矩形弹簧与推力螺纹杆过盈配合的摩擦力大于小碟形弹簧压缩时产生的弹力，当运动到矩形弹簧右端面与花键套端面接触时，推力螺纹杆连同双头滚珠座一起无法继续向右运动，从而压缩小碟形弹簧，使得双头滚珠座与调节杆的端面齿脱开，双头滚珠座转动，使得该基础制动装置具备磨耗补偿功能；

制动时将进油腔的油压卸掉，大碟形弹簧释放弹力推动活塞，活塞带动调节杆向左运动，由于双头滚珠座与调节杆通过端面齿接触，无法发生转动，使得调节杆带动双头滚珠座、推力螺纹杆、推盘、制动闸片向左运动；制动闸片与制动盘接触产生夹紧力从而实施制动功能。

作为上述方案的优选，所述支撑架的侧壁上左右间隔设置有两个进油腔，所述活塞分两段，分别对应两个进油腔；右侧进油腔为常用制动腔，正常情况下，通过向常用制动腔充压及卸压实现缓解与制动功能；左侧进油腔为强制缓解腔，在常用制动腔失效时，用强制缓解腔代替，并实现相同的功能。

进一步，所述支撑架内过盈配合安装有铜套，铜套内同轴线滑动安装有跨接螺杆，跨接螺杆通过锥配合形式安装在齿轮箱上，齿轮箱与支撑架之间装有防尘套，固定跨接螺杆的端头使用锁紧螺母防脱。

更进一步，所述推盘与推力螺纹杆通过螺纹紧固，固定座与支撑架通过螺纹紧固。

更进一步，所述制动闸片与制动盘之间设置有回位弹簧，在制动缓解时，推动一侧的回位弹簧使制动闸片与制动盘之间有间隙。

其有益效果是：提供了一种满足狭小空间安装的液压浮动式被动制动装置，用于货运吊轨，通过降低液压方式释放弹簧机械力夹紧制动盘实现制动功能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的立体图。

图3是本发明中支撑架的滑动配合示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

如图1～3所示，一种货运吊轨用基础制动装置，主要由支撑架1、活塞2、小碟形弹簧4、滚珠座5、滚珠6、双头滚珠座7、调节杆8、大碟形弹簧9、缸盖10、调节螺母11、制动闸片12、推盘13、固定座14、矩形弹簧15、花键套16、推力螺纹杆17、铜套18、跨接螺杆19、防尘套20、制动盘21和回位弹簧22组成。

活塞2、小碟形弹簧4、滚珠座5、滚珠6、双头滚珠座7、调节杆8、大碟形弹簧9、固定座14、矩形弹簧15、花键套16和推力螺纹杆17安装在支撑架1与缸盖10围成的缸体内。

固定座14固定安装在支撑架1内，固定座14与支撑架1最好通过螺纹紧固。推力螺纹杆17的前端插入固定座14内并与位于缸体外的推盘13相连，最好是，推盘13与推力螺纹杆17通过螺纹紧固。推盘13的前端与制动闸片12相连。

在支撑架1的侧壁上设置有进油腔1a，在固定座14与支撑架1之间套装有活塞2。最好是，在支撑架1的侧壁上左右间隔设置有两个进油腔1a，活塞2分两段设置，分别对应两个进油腔1a。右边的进油腔1a为常用制动腔，左边的进油腔1a为强制缓解腔。右边的进油腔1a进油时，仅活塞2的右段右移。当右边的进油腔1a发生漏油时，通过左侧的强制缓解腔1a进油，活塞2整体右移，在活塞2的两段上均装有密封圈，通过密封圈形成两个独立的液压油腔。

活塞2的后部通过螺纹套装在调节杆8的前部，大碟形弹簧9套在调节杆8外，被压在活塞3与制动缸盖10之间。活塞2与调节杆8之间装有小碟形弹簧4、滚珠座5、滚珠6和双头滚珠座7，通过安装时压缩小碟形弹簧4产生弹力使双头滚珠座7与调节杆8接触两端面的端面齿脱开时才能发生相对转动，花键套16以花键形式套装在推力螺纹杆17的中部，推力螺纹杆17可相对花键套16滑动。双头滚珠座7通过螺纹套装在推力螺纹杆17的后部，最好是，推力螺纹杆17与双头滚珠座7之间通过梯形螺纹联接，双头滚珠座7转动能使推力螺纹杆17在轴向上移动。

矩形弹簧15与推力螺纹杆17过盈配合，花键套16与固定座14螺纹连接，支撑架1与固定座14通过螺纹紧固，活塞2与支撑架1间隙配合。

制动缓解时，向进油腔1a输入油压使活塞2向右运动，活塞2与调节杆8通过螺纹紧固，活塞2带动调节杆8、小碟形弹簧4、滚珠座5、滚珠6及双头滚珠座7一起向右运动。推力螺纹杆17与双头滚珠座7之间通过梯形螺纹联接，推力螺纹杆17在花键套16的限定下只能轴向运动，矩形弹簧15与推力螺纹杆17过盈配合的摩擦力大于小碟形弹簧4压缩时产生的弹力，当运动到矩形弹簧15右端面与花键套16端面接触时，推力螺纹杆17连同双头滚珠座7一起无法继续向右运动，从而压缩小碟形弹簧4，使得双头滚珠座7与调节杆8的端面齿脱开，双头滚珠座7转动，使得该基础制动装置具备磨耗补偿功能；

制动时将进油腔1a的油压卸掉，大碟形弹簧9释放弹力推动活塞2，活塞2带动调节杆8向左运动，由于双头滚珠座7与调节杆8通过端面齿接触，无法发生转动，使得调节杆8带动双头滚珠座7、推力螺纹杆17、推盘13、制动闸片12向左运动；制动闸片12与制动盘接触产生夹紧力从而实施制动功能。

最好是，支撑架1内过盈配合安装有铜套18，铜套18内同轴线滑动安装有跨接螺杆19，跨接螺杆19通过锥配合形式安装在齿轮箱3上，齿轮箱3与支撑架1之间装有防尘套20，固定跨接螺杆19的端头使用锁紧螺母防脱。

由于制动闸片12在使用过程中会有磨损，在缸体的尾部设置有调节螺母11，通过拧入调节螺母11，使双头滚珠座与调节杆的端面齿脱开，转动调节杆右端的六角头部分，来调节制动闸片12的相对位置，用以更换磨耗到限的制动闸片。

制动闸片12与制动盘21之间设置有回位弹簧22，在制动缓解时，推动一侧的回位弹簧使制动闸片与制动盘之间有间隙。

具体实施时，在车轮轴向上设有左、右两个基础制动装置，解决了在狭小空间上制动力不足的问题；基础制动装置的安装方向朝下且被车轮轮毂包在内部，解决了传统的安装方式朝上及安装空间狭小的问题；基础制动装置与外部联接方式为锥孔联接且该装置为浮动式结构，与传统的螺栓联接方式的基础制动装置相比，减少了托架这个零件，实现了轻量化及结构简单化；基础制动装置的工作腔有常用制动腔(主进油腔)及强制缓解腔(辅助进油腔)，实现了行车制动与驻车制动腔合二为一，在满足制动力要求的基础上解决了安装空间问题；传统结构的液压制动器内部蜗轮蜗杆结构的螺纹头在靠近制动闸片侧，本装置的螺纹头设置在远离制动闸片侧，在满足制动功能、磨耗自动补偿功能、自动回位功能、手动调节回位功能的前提下，解决了安装空间问题。

该基础制动装置充分利用碟形弹簧、螺纹、花键、端面齿的特性，达成了制动功能、磨耗自动补偿功能、自动回位功能及手动调节回位功能。通过锥孔配合、销轴滑动配合实现了浮动钳结构，将制动力通过制动闸片均匀作用在制动盘上。

基础制动装置用于重载低速货运动吊轨转向架，对货运吊轨实施制动功能，是一种液压浮动式被动制动装置，在轮辋内安装，占用的安装空间小；使用碟形弹簧代替了圆柱弹簧，既满足了紧急制动减速度也节约了安装空间。基础制动装置的分为两个控制腔——常用制动腔(冲压缓解、减压制动)、强制缓解腔(手动操作达到缓解制动力的目的)，实现了行车制动与驻车制动合二为一。简化了制动器结构：利用花键结构，使推力螺纹杆在运动过程中不发生转动；通过滚珠实现了双头滚珠座的转动；采用梯形螺纹结构实现双头滚珠座与推力螺纹杆在轴向上的平稳运动；矩形弹簧与推力螺纹杆过盈配合，形成防退机构，实现基础装置磨耗自动补偿功能；采用端面齿，使双头滚珠座在制动工况下不会与调节杆发生相对转动；通过转动调节螺母使双头滚珠座的端面齿与调节杆端面齿脱开，调节双头滚珠座的六角头，实现手动调节闸片与制动盘间隙的功能。

Claims (5)

1.一种货运吊轨用基础制动装置，包括支撑架(1)、缸盖(10)、制动闸片(12)和推盘(13)，其特征在于：在所述支撑架(1)与缸盖(10)围成的缸体内安装有活塞(2)、小碟形弹簧(4)、滚珠座(5)、滚珠(6)、双头滚珠座(7)、调节杆(8)、大碟形弹簧(9)、固定座(14)、矩形弹簧(15)、花键套(16)和推力螺纹杆(17)，所述固定座(14)固定安装在支撑架(1)内，推力螺纹杆(17)的前端插入固定座(14)内并与位于缸体外的推盘(13)相连，推盘(13)的前端与制动闸片(12)相接触，在支撑架(1)的侧壁上设置有进油腔(1a)，在固定座(14)与支撑架(1)之间套装有活塞(2),活塞(2)的后部通过螺纹套装在调节杆(8)的前部，大碟形弹簧(9)套在调节杆(8)外，活塞(2)与调节杆(8)之间装有小碟形弹簧(4)、滚珠座(5)、滚珠(6)和双头滚珠座(7)，通过安装时压缩小碟形弹簧(4)产生弹力使双头滚珠座(7)与调节杆(8)接触两端面的端面齿脱开时才能发生相对转动，花键套(16)以花键形式套装在推力螺纹杆(17)的中部，推力螺纹杆(17)可相对花键套(16)滑动，双头滚珠座(7)套装在推力螺纹杆(17)的后部，且推力螺纹杆(17)与双头滚珠座(7)之间通过梯形螺纹联接，矩形弹簧(15)与推力螺纹杆(17)过盈配合，花键套(16)与固定座(14)螺纹连接；

制动缓解时，向进油腔(1a)输入油压使活塞(2)向右运动，活塞(2)带动调节杆(8)、小碟形弹簧(4)、滚珠座(5)、滚珠(6)及双头滚珠座(7)一起向右运动，而推力螺纹杆(17)在花键套(16)的限定下只能轴向运动，矩形弹簧(15)与推力螺纹杆(17)过盈配合的摩擦力大于小碟形弹簧(4)压缩时产生的弹力，当运动到矩形弹簧(15)右端面与花键套(16)端面接触时，推力螺纹杆(17)连同双头滚珠座(7)一起无法继续向右运动，从而压缩小碟形弹簧(4)，使得双头滚珠座(7)与调节杆(8)的端面齿脱开，双头滚珠座(7)转动，使得该基础制动装置具备磨耗补偿功能；

制动时将进油腔(1a)的油压卸掉，大碟形弹簧(9)释放弹力推动活塞(2)，活塞(2)带动调节杆(8)向左运动，由于双头滚珠座(7)与调节杆(8)通过端面齿接触，无法发生转动，使得调节杆(8)带动双头滚珠座(7)、推力螺纹杆(17)、推盘(13)、制动闸片(12)向左运动；制动闸片(12)与制动盘(21)接触产生夹紧力从而实施制动功能。

2.根据权利要求1所述的货运吊轨用基础制动装置，其特征在于：所述支撑架(1)的侧壁上左右间隔设置有两个进油腔(1a)，所述活塞(2)分两段，分别对应两个进油腔(1a)；右侧进油腔(1a)为常用制动腔，正常情况下，通过向常用制动腔充压及卸压实现缓解与制动功能；左侧进油腔(1a)为强制缓解腔，在常用制动腔失效时，用强制缓解腔代替，并实现相同的功能。

3.根据权利要求1或2所述的货运吊轨用基础制动装置，其特征在于：所述支撑架(1)内过盈配合安装有铜套(18)，铜套(18)内同轴线滑动安装有跨接螺杆(19)，跨接螺杆(19)通过锥配合形式安装在齿轮箱(3)上，齿轮箱(3)与支撑架(1)之间装有防尘套(20)，固定跨接螺杆(19)的端头使用锁紧螺母防脱。

4.根据权利要求1所述的货运吊轨用基础制动装置，其特征在于：所述推盘(13)与推力螺纹杆(17)通过螺纹紧固，固定座(14)与支撑架(1)通过螺纹紧固。

5.根据权利要求3所述的货运吊轨用基础制动装置，其特征在于：所述制动闸片(12)与制动盘(21)之间设置有回位弹簧(22)。