CN110259854B - 一种带有三层密封装置的旋压制动缸 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带有三层密封装置的旋压制动缸，属于制动缸技术领域。包括缸体和前盖，所述缸体设置有进气孔，所述缸体内设置有活塞结构，所述活塞结构包括活塞以及活塞杆，所述活塞杆后端与活塞固定连接，前端由前盖穿出，所述活塞杆内设置有推杆，所述活塞杆与活塞固定处，活塞杆与前盖连接处设置有复位弹簧，还包括三层密封装置：第一层密封装置由W形皮碗构成，第二层密封装置由U形密封圈构成，第三层密封装置包括先导管、先导阀、出风管以及O形气囊。本发明三层密封：一层W形密封皮碗，密封压缩空气，推动制动缸实施制动；二层活塞外边缘U形密封圈，活塞密封，压缩空气实施制动；三层O气囊经反馈密封压缩空气，压缩空气作用下实施制动。

Description

一种带有三层密封装置的旋压制动缸

技术领域

本发明属于制动缸技术领域，具体为一种带有三层密封装置的旋压制动缸。

背景技术

铁路客车主要用于旅客运输。一般铁路客车作为无动力装备，被机车牵引快速到达目的地。客车在运行过程中，在机车司机自动制动阀实施制动作用下，铁路客车的列车管减压，副风缸的压缩空气经阀进入制动缸，推动活塞向前移动，带动基础制动对铁路客车实施制动。

列车需要实施制动，若铁路客车因制动缸内部密封装置破损漏风无法制动，导致列车不能停止，出现损坏铁路线、道岔、信号等铁路装备，危机行人生命安全。甚至发生列车相撞事故，导致翻车，造成人员伤亡，给国家造成较大经济损失，给社会造成严重不良影响。因此，铁路客车在运行时必须确保制动可靠性。

现有客车旋压制动缸的密封装置只采用一层密封皮碗，皮碗无定位。制动缸在压缩空气作用下实施制动，排出压缩空气后在复位弹簧作用下制动、缓解，长时间往复运动。因皮碗在活塞上安装时易装偏，局部堆积磨损，造成皮碗破损，发生漏风，无法制动，存在较大行车安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于针对现有旋压制动缸只采用一层皮碗密封，皮碗无定位以及容易堆积磨损，出现漏风无法实施转动等情况提出一种带有三层密封装置的旋压制动缸。本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种带有三层密封装置的旋压制动缸，包括缸体和前盖，所述缸体设置有进气孔，所述缸体内设置有活塞结构，所述活塞结构包括活塞以及活塞杆，所述活塞杆后端与活塞固定连接，前端由前盖穿出，所述活塞杆内设置有推杆，所述活塞杆与活塞固定处，活塞杆与前盖连接处设置有复位弹簧，所述旋压制动缸还包括三层密封装置：

第一层密封装置由W形皮碗构成，所述W形皮碗外周与缸体内壁紧密贴合；

第二层密封装置由U形密封圈构成，所述U形密封圈安装在活塞末端，且U形密封圈外周与缸体内壁紧密贴合；

第三层密封装置包括依次连通的先导管、先导阀、出风管，O形气囊，所述先导管与缸体内壁留有间隙，所述O形气囊安装在出风管末端，所述O形气囊外周与缸体内壁紧密贴合；

所述W形皮碗、活塞、先导管以及出风管固定安装在气缸内的固定杆上；

所述前盖设置有通气孔，设置通气孔前盖的内壁侧设置有封板单元，所述封板单元包括封板吊，封板以及滑槽，所述封板吊的一端与活塞杆连接，另一端与封板活动连接，所述封板位于滑槽上并能相对滑槽滑动，所述滑槽设置在带通气孔前盖的内壁。

作为本发明所述一种带有三层密封装置的旋压制动缸的一个具体实施例，所述第一层密封装置还包括与W形皮碗紧邻贴装的皮碗压板。

作为本发明所述一种带有三层密封装置的旋压制动缸的一个具体实施例，所述第三层密封装置还包括与O形气囊紧邻贴装的气囊压板，且气囊压板与气缸内壁留有间隙。

作为本发明所述一种带有三层密封装置的旋压制动缸的一个具体实施例，所述W形皮碗以及U形密封圈为橡胶或硅胶材质。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明装置充分利用逻辑密封方式，设计先后顺序三层密封：一层W形密封皮碗，密封压缩空气，推动制动缸实施制动；二层活塞外边缘U形密封圈，活塞密封，压缩空气实施制动；三层O气囊经反馈密封压缩空气，压缩空气作用下实施制动。本发明三种密封方式增加客车旋压制动缸密封，杜绝旋压制动缸漏风。

本发明旋压制动缸的W形皮碗及O形气囊分别通过皮碗压板和气囊压板固定，使W形皮碗及O形气囊定位可靠，杜绝出现皮碗及O形气囊装偏情况，同时减低对皮碗的磨损。

本发明装置提升客车制动缸密封可靠性，确保客车运行安全，可以用于铁路客车运行的制动，功能涵盖所有装有旋压制动缸的铁路客车。

附图说明

图1为本发明带有三层密封装置的旋压制动缸的结构示意图。

附图标记：1-缸体，2-前盖，3-进气孔，4-活塞，5-活塞杆，6-推杆，7-复位弹簧，8-W形皮碗，9-U形密封圈，10-先导管，11-先导阀，12-出风管，13-O形气囊，14-固定杆，15-通气孔，16-封板吊，17-封板，18-滑槽，19-皮碗压板，20-气囊压板，21-鞲鞴杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合具体结构及原理对本发明一种带有三层密封装置的旋压制动缸进行详细说明。

一种带有三层密封装置的旋压制动缸，如图1所示，包括缸体1和前盖2，所述缸体1设置有进气孔3，所述缸体1内设置有活塞4结构，所述活塞4结构包括活塞4以及活塞杆5，所述活塞杆5后端与活塞4固定连接，前端由前盖2穿出，所述活塞杆5内设置有推杆6，所述活塞杆5与活塞4固定处，活塞杆5与前盖2连接处设置有复位弹簧7，所述旋压制动缸还包括三层密封装置：

第一层密封装置由W形皮碗8构成，所述W形皮碗8外周与缸体1内壁紧密贴合；

第二层密封装置由U形密封圈9构成，所述U形密封圈9安装在活塞4末端，且U形密封圈9外周与缸体1内壁紧密贴合；

第三层密封装置包括依次连通的先导管10、先导阀11、出风管12，O形气囊13，所述先导管10与缸体1内壁留有间隙，所述O形气囊13安装在出风管12末端，所述O形气囊13外周与缸体1内壁紧密贴合；

所述W形皮碗8、活塞4、先导管10以及出风管12固定安装在气缸内的固定杆14上；

所述前盖2设置有通气孔15，设置通气孔15前盖2的内壁侧设置有封板单元，所述封板单元包括封板吊16，封板17以及滑槽18，所述封板吊16的一端与活塞杆5连接，另一端与封板17活动连接，所述封板17位于滑槽18上并能相对滑槽18滑动，所述滑槽18设置在带通气孔15前盖2的内壁。

具体地，本发明旋压制动缸设置有三层密封装置，第一层由W形皮碗8密封，密封压缩空气，推动制动缸实施制动；第二层由安装在活塞4末端外边缘的U形密封圈9，密封活塞4，压缩空气实施制动；第三层密封装置O形气囊13和封板单元配合，制动缸在制动时由鞲鞴杆21带动推杆6向前移动，进而带动活塞杆5向前移动，活塞杆5带动封板吊16(封板吊的结构没有特别限定，只要能实现带动封板移动即可)一并移动，封板17在滑槽18随封板吊16一并移动，随着进一步制动，活塞杆5向前移动，带动封板17向前滑动直至封住前盖2通气孔15。当W形皮碗8、U形密封圈9不能密封制动缸，压缩空气泄露到缸体1内，随着压缩空气的不断泄露，前盖2压力逐步增加，在压力作用下，泄露的压缩空气经先导管10进入先导阀11打开先导阀11，使制动缸的压缩空气经先导阀11和出风管12进入O形气囊13，O形气囊13向外膨胀，压紧缸体1内壁，启动密封压缩空气作用，阻止压缩空气漏到前盖2，进一步密封制动缸，使制动缸不漏风。

进一步，所述第一层密封装置还包括与W形皮碗8紧邻贴装的皮碗压板19。皮碗压板19的作用是对W形皮碗8进行固定，防止W形皮碗8装偏或移动。W形皮碗8的“两个“V”端部受压缩空气作用，压向制动缸内壁使之紧密接触，起到两次密封作用，增加密封次数，同时经过第一个“V”端部时压缩空气减压，相当于减压阀作用。

进一步，所述第三层密封装置还包括与O形气囊13紧邻贴装的气囊压板20，且气囊压板20与气缸内壁留有间隙。气囊压板20的作用是对O形气囊13进行规定，防止O形气囊13装偏或移动。

W形皮碗8、活塞4、先导管10、出风管12、皮碗压板19以及气囊压板20通过螺栓固定安装在气缸内的固定杆14上。

进一步，所述W形皮碗8以及U形密封圈9为橡胶或硅胶材质。

进一步，所示推杆6与鞲鞴杆21连接。鞲鞴杆21的作用是在制动时带动推杆6运动。

本发明带有三层密封装置的旋压制动缸的具体工作过程如下：

客车制动过程：

当机车司机操作自动制动阀实施列车制动时列车管减压，客车阀因列车管减压使主阀动作，连通副风缸与制动管通路，使副风缸向制动缸供风，压缩空气推动制动缸活塞4向前移动，带动鞲鞴杆及向前移动，实现客车制动。当机车司机操作自动制动阀实施列车缓解时列车管增压，客车阀因列车管增压使主阀动作，连通列车管与副风缸通路，使列车管向副风缸充风，压缩空气进入副风缸。当副风缸空气压力为达到一定值(如600kPa)时，客车阀动作，关闭列车管与副风缸通路，停止向副风缸充风。

密封过程：

客车在制动时，副风缸向制动缸供压缩空气，当制动缸漏风时，制动力不够。为保证客车制动力，需确保制动缸密封不漏风。副风缸向制动缸供风靠旋压制动缸的W形皮碗8密封。当压缩空气进入从进气孔3进入旋压制动缸，使W形皮碗8的“W”第一个“V”端部受压缩空气作用，压向制动缸内壁使之紧密接触，起到密封作用。当第一个“V”端部因破损时，W形皮碗8的“W”第二个“V”端部受压缩空气作用，压向制动缸内壁使之紧密接触，起到密封作用。

当W形皮碗8的第一个、第二个“V”端部因破损，即W形皮碗8漏风。充入的压缩空气通过W形皮碗8漏入U形密封圈9，依靠U形密封圈9的弹性充分与制动缸内壁接触，密封压缩空气，确保制动缸不漏风。

当W形皮碗8、U形密封圈9均破损漏风。充入的压缩空气通过W形皮碗8、U形密封圈9漏入到O形气囊13处。封板17目的在制动时封住通气孔15，经先导管10打开先导阀11，使制动缸的压缩空气经先导阀11进入O形气囊13，O形气囊13向外膨胀，压紧缸体1内部，起到密封压缩空气作用。

封板17封住制动缸通大气口过程：制动缸在制动时活塞杆5向前移动，带动封板吊16一并移动，封板17在滑槽18随封板吊16一并移动，随着进一步制动，活塞杆5向前移动，带动封板17向前滑动直至封住前盖2通气孔15。一旦W形皮碗8、U形密封圈9不能密封制动缸，压缩空气泄露到缸体1内，随着压缩空气的不断泄露，前盖2压力逐步增加，在压力作用下，泄露的压缩空气经先导管10进入先导阀11打开先导阀11，使制动缸的压缩空气经先导阀11和出风管12进入O形气囊13，O形气囊13向外膨胀，压紧缸体1内壁，启动密封压缩空气作用，阻止压缩空气漏到前盖2，进一步密封制动缸，使制动缸不漏风。

通过上述三层密封装置密封制动缸，能保证客车在制动时密封制动缸，确保客车制动安全可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带有三层密封装置的旋压制动缸，包括缸体和前盖，所述缸体设置有进气孔，所述缸体内设置有活塞结构，所述活塞结构包括活塞以及活塞杆，所述活塞杆后端与活塞固定连接，前端由前盖穿出，所述活塞杆内设置有推杆，所述活塞杆与活塞固定处，活塞杆与前盖连接处设置有复位弹簧，其特征在于，所述旋压制动缸还包括三层密封装置：

第一层密封装置由W形皮碗构成，所述W形皮碗外周与缸体内壁紧密贴合；

第二层密封装置由U形密封圈构成，所述U形密封圈安装在活塞末端，且U形密封圈外周与缸体内壁紧密贴合；

第三层密封装置包括依次连通的先导管、先导阀、出风管，O形气囊，所述先导管与缸体内壁留有间隙，所述O形气囊安装在出风管末端，所述O形气囊外周与缸体内壁紧密贴合；

所述W形皮碗、活塞、先导管以及出风管固定安装在气缸内的固定杆上；

所述前盖设置有通气孔，设置通气孔前盖的内壁侧设置有封板单元，所述封板单元包括封板吊，封板以及滑槽，所述封板吊的一端与活塞杆连接，另一端与封板活动连接，所述封板位于滑槽上并能相对滑槽滑动，所述滑槽设置在带通气孔前盖的内壁。

2.如权利要求1所述一种带有三层密封装置的旋压制动缸，其特征在于，所述第一层密封装置还包括与W形皮碗紧邻贴装的皮碗压板。

3.如权利要求1所述一种带有三层密封装置的旋压制动缸，其特征在于，所述第三层密封装置还包括与O形气囊紧邻贴装的气囊压板，且气囊压板与气缸内壁留有间隙。

4.如权利要求1所述一种带有三层密封装置的旋压制动缸，其特征在于，所述W形皮碗以及U形密封圈为橡胶或硅胶材质。

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