CN111976783A - 一种轨道车辆的杠杆机构及制动夹钳单元 - Google Patents

一种轨道车辆的杠杆机构及制动夹钳单元 Download PDF

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Abstract

一种轨道车辆的杠杆机构及制动夹钳单元，所述杠杆机构包括杠杆组件、第一纵架、第二纵架和至少一副纵架对，所述杠杆组件沿竖向设置，所述杠杆组件与第一连杆的一端铰接；所述第一连杆的另一端与第一纵架的一端铰接，且所述第一纵架的中部与第一横杆的一端铰接，所述第一横杆的另一端通过至少一副纵架对与第二横杆的一端铰接，所述第二横杆的另一端与第二纵架铰接；所述纵架对均包括第三纵架和第四纵架，第三纵架的一端和第四纵架的一端通过第二连杆铰接；当设有两副及以上的纵架对时，每两副相邻的纵架对通过第三横杆铰接。本发明的杠杆机构可形成两副及以上的夹钳，一个制动缸即可带动杠杆机构转动从而成倍增加制动力。

Description

一种轨道车辆的杠杆机构及制动夹钳单元
技术领域
本发明属于轨道车辆的基础制动装置领域，具体涉及一种轨道车辆的杠杆机构及制动夹钳单元。
背景技术
制动夹钳单元广泛应用于轨道车辆的停车制动领域，通常由制动缸和杠杆机构铰接而成，通过制动缸内压缩空气产生的推力，促使杠杆机构动作产生制动力，使车辆停车。现有制动夹钳单元为一个制动缸通过杠杆组件驱动一副夹钳，若车辆需要较大制动力时，则需要安装多套制动夹钳单元，这就要求车辆具有足够的安装空间。但当车辆没有足够的安装空间，同时需要较大制动力时，现有技术很难满足轨道车辆制动性能需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种可通过一个制动缸驱动两副及以上的夹钳的杠杆机构及制动夹钳单元，以实现在提供成倍的制动力的同时减小安装空间。
本发明采用的技术方案是：一种轨道车辆的杠杆机构，包括杠杆组件、第一纵架、第二纵架和至少一副纵架对，所述杠杆组件沿竖向设置，所述杠杆组件与水平设置的第一连杆的一端铰接；所述第一连杆的另一端与第一纵架的一端铰接，且所述第一纵架的中部与第一横杆的一端铰接，所述第一横杆的另一端通过至少一副纵架对与第二横杆的一端铰接，所述第二横杆的另一端与第二纵架铰接；每一所述纵架对均包括第三纵架和第四纵架，第三纵架的一端和第四纵架的一端通过第二连杆铰接；当设有两副及以上的纵架对时，每两副相邻的纵架对通过第三横杆铰接。
上述方案中，第一纵架、第二纵架和至少一副纵架对可以形成至少两副及以上的夹钳，且夹钳之间相互铰接，由此，只需一个制动缸推动杠杆组件即可同时带动两副及以上的夹钳转动，进而带动安装在夹钳上的闸片夹紧或远离制动盘，在减小安装空间的同时实现了制动力的成倍增加。
优选的，所述纵架对设有一副，所述纵架对中第三纵架的中部与第一横杆的一端铰接，所述纵架对中第四纵架的中部与第二横杆的一端铰接。
优选的，所述杠杆组件的中部通过第二螺栓与第一连杆铰接；所述第一纵架与第一连杆、所述第三纵架与第二连杆、所述第四纵架与第二连杆均通过第三螺栓铰接；所述第一纵架与第一横杆、所述第二纵架与第二横杆、所述第三纵架与第一横杆、所述第四纵架与第二横杆均通过第四螺栓铰接。杠杆机构的部件均通过螺栓连接，便于拆卸和维修。
优选的，所述第一纵架、第二纵架、第三纵架、第四纵架结构相同，均包括叉型的纵架体，所述纵架体的一端设置两个叉头，另一端设置叉尾，所述叉尾沿轴线方向开设槽，且分别开设有轴线与槽轴线垂直的第一通孔和第二通孔。安装时，纵架体的两个叉头处于同一竖直面，可以节约安装空间。
优选的，所述叉尾与两个叉头的连接部开设有通槽，以减轻纵架体的重量。
优选的，所述纵架体上安装有闸片托组件，所述闸片托组件包括闸片托体，所述闸片托体的背面沿闸片托体的长度方向依次水平设置有四个第二凸台，该四个第二凸台两两相对，相对的两个第二凸台之间形成凸台槽；所述纵架体的两个叉头分别放置在两个凸台槽中，并通过销轴与两个第二凸台铰接；所述闸片托体的正面设有安装闸片的燕尾槽。
优选的，所述闸片托体背面的上端竖直设置有两个相对的第三凸台，吊杆的一端通过第七螺栓与两个第三凸台铰接，所述吊杆的另一端连接有第八螺栓。安装时，吊杆与车辆通过第八螺栓铰接，将整个杠杆机构连接在车辆上。
优选的，所述第四螺栓的端部设有第一凸台。安装时，第四螺栓嵌入车辆对应的凹槽中，为杠杆机构提供部分支撑。
优选的，所述杠杆组件包括两块杠杆板、连接两块杠杆板的连接板，所述杠杆板的两端分别设置上端孔和下端孔，杠杆板的中部设有中间孔，第二螺栓穿过中间孔将所述杠杆板与第一连杆铰接在一起。
本发明还提供一种轨道车辆的制动夹钳单元，包括制动缸，还包括上述的杠杆机构，所述杠杆组件的一端通过第一螺栓与制动缸的推杆头铰接，所述杠杆组件的另一端连接有第五螺栓，且杠杆组件可相对于第五螺栓发生转动；所述第二纵架的另一端连接有第六螺栓，且第二纵架可相对于第六螺栓发生转动。
本发明的有益效果是：本发明的杠杆机构通过一个制动缸驱动两副及以上夹钳联动，从而在减小安装空间的同时提供成倍的制动力，以满足车辆的制动要求；本发明均采用铰接的方式，机构简单，安全可靠，便于拆装和维保。
附图说明
图1为本发明中杠杆机构的实施例一的结构示意图；
图2为本发明中杠杆组件的结构示意图；
图3为本发明中第一连杆的结构示意图；
图4为本发明中第一纵架的结构示意图；
图5为本发明中第一横杆的结构示意图；
图6为本发明中第二连杆的结构示意图；
图7为本发明中闸片托组件的结构示意图；
图8为本发明中吊杆的结构示意图；
图9为本发明中第四螺栓的结构示意图；
图10为本发明中杠杆机构的实施例二的结构示意图；
图11为本发明中制动夹钳单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1～9所示，一种轨道车辆的杠杆机构，包括杠杆组件1、第一连杆2、第一纵架3A、第二纵架3B、由第三纵架3C和第四纵架3D组成的纵架对F、第一连杆2、第一横杆4A、第二横杆4B、第二连杆5、四个闸片托组件6和四个吊杆7。该杠杆机构包含左右两副夹钳，其中第一纵架3A、第三纵架3C、第一横杆4A、两个闸片托体6和两个吊杆7构成右侧的一副夹钳；第二纵架3B、第四纵架3D、第二横杆4B、两个闸片托体6和两个吊杆7构成左侧的一副夹钳，该两副夹钳之间通过第二连杆5铰接并实现联动，杠杆组件1通过第一连杆2驱动该两副夹钳。
杠杆组件1由杠杆板1A、连接板1B和第一衬套1C组成。杠杆板1A沿其长度方向设置上端孔1-3、中间孔1-2、下端孔1-1，该三个孔内均镶嵌第一衬套1C，当衬套1C磨损后可仅更换衬套1C，避免整个杠杆组件1的报废。杠杆组件1的上端孔1-3通过第五螺栓8B与车辆(图中未显示)铰接，下端孔1-1通过第一螺栓8A与制动缸16铰接，中间孔1-2通过第二螺栓9与第一连杆2铰接。杠杆组件1将制动缸16的力放大并传递至第一连杆2，通过调整上端孔1-3、下端孔1-1到中间孔1-2的距离可形成不同的放大倍率，以适应不同车辆的制动性能需求。
第一连杆2由第一连杆体21和第二衬套22组成。第一连杆体21的两端部分别开设孔轴线相互垂直的竖孔211和横孔212，两个孔内均镶嵌第二衬套22。第一连杆2通过竖孔211及第三螺栓10与第一纵架3A铰接，通过横孔212及第二螺栓9与杠杆组件1铰接。第一连杆2将杠杆组件1的力传递至右侧夹钳。
纵架对F由第三纵架3C、第四纵架3D组成。第一纵架3A、第二纵架3B、第三纵架3C、第四纵架3D结构相同，均由纵架体31和第三衬套32组成。纵架体31呈对称的叉形结构，纵架体31的一端设置两个叉头311，每个叉头311上开设有叉头孔3111，该两个叉头孔3111同轴，两个叉头311通过叉头孔3111与一个闸片托体6铰接。纵架体31的另一端设置叉尾312，叉尾312沿轴线方向设槽3123，并在叉尾的中间及尾部分别开设轴线与槽轴线垂直的第一通孔3121及第二通孔3122，其中两个第一通孔3121同轴，两个第二通孔3122也同轴。纵架体31通过槽3123及第一通孔3121及第四螺栓12与第一横杆4A或第二横杆4B铰接，并通过槽3123及第二通孔3122以及第三螺栓10与第一连杆2、第二连杆5或车辆铰接(视不同位置的纵架体31而定，第二纵架3B的叉尾312与车辆铰接，第三纵架3C的叉尾312、第四纵架3D的叉尾312均与第二连杆5铰接，第一纵架3A的叉尾312与第一连杆2铰接)。纵架体31的各个孔内均镶嵌第三衬套32，通过调整叉头孔3111、第一通孔3121及第二通孔3122的距离可以形成不同的放大倍率。叉头311和叉尾312的连接部设置用于减重的梯形的通槽313。第一纵架3A将第一连杆2的力放大并传递至闸片托体6，并通过第二连杆5将力传递至另一副夹钳。
第一横杆4A和第二横杆4B结构相同，均包括呈对称结构的横杆体41和第四衬套42，横杆体41的两端均开设第三通孔411，两个第三通孔411的轴线平行，且孔内均镶嵌第四衬套42。第一横杆4A的端部插入纵架体31的叉尾槽3123内，通过第四螺栓12分别与第一纵架3A、第三纵架3C铰接。第二横杆4B的端部插入纵架体31的叉尾槽3123内，通过第四螺栓12分别与第二纵架3B、第四纵架3D铰接。第四螺栓12的头部带有第一凸台121，第一凸台121安装在车辆部件的凹槽内(图中未显示)，用于引导杠杆机构的动作。第一凸台121的台阶面122垫在凹槽的平面上(图中未显示)，用于支撑杠杆机构的部分重量。
第二连杆5由第二连杆体51和第五衬套52组成。第二连杆体51呈对称结构且两端部均开设第四通孔511，两个第四通孔511的轴线平行，且孔内均镶嵌第五衬套52。第二连杆体51的两端部均通过第三螺栓10分别与第四纵架3D、第三纵架3C铰接，用于将力从右侧夹钳传递至左侧夹钳。
闸片托组件6由闸片托体61、第六衬套62、挡板63等组成，安装在纵架体31上。闸片托体61背面上部竖直设置有相对的两个第三凸台611，第三凸台611上开设第五通孔6111，两个第五通孔6111同轴并镶嵌第六衬套62，闸片托体61背面中部沿闸片托体61的长度方向依次水平设置有四个第二凸台612，第二凸台612两两相对，相对的两个第二凸台612中间设置凸台槽614，用于放置纵架体31的叉头311，每一第二凸台612上均设置第六通孔6121，四个第六通孔6121同轴并镶嵌第六衬套62。闸片托体61的正面设置燕尾槽613，用于固定闸片。闸片托体61的底部设置了贯穿背面和正面的槽615，槽615内安装挡板63，用于防止闸片的垂向脱落。闸片托体6通过闸片托体61背面上端的第五通孔6111以及第七螺栓11A与吊杆7铰接，并通过闸片托体61背面中间的第二凸台612、凸台槽614以及销轴14与纵架体31铰接，销轴14底部设置通孔，内穿开口销15，防止销轴14脱出。闸片托体6将纵架体31的力传至闸片并压向制动盘A，产生车辆制动的制动力。
吊杆7由吊杆体71及第七衬套72组成。吊杆体71呈对称的H型结构，设置上吊孔712和下吊孔711，孔内镶嵌第七衬套72，吊杆7通过下吊孔711、闸片托体背面上部的第三凸台611及第七螺栓11A与闸片托体61铰接，并通过上吊孔712、车辆上的安装孔(图中未显示)及第八螺栓11B与车辆铰接。吊杆7用于将整个杠杆机构悬挂在车辆上。
综上所述，杠杆机构通过吊杆7、第二纵架3B、杠杆组件1等与车辆连接，并在纵架体31的中部通过第四螺栓12的凸台台阶面122支撑杠杆机构的部分重量以保持平衡。
实施例2
如图10所示，实施例2与实施例1的不同在于，实施例2中纵架对F设置两副，相邻的两副纵架对F通过第三横杆4C铰接，即一副纵架对F中的第三纵架4C与另一副纵架对F中的第四纵架4D通过第三横杆4C铰接。第三横杆4C的结构和第一横杆4A相同。
如图11所示，本发明还提供一种制动夹钳单元，该制动夹钳单元由制动缸16及上述的杠杆机构组成，制动缸16设有相对于其轴线对称的两个安装座161，安装座161内设置第七通孔1611，用于与车辆(图中未显示)铰接，制动缸16头部的推杆头162设置安装孔1622，用于与杠杆组件1下端铰接。
当制动缸16内充入压缩空气时，杠杆机构及制动夹钳单元产生制动作用的过程如下：制动缸16内活塞带着推杆头162向右外伸——推杆头162带着杠杆组件1绕其上端孔113铰接点向右旋转——拉动第一连杆2向右运动——第一连杆2拉动第一纵架3A绕其第一通孔3121逆时针转动——第一纵架3A的叉头311带动该处的闸片托体6向左运动直至压紧右侧的制动盘A的右端面——第一纵架3A以其叉头孔3111为支点，继续逆时针转动，带动第一横杆4A及第三纵架3C向右运动——第三纵架3C上的闸片托体6压紧右侧的制动盘A的左端面——第三纵架对3C以其叉头孔311为支点，逆时针转动，通过第二连杆5拉动第四纵架3D绕其第一通孔3121逆时针转动——第四纵架3D上的闸片托体6压紧左侧的制动盘A的右端面——第四纵架3D以其叉头孔3111为支点，继续逆时针转动，带动第二横杆4B向右运动——第二纵架3B在第二横杆4B的拉动下，以其与车辆铰接的第二通孔3122为支点顺时针转动——第二纵架3B上的闸片托体6压紧左侧的制动盘A的左端面。通过上述运动，杠杆机构传递并放大了来自制动缸16的驱动力，并转化为夹紧两个制动盘A的制动力，进而促使车辆减速停车。

Claims (10)

1.一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，包括杠杆组件(1)、第一纵架(3A)、第二纵架(3B)和至少一副纵架对(F)，所述杠杆组件(1)沿竖向设置，所述杠杆组件(1)与水平设置的第一连杆(2)的一端铰接；所述第一连杆(2)的另一端与第一纵架(3A)的一端铰接，且所述第一纵架(3A)的中部与第一横杆(4A)的一端铰接，所述第一横杆(4A)的另一端通过至少一副纵架对(F)与第二横杆(4B)的一端铰接，所述第二横杆(4B)的另一端与第二纵架(3B)铰接；每一所述纵架对(F)均包括第三纵架(3C)和第四纵架(3D)，第三纵架(3C)的一端和第四纵架(3D)的一端通过第二连杆(5)铰接；当设有两副及以上的纵架对(F)时，每两副相邻的纵架对(F)通过第三横杆(4C)铰接。
2.如权利要求1所述的一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，所述纵架对(F)设有一副，所述纵架对(F)中第三纵架(3C)的中部与第一横杆(4A)的一端铰接，所述纵架对(F)中第四纵架(3D)的中部与第二横杆(4B)的一端铰接。
3.如权利要求2所述的一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，所述杠杆组件(1)的中部通过第二螺栓(9)与第一连杆(2)铰接；所述第一纵架(3A)与第一连杆(2)、所述第三纵架(3C)与第二连杆(5)、所述第四纵架(3D)与第二连杆(5)均通过第三螺栓(10)铰接；所述第一纵架(3A)与第一横杆(4A)、所述第二纵架(3B)与第二横杆(4B)、所述第三纵架(3C)与第一横杆(4A)、所述第四纵架(3D)与第二横杆(4B)均通过第四螺栓(12)铰接。
4.如权利要求3所述的一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，所述第一纵架(3A)、第二纵架(3B)、第三纵架(3C)、第四纵架(3D)结构相同，均包括叉型的纵架体(31)，所述纵架体(31)的一端设置两个叉头(311)，另一端设置叉尾(312)，所述叉尾(312)沿轴线方向开设槽(3123)，且分别开设有轴线与槽轴线垂直的第一通孔(3121)和第二通孔(3122)。
5.如权利要求4所述的一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，所述叉尾(312)与两个叉头(311)的连接部开设有通槽(313)。
6.如权利要求4所述的一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，所述纵架体(31)上安装有闸片托组件(6)，所述闸片托组件(6)包括闸片托体(61)，所述闸片托体(61)的背面沿闸片托体(61)的长度方向依次水平设置有四个第二凸台(612)，该四个第二凸台(612)两两相对，相对的两个第二凸台(612)之间形成凸台槽(614)；所述纵架体(31)的两个叉头(311)分别放置在两个凸台槽(614)中，并通过销轴(14)与两个第二凸台(612)铰接；所述闸片托体(61)的正面设有安装闸片的燕尾槽(613)。
7.如权利要求6所述的一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，所述闸片托体(61)背面的上端竖直设置有两个相对的第三凸台(611)，吊杆(7)的一端通过第七螺栓(11A)与两个第三凸台(611)铰接，所述吊杆(7)的另一端设有第八螺栓(11B)。
8.如权利要求3所述的一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，所述第四螺栓(12)的端部设有第一凸台(121)。
9.如权利要求1所述的一种轨道车辆的杠杆机构，其特征在于，所述杠杆组件(1)包括两块杠杆板(1A)、连接两块杠杆板(1A)的连接板(1B)，所述杠杆板(1A)的两端分别设置上端孔(1-3)和下端孔(1-1)，杠杆板(1A)的中部设有中间孔(1-2)，第二螺栓(9)穿过中间孔(1-2)将所述杠杆板(1A)与第一连杆(2)铰接在一起。
10.一种轨道车辆的制动夹钳单元，包括制动缸(16)，其特征在于，还包括如权利要求1～9任一项所述的杠杆机构，所述杠杆组件(1)的一端通过第一螺栓(8A)与制动缸(16)的推杆头(162)铰接，所述杠杆组件(1)的另一端连接有第五螺栓(8B)，且杠杆组件(1)可相对于第五螺栓(8B)发生转动；所述第二纵架(3B)的另一端连接有第六螺栓(10A)，且第二纵架(3B)可相对于第六螺栓(10A)发生转动。
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