CN111706626A - 一种用于制动器的呼吸防尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制动器的呼吸防尘器，其包括连通制动缸体（1）的活塞非充气侧（2－2）和外界大气的气道，所述气道包括与所述活塞非充气侧连通的第一气口（5‑1‑2）和与外界大气连通的第二气口（5‑1‑7），所述第一气口与所述第二气口之间并列设置第一子气道和第二子气道，所述第一子气道设置为用于所述活塞非充气侧排气并阻挡灰尘进入的无运动部件的单向节流结构（5‑1），所述第二子气道上设置用于从外界向所述活塞非充气侧补充气体的单向导通结构（5‑2）。本发明结构简单，且能通过单向节流结构阻止粉尘进入，还能避免制动缸体的活塞非充气侧产生负压而影响缓解响应速度。

Description

一种用于制动器的呼吸防尘器

技术领域

本发明涉及铁路机车车辆基础制动装置，特别是一种用于制动器的呼吸防尘器。

背景技术

呼吸防尘器是机车车辆的制动执行机构——制动器上用于沟通活塞非充气侧与外界大气的部件，既起到呼吸作用，同时还起到排水、防尘的作用。

现有呼吸防尘器的结构过于简单，比如采用直管状结构的气道，防尘效果差，粉尘杂质会进入制动器内部，制动器容易发生漏风、机构卡滞等致命故障，以致影响机车车辆正常运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有呼吸防尘器防尘效果差的不足，提供一种能有效阻止灰尘进入制动缸体的用于制动器的呼吸防尘器。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于制动器的呼吸防尘器，包括连通制动缸体的活塞非充气侧和外界大气的气道，所述气道包括与所述活塞非充气侧连通的第一气口和与外界大气连通的第二气口，所述第一气口与所述第二气口之间并列设置第一子气道和第二子气道，所述第一子气道设置为用于所述活塞非充气侧排气并阻挡灰尘进入的无运动部件的单向节流结构，所述第二子气道上设置用于从外界向所述活塞非充气侧补充气体的单向导通结构。

本发明通过将呼吸除尘器的气道设计为并列设置的第一子气道和第二子气道，所述第一子气道设置为用于所述活塞非充气侧排气并阻挡灰尘进入的无运动部件的单向节流结构，所述第二子气道上设置用于从外界向所述活塞非充气侧补充气体的单向导通结构，从而可通过单向节流结构为制动缸体的活塞非充气侧提供直接排水通道，同时可通过单向节流结构的反向节流作用阻挡灰尘进入活塞非充气侧，并在制动器缓解时，可通过单向导通结构实现活塞非充气侧的补气，以免活塞非充气侧形成负压，从而影响制动器缓解响应速度。

一具体实施例中，所述单向节流结构包括用于所述活塞非充气侧直接排气的直流通道和用于阻挡灰尘进入活塞非充气侧的涡流通道。

优选地，所述直流通道包括依次连通的第一直流通道和第二直流通道，且所述第一直流通道与所述第二直流通道之间的夹角小于180度，以方便制动缸体制动时，活塞非充气侧的气体能被直接快速地排出，从而避免影响制动器制动速度。

优选地，所述涡流通道设置至少两个，且所述涡流通道的两端与所述直流通道的两端连通，所述涡流通道的末端设置朝向所述第二气口的涡流出口，以在带有灰尘的气体经第二气口、直流通道进入时，可通过涡流通道产生与所述直流通道内气流方向相反的回转涡流，从而阻止直流通道内带有灰尘的气体进入活塞非充气侧，达到阻挡灰尘的效果。

一具体实施例中，所述涡流通道包括设置在所述第一直流通道一侧的第一涡流通道和设置在所述第二直流通道一侧的第二涡流通道，所述第一涡流通道的两端分别与所述第一直流通道的两端连通，所述第二涡流通道的两端分别与所述第二直流通道的两端连通，且所述第一涡流通道的末端设置朝向所述第二气口的第一涡流出口，所述第二涡流通道的末端设置朝向所述第二气口的第二涡流出口。

为更好地阻止灰尘经气道进入活塞非充气侧，所述第一涡流通道和所述第二涡流通道分设在所述直流通道的两侧，以如图3所示，从带有灰尘气流的两侧分别阻止灰尘进入，从而达到较好防尘效果。

所述单向导通结构包括单向阀，且所述单向阀具有与所述第一气口连通的单向阀输出端和与所述第二气口连通的单向阀输入端。

所述单向阀优选采用气动球阀，以方便在制动器缓解，活塞非充气侧的气压小于外界大气时，外界大气推动单向阀，并经单向阀输出端向活塞非充气侧补气，避免活塞非充气侧形成负压，进而影响制动器缓解响应速度。

本发明采用一直流通道，使活塞非充气侧(A处)产生的水，顺利排出到外界大气(B处)，同时又能通过该直流通道，沟通图1、2中的A处及B处，消除活塞非充气侧(A处)产生的背压。

其次，本发明采用带有回转式涡流通道的直流通道，可以在制动器结束制动状态，活塞非充气侧(A处)压力降低时，打开内部的单向阀，实现将外界(B处)空气吸入到活塞非充气侧(A处)。

另外，本发明采用带有回转式涡流通道的直流通道，在制动器未动作状态时，外界大气的粉尘、杂质从B处进入时，会由于回转涡流的作用，减缓含粉尘、杂质气流的流速，从而避免粉尘、杂质进行活塞非充气侧。与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、相对于传统的呼吸防尘器，本发明能在不影响呼吸防尘器的排水功能的同时，通过无运动部件的单向节流结构形成单向节流的回转涡流，提高其防尘效果；

2、本发明特别适用于在城轨车辆、高速列车等对防尘效果好、可靠性高的场合；

3、由于该发明采用无运动部件的单向节流结构，相对于传统呼吸防尘器具有结构简单，可靠性高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于制动器的呼吸防尘器的安装位置示意图。

图2为本发明用于制动器的呼吸防尘器的剖视结构示意图。

图3为本发明单向阀未开启时的外部气流进入气道后的流向图。

图中：

1、缸体；2、活塞；3、复位弹簧；4、闸瓦；5、呼吸防尘器；2-1、活塞充气侧；2-2、活塞非充气侧；

5-1、单向节流结构；5-1-1、连接端；5-1-2、第一气口；5-1-3、第一直流通道；5-1-4、第一涡流通道；5-1-5、第二直流通道；5-1-6、第二涡流通道；5-1-7、第二气口；5-1-8、第三气口；5-1-9、第四气口；5-1-10、第二涡流出口；5-1-11、第一涡流出口；

5-2、单向导通结构；5-2-1、单向阀输出端；5-2-2、单向阀输入端；5-2-3、单向阀。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图1、图2所示，本发明用于制动器的呼吸防尘器5安装在制动缸体1上，且制动缸体1内安装活塞2，活塞2将制动缸体1的内腔分隔为活塞充气侧2－1和活塞非充气侧2－2，所述呼吸防尘器5安装在所述活塞非充气侧2－2。所述活塞2的活塞杆末端铰接闸瓦4，且活塞非充气侧2－2内安装为活塞2提供回复力的复位弹簧3。

所述呼吸防尘器5包括连通制动缸体1的活塞非充气侧2－2和外界大气的气道，所述气道包括与活塞非充气侧2－2连通的第一气口5-1-2和与外界大气连通的第二气口5-1-7，所述第一气口5-1-2与所述第二气口5-1-7之间并列设置第一子气道和第二子气道，所述第一子气道设置为用于所述活塞非充气侧2－2排气并阻挡灰尘进入的无运动部件的单向节流结构5-1，所述第二子气道上设置为用于从外界向所述活塞非充气侧2－2补充气体的单向导通结构5-2。

所述单向节流结构5-1包括用于活塞非充气侧2－2直接排气的直流通道和用于阻挡灰尘进入的涡流通道。在本实施例中，所述直流通道包括与所述第一气口5-1-2依次连通的第一直流通道5-1-3和第二直流通道5-1-5，所述第二直流通道5-1-5的末端连通所述第二气口5-1-7，且所述第一直流通道5-1-3与所述第二直流通道5-1-5呈小于180度的夹角设置。所述涡流通道包括设置在第一直流通道5-1-3一侧并用于在第一直流通道5-1-3进气时形成回转涡流的第一涡流通道5-1-4和设置在第二直流通道5-1-5一侧并用于在第二直流通道5-1-5进气时形成回转涡流的第二涡流通道5-1-6，且所述第一涡流通道5-1-4和所述第二涡流通道5-1-6分设在所述直流通道的两侧。

所述第一涡流通道5-1-4的两端分别与所述第一直流通道5-1-3的两端连通，且所述第一涡流通道5-1-4的末端朝向所述第二气口5-1-7设置第一涡流出口5-1-11。所述第二涡流通道5-1-6的两端分别与所述第二直流通道5-1-5的两端连通，且所述第二涡流通道5-1-6的末端朝向所述第二气口5-1-7设置第二涡流出口5-1-10。

本发明第一涡流通道5-1-4、第二涡流通道5-1-6的布置不限于图2中所示形式，只要有利于形成回转涡流，抵消依次流经第二气口5-1-7、第二直流通道5-1-5、第一直流通道5-1-3气流的布局都可以。

所述单向导通结构5-2包括单向阀5-2-3，且所述单向阀5-2-3具有单向阀输出端5-2-1和单向阀输入端5-2-2。所述单向阀5-2-3优选为气控球阀。

所述第一气口5-1-2与所述第一直流通道5-1-3之间设置与所述单向阀输出端5-2-1连通的第三气口5-1-8，所述第二气口5-1-7与所述第二直流通道5-1-5之间设置与所述单向阀输入端5-2-2连通的第四气口5-1-9。本发明使用时，所述呼吸防尘器5通过连接端5-1-1安装在制动器缸体1上，在活塞充气侧2-1充入压缩空气时，压缩空气推动活塞2在制动缸体1里向右运动，并推动闸瓦4，使闸瓦4贴紧车辆踏面，产生制动力。

活塞充气侧2-1充入压缩空气时，活塞非充气侧2-2的气流会进入第一气口5-1-2，并顺着第一直流通道5-1-3，进入到第二直流通道5-1-5，并最终从第二气口5-1-7排出到外界大气，在此过程中，不产生节流作用，使活塞非充气侧2-2不会形成背压，从而可提高制动器制动时的响应速度。

活塞非充气侧2-2有积水时，也可依次流经第一气口5-1-2、第一直流通道5-1-3、第二直流通道5-1-5、第二气口5-1-7排出。

如图3所示，当单向阀5-2未开启，外界气流从第二气口5-1-7进入时，部分气流会流入第二涡流通道5-1-6和第一涡流通道5-1-4，并在第二涡流出口5-1-10及第一涡流出口5-1-11处形成回转涡流，抵消流经第二直流通道5-1-5和第一直流通道5-1-3内气流流量，从而最终达到减少第一气口5-1-2处流量的作用，起到防止灰尘从第二气口5-1-7进入到第一气口5-1-2。

为达到更好的防尘效果，所述第二气口5-1-7与所述第一气口5-1-2之间可以布置2个及两个以上的涡流通道。

当制动器排气（缓解）时，活塞充气侧2-1排风，活塞2在复位弹簧3的作用下左移，活塞非充气侧2-2的气压减小，并有形成负压的趋势，外界空气会从第二气口5-1-7进入，借助涡流通道形成的单向节流结构的节流作用，会导致第一气口5-1-2的气压低于第二气口5-1-7，即单向阀输出端5-2-1的气压低于单向阀输入端5-2-2的压力, 单向阀5-2-3被气流推开，外界气流从第二气口5-1-7通过单向导通结构直接进入第一气口5-1-2及活塞非充气侧2-2，活塞非充气侧2-2不会形成负压，从而避免活塞2在气压作用下产生向右运动的趋势，进而提高了制动器缓解时的响应速度。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (8)

1.一种用于制动器的呼吸防尘器，包括连通制动缸体（1）的活塞非充气侧（2－2）和外界大气的气道，其特征在于，所述气道包括与所述活塞非充气侧连通的第一气口（5-1-2）和与外界大气连通的第二气口（5-1-7），所述第一气口与所述第二气口之间并列设置第一子气道和第二子气道，所述第一子气道设置为用于所述活塞非充气侧排气并阻挡灰尘进入的无运动部件的单向节流结构（5-1），所述第二子气道上设置用于从外界向所述活塞非充气侧补充气体的单向导通结构（5-2）。

2.根据权利要求1所述的用于制动器的呼吸防尘器，其特征在于，所述单向节流结构包括用于所述活塞非充气侧直接排气的直流通道和用于阻挡灰尘进入活塞非充气侧的涡流通道。

3.根据权利要求2所述的用于制动器的呼吸防尘器，其特征在于，所述直流通道包括依次连通的第一直流通道（5-1-3）和第二直流通道（5-1-5），且所述第一直流通道与所述第二直流通道之间的夹角小于180度。

4.根据权利要求2所述的用于制动器的呼吸防尘器，其特征在于，所述涡流通道设置至少两个，且所述涡流通道的两端与所述直流通道的两端连通，所述涡流通道的末端设置朝向所述第二气口的涡流出口。

5.根据权利要求3所述的用于制动器的呼吸防尘器，其特征在于，所述涡流通道包括设置在所述第一直流通道一侧的第一涡流通道（5-1-4）和设置在所述第二直流通道一侧的第二涡流通道（5-1-6），所述第一涡流通道的两端分别与所述第一直流通道的两端连通，所述第二涡流通道的两端分别与所述第二直流通道的两端连通，且所述第一涡流通道的末端设置朝向所述第二气口的第一涡流出口（5-1-11），所述第二涡流通道的末端设置朝向所述第二气口的第二涡流出口（5-1-10）。

6.根据权利要求5所述的用于制动器的呼吸防尘器，其特征在于，所述第一涡流通道和所述第二涡流通道分设在所述直流通道的两侧。

7.根据权利要求2所述的用于制动器的呼吸防尘器，其特征在于，所述单向导通结构包括单向阀（5-2-3），且所述单向阀具有与所述第一气口连通的单向阀输出端（5-2-1）和与所述第二气口连通的单向阀输入端（5-2-2）。

8.根据权利要求7所述的用于制动器的呼吸防尘器，其特征在于，所述单向阀为气动球阀。

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