CN111361598B - 一种用于城市轨道车辆的湿式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通领域，具体公开了一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，包括制动器外壳和制动组件，制动器外壳开设有轴承槽，轴承槽内固定连接有滚动轴承，制动器外壳转动连接有滚动轮，滚动轮固定连接有连接轴，连接轴的顶部固定连接有支撑轴，支撑轴的顶部固定连接有花键轴，滚动轮传动连接有摩擦圆筒，摩擦圆筒开设有花键孔，摩擦圆筒固定连接有摩擦圆片，制动组件包括连接架和摩擦半圆筒，连接架固定连接有半圆环，半圆环开设有环形槽，摩擦半圆筒固定连接有环形凸台，摩擦半圆筒固定连接有摩擦半圆片。该用于城市轨道车辆的湿式制动器具有能够通过摩擦力对在轨上行驶的轨道车辆进行制动的功能。

Description

一种用于城市轨道车辆的湿式制动器

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体为一种用于城市轨道车辆的湿式制动器。

背景技术

轨道车辆作为一种快速高效的出行方式，如今有更多人出行选择轨道交通，例如火车、地铁、动车以及轻轨都属于轨道车辆；轨道车辆因为是在摩擦力较小的轨道上行驶，所以速度较快，但也使得轨道车辆不能采用普通汽车的制动方式，一般采用空气压缩以及电磁感应等方法来对轨道车辆进行制动，这也是火车等轨道车辆制动时间较长的原因。

而湿式制动器作为公路上行驶的重型车辆所使用的制动装置，其承载能力较强，制动效果好；但是湿式制动器是通过摩擦片降低车轮转速，其车轮与地面摩擦来制动，而现有的湿式制动器以同样方式应用在轨道车辆上是行不通的，因为轨道表面比地面要光滑许多，只降低轨道车辆的车轮转速也无法有效地对轨道车辆进行制动；所以需要设置一种专门应用在轨道车辆的用于城市轨道车辆的湿式制动器，以达到能够通过摩擦力来对轨道车辆进行制动。

针对现有技术的不足，本发明公开了一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，以解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明公开了一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，包括制动器外壳和制动组件，所述制动器外壳内部的上表面开设有轴承槽，所述轴承槽内固定连接有滚动轴承，所述制动器外壳通过滚动轴承转动连接有滚动轮，所述滚动轮的上表面固定连接有与滚动轴承相接触的连接轴，所述连接轴的顶部固定连接有支撑轴，所述支撑轴的顶部固定连接有花键轴，所述滚动轮通过花键轴传动连接有摩擦圆筒，所述摩擦圆筒的上表面开设有与花键轴相接触的花键孔，所述摩擦圆筒的外圆表面固定连接有摩擦圆片，所述制动组件包括连接架和摩擦半圆筒，所述连接架的两端均固定连接有半圆环，所述半圆环内圆表面开设有环形槽，所述摩擦半圆筒的外圆表面固定连接有与环形槽相接触的环形凸台，所述摩擦半圆筒的内圆表面固定连接有与摩擦圆片相接触的摩擦半圆片。

优选的，所述制动器外壳的下表面开设有限位环，所述限位环和轴承槽设置为相通且轴线相重合。

优选的，所述花键孔与摩擦圆筒的下表面设置为相通，所述摩擦圆片的数量为四个，四个所述摩擦圆片沿摩擦圆筒的轴线方向呈线性阵列。

优选的，所述制动器外壳的数量为两个，所述制动器外壳的两侧且靠近其与另一制动器外壳之间连接面的位置均固定连接有两个连接座，所述连接座上开设有与螺栓相接触的孔，两个所述制动器外壳之间通过螺栓固定连接有第二连接杆。

优选的，所述第二连接杆的底部固定连接有第二连接台，所述第二连接台远离第二连接杆的一侧固定连接有连接片，所述连接片上开设有两个与螺栓相接触的孔，所述第二连接杆的数量为两个。

优选的，所述摩擦半圆片的数量为四个，四个所述摩擦半圆片沿摩擦半圆筒的轴线方向呈线性阵列，所述摩擦半圆筒的数量为四个。

优选的，所述连接架的上表面开设有连接孔，所述连接架的数量为两个，两个连接架之间通过螺母固定连接有第一连接杆。

优选的，所述第一连接杆的底部固定连接有第一连接台，所述第一连接台的下表面固定连接有两个连接短杆。

优选的，所述制动器外壳的外表面设有保护层。

本发明公开了一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其具备的有益效果如下：

1、该用于城市轨道车辆的湿式制动器通过设置滚动轮、摩擦圆筒和摩擦半圆筒，当摩擦半圆筒受到外力使得摩擦半圆片与摩擦圆片之间进行接触，摩擦半圆片与摩擦圆片之间产生的摩擦力会限制滚动轮的转动，从而使滚动轮与轨道凹槽之间会发生滑动，而滚动轮与轨道凹槽之间所产生的的滑动摩擦力会对轨道车辆进行制动，制动器具有能够通过摩擦力对在轨道主体上行驶的轨道车辆进行制动的功能。

2、该用于城市轨道车辆的湿式制动器通过设置可与轨道凹槽配合的滚动轮，由于轨道凹槽和滚动轮的数量均为两个，分别处于轨道主体的两侧，当对轨道车辆进行制动时，轨道凹槽和滚动轮之间的滑动会在轨道主体的两侧均会产生摩擦，能够更加高效地对轨道车辆进行制动，制动器具有能够更加高效稳定地对轨道车辆进行制动的功能。

3、该用于城市轨道车辆的湿式制动器通过设置连接座、连接孔、第一连接杆和第二连接杆，通过第二连接杆和螺栓将两个制动器外壳进行固定且能够便于拆卸，通过第一连接杆和螺母将两个连接架和四个摩擦半圆筒进行固定且能够便于拆卸，这样能够方便对该制动器进行检修，制动器具有便于拆卸以达到便于检修的功能。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明制动器外壳结构示意图；

图5为本发明滚动轮结构示意图；

图6为本发明摩擦圆筒结构示意图；

图7为本发明制动组件结构示意图；

图8为本发明第一连接杆结构示意图；

图9为本发明第二连接杆结构示意图。

图中：2、制动器外壳；201、轴承槽；202、滚动轴承；203、限位环；204、连接座；3、滚动轮；301、连接轴；302、支撑轴；303、花键轴；4、摩擦圆筒；401、花键孔；402、摩擦圆片；5、制动组件；6、连接架；601、半圆环；602、环形槽；603、连接孔；7、摩擦半圆筒；701、环形凸台；702、摩擦半圆片；8、第一连接杆；801、第一连接台；802、连接短杆；9、第二连接杆；901、第二连结台；902、连接片。

具体实施方式

本实施例公开了一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，如图1-9所示，包括制动器外壳2和制动组件5，制动器外壳2内部的上表面开设有轴承槽201，轴承槽201内固定连接有滚动轴承202，滚动轴承202的外圈与轴承槽201相接触。

制动器外壳2的下表面开设有限位环203，限位环203和轴承槽201设置为相通且轴线相重合，设置限位环203能够限制滚动轴承202，防止滚动轴承202从轴承槽201内脱落，且不影响滚动轴承202的使用，制动器外壳2通过滚动轴承202转动连接有滚动轮3。

滚动轮3的上表面固定连接有与滚动轴承202相接触的连接轴301，连接轴301与滚动轴承202的内圈相接触，滚动轮3的外圆表面用于与轨道主体(工字型结构)的两侧凹槽的侧壁相接触，凹槽的侧壁和滚动轮3的外圆表面均较为粗糙，当滚动轮3的转动不受到限制时，滚动轮3与凹槽发生转动，不会对轨道车辆进行制动，当滚动轮3的转动受到限制时，滚动轮3与凹槽发生滑动，两者之间的滑动会产生较大的相对摩擦力，能够对轨道车辆进行制动。

连接轴301的顶部固定连接有支撑轴302，支撑轴302的顶部固定连接有花键轴303，滚动轮3通过花键轴303传动连接有摩擦圆筒4，设置支撑轴302是为了固定连接花键轴303且能够对摩擦圆筒4进行支撑。

摩擦圆筒4的上表面开设有与花键轴303相接触的花键孔401，花键孔401与摩擦圆筒4的下表面设置为相通，摩擦圆筒4的外圆表面固定连接有摩擦圆片402，摩擦圆片402的表面较为粗糙，摩擦圆片402的数量为四个，四个摩擦圆片402沿摩擦圆筒4的轴线方向呈线性阵列。

制动组件5包括连接架6和摩擦半圆筒7，连接架6的两端均固定连接有半圆环601，半圆环601内圆表面开设有环形槽602，摩擦半圆筒7的外圆表面固定连接有与环形槽602相接触的环形凸台701，将环形凸台701卡在环形槽602能够防止连接架6和摩擦半圆筒7之间发生上下滑动。

摩擦半圆筒7的内圆表面固定连接有与摩擦圆片402相接触的摩擦半圆片702，摩擦半圆片702的表面较为粗糙，摩擦半圆片702的数量为四个，四个摩擦半圆片702沿摩擦半圆筒7的轴线方向呈线性阵列，当四个摩擦半圆片702在受到外力的作用下分别与四个摩擦圆片402相接触时，由于摩擦半圆片702和摩擦圆片402均具有较高的粗糙度，两者之间所产生的摩擦力会使滚动轮3的转动受到限制，使得滚动轮3与凹槽发生滑动，也能产生较大的摩擦力，从而来对轨道车辆进行制动，摩擦半圆筒7的数量为四个。

该制动器通过设置滚动轮3、摩擦圆筒4和摩擦半圆筒7，当摩擦半圆筒7受到外力使得摩擦半圆片702与摩擦圆片402之间进行接触，摩擦半圆片702与摩擦圆片402之间产生的摩擦力会限制滚动轮3的转动，从而使滚动轮3与凹槽之间会发生滑动，而滚动轮3与凹槽之间所产生的的滑动摩擦力会对轨道车辆进行制动，制动器具有能够通过摩擦力对在轨道主体上行驶的轨道车辆进行制动的功能。

该制动器通过设置与凹槽配合的滚动轮3，由于凹槽和滚动轮3的数量均为两个，分别处于轨道主体的两侧，当对轨道车辆进行制动时，凹槽和滚动轮3之间的滑动会在轨道主体的两侧均会产生摩擦，能够更加高效地对轨道车辆进行制动，制动器具有能够更加高效稳定地对轨道车辆进行制动的功能。

制动器外壳2的数量为两个，制动器外壳2的两侧且靠近其与另一制动器外壳2之间连接面的位置均固定连接有两个连接座204，两个制动器外壳2之间通过螺栓固定连接有第二连接杆9，通过第二连接杆9和螺栓能够将两个制动器外壳2之间进行固定且便于拆卸。

第二连接杆9的底部固定连接有第二连接台901，第二连接台901远离第二连接杆9的一侧固定连接有连接片902，第二连接杆9的数量为两个，连接座204上开设有与螺栓相接触的孔，连接片902上开设有两个与螺栓相接触的孔，两个第二连接杆9的顶部均与轨道车辆的底部固定连接，通过螺栓将两个制动器外壳2与两个第二连接杆9固定连接，能够使两个制动器外壳2随第二连接杆9一起与轨道车辆底部固定连接。

连接架6的上表面开设有连接孔603，连接架6的数量为两个，两个连接架6之间通过螺母固定连接有第一连接杆8，通过第一连接杆8和螺母能够将两个连接架6和四个摩擦半圆筒7进行固定且便于拆卸。

第一连接杆8的底部固定连接有第一连接台801，第一连接台801的下表面固定连接有两个连接短杆802，第一连接杆8的顶部与外部液压系统的液压缸推杆相连接，液压系统能够使第一连接杆8上下移动，这样使得液压系统工作能够带动摩擦半圆筒7的上下移动，两个连接短杆802分别穿过两个连接架6所开设的连接孔603内，并在两个连接短杆802的底部螺纹连接上螺母，就能将连接架6和摩擦半圆筒7随第一连接杆8一起与外部液压系统固定连接。

该制动器通过设置连接座204、连接孔603、第一连接杆8和第二连接杆9，通过第二连接杆9和螺栓将两个制动器外壳2进行固定且能够便于拆卸，通过第一连接杆8和螺母将两个连接架6和四个摩擦半圆筒7进行固定且能够便于拆卸，这样能够方便对该制动器进行检修，制动器具有便于拆卸以达到便于检修的功能。

工作原理：该制动器在使用时，通过第二连接杆9和螺栓将两个制动器外壳2之间进行固定且固定在轨道车辆底部，而且便于拆卸，通过第一连接杆8和螺母将两个连接架6和四个摩擦半圆筒7之间进行固定且与外部液压系统连接，而且便于拆卸，这样能够在需要维修时便于对装置进行拆卸。

外部液压系统工作带动摩擦半圆筒7的移动使摩擦半圆片702与摩擦圆片402相接触，两者之间产生的摩擦会限制滚动轮3的转动，从而使滚动轮3与凹槽发生滑动而产生滑动摩擦力，进而通过滑动摩擦力来对轨道车辆进行制动，而且滚动轮3和凹槽的数量均为两个，所产生的摩擦力分别在轨道主体的两侧，能够更加高效稳定的对轨道车辆进行制动。

此外，为了提高制动器外壳2的防锈性能和耐磨性能，在制动器外壳2的外表面可设置保护层，该保护层可由现有涂料或者特制涂料涂覆形成，厚度可为150-250μm；在此提供一种特制涂料，该涂料由以下份数(重量份)的原料组分组成：该涂料改性水性环氧树脂乳液75份、磷酸锆6份、群青7份、聚六亚甲基胍5份、石油磺酸钡3.6份、羊毛脂镁皂4.4份、十二烯基丁二酸3.5份、玻璃鳞片4.8份、乙烯基双硬脂酰胺9份、单硬脂酸甘油酯2.8份、乳化剂1.6份、分散剂1.6份、成膜助剂1.2份、流平剂1.0份、消泡剂0.9份、表面活性剂1.2份和去离子水18份。

改性水性环氧树脂乳液可采用以下方法制备：

a、将水性环氧树脂乳液转入反应釜中，并向反应釜中加入适量的单硬脂酸甘油酯和去离子水，并将反应釜内的温度设置为65℃，通过搅拌器以300r/min的速率搅拌4min，完成对甲苯及环氧树脂进行预混合，再在此温度下将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷加入反应釜内，并以150r/min的速率混合搅拌7min，混合完成后将反应釜内的温度设置为85℃，并在此温度下反应9h，待反应结束后，反应釜内所得记为混合组分；

b、将反应釜内的混合组分在自然条件下降温至室温，然后用浓度为6.5％的氨水溶液调节其pH至7.5，所得记为混合液；

c、将反应釜内混合液的温度升至75℃，然后向反应釜内加入2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、二月桂酸二丁基锡和引发剂溶液，并在75℃的条件下保温反应4h；再经自然降温至室温，经过滤、出料后得到改性水性环氧树脂乳液。

其中，乳化剂选用单甘油脂肪酸甘油酯；分散剂选用三硬脂酸甘油酯；成膜助剂选用丙二醇甲醚醋酸酯；流平剂选用聚甲基烷基硅氧烷；消泡剂选用有机硅类消泡剂BYK-018；表面活性剂选用脂肪酸山梨坦。

该涂料可采用下述方法制备：

S1、准确称取上述各原料，并分别将各固体原料置于研磨机中进行研磨处理，然后过180目筛后得到各固体原料细粉；保存、备用；

S2、将改性水性环氧树脂乳液加入反应釜中，并将反应釜的温度设置为70℃，然后向反应釜中加入表面活性剂、分散剂和乳化剂；混合搅拌均匀后，边搅拌边将步骤S1中所得的各固体原料细粉加入到反应釜中，并以180r/min的速度混合搅拌7min后，再将剩余原料全部加入反应釜内，并在300r/min的速率下混合搅拌均匀，反应釜内所得的混合物记为混合组分；

S3、通过涂4杯测量方法测定S2中所得的混合组分的粘度值，保证混合组分的粘度在130s的范围内，所得记为涂料粗产品；

S4、用细目滤网对S3中所得的涂料粗产品进行过滤处理，然后将其置于反应釜内，并将反应釜内的温度设置为75℃，然后通过超声波震动棒以28KHz的频率超声震荡处理，直至将涂料粗产品中的气泡充分赶出；

S5、对S4中的涂料的各项理化性能进行检测，检测合格后进行封装，所得即为涂料成品。

最后说明的是，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，包括制动器外壳(2)和制动组件(5)，其特征在于：所述制动器外壳(2)内部的上表面开设有轴承槽(201)，所述轴承槽(201)内固定连接有滚动轴承(202)，所述制动器外壳(2)通过滚动轴承(202)转动连接有滚动轮(3)，所述滚动轮(3)的上表面固定连接有与滚动轴承(202)相接触的连接轴(301)，所述连接轴(301)的顶部固定连接有支撑轴(302)，所述支撑轴(302)的顶部固定连接有花键轴(303)，所述滚动轮(3)通过花键轴(303)传动连接有摩擦圆筒(4)，所述摩擦圆筒(4)的上表面开设有与花键轴(303)相接触的花键孔(401)，所述摩擦圆筒(4)的外圆表面固定连接有摩擦圆片(402)；

所述制动组件(5)包括连接架(6)和摩擦半圆筒(7)，所述连接架(6)的两端均固定连接有半圆环(601)，所述半圆环(601)内圆表面开设有环形槽(602)，所述摩擦半圆筒(7)的外圆表面固定连接有与环形槽(602)相接触的环形凸台(701)，所述摩擦半圆筒(7)的内圆表面固定连接有与摩擦圆片(402)相接触的摩擦半圆片(702)。

2.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其特征在于：所述制动器外壳(2)的下表面开设有限位环(203)，所述限位环(203)和轴承槽(201)设置为相通且轴线相重合。

3.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其特征在于：所述花键孔(401)与摩擦圆筒(4)的下表面设置为相通，所述摩擦圆片(402)的数量为四个，四个所述摩擦圆片(402)沿摩擦圆筒(4)的轴线方向呈线性阵列。

4.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其特征在于：所述制动器外壳(2)的数量为两个，所述制动器外壳(2)的两侧且靠近其与另一制动器外壳(2)之间连接面的位置均固定连接有两个连接座(204)，所述连接座(204)上开设有与螺栓相接触的孔，两个所述制动器外壳(2)之间通过螺栓固定连接有第二连接杆(9)。

5.根据权利要求4所述的一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其特征在于：所述第二连接杆(9)的底部固定连接有第二连接台(901)，所述第二连接台(901)远离第二连接杆(9)的一侧固定连接有连接片(902)，所述连接片(902)上开设有两个与螺栓相接触的孔，所述第二连接杆(9)的数量为两个。

6.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其特征在于：所述摩擦半圆片(702)的数量为四个，四个所述摩擦半圆片(702)沿摩擦半圆筒(7)的轴线方向呈线性阵列，所述摩擦半圆筒(7)的数量为四个。

7.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其特征在于：所述连接架(6)的上表面开设有连接孔(603)，所述连接架(6)的数量为两个，两个连接架(6)之间通过螺母固定连接有第一连接杆(8)。

8.根据权利要求7所述的一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其特征在于：所述第一连接杆(8)的底部固定连接有第一连接台(801)，所述第一连接台(801)的下表面固定连接有两个连接短杆(802)。

9.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道车辆的湿式制动器，其特征在于：所述制动器外壳(2)的外表面设有保护层。

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