CN108482415A - 变轨距转向架用刚性随动机构及制动夹钳单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变轨距转向架用刚性随动机构及制动夹钳单元，所述刚性随动机构包括随动连接件、安装于随动连接件上的找准定位装置和至少两个相互平行的固定件，随动连接件与固定件滑动配合安装，找准定位装置与第一固定件接触连接；随动连接件的两支臂上分别安装有接触滑动件；所述制动夹钳单元包括安装支架和安装于安装支架上的制动执行机构，还包括刚性随动机构，随动连接件与制动执行机构配合安装，找准定位装置与安装支架紧密贴合，固定件固定安装在安装支架上。本发明能够跟随车轮一同变换位置，在目标轨距位置上自动找准定位，实现位置的变化。

Description

变轨距转向架用刚性随动机构及制动夹钳单元

技术领域

本发明属于轨道车辆制动技术领域，涉及轨道车辆制动装置，具体地说，涉及一种变轨距转向架用刚性随动机构及制动夹钳单元。

背景技术

在轨道交通领域的基础制动装置中，盘型制动装置一般称为制动夹钳单元，制动夹钳单元主要包含两种结构，分别为三点式安装结构和紧凑式四点安装结构。上述制动夹钳单元结构有一个共同的特点，均采用吊装位置固定，制动夹钳单元安装后相对转向架固定，该种制动夹钳单元已经在国内外大量使用，使用时整个制动夹钳单元和制动盘的位置相对位移基本没有变化。

随着世界国际化的发展，接轨世界的发展要求，各国之间的铁路联系逐渐密切，由于个国家存在轨距的差异，为铁路的营运带来极大的不便。变轨距转向架解决了轨距不同的难题，该种转向架无需乘客换乘即可实现不同国家、不同轨距的铁路线路运行。由于轨距的变化导致车轮距离发生了变化，对于车轮上的制动装置能否适应车轮的变化成为一个难题。日本为解决该项难题提出了浮动式制动夹钳单元，但由于轨距变化大，横向浮动间隙大，列车在高速运行下横向冲击加速度大，导致制动夹钳单元对车轮产生较大的冲击作用，这种冲击作用为列车的运行安全造成了隐患，导致列车运行的安全性差。

发明内容

本发明针对现有制动夹钳单元在轨距变化时存在的横向浮动间隙大、安全性差等上述问题，提供了一种变轨距转向架用刚性随动机构及制动夹钳单元，该刚性随动机构及制动夹钳单元能够跟随车轮一同变换位置，在目标轨距位置上自动找准定位，实现位置的变化。

为了达到上述目的，本发明提供了一种刚性随动机构，包括随动连接件、安装于所述随动连接件上的找准定位装置和至少两个相互平行的固定件，所述随动连接件与所述固定件滑动配合安装，所述找准定位装置与第一固定件接触连接；所述随动连接件的两支臂上分别安装有接触滑动件。

优选的，所述找准定位装置包括依次顺序连接的端盖、定位弹簧和钢珠，所述第一固定件上设有两个与钢珠配合的定位孔。

进一步的，所述随动连接件上设有安装孔，所述端盖、定位弹簧和钢珠均安装于所述安装孔内。

进一步的，所述随动连接件上设有滑动孔，所述滑动孔与所述固定件配合安装。

进一步的，所述接触滑动件与所述随动连接件之间安装有高速轴承。

为了达到上述目的，本发明另提供了一种变轨距转向架用制动夹钳单元，包括安装支架和安装于安装支架上的制动执行机构，还包括上述刚性随动机构，所述随动连接件与所述制动执行机构配合安装，所述找准定位装置与所述安装支架紧密贴合，所述固定件固定安装在所述安装支架上。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

(1)本发明提供的刚性随动机构，结构简单，灵活性高，可以自由随车轮移动，一同变换位置，并在目标轨距位置上自动找准定位，没有连接机构等可能产生故障的零部件，可靠性高，可适用于多种型式的制动夹钳单元。

(2)本发明提供的刚性随动机构，设有找准定位装置，当移动至另一个轨距位置时，通过找准定位装置自动找准定位，实现位置的变化，确保准确变轨定位，使刚性随动机构与车轮对称，减少了运行过程变位轴向上的窜动，避免高速转动的车轮对刚性随动机构造成影响。

(3)本发明提供的刚性随动机构，接触滑动件与随动连接体之间安装有高速轴承，接触滑动件与随动连接体之间通过高速轴承相对转动，避免与高速运行的车轮偶尔接触时被车轮转动的力损坏，降低滑块的磨损，确保长时间使用刚性随动机构变位的准确性。

(4)本发明提供的制动夹钳单元，采用刚性随动机构，结构简单，灵活性高，可自由随车轮移动，可靠性高；通过找准定位装置自动找准定位，确保制动夹钳单元变轨前后均在设定位置，避免高速主动的车轮对刚性随动机构造成影响，并且制动夹钳单元相对于制动盘的中心可以左右对称，缓解状态下可以使得闸片与制动盘的间隙相等，避免闸片和制动盘单侧一直接触的状态。

附图说明

图1为本发明刚性随动机构的结构简图。

图2为本发明刚性随动机构的三维结构图。

图3为本发明找准定位装置的爆炸图。

图4为本发明图3的局部放大图。

图5a为本发明变轨前刚性随动机构与车轮未接触时的状态图。

图5b为本发明刚性随动机构与车轮刚接触时的状态图。

图5c为本发明变轨过程中刚性随动机构开始随动时的状态图。

图5d为本发明变轨过程中刚性随动机构接近下一定位位置进入自动找准定位的状态图。

图5e为本发明刚性随动机构自动找准定位、对中后完成变轨后的定位状态图。

图6、图7为本发明变轨距转向架用制动夹钳单元的结构图。

图8为本发明直推式制动执行机构的结构简图。

图9为本发明内部放大式制动执行机构的结构简图。

图中，1、随动连接件，101、安装孔，2、找准定位装置，201、端盖，202、定位弹簧，203、钢珠，3、第一固定件，301、第一定位孔，302、第二定位孔，4、第二固定件，501、第一接触滑动件，502、第二接触滑动件，6、高速轴承，7、车轮，8、刚性随动机构，9、安装支架，10、制动执行机构。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1、图2，本发明一实施例提供了一种刚性随动机构，包括随动连接件1、安装于所述随动连接件1上的找准定位装置2和两个相互平行的固定件，所述固定件分别表示为第一固定件3和第二固定件4，所述随动连接件1分别与所述第一固定件3和所述第二固定件4滑动配合安装，所述找准定位装置2与所述第一固定件1接触连接；所述随动连接件1的前两支臂上分别安装有接触滑动件，所述接触滑动件在车轮变轨距过程中与车轮7接触，所述接触滑动件分别表示为第一接触滑动件5和第二接触滑动件6。

参见图3、图4，上述刚性随动机构中，所述找准定位装置2包括依次顺序连接的端盖201、定位弹簧202和钢珠203，所述第一固定件3上设有两个与钢珠203配合的定位孔，分别表示为第一定位孔301和第二定位孔302。钢珠203在定位弹簧202的弹簧力作用下压紧第一固定件3，当随动连接件1移动至设定位置时，钢珠203会从第一定位孔301(或第二定位孔302)落入第二定位孔302(或第一定位孔301)中心位置，在定位弹簧202的弹簧力作用下限制随动连接件1的横向移动；同时，当随动连接件1移动至设定位置附近，钢珠203刚进入第一定位孔301或第二定位孔302时，定位弹簧202的弹簧力压紧钢珠203，钢珠会有向第一定位孔301或第二定位孔302中心位置移动的趋势，此时，钢珠203与第一定位孔301或第二定位孔302斜面相互作用产生横向移动力，可促进随动连接体移动至设定位置。

继续参见图3、图4，所述随动连接件1上设有安装孔101，所述端盖201、定位弹簧202和钢珠203均安装于所述安装孔101内。使刚性随动连接机构结构紧凑，便于找准定位装置与第一固定件相互作用实现准确找准定位。

为了实现随动连接件与所述第一固定件之间、所述随动连接件与所述第二固定件之间的滑动安装，作为上述刚性随动机构一优选设计，所述随动连接件1的上端设有滑动孔，包括第一滑动孔和第二滑动孔，所述第一滑动孔与所述第一固定件3配合安装，所述第二滑动孔与所述第二固定件4配合安装。作为优选设计，所述第一固定件3和所述第二固定件4均为滑杆结构。

为了避免随动连接件与高速运行的车轮偶尔接触时造成随动连接件损伤，同时降低第一接触滑动件5和第二接触滑动件6的磨损，保证长时间刚性随动机构变位的准确性，所述第一接触滑动件5与所述随动连接件1之间、第二接触滑动件6与所述随动连接件1之间均安装有高速轴承。通过高速轴承使第一接触滑动件5与随动连接件1之间、第二接触滑动件6与随动连接件1之间分别进行相对转动，从而确保刚性随动机构不会被车轮转动的力损坏，降低接触滑动件的磨损。作为优选设计，所述第一接触滑动件5和第二接触滑动件6均采用滑块或者万向轮，所述高速轴承为Dmn值超过1.0x106mm.r/mi n的滚动轴承。

作为上述刚性随动机构的优选设计，所述随动连接件1为随动连接架或随动连接板，还可以采用其他具有连接作用的连接体。

变轨过程中刚性随动机构的动作过程参见图5a-5e。

参见图5a，变轨前刚性随动机构与车轮未接触过程。第一接触滑动件5与车轮7之间的间隙为s1，第二接触滑动件6与车轮7之间的间隙为s2，找准定位装置2配合在第一固定件3右侧的第一定位孔301中。

参见图5b，变轨至刚性随动机构与车轮刚接触过程。车轮7如图中箭头方向移动，第二接触滑动件6与车轮7之间的间隙变为0，第一接触滑动件5与车轮7之间的间隙变为s1+s2，此时，刚性随动机构尚未移动，找准定位装置2也尚未移动；车轮7继续移动，随动连接件1、第一接触滑动件5、第二接触滑动件6保持固定一起移动，找准定位装置2从第一定位孔301中缓慢移出，此时还尚未完全解除定位，直到找准定位装置2完全从第一定位孔301中移出。

参见图5c，变轨过程，解除定位，刚性随动机构开始随动。车轮7如图中箭头方向移动，找准定位装置2完全从第一定位孔301中移出，随动连接件1、第一接触滑动件5、第二接触滑动件6保持固定随车轮7一起移动，第一接触滑动件5与车轮7之间的间隙保持在s1+s2，第二接触滑动件6与车轮7之间的间隙保持在0，找准定位装置2在定位弹簧202的推动下始终与第一固定件3紧贴滑动。

参见图5d，变轨过程，刚性随动机构接近下一定位位置，进入自动找准定位状态。车轮7到达变轨位置后，不再移动，此时，车轮7与第二接触滑动件6还在接触状态，找准定位装置2进入第一固定件3的第二定位孔302，在定位弹簧202的推动下，找准定位装置2和第二定位孔302会给刚性随动机构施加一个与变轨方向相同的力，在该力的作用下刚性随动机构继续向变轨方向移动。

参见图5e，刚性随动机构自动找准定位、对中后完成变轨后的定位状态。在找准定位装置2和第二定位孔302共同施加的推力作用下，刚性随动机构继续向变轨方向移动，直到找准定位装置2完全进入第二定位孔302中，此时刚性随动机构完成定位、对中，进入设定装置，实现吊装装置的变化。

参见图6、图7，本发明一实施例，提供了一种变轨距转向架用制动夹钳单元，包括安装支架9和安装于安装支架9上的制动执行机构10，还包括上述刚性随动机构8，所述随动连接件1的下端与所述制动执行机构10配合安装，所述找准定位装置2与所述安装支架9紧密贴合，所述第一固定件3和所述第二固定件4固定安装在所述安装支架9上。

上述制动夹钳单元中，安装支架的主要作用是承载制动夹钳单元其他机构，此外，制动夹钳单元通过安装支架与转向架装配在一起。

上述制动夹钳单元中，所述制动执行机构10可以采用多种形式，以下以目前铁路基础制动装置中普遍使用的两种制动机构进行说明。

参见图8，一种直推式制动机构，该机构通过气缸或液压缸产生推理F，推力通过两侧杠杆传递到制动闸片F2。

参见图9，一种内部放大式制动执行机构，该机构制动缸产生推力F0讲过杠杆放大机构放大并传递到L3、L4杆上，并在Y轴方向上产生位移，F5推动L6、L7杆转动，使闸片与制动盘贴合输出制动力。

本发明上述制动夹钳单元采用刚性随动机构，可以跟随车轮一桶变化换位置，在目标轨距位置上自动找准定位。当列车进入变轨线路时，该制动夹钳单元可以自由跟随车轮移动，当移动至另一个轨距位置时，自动找准定位，实现位置的变化。

变轨过程中制动夹钳单元的动作过程与变轨过程中刚性随动机构的动作过程相同，此处不再赘述。

作为上述实施例的延伸，所述固定件不限于2个，还可以设置3个、4个或更多，具体根据实际情况进行设定。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种刚性随动机构，其特征在于，包括随动连接件、安装于所述随动连接件上的找准定位装置和至少两个相互平行的固定件，所述随动连接件与所述固定件滑动配合安装，所述找准定位装置与第一固定件接触连接；所述随动连接件的两支臂上分别安装有接触滑动件。

2.如权利要求1所述的刚性随动机构，其特征在于，所述找准定位装置包括依次顺序连接的端盖、定位弹簧和钢珠，所述第一固定件上设有两个与钢珠配合的定位孔。

3.如权利要求2所述的刚性随动机构，其特征在于，所述随动连接件上设有安装孔，所述端盖、定位弹簧和钢珠均安装于所述安装孔内。

4.如权利要求1所述的刚性随动机构，其特征在于，所述随动连接件上设有滑动孔，所述滑动孔与所述固定件配合安装。

5.如权利要求1至4任意一项所述的刚性随动机构，其特征在于，所述接触滑动件与所述随动连接件之间安装有高速轴承。

6.一种变轨距转向架用制动夹钳单元，包括安装支架和制动执行机构，所述制动执行机构安装于所述安装支架上，其特征在于，还包括如权利要求1至5任意一项所述的刚性随动机构，所述随动连接件与所述制动执行机构配合安装，所述找准定位装置与所述安装支架紧密贴合，所述固定件固定安装在所述安装支架上。