CN109153391A - 用于转向架安装制动系统的碎屑清除闸瓦托 - Google Patents

Abstract

一种用于在铁路车辆中的侧框架安装制动系统内使用的碎屑清除闸瓦托。闸瓦托安装在制动梁的端部并包括制动瓦承载件、制动瓦以及闸瓦托延伸部，制动瓦承载件与闸瓦托相关联，制动瓦被固定至制动瓦承载件的面部，并且闸瓦托延伸部从制动瓦承载件的侧部延伸以将闸瓦托关联在铁路车辆的侧框架中的单元引导件内。闸瓦托延伸部包括构造为将侧框架中的单元引导件内的碎屑弄碎并从单元引导件中推出的第一和第二倾斜表面中的至少一个倾斜表面。侧框架内的碎屑的清除提高了铁路车辆的制动效率，因为减小了用于将制动瓦应用至车轮所需的力的大小。

Description

用于转向架安装制动系统的碎屑清除闸瓦托

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年5月11日提交的美国申请No.15/151,724的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于铁路制动系统在侧框架中的单元引导件内的梁固定的闸瓦托，更具体地说，本公开涉及具有构造为清除碎屑(其被困在单元引导件内并降低了制动效率)的闸瓦托延伸部的闸瓦托，还要更具体地说，本公开涉及与转向架安装制动系统一起使用的用于消除或减少单元引导件内的碎屑以产生更高效的制动的碎屑清除闸瓦托。

背景技术

转向架安装制动系统在铁路工业中是众所周知的，并且典型地包括一系列的力传递构件、杠杆以和连杆，这些部件的功能是使一组制动瓦抵着铁路车辆的车轮移动以实现轨道车辆的停止。转向架安装制动机构的实例包括由本发明的受让人瓦比泰克控股公司(WABTEC Holding Corp.)拥有的或系统。在这些系统中，每个转向架设有两个制动梁，以向转向架的两个车轴提供制动力。两个制动梁由至少一个制动缸致动，制动缸与压缩空气源(如安装在铁路车辆的车身上的空气存贮器)流体连通。

通常情况下，每个制动梁包括压缩梁，该压缩梁的末端联接至V形张力梁的端部。在压缩梁和/或V形张力梁的相反两末端处设有闸瓦托。每个闸瓦托包括适于接收可拆卸制动瓦的制动瓦承载件。制动机构在闸瓦托的端部处联接至铁路车辆的转向架。在操作中，具有压缩梁和V形张力梁的制动梁由闸瓦托延伸部悬置，该闸瓦托延伸部延伸到位于铁路转向架台架(bogie)的侧框架中的单元引导件中并在其内移动，以允许制动系统与转向架一起移动。

使用用于梁固定的单元引导件的任何转向架安装制动系统均易受诸如雪、冰、道砟(ballast)等碎屑堆积物的影响。单元引导件是开放的，以便允许制动梁自由地前后移动。在设计上，无法阻止碎屑积聚在单元引导件中。这种碎屑积聚可能对制动效率有害。需要设计一种具有消除碎屑堆积物并产生更高效的制动的延伸构件的闸瓦托。

发明内容

根据本公开的实施例，提供一种用于铁路车辆的安装在制动梁端部的碎屑消除闸瓦托。根据一个实施例，碎屑消除闸瓦托可以与转向架安装(truck mounted)制动系统一起使用以将制动系统安装在铁路车辆的侧框架中。闸瓦托包括制动瓦承载件、制动瓦以及闸瓦托延伸部，制动瓦承载件与闸瓦托相关联，制动瓦被固定至制动瓦承载件的面部，并且闸瓦托延伸部从制动瓦承载件的侧部延伸以将闸瓦托与铁路车辆相关联。闸瓦托延伸部至少包括第一倾斜表面，第一倾斜表面构造为消除可能被困在闸瓦托延伸部与铁路车辆相关联的位置(如在铁路车辆的侧框架中的单元引导件内)的碎屑。

闸瓦托延伸部可以包括第二倾斜表面，并且第一和第二倾斜表面可以相对于彼此毗邻地布置。根据一个实施例，第一和第二倾斜表面构造为使得它们一起合作形成集中点接触部，该集中点接触部将力施加至位于闸瓦托延伸部的移动路径内的任何碎屑。根据另一实施例，第一和第二倾斜表面一起合作形成线接触力，该线接触力构造为将放大的力施加至位于闸瓦托延伸部的移动路径内的任何碎屑并且引导碎屑远离闸瓦托延伸部的运动方向。

第一倾斜表面可以相对于延伸穿过闸瓦托延伸部的横向平面以大约30度至80度、大约60度至80度或大约70度的角度倾斜。第二倾斜表面可以相对于延伸穿过制动瓦承载件的横向平面以大约30度至80度、大约60度至80度或大约70度的角度倾斜。

闸瓦托延伸部构造为与位于用于铁路车辆的制动系统的侧框架内的单元引导件合作以将制动系统安装在铁路车辆内，并且倾斜表面构造为去除被困在单元引导件内的任何碎屑。

根据本公开的另一实施例，提供一种用于与铁路制动系统一起使用的碎屑清除闸瓦托。铁路制动系统包括安装在制动系统的每个端部处的一对制动梁。每个制动梁具有附接至其每个端部的闸瓦托，每个闸瓦托上承载有制动瓦，制动瓦定位成在制动应用期间与相应的铁路车辆接合。每个闸瓦托包括闸瓦托延伸部，闸瓦托延伸部构造为与铁路车辆的侧框架中的相应单元引导件合作以将制动梁能移动地安装在制动系统中。闸瓦托延伸部至少包括第一倾斜表面，第一倾斜表面构造为将被困在单元引导件内的任何积聚的碎屑推出。

闸瓦托包括制动瓦承载件，制动瓦承载件用于将制动瓦保持在闸瓦托的前表面上。闸瓦托延伸部相对于制动瓦承载件的侧部沿向外方向延伸并大致垂直。

根据一个实施例，闸瓦托延伸部可以包括第二倾斜表面。第一和第二倾斜表面可以相对于彼此毗邻地布置。第一和第二倾斜表面一起合作形成集中点接触部，集中点接触部构造为将力施加至位于闸瓦托延伸部的移动路径内的任何碎屑。第一和第二倾斜表面也可以一起合作形成线接触力，线接触力构造为将放大的力施加至位于闸瓦托延伸部的移动路径内的任何碎屑。这些第一和第二倾斜表面构造为引导碎屑远离闸瓦托延伸部的运动方向。

根据一个实施例，第一倾斜表面和第二倾斜表面中的至少一个倾斜表面可以相对于延伸穿过闸瓦托延伸部的横向平面以大约30度至80度、大约60度至80度或大约70度的角度倾斜。

根据本公开的另一实施例，提供一种提高转向架安装制动系统的制动效率的方法。铁路制动系统包括安装在制动系统的每个端部处的一对制动梁。每个制动梁具有附接至其每个端部的闸瓦托，并且每个闸瓦托上承载有制动瓦。这些制动瓦定位成在制动应用期间与相应的铁路车辆车轮接合。每个闸瓦托包括闸瓦托延伸部，闸瓦托延伸部构造为与铁路车辆的侧框架中的相应单元引导件合作以将制动梁能移动地安装在制动系统中。方法包括在闸瓦托延伸部上至少提供第一倾斜部和第二倾斜部。这些第一和第二倾斜部构造为将被困在单元引导件内的任何积聚的碎屑弄碎并推出，这提高了在铁路车辆的制动期间由制动瓦施加的力的应用。

第一和第二倾斜部可以相对于彼此毗邻地布置以形成集中点接触部，集中点接触部用于清除位于单元引导件中的闸瓦托延伸部的移动路径内的被困在单元引导件内的任何积聚的碎屑。第一和第二倾斜表面中的至少一个倾斜表面可以相对于延伸穿过闸瓦托延伸部的横向平面以大约30度至80度、大约60度至80度或70度的角度倾斜。

在通过参考附图考虑以下描述和所附权利要求的情况下，用于从转向架侧框架内的单元引导件中清除碎屑以提高转向架安装制动系统的制动效率的装置的这些及其它特征和特性以及结构的相关元件的操作方法和功能以及部件与制造经济性的组合将变得更加明显，所有这些形成了本说明书的一部分，其中相似的附图标记表示在各图中表示对应的部分。然而，应该清楚地理解的是，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在作为本发明的限制的定义。如说明书和权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。

附图说明

图1是根据现有技术的转向架安装制动组件的俯视图；

图2是图1所示转向架安装制动组件的制动梁的透视图，示出了根据现有技术的当前闸瓦托设计；

图3是转向架安装制动组件的制动梁的透视图，示出了根据本公开的实施例的闸瓦托；

图4A和图4B示出了根据现有技术的图3所示闸瓦托的前透视图及侧透视图；

图5A和图5B示出了根据本发明实施例的图3所示闸瓦托的前透视图及侧透视图；以及

图6示出了根据本发明实施例的与单元引导件合作的图5A和图5B所示制动梁的局部透视图。

具体实施方式

在下文中，出于描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”及其派生词应该随着在附图中的定向而与发明有关。然而，应该理解的是，本发明可以采用替代的变型及步骤顺序，除非另有相反的明确说明。还应该注意的是，附图中示出并在以下说明中描述的特定装置和过程仅仅是本发明的示例性实施例。因此，与本文公开的实施例有关的特定尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。

参考附图(在其若干视图中，相似的附图标记指代相似的部件)，本公开总体上涉及一种用于校正铁路车辆的转向架安装制动器上的不均匀的制动瓦磨损的装置。

现在参考图1，该图示出了本领域常用的整体表示为10的转向架安装制动组件。正如对于铁路车辆领域技术人员来说显而易见的那样，如本文所述的制动机构10用于连接至铁路车辆的转向架(未示出)。转向架安装制动系统的实例包括由本发明的受让人瓦比泰克控股公司拥有的或设计。制动机构10适合用在适于乘客和/或货物运输的铁路车辆中。然而，该用途旨在非限制性的并且制动机构10通常应用在铁路车辆中。

继续参考图1和图2，制动机构10包括一对制动梁，它们整体表示为12且大致相同。每个制动梁12包括压缩梁14、大体V形的张力梁16以及支柱26。压缩梁14的末端联接至张力梁16的对应末端。在压缩梁14和张力梁16的相对的端部之间大致中间位置处，各个制动梁12的压缩梁14和张力梁16充分地间隔开，以允许支柱26连接在压缩梁14和张力梁16之间。

在压缩梁14和/或张力梁16的相反两末端处设有闸瓦托18。每个闸瓦托18包括适于接收可拆卸制动瓦22的制动瓦承载件20。制动机构10在闸瓦托18的从侧部25延伸的端部或闸瓦托延伸部24(参见图2)处联接至铁路车辆。闸瓦托延伸部24与位于转向架侧框架内的单元引导件合作。在操作中，压缩梁14和张力梁16悬挂在转向架的侧框架上。

继续参考图1和图2，制动机构10进一步包括一对力传递杠杆44、46，力传递杠杆44、46通过销48可枢转地连接至相应制动梁12的支柱构件26。力传递构件44、46通过杆27和松弛调节器28互连。如图1所示，杆27还将制动缸29连接至力传递杠杆44的一端44a，用于将制动缸所施加的制动力传递至制动梁12。自动松弛调节器28附接至力传递杠杆44的相反端44b，以使闸瓦托18自动地延伸并移动靠近铁路车辆的车轮，以便补偿制动瓦22的磨损。

现在参考图3和图6，这两个图示出了根据本发明的整体表示为112的制动梁，该制动梁112用于在铁路制动系统(如转向架安装制动系统)内使用且包括根据本公开的实施例的闸瓦托118。该铁路制动系统包括一对制动梁112，这对制动梁112大致相同且安装在制动系统的每个端部，图3中示出了其中的仅一个制动梁。每个制动梁112包括压缩梁114、大体V形的张力梁116以及支柱126。压缩梁114的末端联接至张力梁116的对应末端。在压缩梁114和张力梁116的相对的端部之间的大致中间位置处，各个制动梁112的压缩梁114和张力梁116充分地间隔开，以允许支柱126连接在压缩梁114和张力梁116之间。闸瓦托118附接至制动梁112的每个端部。闸瓦托118包括制动瓦承载件120，该制动瓦承载件120构造为在其上接收可拆卸制动瓦(未示出)，当制动瓦磨损时可根据需要更换可拆卸制动瓦。

如图6所示，闸瓦托118定位成在制动应用期间与相应的铁路车辆车轮150接合。闸瓦托118包括从制动瓦承载件120的侧部125延伸的闸瓦托延伸部124(参见图5A和图5B)。闸瓦托延伸部124构造为与铁路车辆的侧框架155中的相应单元引导件160合作，用于将制动梁112可移动地安装在制动系统中。每个制动系统包括一对制动梁112，制动梁112的每个端部包括闸瓦托118和闸瓦托延伸部124，闸瓦托延伸部124构造为与侧框架155中的相应单元引导件160合作，用于将制动系统安装在铁路车辆的转向架(整体表示为200)中。这些单元引导件160易受诸如雪、冰、道砟等碎屑堆积物的影响。如图6所示，单元引导件160是开放的，以便允许制动梁112自由地前后移动。在设计上，无法阻止碎屑积聚在单元引导件160中。碎屑的积聚可能对制动效率有害。

继续参考图3和图6并进一步参考图5A和图5B，闸瓦托延伸部124包括至少第一倾斜表面130。在闸瓦托延伸部124上也可以设置第二倾斜表面132。第一和第二倾斜表面130和132相对于彼此毗邻地布置。如图4A和图4B所示，在现有技术的设计中，从制动瓦承载件20的侧部25延伸的闸瓦托延伸部24典型地包括具有平面P1的平端引导件30，该平面P1垂直于单元引导件并相对于延伸穿过闸瓦托延伸部18的横向平面P2形成大约90度的大约角度α。这种特殊设计导致特定分布的力接触施加到被困在单元引导件中的任何积聚碎屑上。

返回参考图5A和图5B，倾斜表面130、132将这种法向分布的力改变为集中点C或线接触力L。该集中点C或线接触L将集中或放大的力施加到位于闸瓦托延伸部124的移动路径内的任何碎屑上。第一倾斜表面130用于将碎屑弄碎，而第二倾斜表面132将碎屑向外引导远离施力路径。根据一个实例，一系列倾斜的功能类似于雪犁，其移动穿过单元引导件160，以引导碎屑远离闸瓦托延伸部124的运动方向。来自闸瓦托延伸部124的制动力的放大导致更有效地去除碎屑，从而允许施加到车轮上的制动力更少地损失。

根据一个实施例，至少第一倾斜表面130可以沿着竖直平面P3相对于延伸穿过闸瓦托延伸部124的横向平面P4以大约30度至80度的角度β倾斜。在另一实施例中，该角度β可以大约为60度至80度或大约70度。可以理解的是，角度β可以是变化的，以根据某些环境条件来优化闸瓦托延伸部124的性能，以便有效地清除困在单元引导件160内的碎屑。第二倾斜表面132也可以相对于延伸穿过闸瓦托延伸部的横向平面P4以大约30度至80度或大约70度的角度倾斜。如图5A和图5B所示，该第二倾斜表面132将延伸到页面中。还可以理解的是，倾斜表面130、132可以以相对于彼此大约相同的角度或以不同的角度倾斜，以便优化闸瓦托延伸部124的性能。

虽然在前面的描述中提供了用于清除转向架侧框架的单元引导件内的碎屑以提高铁路车辆的制动效率的装置的各种实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下对这些实施例进行修改和变更。例如，应该理解的是，本公开预期在可能的范围内任何实施例的一个或多个特征均可以与任何其它实施例的一个或多个特征组合。因此，前面的描述旨在说明性而不是限制性的。上文描述的发明由所附权利要求限定，并且落入权利要求的等同含义和范围内的本发明的所有改变均包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种用于铁路车辆的碎屑清除闸瓦托，所述闸瓦托安装在制动梁的端部并包括制动瓦承载件、制动瓦以及闸瓦托延伸部，所述制动瓦承载件与所述闸瓦托相关联，所述制动瓦被固定至所述制动瓦承载件的面部，并且所述闸瓦托延伸部从所述制动瓦承载件的侧部延伸以将所述闸瓦托与所述铁路车辆相关联，所述闸瓦托延伸部至少包括第一倾斜表面。

2.根据权利要求1所述的闸瓦托，其中，所述闸瓦托延伸部包括第二倾斜表面。

3.根据权利要求2所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面相对于彼此毗邻地布置。

4.根据权利要求3所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面一起合作形成集中点接触部，所述集中点接触部构造为将力施加至位于所述闸瓦托延伸部的移动路径内的任何碎屑。

5.根据权利要求3所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面一起合作形成线接触力，所述线接触力构造为将放大的力施加至位于所述闸瓦托延伸部的移动路径内的任何碎屑。

6.根据权利要求3所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面构造为引导碎屑远离所述闸瓦托延伸部的运动方向。

7.根据权利要求1所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面相对于延伸穿过所述闸瓦托延伸部的横向平面以大约30度至80度的角度倾斜。

8.根据权利要求2所述的闸瓦托，其中，所述第二倾斜表面相对于延伸穿过所述制动瓦承载件的横向平面以大约30度至80度的角度倾斜。

9.根据权利要求1所述的闸瓦托，其中，所述闸瓦托延伸部构造为与位于用于所述铁路车辆的制动系统的侧框架内的单元引导件合作，并且所述第一倾斜表面构造为去除被困在所述单元引导件内的任何碎屑。

10.一种用于与铁路制动系统一起使用的碎屑清除闸瓦托，所述铁路制动系统包括安装在所述铁路制动系统的每个端部的一对制动梁，每个所述制动梁的每个端部附接有闸瓦托，每个所述闸瓦托上承载有制动瓦，其中，每个所述制动瓦定位成在制动应用期间与相应的铁路车辆接合，每个所述闸瓦托包括闸瓦托延伸部，所述闸瓦托延伸部构造为与所述铁路车辆的侧框架中的相应单元引导件合作以将所述制动梁能移动地安装在所述铁路制动系统中，所述闸瓦托延伸部至少包括第一倾斜表面，所述第一倾斜表面构造为将被困在所述单元引导件内的任何积聚的碎屑推出。

11.根据权利要求10所述的闸瓦托，其中，所述闸瓦托包括制动瓦承载件，所述制动瓦承载件用于将制动瓦保持在所述闸瓦托的前表面上，并且所述闸瓦托延伸部相对于所述制动瓦承载件的侧部沿向外方向延伸。

12.根据权利要求10所述的闸瓦托，其中，所述闸瓦托延伸部包括第二倾斜表面。

13.根据权利要求12所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面相对于彼此毗邻地布置。

14.根据权利要求13所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面一起合作形成集中点接触部，所述集中点接触部构造为将力施加至位于所述闸瓦托延伸部的移动路径内的任何碎屑。

15.根据权利要求13所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面一起合作形成线接触力，所述线接触力构造为将放大的力施加至位于所述闸瓦托延伸部的移动路径内的任何碎屑。

16.根据权利要求13所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面构造为引导碎屑远离所述闸瓦托延伸部的运动方向。

17.根据权利要求10所述的闸瓦托，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面中的至少一个倾斜表面相对于延伸穿过所述闸瓦托延伸部的横向平面以大约30度至80度的角度倾斜。

18.一种提高转向架安装制动系统的制动效率的方法，所述铁路制动系统包括安装在所述制动系统的每个端部处的一对制动梁，每个所述制动梁的每个端部附接有闸瓦托，每个所述闸瓦托上承载有制动瓦，其中，每个所述制动瓦定位成在制动应用期间与相应的铁路车辆车轮接合，每个所述闸瓦托包括闸瓦托延伸部，所述闸瓦托延伸部构造为与所述铁路车辆的侧框架中的相应单元引导件合作以将所述制动梁能移动地安装在所述制动系统中，所述方法包括在所述闸瓦托延伸部上至少提供第一倾斜表面和第二倾斜表面，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面构造为将被困在所述单元引导件内的任何积聚的碎屑弄碎并推出并改善在所述铁路车辆的制动期间由所述制动瓦施加的力的应用。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面相对于彼此毗邻地布置以形成集中点接触部，所述集中点接触部用于清除位于所述单元引导件中的所述闸瓦托延伸部的移动路径内的被困在所述单元引导件内的任何积聚的碎屑。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面中的至少一个倾斜表面相对于延伸穿过所述闸瓦托延伸部的横向平面以大约30度至80度的角度倾斜。