CN109094604A - 停放制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种停放制动装置，包括：主制动缸体，具有主制动腔及能轴向移动的设置在所述主制动腔中的主活塞，所述主活塞的一侧连接有能穿出所述主制动缸体的活塞杆，所述主活塞的另一侧连接有丝杠副；停放制动缸体，具有停放制动腔及能轴向移动的设置在所述停放制动腔中的停放活塞，所述停放活塞的一侧连接有停放拉杆，所述停放活塞的另一侧与所述停放制动缸体之间连接有弹性件，所述停放拉杆的端部能与所述丝杠副卡设或分离。本发明的停放制动装置，能实现轨道交通车辆的停放制动功能，其结构简单，体积较小。

Description

停放制动装置

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆的制动控制技术领域，尤其涉及一种停放制动装置。

背景技术

在一些工况下，轨道交通车辆需要使用停放制动功能。该功能一旦应用，可保证列车在一个相对长的时间里实现制动，而不论这段时间内整车或制动系统是否被激活。

目前的轨道交通车辆的停放制动功能是通过弹簧储能式停放制动缸实现的。该弹簧储能式停放制动缸与主制动缸装配在一起，各配备一条气路。在列车正常运行时，制动由主制动缸完成，其连接管路的压力变化控制着主制动缸的输出力变化；同时弹簧储能式停放制动缸内充有一定压力的压缩空气，保证弹簧被压缩到停放制动的非施加位置。在列车需要施加停放制动时，排出停放制动缸的压缩空气，停放制动弹簧力会随着压缩空气的排出而输出，从而实现停放制动功能。

该现有技术的弹簧储能式停放制动缸需要更长的传力路径，其结构复杂，机械效率低，从而导致体积较大、重量较重，且模块化程度低，维护操作复杂，产品可维护性较差，全寿命周期成本较高。另一方面，该弹簧储能式停放制动缸需要依靠弹簧储能后的释放来实现停放制动功能，其消耗的压缩空气多，能耗大。

发明内容

本发明的目的是提供一种停放制动装置，能实现轨道交通车辆的停放制动功能，其结构简单，体积较小。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供了一种停放制动装置，包括：

主制动缸体，具有主制动腔及能轴向移动的设置在所述主制动腔中的主活塞，所述主活塞的一侧连接有能穿出所述主制动缸体的活塞杆，所述主活塞的另一侧连接有丝杠副；

停放制动缸体，具有停放制动腔及能轴向移动的设置在所述停放制动腔中的停放活塞，所述停放活塞的一侧连接有停放拉杆，所述停放活塞的另一侧与所述停放制动缸体之间连接有弹性件，所述停放拉杆的端部能与所述丝杠副卡设或分离。

在本发明的实施方式中，所述主制动缸体上设有进气口，所述主制动腔通过所述主活塞分割为第一腔和第二腔，所述进气口与所述第二腔相连通，所述活塞杆位于所述第一腔内，所述丝杠副位于所述第二腔内。

在本发明的实施方式中，在所述停放拉杆的端部与所述丝杠副相分离的状态下，通过所述进气口向所述第二腔内通入压缩空气，所述主活塞的活塞杆自所述第一腔内伸出；在所述第二腔内的压缩空气自所述进气口排出的状态下，所述主活塞的活塞杆缩回至所述第一腔内。

在本发明的实施方式中，在所述停放拉杆的端部与所述丝杠副相卡设的状态下，通过所述进气口向所述第二腔内通入压缩空气，所述主活塞的活塞杆自所述第一腔内伸出；在所述第二腔内的压缩空气自所述进气口排出的状态下，所述主活塞的活塞杆保持于自所述第一腔内伸出的状态。

在本发明的实施方式中，所述停放制动缸体设有进风口，所述停放制动腔通过所述停放活塞分割为第三腔和第四腔，所述进风口与所述第三腔相连通，所述停放拉杆位于所述第三腔内，所述弹性件位于所述第四腔内。

在本发明的实施方式中，所述丝杠副包括连接在所述主活塞另一侧的丝杠及螺纹连接在所述丝杠上的棘轮螺母，所述停放拉杆的端部设有棘舌，所述棘舌能与所述棘轮螺母卡设或分离。

在本发明的实施方式中，所述主制动缸体具有主缸体外壳及密封连接在所述主缸体外壳上的主缸体端盖，所述停放制动缸体具有停放缸体外壳，所述停放缸体外壳与所述主缸体端盖之间设有密封垫圈，所述停放拉杆穿设于所述密封垫圈，所述停放拉杆的端部位于所述主缸体端盖内。

在本发明的实施方式中，所述主缸体端盖内连接有第一轴承和第二轴承，所述棘轮螺母夹设在所述第一轴承和所述第二轴承之间。

在本发明的实施方式中，所述停放拉杆穿出所述停放制动缸的端部连接有操作件。

在本发明的实施方式中，所述主活塞的移动方向与所述停放活塞的移动方向相垂直。

本发明的停放制动装置的特点及优点是：本发明的停放制动装置利用主制动缸体的力作为停放制动力的来源，通过棘轮螺母的棘齿与棘舌的锁闭关系与主制动缸体的状态相配合实现停放制动功能。本发明的结构简单、产品体积小且重量有所减轻，所占空间体积相较现有技术可缩小约20％，产品重量减轻约30％。本发明的停放制动装置，由于重量减轻，会引起相应轨道列车的能耗下降。另外，本发明可维护性提高，产品零部件个数减少约30％，简化了产品维护工艺，利于产品维护工作。本发明的停放制动装置，由于产品结构得到了优化，零件数量大幅减少，对于组装过程的要求降低，节约了生产制造成本；另一方面，加之可维护性的提高，产品全寿命周期成本得以降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的停放制动装置的结构示意图。

图2为图1中的X部放大图。

图3为本发明的停放制动装置处于施加常用制动状态的结构示意图。

图4为本发明的停放制动装置的停放制动缸体处于排风状态的结构示意图。

图5为图4中的Y部放大图。

图6为本发明的停放制动装置处于施加停放制动状态的结构示意图。

图7为本发明的停放制动装置处于停放制动施加完成状态的结构示意图。

图8为本发明的停放制动装置处于停放制动缓解状态的结构示意图。

附图标号说明：1、主制动缸体；11、主制动腔；111、第一腔；112、第二腔；12、主活塞；121、活塞杆；13、丝杠副；131、丝杠；132、棘轮螺母；133、棘齿；14、主缸体外壳；15、主缸体端盖；16、进气口；17、第一轴承；18、第二轴承；19、密封垫圈；2、停放制动缸体；21、停放制动腔；211、第三腔；212、第四腔；22、停放活塞；221、停放拉杆；222、弹性件；223、棘舌；224、操作件；23、停放缸体外壳；24、进风口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种停放制动装置，包括主制动缸体1和停放制动缸体2，其中：主制动缸体1具有主制动腔11及能轴向移动的设置在所述主制动腔11中的主活塞12，所述主活塞12的一侧连接有能穿出所述主制动缸体1的活塞杆121，所述主活塞12的另一侧连接有丝杠副13；停放制动缸体2具有停放制动腔21及能轴向移动的设置在所述停放制动腔21中的停放活塞22，所述停放活塞22的一侧连接有停放拉杆221，所述停放活塞22的另一侧与所述停放制动缸体2之间连接有弹性件222，所述停放拉杆221的端部能与所述丝杠副13卡设或分离。

具体是，主制动缸体1具有主缸体外壳14及密封连接在主缸体外壳14上的主缸体端盖15，主活塞12位于主缸体外壳14内；在本发明中，主制动缸体1上设有进气口16，该主制动缸体1的主制动腔11通过主活塞12分割为第一腔111和第二腔112，该进气口16与第二腔112相连通，该活塞杆121位于第一腔111内，该丝杠副13位于第二腔112内。

在本发明中，该丝杠副13包括连接在主活塞12另一侧的丝杠131及螺纹连接在丝杠131上的棘轮螺母132，在本实施例中，在主缸体端盖15内连接有第一轴承17和第二轴承18，该棘轮螺母132夹设在第一轴承17和第二轴承18之间，丝杠131穿设在第一轴承17和第二轴承18中。该第一轴承17和第二轴承18不但能起到支撑丝杠131且降低丝杠131在旋转过程中的摩擦系数，同时，该第一轴承17和第二轴承18还能在一些情况下为棘轮螺母132承受一定的载荷力。

停放制动缸体2具有停放缸体外壳23，停放活塞22位于停放缸体外壳23内；在本发明中，该停放制动缸体2上设有进风口24，该停放缸体外壳23的停放制动腔21通过停放活塞22分割为第三腔211和第四腔212，该进风口24与第三腔211相连通。在本发明中，该弹性件222可为压缩弹簧，其位于第四腔212内，该弹性件222连接在停放活塞22与停放制动缸体2的内壁之间；停放拉杆221位于第三腔211内，其一端连接于停放活塞22，其另一端设有棘舌223。

在本发明中，在棘轮螺母132的外圆周上设有多个棘齿133，该棘舌223能与棘轮螺母132上的棘齿133卡设配合。在本实施例中，该棘轮螺母132上的该些棘齿133的齿尖朝向棘轮螺母132的顺时针方向设置，该棘舌223能卡入两两相邻的棘齿133之间，且在该棘轮螺母132逆时针旋转的状态下，卡入两两相邻的棘齿133之间的棘舌223不会限制棘轮螺母132的逆时针旋转，而在该棘轮螺母132顺时针旋转的状态下，卡入两两相邻的棘齿133之间的棘舌223会限制棘轮螺母132的顺时针旋转。

在本发明的实施例中，主制动缸体1和停放制动缸体2可分体设置，只要保证停放制动缸体2的停放拉杆221与主制动缸体1之间的密封紧实牢固即可；在本发明的另一实施例中，如图1至图7所示，该停放制动缸体2的停放缸体外壳23连接在主缸体端盖15的一侧，在可行的实施例中，停放缸体外壳23与主缸体端盖15可一体成型，在停放缸体外壳23与主缸体端盖15之间设有密封垫圈19，通过该密封垫圈19实现停放缸体外壳23与主缸体端盖15的隔离，该停放拉杆221穿设于密封垫圈19，且该停放拉杆221穿出密封垫圈19的端部位于主缸体端盖15内。在本发明中，该主活塞12的移动方向与停放活塞22的移动方向相垂直。

在本发明的实施方式中，在停放拉杆221的端部与丝杠副13相分离的状态下，通过进气口16向第二腔112内通入压缩空气，主活塞12的活塞杆121自第一腔111内伸出；在第二腔112内的压缩空气自进气口16排出的状态下，主活塞12的活塞杆121缩回至第一腔111内。

进一步的，在停放拉杆221的端部与丝杠副13相卡设的状态下，通过进气口16向第二腔112内通入压缩空气，主活塞12的活塞杆121自第一腔111内伸出；在第二腔112内的压缩空气自进气口16排出的状态下，主活塞12的活塞杆121保持于自第一腔111内伸出的状态。

具体的，如图1所示，本发明的停放制动装置处于制动缓解状态。在此状态下，该主制动缸体1内无压力，主活塞12在外部复原弹簧(未绘制出)的作用下保持较高位置，也即，其活塞杆121位于第一腔111内处于未伸出的状态。此时，通过停放制动缸体2的进风口24向停放制动腔21的第三腔211内充入一定压力的压缩空气，以推动停放活塞22朝向压缩弹性件222的方向移动，此时，停放拉杆221的棘舌223与棘轮螺母132的棘齿133处于脱开的状态，如图2所示。

如图3所示，本发明的停放制动装置处于施加常用制动时的状态。当施加常用制动时，停放制动缸体2的进风口24保持一定压力的压缩空气，停放活塞22保持被推动以压缩弹性件222的位置，此时，停放拉杆221的棘舌223与棘轮螺母132的棘齿133处理脱开的状态。然后，通过主制动缸体1的进气口16向第二腔112充入一定压力的压缩空气，以将主活塞12的活塞杆121推出，此时处于施加制动的功能。因棘轮螺母132在主活塞12的轴向方向上被第一轴承17和第二轴承18限制了移动，在主活塞12的活塞杆121被推出的过程中，由于棘舌223和棘齿133脱离，棘轮螺母132在丝杠131的带动下会沿着丝杠131的轴线旋转(在图2中为逆时针旋转)。若主制动缸体1通过进气口16排风，空气压力降为大气压，则制动缓解，主活塞12在弹簧的作用下复位，同时棘轮螺母132反方向旋转。

如图4所示，若要对本发明的停放制动装置施加停放制动，首先，通过进风口24对停放制动缸体2内的停放制动腔21排风，使停放制动腔21内的压力降为大气压。然后，停放活塞22在弹性件222的作用下向左移动，以推动棘舌223与棘轮螺母132的棘齿133咬合，如图5所示。在这种状态下，棘轮螺母132的顺时针旋转被限制，而逆时针旋转可实现。

如图6所示，本发明的停放制动装置处于施加停放制动状态。在停放制动缸体2的停放制动腔21保持无风的状态下，停放拉杆221的棘舌223和棘轮螺母132的棘齿133保持咬合。此时向主制动腔11内充入一定压力的压缩空气，以推动主活塞12的活塞杆121伸出主制动缸体1。如前所述，主活塞12在向下移动的过程中会带动棘轮螺母132在图5所示的逆时针方向转动，转动过程中棘轮螺母132的棘齿133会连续地推动棘舌223，而棘舌223在弹性件222的作用下也会连续地与棘轮螺母132的棘齿133接触。当主活塞12达到稳定状态时，棘轮螺母132不再旋转，此时通过进气口16排出主制动腔11内的压缩空气，主活塞12在外部载荷的作用下有复位的趋势，然而由于棘轮螺母132的棘齿133和棘舌223咬合，棘轮螺母132无法顺时针旋转，丝杠131被棘轮螺母132限制了向上移动的趋势，故主活塞12无法复位，保持在图7所示的状态，此时停放制动功能施加。

如图8所示，本发明的停放制动装置，当需要缓解停放制动时，通过停放制动缸体2的进风口24对停放制动腔21充风，推动停放活塞22压缩弹性件222，此时棘轮螺母132的棘齿133与停放拉杆221的棘舌223脱离。待二者脱离后，棘轮螺母132的顺时针方向转动不再受到约束，棘轮螺母132在主活塞12的复原力作用下，通过丝杠131的作用发生转动，同时丝杠131和主活塞12复位，停放制动得以缓解。

同理，在需要缓解停放制动时，本发明的停放制动装置也可以通过操作与停放拉杆221相连的操作件224，例如，该操作件224可为拉环或手柄，拉动停放拉杆221，使得棘轮螺母132的棘齿133和棘舌223脱开，棘轮螺母132旋转，停放制动缓解。

本发明的停放制动装置，利用主制动缸体1的力作为停放制动力的来源，通过棘轮螺母132的棘齿133与棘舌223的锁闭关系与主制动缸体1的状态相配合实现停放制动功能。本发明的结构简单、产品体积小且重量有所减轻，所占空间体积相较现有技术可缩小约20％，产品重量减轻约30％。本发明的停放制动装置，由于重量减轻，会引起相应轨道列车的能耗下降。另外，本发明可维护性提高，产品零部件个数减少约30％，简化了产品维护工艺，利于产品维护工作。本发明的停放制动装置，由于产品结构得到了优化，零件数量大幅减少，对于组装过程的要求降低，节约了生产制造成本；另一方面，加之可维护性的提高，产品全寿命周期成本得以降低。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种停放制动装置，其特征在于，包括：

主制动缸体，具有主制动腔及能轴向移动的设置在所述主制动腔中的主活塞，所述主活塞的一侧连接有能穿出所述主制动缸体的活塞杆，所述主活塞的另一侧连接有丝杠副；

停放制动缸体，具有停放制动腔及能轴向移动的设置在所述停放制动腔中的停放活塞，所述停放活塞的一侧连接有停放拉杆，所述停放活塞的另一侧与所述停放制动缸体之间连接有弹性件，所述停放拉杆的端部能与所述丝杠副卡设或分离。

2.如权利要求1所述的停放制动装置，其特征在于，所述主制动缸体上设有进气口，所述主制动腔通过所述主活塞分割为第一腔和第二腔，所述进气口与所述第二腔相连通，所述活塞杆位于所述第一腔内，所述丝杠副位于所述第二腔内。

3.如权利要求2所述的停放制动装置，其特征在于，在所述停放拉杆的端部与所述丝杠副相分离的状态下，通过所述进气口向所述第二腔内通入压缩空气，所述主活塞的活塞杆自所述第一腔内伸出；在所述第二腔内的压缩空气自所述进气口排出的状态下，所述主活塞的活塞杆缩回至所述第一腔内。

4.如权利要求2所述的停放制动装置，其特征在于，在所述停放拉杆的端部与所述丝杠副相卡设的状态下，通过所述进气口向所述第二腔内通入压缩空气，所述主活塞的活塞杆自所述第一腔内伸出；在所述第二腔内的压缩空气自所述进气口排出的状态下，所述主活塞的活塞杆保持于自所述第一腔内伸出的状态。

5.如权利要求1所述的停放制动装置，其特征在于，所述停放制动缸体设有进风口，所述停放制动腔通过所述停放活塞分割为第三腔和第四腔，所述进风口与所述第三腔相连通，所述停放拉杆位于所述第三腔内，所述弹性件位于所述第四腔内。

6.如权利要求1所述的停放制动装置，其特征在于，所述丝杠副包括连接在所述主活塞另一侧的丝杠及螺纹连接在所述丝杠上的棘轮螺母，所述停放拉杆的端部设有棘舌，所述棘舌能与所述棘轮螺母卡设或分离。

7.如权利要求6所述的停放制动装置，其特征在于，所述主制动缸体具有主缸体外壳及密封连接在所述主缸体外壳上的主缸体端盖，所述停放制动缸体具有停放缸体外壳，所述停放缸体外壳与所述主缸体端盖之间设有密封垫圈，所述停放拉杆穿设于所述密封垫圈，所述停放拉杆的端部位于所述主缸体端盖内。

8.如权利要求7所述的停放制动装置，其特征在于，所述主缸体端盖内连接有第一轴承和第二轴承，所述棘轮螺母夹设在所述第一轴承和所述第二轴承之间。

9.如权利要求1所述的停放制动装置，其特征在于，所述停放拉杆穿出所述停放制动缸的端部连接有操作件。

10.如权利要求1所述的停放制动装置，其特征在于，所述主活塞的移动方向与所述停放活塞的移动方向相垂直。