CN111348070B - 制动器、轨道交通制动系统以及轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制动器、轨道交通制动系统以及轨道交通系统，制动器包括：制动钳体、电机、螺旋副机构、横臂和第一弹性件。制动钳体上设有第一制动片；螺旋副机构与电机的主轴连接；横臂套设于螺旋副机构的第二端，横臂设有第二制动片，第二制动片在螺旋副机构推动下向第一制动片移动以夹紧轨道交通的制动盘；第一弹性件的第一端与制动钳体连接，第一弹性件的第二端与横臂连接，第二制动片在第一弹性件的推动下向第一制动片移动以夹紧轨道交通的制动盘。由此，通过制动钳体、电机、螺旋副机构、横臂和第一弹性件配合，能够提升制动器的制动响应速度，可以提高制动器的工作效率，并且，该制动器没有液压制动管路，可以有效降低整车质量。

Description

制动器、轨道交通制动系统以及轨道交通系统

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种制动器、轨道交通制动系统以及轨道交通系统。

背景技术

相关技术中，传统液压制动系统，对液压元件要求较高，损耗较大，液压存在建压时间，响应速度与线控机械制动相比响应速度较慢。在集成ABS(Antilock BrakingSystem-汽车防抱死制动系统)并联系到车辆控制系统中时，需要多个液压元件协同配合，控制难度大，并且，液压制动系统的机械连接多，具有较多的液压制动管路，会导致整车的质量增加，同时，液压制动系统的体积大，不容易布置，另外，液压制动系统内具有制动液，需要更换液压油，也存在液压油泄漏的问题，不利于环保。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制动器，该制动器能够提升制动器的制动响应速度，也能够有效降低整车质量。

本发明进一步地提出了一种轨道交通制动系统。

本发明进一步地提出了一种轨道交通系统。

根据本发明的用于轨道交通制动系统的制动器包括：制动钳体、电机、螺旋副机构、横臂和第一弹性件。所述制动钳体上设有第一制动片；所述电机设于所述制动钳体；所述螺旋副机构的第一端与所述电机的主轴连接；所述横臂套设于所述螺旋副机构的第二端且所述螺旋副机构凸出所述横臂，所述横臂设有第二制动片，且所述螺旋副机构被构造成将所述电机的主轴的旋转运动转化为所述第二制动片的线性运动，所述第二制动片在所述螺旋副机构推动下向所述第一制动片移动以夹紧所述轨道交通的制动盘；所述第一弹性件沿所述电机的主轴方向设置，所述第一弹性件的第一端与所述制动钳体连接，所述第一弹性件的第二端与所述横臂连接，所述第二制动片在所述第一弹性件的推动下向所述第一制动片移动以夹紧所述轨道交通的制动盘；螺套，所述螺套适于转动地与所述横臂相连；传动件，所述传动件设置于所述螺套内，所述传动件的上端与所述横臂相连，所述传动件的侧壁设置有滑动环，所述传动件的底壁设置有转动环，所述转动环与所述螺套可传动地连接。

根据本发明的用于轨道交通制动系统的制动器，通过制动钳体、电机、螺旋副机构、横臂和第一弹性件配合，能够提升制动器的制动响应速度，可以提高制动器的工作效率，并且，该制动器没有液压制动管路，可以有效降低整车质量。

在本发明的一些示例中，所述螺旋副机构包括：丝杠和螺母，所述螺母套设于所述丝杠的外周壁，所述螺母与所述横臂固定连接，所述丝杠的第一端与所述电机的主轴连接，所述丝杠的第二端凸出所述横臂。

在本发明的一些示例中，所述的用于轨道交通制动系统的制动器还包括：压紧螺杆，所述螺套适于转动地与所述压紧螺杆相连，所述压紧螺杆的一端设置于所述螺套，所述压紧螺杆的另一端与所述第二制动片相连。

在本发明的一些示例中，所述横臂具有凸起和凹槽中的一个，所述螺套具有凸起和凹槽中的另一个，所述凸起装配在所述凹槽内。

在本发明的一些示例中，所述丝杠的第二端设置有固定环，所述滑动环可选择地与所述固定环止抵。

在本发明的一些示例中，所述滑动环与所述固定环相对的表面、所述固定环与所述滑动环相对的表面均设置有摩擦面。

在本发明的一些示例中，所述传动件为单向离合器。

在本发明的一些示例中，所述单向离合器包括：内圈和外圈，所述外圈套设于所述内圈的外侧，所述内圈具有装配槽，所述滑动环设置于所述装配槽。

在本发明的一些示例中，所述转动环设置于所述外圈的底壁。

在本发明的一些示例中，所述的用于轨道交通制动系统的制动器还包括：第二弹性件，所述第二弹性件的一端与所述横臂相连，所述第二弹性件的另一端与所述滑动环相连。

在本发明的一些示例中，所述的用于轨道交通制动系统的制动器还包括：第三弹性件，所述第三弹性件的一端与所述转动环连接，所述第三弹性件的另一端与螺套连接。

在本发明的一些示例中，所述的用于轨道交通制动系统的制动器还包括：主轴锁止机构，所述主轴锁止机构设置于所述电机的主轴，所述主轴锁止机构用于锁止或解锁所述电机的主轴。

在本发明的一些示例中，所述主轴锁止机构包括：制动环、衔铁和离合器，所述制动环套设于所述电机的主轴，所述离合器的第一端与所述制动钳体相连，所述离合器套设于所述制动环的外侧且间隔开，所述衔铁沿其轴向方向可移动地设置于所述离合器的第一内圈，所述衔铁选择地与所述制动环止抵。

在本发明的一些示例中，所述主轴锁止机构还包括：电磁铁，所述电磁铁设置于所述制动钳体，沿所述电机的主轴的轴向方向，所述电磁铁与所述衔铁的投影具有重合部分。

在本发明的一些示例中，所述制动环包括：套设部和止抵部，所述套设部套设于所述电机的主轴，所述止抵部设置于所述套设部的外周壁，所述止抵部用于与所述衔铁止抵。

在本发明的一些示例中，所述止抵部与所述衔铁相对的表面、所述衔铁与所述止抵部相对的表面均具有摩擦面。

在本发明的一些示例中，主轴锁止机构还包括：弹性件，所述离合器的所述第一内圈具有安装槽，所述弹性件的一端与所述安装槽连接，所述弹性件的另一端与所述衔铁连接，所述衔铁的部分结构位于所述安装槽内。

在本发明的一些示例中，主轴锁止机构还包括：驱动件，所述驱动件设置于所述第一内圈，所述驱动件用于驱动所述衔铁沿所述第一内圈的轴向方向移动。

在本发明的一些示例中，所述的用于轨道交通制动系统的制动器还包括：方形头，所述方形头固定设置于所述电机的主轴。

根据本发明的轨道交通制动系统包括：控制中心、上述的用于轨道交通制动系统的制动器和至少一个制动控制单元，所述制动控制单元分别与所述控制中心、所述制动器相连。

根据本发明的轨道交通系统，包括上述的轨道交通制动系统。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的制动器的示意图；

图2是根据本发明实施例的制动器的半剖视图；

图3是根据本发明实施例的制动器的剖视图；

图4是根据本发明实施例的制动器的主轴锁止机构的示意图；

图5是根据本发明实施例的制动器的减速机构的示意图；

图6是根据本发明实施例的制动器的螺旋副机构的剖视图；

图7是根据本发明实施例的制动器的螺套、压紧螺杆、传动件装配后的剖视图；

图8是根据本发明实施例的轨道交通制动系统的工作原理图。

附图标记：

制动器10；

制动钳体1；第一制动片11；

电机2；主轴21；

螺旋副机构3；丝杠31；螺母32；固定环33；滚珠34；返向器35；

横臂4；第二制动片41；凸起42；凹槽43；

制动盘5；

第一弹性件6；螺套7；压紧螺杆8；

传动件9；滑动环91；转动环92；外圈94；装配槽95；第二弹性件96；第三弹性件97；单向离合器98；

主轴锁止机构20；制动环201；衔铁202；离合器203；第一内圈204；电磁铁205；套设部206；止抵部207；弹性件208；安装槽209；驱动件210；方形头211；

控制中心301；制动控制单元302；

减速机构40；输出轴401；第一中心轮402；第二中心轮403；行星轮404；行星架405。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的用于轨道交通制动系统的制动器10。

如图1-图8所示，根据本发明实施例的制动器10包括：制动钳体1、电机2、螺旋副机构3、横臂4和第一弹性件6。制动钳体1上可以设置有第一制动片11。电机2可以设置于制动钳体1，螺旋副机构3的第一端与电机2的主轴21连接。横臂4可以套设于螺旋副机构3的第二端，而且螺旋副机构3凸出横臂4，横臂4可以设置有第二制动片41，螺旋副机构3可以被构造成将电机2的主轴21的旋转运动转化为第二制动片41的线性运动，第二制动片41在螺旋副机构3的推动下可以向第一制动片11移动以夹紧轨道交通的制动盘5。也可以理解为，螺旋副机构3可以被构造成将电机2的主轴21的旋转运动转化为第二制动片41的直线运动，第二制动片41在螺旋副机构3的推动下向第一制动片11移动，从而可以使第一制动片11和第二制动片41同时夹紧轨道交通的制动盘5，实现制动功能。

第一弹性件6可以沿电机2的主轴21方向设置，第一弹性件6的第一端可以与制动钳体1连接，第一弹性件6的第二端可以与横臂4连接，第一弹性件6的第一端与第二端相对设置，第二制动片41在第一弹性件6的推动下可以向第一制动片11移动，从而可以使第一制动片11和第二制动片41同时夹紧轨道交通的制动盘5，实现制动功能。

本申请的制动器10为了实现车辆的线控机械制动，去掉了中间变量如液压、气压等)，第一弹性件6在不制动的情况(初始状态)下被横臂4预紧。横臂4在制动钳体1内能沿电机2主轴21的轴向的移动且被周向限定。制动器10基础制动为：若电机2不工作，横臂4在第一弹性件6的作用下推动第二制动片41向第一制动片11移动夹紧制动盘5，即完成制动动作。在车辆制动过程中，若电机2工作，电机2会驱动螺旋副机构3工作，然后螺旋副机构3会将电机2的主轴21的旋转运动转化为第二制动片41的线性运动，第二制动片41在螺旋副机构3的推动下向第一制动片11移动以夹紧制动盘5，完成制动动作。

其中，本申请的制动器10可以以电机2作为制动能源，取代了液压或者气压作为制动来源，这样设置能够减少制动器10的机械连接，制动器10没有液压制动管路，可以有效降低整车质量，并且，通过线控的方式控制制动器10制动，信号传递快，能够提升制动器10的制动响应速度，可以提高制动器10的工作效率，同时，本申请的制动器10没有制动液，不存在更换液压油和液压油泄漏的问题，有利于环保，对环境没有污染。

由此，通过制动钳体1、电机2、螺旋副机构3、横臂4和第一弹性件6配合，能够提升制动器10的制动响应速度，可以提高制动器10的工作效率，并且，该制动器10没有液压制动管路，可以有效降低整车质量。

在本发明的一些实施例中，如图3和图6所示，螺旋副机构3可以包括：丝杠31和螺母32，螺母32可以套设于丝杠31的外周壁，螺母32可以与横臂4固定连接，丝杠31的第一端可以与电机2的主轴21连接，丝杠31的第二端可以凸出横臂4，也可以理解为，丝杠31的第二端贯穿横臂4，丝杠31的第一端与第二端相对设置。其中，丝杠31可以与电机2的主轴21连接，丝杠31可以接收来自电机2的输入力矩，螺母32与横臂4耦合，螺母32被横臂4周向限定。螺旋副机构3的工作原理为：当丝杠31转动时，滚珠34沿螺纹滚道运动，使得螺母32作直线运动，螺母32上可以设置有返向器35，返向器35可以防止滚珠34从滚道中滚出。在返向器35的作用下，滚珠34可以在滚道中做封闭的循环运动，进而形成连续的滚动运动，使得螺旋副机构3可以持续工作，从而可以实现上下调整横臂4的位置的目的。

在本发明的一些实施例中，如图3和图7所示，制动器10还可以包括：螺套7和压紧螺杆8，压紧螺杆8的一端可以设置于螺套7，压紧螺杆8可以与螺套7通过螺纹连接在一起。螺套7可选择性转动地与横臂4、压紧螺杆8相连，螺套7可以被轴向的限定在横臂4内，螺套7可以在横臂4内周向转动，压紧螺杆8的另一端可以与第二制动片41相连，压紧螺杆8与第二制动片41耦合，压紧螺杆8被周向的限定在第二制动片41上，不可转动。其中，当车辆需要执行制动时，横臂4会驱动螺套7、压紧螺杆8、第二制动片41一起向第一制动片11移动，实现制动功能。

在本发明的一些实施例中，如图3和图7所示，横臂4可以具有凸起42和凹槽43中的一个，螺套7可以具有凸起42和凹槽43中的另一个，凸起42可以装配在凹槽43内，如此设置能够将横臂4和螺套7装配在一起，可以将螺套7被轴向的限定在横臂4内，从而可以保证螺套7在横臂4内能转动。

在本发明的一些实施例中，如图3和图7所示，制动器10还可以包括：传动件9，传动件9可以设置于螺套7内，传动件9的上端与横臂4相连，传动件9的侧壁可以设置有滑动环91，传动件9的底壁可以设置有转动环92，转动环92与螺套7可传动地连接，丝杠31的第二端可以设置有固定环33，滑动环91可选择地与固定环33止抵。其中，固定环33与滑动环91之间可以具有设定的距离，制动器10进行制动时，若没有制动间隙，横臂4带动滑动环91下移，滑动环91不与固定环33接触，此时横臂4推动螺套7向第一制动片11移动，螺套7带着压紧螺杆8向第一制动片11移动，同时，压紧螺杆8会推动第二制动片41向第一制动片11移动，传递制动力。

当制动后产生过量的间隙，进行制动时，横臂4带动滑动环91下移，由于过量间隙，此时滑动环91移动距离超过设定间隙，滑动环91与固定环33接触，此时丝杠31转动(定义丝杠31转动将螺母32推向第一制动片11方向为正向，反之为反向)，固定环33的扭矩将传递给滑动环91，然后滑动环91会将力矩传递给传动件9，然后传动件9会将力矩传递给转动环92，然后转动环92将力矩传递到螺套7，然后螺套7转动带动压紧螺杆8向第一制动片11移动，从而增大制动间隙。当结束制动，丝杠31反转时，传动件9超越，丝杠31的扭矩无法通过传动件9传递到螺套7，从而可以完成间隙补偿。

在本发明的一些实施例中，滑动环91与固定环33相对的表面、固定环33与滑动环91相对的表面均可以设置有摩擦面，当固定环33与滑动环91止抵时，如此设置能够增加固定环33与滑动环91之间的摩擦力，可以将固定环33的力矩更好地传递给滑动环91，从而可以更好地完成间隙补偿。

在本发明的一些实施例中，传动件9可以设置为单向离合器98，这样设置能够保证传动件9的工作性能，可以实现传动件9的超越性能。

在本发明的一些实施例中，如图3和图7所示，单向离合器98可以包括：内圈和外圈94，外圈94套设于内圈的外侧，内圈可以具有装配槽95，滑动环91可以设置于装配槽95内。其中，当制动后产生过量的间隙，进行制动时，横臂4带动滑动环91下移，由于过量间隙，此时滑动环91移动距离超过设定间隙，滑动环91与固定环33接触，此时丝杠31转动，固定环33的扭矩将传递给单向离合器98的内圈，然后力矩由内圈传递给单向离合器98的外圈94，力矩经外圈94传递到转动环92，然后转动环92将力矩传递到螺套7，螺套7转动带动压紧螺杆8伸出，从而增大制动间隙。当结束制动，丝杠31反转时，单向离合器98超越，丝杠31的扭矩无法通过单向离合器98的外圈94传递到螺套7，从而完成间隙补偿。

在本发明的一些实施例中，转动环92可以设置于外圈94的底壁，这样设置能够保证外圈94与转动环92接触，可以保证外圈94把力矩传递给转动环92，从而可以保证螺套7能够接收到转动环92上的力矩，进而可以保证螺套7可以转动。

在本发明的一些实施例中，如图3和图7所示，制动器10还可以包括：第二弹性件96，第二弹性件96的一端可以与横臂4相连，第二弹性件96的另一端可以与滑动环91相连，如此设置可以把滑动环91预紧在单向离合器98的内圈上，从而可以保证滑动环91满足工作需求。

在本发明的一些实施例中，制动器10还可以包括：第三弹性件97，第三弹性件97的一端与转动环92连接，第三弹性件97的另一端与螺套7连接，其中，转动环92可以被第三弹性件97预紧在外圈94的下方，这样设置能够进一步保证外圈94与转动环92接触，可以进一步保证外圈94把力矩传递给转动环92，从而可以进一步保证螺套7能够接收到转动环92上的力矩，进而可以保证螺套7可以转动。

在本发明的一些实施例中，如图1-图4所示，制动器10还可以包括：主轴锁止机构20，主轴锁止机构20可以设置于电机2的主轴21，主轴锁止机构20可以用于锁止或者解锁电机2的主轴21。

其中，本申请的制动器10不制动状态可以采用主轴锁止机构20锁止电机2的主轴21方式保持，优选地。停车后需要执行驻车功能时，可以通过电机2带电保持制动，也可以通过主轴锁止机构20掉电抱死驱动主轴21产生驻车力，实现驻车功能。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，主轴锁止机构20可以包括：制动环201、衔铁202和离合器203，制动环201可以套设于电机2的主轴21，离合器203的第一端可以与制动钳体1相连，离合器203可以套设于制动环201的外侧，而且离合器203与制动环201间隔开设置，衔铁202沿其轴向方向可移动地设置于离合器203的第一内圈204，衔铁202可选择地与制动环201止抵。其中，当需要执行驻车功能时，此时电机2已堵转，主轴21不再转动，衔铁202与制动环201止抵在一起，实现驻车功能。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，主轴锁止机构20还可以包括：电磁铁205，电磁铁205可以设置于制动钳体1，沿电机2的主轴21的轴向方向，电磁铁205与衔铁202的投影可以具有重合部分，当需要执行驻车功能时，主轴锁止机构20工作，电磁铁205得电后，电磁铁205会吸引衔铁202压紧制动环201，实现驻车功能，如此设置能够实现衔铁202制动环201止抵的工作目的。并且，当不需要执行驻车功能时，电磁铁205掉电后，衔铁202与制动环201会分开。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，制动环201还可以包括：套设部206和止抵部207，套设部206可以套设于电机2的主轴21，止抵部207可以设置于套设部206的外周壁，止抵部207可以用于与衔铁202止抵，这样设置能够使制动环201的结构更加合理，可以使制动环201与衔铁202更好地止抵上。

在本发明的一些实施例中，止抵部207与衔铁202相对的表面、衔铁202与止抵部207相对的表面均可以具有摩擦面，当衔铁202与止抵部207止抵时，摩擦面能够增加衔铁202与止抵部207之间的摩擦力，可以提升制动效果。

在本发明的一些实施例中，主轴锁止机构20还可以包括：弹性件208，离合器203的第一内圈204可以具有安装槽209，弹性件208的一端与安装槽209连接，弹性件208的另一端与衔铁202连接，衔铁202的部分结构位于安装槽209内，其中，离合器203的第一内圈204上可以设置有弹性件208，弹性件208可以设置为弹簧,衔铁202被轴向限定在离合器203的安装槽209内，当不需要执行驻车功能时，电磁铁205掉电后，在弹性件208的弹力作用下，可以使衔铁202与制动环201分开。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，主轴锁止机构20还可以包括：驱动件210，驱动件210可以设置于第一内圈204的底壁，驱动件210可以用于驱动衔铁202沿第一内圈204的轴向方向移动。其中，第一内圈204上的底壁上可以设置有螺纹孔，驱动件210可以装配在螺纹孔内,通过转动驱动件210，可以将衔铁202推至与止抵部207结合，从而可以使主轴锁止机构20锁止电机2的主轴21。

在本发明的一些实施例中，制动器10还可以包括：方形头211，方形头211可以固定设置于电机2的主轴21。其中，方形头211可以为手动工具配合头，当制动器10故障或失电时，执行紧急制动后，需要手动解除。优选的，本申请采用转动电机2的主轴21的方式解除制动，通过拧驱动件210将衔铁202与制动环201分开实现解锁主轴21。由于离合器203超越方向为主轴21方向，此时可通过手动工具转动方形头211,从而反向转动主轴21，进而通过螺旋副机构3拉起横臂4，增大制动间隙，释放制动。可选地，主轴锁止机构20可以全部或者部分的集成在电机2内。

在本发明的一些实施例中，如图1、图2、图3和图5所示，制动器10还可以包括：减速机构40，减速机构40可以设于制动钳体1，而且减速机构40可以具有输出轴401，电机2的主轴21与减速机构40相连，并且丝杠31与减速机构40的输出轴401相连。

减速机构40可以设置为行星减速箱，行星减速箱可以对电机2的输出扭矩进行减速增矩。第一中心轮402与电机2的主轴21连接，第一中心轮402接收电机2的动力输入，第二中心轮403通过输出轴401与丝杠31连接，输出力矩。第三中心轮被固定在制动钳体1上，行星轮404受行星架405支撑，行星架405封闭在行星减速箱内。其传动原理为：来自主轴21的动力经第一中心轮402传递给行星轮404，动力再经行星轮404传递给第二中心轮403，第二中心轮403将动力输出给丝杠31，完成减速增矩，动力传递经过行星减速箱之后可以获得较大的传动比。

如图8所示，根据本发明实施例的轨道交通制动系统包括：控制中心301、上述实施例的制动器10和至少一个制动控制单元302，制动控制单元302分别与控制中心301、制动器10相连。通过控制中心301、制动控制单元302和制动器10配合，能够提升轨道交通制动系统的制动响应速度，可以提高轨道交通制动系统的工作效率，并且，该轨道交通制动系统没有液压制动管路，可以有效降低整车质量。

如图1所示，本发明实施例的轨道交通制动系统工作原理如下：当车辆需要执行制动时，控制中心301将下达制动指令，制动控制单元302根据控制中心301的指令、车辆状态信息及人工干预情况，同时接收轮速信号、电机2转子位置信号、制动器10制动状态信号、驱动电路电流信号，经计算分析，制动控制单元302输出控制信号。功率驱动电路根据控制信号向电机2提供相应大小及方向的电流，进而控制电机2输出力矩、转速及起停，从而控制制动器10进行相应的制动动作，产生制动力。同时制动控制单元302根据车辆状态及控制中心301命令，控制驻车制动控制机构施加驻车制动或者在系统故障的情况下进行紧急制动(安全制动)。同时，本申请可使用人工干预的方式进行紧急制动或者解除制动。根据系统设定，一个制动控制单元302可控制多组制动执行系统，各制动控制单元302之间通过总线连接，实时交流信号，同时受控制中心301控制。通过协同合作，完成整车制动。优选地，本申请所采用的制动结构为盘式制动结构。

本申请基础制动功能如下：若电机2不工作时，横臂4在第一弹性件6的作用下推动第二制动片41向第一制动片11移动夹紧制动盘5，即完成制动动作。在车辆制动过程中，控制中心301施加制动命令给制动控制单元302，为使车辆能平稳停止，制动控制单元302将采集车辆状态信息并结合其他传感器获得外界及车辆运行状态，实时计算各个车轮所需的最优制动力，并驱动电机2经减速机构40传递到螺旋副机构3，从而将电机2的转矩转化为直线运动，并不断调整横臂4位置，调节横臂4输出力矩大小，从而调节制动力大小。与此同时，制动控制单元302将根据车辆、道路、制动系统等各种状态，反馈给控制中心301及相连的制动控制单元302，从而可以使整个制动系统保持在最优状态。

本申请的制动器10的工作原理如下：

1.基础制动：主轴锁止机构20失电，松开电机2的主轴21。此时解除了螺旋副机构3的锁止，螺母32可以轴向自由运动。与螺母32相连的横臂4在第一弹性件6的作用下，推动间隙调节机构(螺套7、压紧螺杆8、传动件9)压紧制动片，从而完成制动动作。与此同时，电机2得电工作，经主轴21到减速机构40减速增矩后，将力矩传递给螺旋副机构3，丝杠31的转动转化为螺母32的直线运动，通过调整电路的大小，改变输出扭矩，从而改变螺母32的位置，进而影响横臂4的输出力矩，来实现制动力不断调整的功能，完成整个制动过程。以下将制动施加方向的主轴21旋向称为正向，释放制动方向称为反向。

2.驻车制动：电机2不输出扭矩时，由于螺旋副机构3并未锁止，此时横臂4在第一弹性件6的作用下，推动间隙调节机构压紧制动片，从而完成驻车制动动作。

3.不制动状态保持。电机2输出扭矩在适当的范围时，螺母32将带动横臂4压紧第一弹性件6，脱离制动区间，此时制动器10不输出制动力。此时可选的，采用锁止电机2主轴21或者减速机构40的方式，令螺旋副机构3锁止，保持横臂4在不制动区间。

4.在某些情况下，需要手动解除制动，以便车辆进入维修线路中。制动的解除：

1a:若制动器10正常，通过施加制动释放命令，电机2得电回旋，则螺旋副机构3收回，拉起横臂4，从而增大与制动片间隙，解除制动；

2a:若制动系统无法正常运行，则需要手动解除制动。通过旋转主轴21，令螺旋副机构3收回，拉起横臂4退回原位，从而解除制动。

主轴锁止机构20的工作原理为：当需要释放制动(进入不制动状态)时，此时电机2得电反转，当横臂4进入不制动区间时，制动控制单元302控制电磁铁205得电，衔铁202在磁力作用下，克服弹性件208阻力压紧制动环201，从而形成一个不可相对转动的整体。由于离合器203限定超越方向为反向，此时整个主轴锁止机构20无法再正向转动，此时电机2的主轴21仅能往反向转动，从而实现电机2的主轴21锁止。当出现拖刹时，可以在锁止情形下，反向转动主轴21，从而提升横臂4，扩大制动间隙，减少拖滞情形。当电磁铁205断电时，在弹性件208作用下，衔铁202恢复原位，松开制动环201，主轴21能自由转动，同时解除了螺旋副机构3的锁止，此时横臂4在弹力的作用下，将向制动方向移动。

根据本发明实施例的轨道交通系统，包括上述实施例的轨道交通制动系统，轨道交通制动系统设置安装在轨道交通系统，该轨道交通制动系统，能够提升轨道交通系统的制动响应速度，可以提高轨道交通系统的工作效率，并且，该轨道交通系统没有液压制动管路，可以有效降低整车质量。并且，电子智能控制功能强大，可以通过修改轨道交通系统中的软件程序，配置相关的参数来实现复杂的电控功能，并且易于和具有无人驾驶的车辆进行匹配。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (21)

1.一种用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，包括：

制动钳体，所述制动钳体上设有第一制动片；

电机，所述电机设于所述制动钳体；

螺旋副机构，所述螺旋副机构的第一端与所述电机的主轴连接；

横臂，所述横臂套设于所述螺旋副机构的第二端且所述螺旋副机构凸出所述横臂，所述横臂设有第二制动片，且所述螺旋副机构被构造成将所述电机的主轴的旋转运动转化为所述第二制动片的线性运动，所述第二制动片在所述螺旋副机构推动下向所述第一制动片移动以夹紧所述轨道交通的制动盘；

第一弹性件，所述第一弹性件沿所述电机的主轴方向设置，所述第一弹性件的第一端与所述制动钳体连接，所述第一弹性件的第二端与所述横臂连接，所述第二制动片在所述第一弹性件的推动下向所述第一制动片移动以夹紧所述轨道交通的制动盘；

螺套，所述螺套适于转动地与所述横臂相连；

传动件，所述传动件设置于所述螺套内，所述传动件的上端与所述横臂相连，所述传动件的侧壁设置有滑动环，所述传动件的底壁设置有转动环，所述转动环与所述螺套可传动地连接。

2.根据权利要求1所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述螺旋副机构包括：丝杠和螺母，所述螺母套设于所述丝杠的外周壁，所述螺母与所述横臂固定连接，所述丝杠的第一端与所述电机的主轴连接，所述丝杠的第二端凸出所述横臂。

3.根据权利要求2所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，还包括：压紧螺杆，所述螺套适于转动地与所述压紧螺杆相连，所述压紧螺杆的一端设置于所述螺套，所述压紧螺杆的另一端与所述第二制动片相连。

4.根据权利要求3所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述横臂具有凸起和凹槽中的一个，所述螺套具有凸起和凹槽中的另一个，所述凸起装配在所述凹槽内。

5.根据权利要求3所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述丝杠的第二端设置有固定环，所述滑动环选择地与所述固定环止抵。

6.根据权利要求5所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述滑动环与所述固定环相对的表面、所述固定环与所述滑动环相对的表面均设置有摩擦面。

7.根据权利要求5所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述传动件为单向离合器。

8.根据权利要求7所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述单向离合器包括：内圈和外圈，所述外圈套设于所述内圈的外侧，所述内圈具有装配槽，所述滑动环设置于所述装配槽。

9.根据权利要求8所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述转动环设置于所述外圈的底壁。

10.根据权利要求8所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，还包括：第二弹性件，所述第二弹性件的一端与所述横臂相连，所述第二弹性件的另一端与所述滑动环相连。

11.根据权利要求9所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，还包括：第三弹性件，所述第三弹性件的一端与所述转动环连接，所述第三弹性件的另一端与螺套连接。

12.根据权利要求8所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，还包括：主轴锁止机构，所述主轴锁止机构设置于所述电机的主轴，所述主轴锁止机构用于锁止或解锁所述电机的主轴。

13.根据权利要求12所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述主轴锁止机构包括：制动环、衔铁和离合器，所述制动环套设于所述电机的主轴，所述离合器的第一端与所述制动钳体相连，所述离合器套设于所述制动环的外侧且间隔开，所述衔铁沿其轴向方向可移动地设置于所述离合器的第一内圈，所述衔铁选择地与所述制动环止抵。

14.根据权利要求13所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述主轴锁止机构还包括：电磁铁，所述电磁铁设置于所述制动钳体，沿所述电机的主轴的轴向方向，所述电磁铁与所述衔铁的投影具有重合部分。

15.根据权利要求14所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述制动环包括：套设部和止抵部，所述套设部套设于所述电机的主轴，所述止抵部设置于所述套设部的外周壁，所述止抵部用于与所述衔铁止抵。

16.根据权利要求15所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，所述止抵部与所述衔铁相对的表面、所述衔铁与所述止抵部相对的表面均具有摩擦面。

17.根据权利要求16所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，主轴锁止机构还包括：弹性件，所述离合器的所述第一内圈具有安装槽，所述弹性件的一端与所述安装槽连接，所述弹性件的另一端与所述衔铁连接，所述衔铁的部分结构位于所述安装槽内。

18.根据权利要求16所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，主轴锁止机构还包括：驱动件，所述驱动件设置于所述第一内圈，所述驱动件用于驱动所述衔铁沿所述第一内圈的轴向方向移动。

19.根据权利要求18所述的用于轨道交通制动系统的制动器，其特征在于，还包括：方形头，所述方形头固定设置于所述电机的主轴。

20.一种轨道交通制动系统，其特征在于，包括：

控制中心；

根据权利要求1-19中任一项所述的用于轨道交通制动系统的制动器；

至少一个制动控制单元，所述制动控制单元分别与所述控制中心、所述制动器相连。

21.一种轨道交通系统，其特征在于，包括根据权利要求20所述的轨道交通制动系统。

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