CN109996711A - 用于车身安装式制动缸的自动驻车制动器 - Google Patents

Abstract

一种用于制动缸的锁定机构，其具有环绕制动缸的中空轴的筒，该筒具有沿着其外表面形成的第一组齿。具有与第一组齿对应的第二组齿的门可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，第一组齿与第二组齿接合以防止制动缸活塞的移动，在第二位置，第一组齿与第二组齿脱离以允许制动缸活塞的移动。弹簧将门偏压到锁定位置，并且响应于制动管压力源的附加活塞可以将门移动到解锁位置，使得主活塞自由移动。

Description

用于车身安装式制动缸的自动驻车制动器

技术领域

本发明涉及轨道车制动系统，并且更具体地，涉及一种可以与车身安装式制动缸一起使用的自动驻车制动器。

背景技术

大多数轨道车辆具有应用车轮制动器的手动操作式驻车制动器。遗憾的是，这要求操作员在列车中的每节轨道车上手动地应用制动器。因此，已经开发出一种自动驻车制动器，比如美国专利No.7,163,090中公开的自动驻车制动器，如果从围绕制动缸的轴定位的锁定机构中移除制动管压力，那么该自动驻车制动器将使配备有制动器的任何轨道车的制动系统保持在制动器应用位置。车身安装式制动缸通常构造有固定至活塞的中空杆，并通过中空杆内部的推杆向制动装置应用制动力。当所连接的制动杆操作经过弧形时，这种布置适应了推杆的角度未对准，并且当缸释放并且应用手制动器时，这种布置使手动的手制动器与车身安装缸脱离。在手制动器应用位置，装置独立于制动器活塞而拉动车身安装式制动器推杆，允许制动器活塞保持在释放位置，并且使车身安装式制动缸的复位弹簧的影响与手制动器应用脱离。虽然最近已将允许自动化推杆角度移动与脱离的自动驻车制动系统结合到车身安装式制动缸中，但是如果手动释放没有保持足够久或者如果制动缸中仍有压力，那么自动驻车制动器的手动释放可能会有问题。因此，需要一种具有改进的手动释放的用于车身安装式制动缸的自动驻车制动器。

发明内容

本发明是一种用于车身安装式制动缸的自动驻车制动系统，其确保在使用手动释放时制动器的正确释放。制动缸具有：主活塞，其可响应于由制动缸压力源提供至活塞后面的腔室的气动压力而沿着纵向轴线移动；弹簧，当腔室中的压力释放时，该弹簧将活塞偏压到制动器释放位置；以及轴，其具有中空腔，该轴联接至主活塞并可随其移动，以引起其中的活塞杆应用和释放轨道车的制动器。锁定机构包括环绕轴的筒，该筒联接至主活塞并具有沿其外表面形成的第一组齿。具有与第一组齿对应的第二组齿的门可在槽中移动，该槽在第一位置与第二位置之间沿着横向轴线延伸到制动缸的纵向轴线，在第一位置，第一组齿与第二组齿接合以防止主活塞的移动，在第二位置，第一组齿与第二组齿脱离以允许主活塞的移动。弹簧将门偏压到第一位置，并且响应于制动管压力源的驻车制动器活塞与门相互连接以将门移动到第二位置，使得主活塞自由移动。活塞通过杆与门互相连接，所述杆使凸轮旋转以向接合门的滚子施加力，以使其克服弹簧的偏压而移动到第二位置。

附图说明

通过结合附图阅读以下详细描述，将更全面地理解和领会本发明，其中：

图1是根据本发明的自动驻车制动系统的纵向剖视图；

图2是根据本发明的自动驻车制动系统的局部剖视图；并且

图3是从第一视角看的用于根据本发明的自动驻车制动系统的自动释放机构的局部剖视图；并且

图4是从第二视角看的用于根据本发明的自动驻车制动系统的自动释放机构的局部剖视图；

图5是从第二视角看的用于根据本发明的自动驻车制动系统的手动释放机构的局部剖视图；

图6是从第二视角看的用于根据本发明的自动驻车制动系统的手动释放机构的局部剖视图；

图7是从第二视角看的用于根据本发明的自动驻车制动系统的互连手动释放机构的透视图；

图8是处于收回位置的用于自动驻车制动系统的视觉指示器的局部剖视图；并且

图9是处于延伸位置的用于自动驻车制动系统的视觉指示器的局部剖视图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的标号始终表示相同的部件，图1示出了车身安装式制动缸10，其具有与其相关联的自动驻车制动器12。制动缸10包括活塞14，该活塞响应于由制动缸压力源提供至活塞14后面的腔室16的气动压力而移动。当腔室16中的压力被释放时，弹簧18将活塞14偏压到制动器释放位置。具有中空腔22的轴20联接到活塞14并可随其移动。轴20的中空腔22的尺寸设计为包围活塞杆，该活塞杆在一端抵靠活塞14安置，并且在其另一端联接至制动系统，以在活塞14相应地移动时应用和释放轨道车的制动器。因此，活塞杆相对于活塞14在轴22的边界内自由地枢转，以在活塞杆所连接的制动系统的制动杆操作经过弧形时适应活塞杆的角度未对准，并且如果制动杆移动得比活塞14能够行进得更远，则与活塞14物理地分离。

自动驻车制动器12包括锁定机构30，该锁定机构具有筒32，该筒具有沿其表面形成的齿34。筒32固定至活塞14并且围绕中空心轴20定位。锁定机构30还包括门36，该门具有与筒32的齿34对应的齿38。门36定位在槽40中，该槽相对于筒32和制动缸10的纵向轴线X-X(活塞14沿该纵向轴线平移)横向延伸。门36可在槽40内移动，使得齿38可以移动到与筒32的对应齿34接合以及与之脱离接合。参考图2，弹簧42定位在槽40中以将门36偏压到与筒32的互锁位置，从而防止活塞14的任何移动，以完成驻车制动器的功能。附加锁定机构30可以设置在制动缸10的相对侧上，以在制动系统处于张力下时(比如当设定驻车制动器时)使活塞14和中空杆32上的力均衡。

参考图3，自动驻车制动器12进一步包括具有活塞52的致动组件50，该活塞通过复位弹簧54在一个方向上被偏压并且通过所应用的联接至制动管压力端口56的制动管压力源在第二相反方向上被偏压。活塞52经由轴58与凸轮组件62的杆60相互连接。凸轮组件62包括中心凸轮64，该中心凸轮可以旋转到与一对相对滚子66(根据本发明，一个滚子66用于所使用的每个门32)接合以及与之脱离接合。参考图4，每个滚子66可以接合联接至对应门36的凸缘44，从而在凸轮64接合滚子66并将滚子66移动到凸缘44时，门36移动。凸轮组件62的杆60可移动以使凸轮64旋转到与每个门36的每个滚子66接合以及与之脱离接合，从而选择性地将门36与筒32锁定或解锁。活塞52响应于制动管压力或弹簧54的偏压的移动因此将引起凸轮64的相应旋转，使得所有门36选择性地抬升而与筒32脱离接合，或者允许与筒32互锁。致动组件50被构造成使得制动管压力增加到阈值量(由弹簧54的预置力确定)以上将引起活塞52的移动，从而凸轮64旋转到与滚子66接合，以将门36移动到解锁位置，从而制动缸10可以移动到制动器释放位置。因此，当制动管压力超过由弹簧54确立的阈值时，自动驻车制动器12将自动地解锁制动缸10。类似地，当制动管压力减小到弹簧54的阈值力以下时，活塞52将在弹簧54的偏压下移动并使凸轮64旋转而与滚子66脱离接合，从而允许每个门36与筒32互锁，由此设定驻车制动器并防止制动缸10移出制动器应用位置。因此，自动驻车制动器12将在制动管压力下降到阈值以下时自动地锁定，并且将在制动管压力超过阈值时释放。

参考图5和图6，自动驻车制动器12另外包括手动释放机构70，在没有制动管压力时而自动驻车制动器12需要释放的情况下，该手动释放机构将自动地引起自动驻车制动器12的解锁，如上文所述。手动释放机构70包括活塞72，该活塞可响应于位于活塞72一侧上的腔室74中的制动管压力和位于活塞72另一侧中的弹簧76而移动。活塞72与楔形件78互相连接，当手动释放活塞72被弹簧76的力驱动时，该楔形件可以接合滚子66并抬升门36，以解锁锁定机构30。由于在腔室74中存在足够的制动管压力以克服弹簧76的偏压力，手动释放活塞72和楔形件74被驱动到脱离位置。当活塞72在足够的制动管压力下移动时，弹簧加载拉动销82的止动部80接合手动释放活塞72并将其保持就位，而不管制动管压力的任何后续释放如何。通过收回拉动销82使得止动部80释放活塞72以在弹簧76的偏压下移动，从而将楔形件78驱动到滚子66并将门36移动到解锁位置，可以在没有制动管压力的情况下完成自动驻车制动器12的手动释放。通过使手动释放活塞72移动到止动部80后面(在该处，止动部将被弹簧加载释放销82再次捕获以便后续使用)，制动管压力的随后充压将重置手动释放机构70。

参考图7，多个拉动销82可以利用杆90和公共拉杆92而相互连接，使得同时可以激活多个手动释放机构70。例如，杆90可以包括与其相关联的凸轮94，这些凸轮可以移动到与每个手动拉动销82的头部96接合。因此，施加于拉杆92的手动力将导致所有的拉动销杆90使关联的凸轮94旋转到与拉动销82的头部96接合，使得拉动销82从制动缸10向外移动。与每个拉动销82关联的止动部80然后将从与活塞72的接合收回，使得所有锁定机构30将手动地解锁，如上文所述。拉杆92可以延伸至轨道车的任一侧，并且杆90被构造成使得拉杆92在任一方向上的移动将允许使用者手动地释放自动驻车制动器12。

参考图8和图9，自动驻车制动器12可以包括驻车制动器指示组件100，该指示组件具有视觉指示器102，该视觉指示器在门36与筒32互锁时延伸。视觉指示器102被连杆104驱动，该连杆使指示器102与门36相互连接。更具体地，当门36处于解锁位置时，如在图7中看到的，连杆104使指示器102收回到制动缸10中。当门36处于锁定位置时，如在图8中看到的，连杆104使指示器102移动到延伸位置，使得其从制动缸10外部可见。因此，基于制动缸10外部的视觉指示，使用者可以容易地确定门36何时与筒32互锁以及由此自动驻车制动器12何时接合。

Claims (14)

1.一种用于制动缸的锁定机构，包括：

筒，所述筒具有沿着其外表面形成的第一组齿；

门，所述门具有与所述第一组齿对应的第二组齿，所述门能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述第一组齿与第二组齿接合，在所述第二位置，所述第一组齿与第二组齿脱离；

弹簧，所述弹簧将所述门偏压到所述第一位置；

活塞，所述活塞响应于压力源，所述活塞与所述门互相连接以将所述门移动到所述第二位置。

2.根据权利要求1所述的锁定机构，其中，所述活塞通过杆和凸轮与所述门互相连接，所述凸轮能够通过所述杆旋转以向所述门施加力，从而使所述门移动到所述第二位置。

3.根据权利要求2所述的锁定机构，其中，所述凸轮能够通过接合位于所述凸轮与所述门之间的滚子而向所述门施加力。

4.根据权利要求3所述的锁定机构，其中，所述门包括靠近所述凸轮定位的凸缘。

5.根据权利要求4所述的锁定机构，其中，所述门定位在槽中，所述槽横向地延伸至所述筒。

6.根据权利要求5所述的锁定机构，其中，所述压力源为制动管压力源。

7.根据权利要求6所述的锁定机构，其中，所述活塞通过弹簧在第一方向上被偏压以从所述门上移除力，并且通过所述制动管压力源在相反方向上被偏压以所述门施加力。

8.一种制动缸，包括：

主活塞，所述主活塞能够响应于由制动缸压力源提供到所述活塞后面的腔室中的气动压力而移动；

弹簧，在所述腔室中没有压力的情况下，所述弹簧将所述活塞偏压到制动器释放位置；

轴，其具有中空腔，所述轴联接至所述主活塞并能够随其移动；

筒，所述筒环绕所述轴并联接至所述主活塞，其中所述轴具沿着其外表面形成的第一组齿；

门，所述门具有与所述第一组齿对应的第二组齿，所述门能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述第一组齿与第二组齿接合以防止所述主活塞的移动，在所述第二位置，所述第一组齿与第二组齿脱离以允许所述主活塞的移动；

门弹簧，所述门弹簧将所述门偏压到所述第一位置；

驻车制动器活塞，所述驻车制动器活塞响应于压力源，并且与所述门互相连接以将所述门移动到所述第二位置。

9.根据权利要求8所述的制动缸，其中，所述活塞通过杆和凸轮与所述门互相连接，所述凸轮能够通过所述杆旋转以向所述门施加力，从而使所述门移动到所述第二位置。

10.根据权利要求9所述的制动缸，其中，所述凸轮能够通过接合位于所述凸轮与所述门之间的滚子而向所述门施加力。

11.根据权利要求10所述的制动缸，其中，所述门包括靠近所述凸轮定位的凸缘。

12.根据权利要求11所述的制动缸，其中，所述门定位在槽中，所述槽横向地延伸至所述筒。

13.根据权利要求12所述的制动缸，其中，所述压力源为制动管压力源。

14.根据权利要求13所述的制动缸，其中，所述活塞通过弹簧在第一方向上被偏压，并且通过所述制动管压力源在相反方向上被偏压。