CN111994123A - 一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构及其装配、使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了本发明提供一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构及其装配、使用方法，包括用于安装闸瓦的闸瓦托，还包括与所述闸瓦托转动连接的闸瓦托吊，所述闸瓦托吊的底部设置挡铁，导杆活动穿过所述挡铁，且导杆靠近闸瓦托的一端与闸瓦托相连，所述导杆上套设弹性件，所述弹性件位于挡铁靠近闸瓦托的一侧；所述导杆与闸瓦托的连接位置，位于闸瓦托吊与闸瓦托的连接位置之下。本发明提供一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构及其装配、使用方法，以解决现有技术中铁路货车转向架制动装置中的闸瓦偏磨问题，实现防止闸瓦打头偏磨，提高吊挂式制动梁使用可靠性和安全性，减少检修频次的目的。

Description

一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构及其装配、使用方法

技术领域

本发明涉及铁路货车转向架基础制动领域，具体涉及一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构及其装配、使用方法。

背景技术

传统的铁路货车转向架吊挂式制动梁，为了便于车辆制动时闸瓦转动中心自动与车轮中心重合，往往是将闸瓦托转动中心安装在车轮水平中心线下面一段距离，同时闸瓦托转动一个角度斜向指向车轮中心。这样，造成闸瓦托的重心与闸瓦托吊转动中心不在同一位置，且往往是重心在闸瓦托吊转动中心靠近车轮方向的前端。这样的结果，导致车辆在制动缓解时，由于闸瓦托(或整个制动梁组成结构)重力的作用，使得闸瓦托上产生了一个重力矩，这个重力矩使闸瓦托的顶部贴向车轮运动，而底部则远离车轮运动。这种运动的结果往往造成闸瓦头部与车轮的间隙小或虚抱，严重时会导致闸瓦顶部与车轮“虚抱”，造成闸瓦“打头”导致闸瓦顶部磨耗严重而底部磨耗缓慢的偏磨现象。闸瓦偏磨会给铁路货车行车安全带来一定的隐患，同时也加速了闸瓦的磨耗，增加了车辆检修的频次和工作量。

发明内容

本发明提供一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构及其装配、使用方法，以解决现有技术中铁路货车转向架制动装置中的闸瓦偏磨问题，实现防止闸瓦打头偏磨，提高吊挂式制动梁使用可靠性和安全性，减少检修频次的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，包括用于安装闸瓦的闸瓦托，还包括与所述闸瓦托转动连接的闸瓦托吊，所述闸瓦托吊的底部设置挡铁，导杆活动穿过所述挡铁，且导杆靠近闸瓦托的一端与闸瓦托相连，所述导杆上套设弹性件，所述弹性件位于挡铁靠近闸瓦托的一侧；所述导杆与闸瓦托的连接位置，位于闸瓦托吊与闸瓦托的连接位置之下。

针对现有技术中铁路货车转向架制动装置中的闸瓦偏磨问题，本发明提出一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，本结构在闸瓦托吊的底部设置挡铁，并使一导杆活动穿过所述挡铁，导杆靠近闸瓦托的一端与闸瓦托相连，从而使得闸瓦托发生转动时，导杆能够沿其轴线做直线运动。导杆上套设弹性件，弹性件位于挡铁靠近闸瓦托的一侧，当闸瓦托转动进行制动时，弹性件被压缩，当制动缓解时，弹性件的弹性复位力作用至闸瓦托上。其中，导杆与闸瓦托的连接位置，位于闸瓦托吊与闸瓦托的连接位置之下，是为了确保制动缓解时，弹性件的回复力对闸瓦托产生的转矩，能够克服闸瓦托重力产生的力矩，以此克服现有技术中瓦托顶部贴向车轮运动、而底部则远离车轮运动导致的“虚抱”甚至“打头”现象，从而解决闸瓦顶端和底端与车轮间隙不均匀的问题，避免闸瓦偏磨，显著提高吊挂式制动梁使用可靠性和安全性，减少检修频次。

进一步的，所述弹性件为压缩弹簧，弹性件的两端设置弹簧压板，所述弹簧压板滑动套设在导杆上；其中一块弹簧压板与挡铁接触、另一块弹簧压板由定位组件进行限位，所述定位组件可沿导杆轴线进行移动。通过两端的弹簧压板确保压缩弹簧始终处于压缩状态，压缩弹簧一端的弹簧压板与挡铁接触且无法通过挡铁，压缩弹簧另一端的弹簧压板被定为组件所限位，以此确保弹性件的相对稳定可靠。当制动时，导杆穿过挡铁做直线运动，由于挡铁的阻挡，弹性件被进一步压缩，确保制动释放后的复位力。此外，在没有进行制动的正常行驶情况下，由于弹性件始终处于压缩状态，因此弹性件会始终向闸瓦托提供一转矩，该转矩能够消解闸瓦托重力产生的力矩，确保铁路货车在正常行驶时也不会出现闸瓦偏磨的现象。

进一步的，所述导杆包括靠近闸瓦托的螺纹段、以及远离闸瓦托的光杆段；所述定位组件包括与所述螺纹段相配合的锁紧螺母、调整螺母，所述锁紧螺母位于调整螺母背离压缩弹簧的一侧。螺纹段与锁紧螺母、调整螺母相匹配，确保锁紧螺母、调整螺母进行稳定的螺纹连接。光杆段便于导杆活动穿过挡铁。本方案中通过调节调整螺母的锁紧力矩和位置，可以根据设计要求获得不同的压缩弹簧受到压缩时的压缩力，从而获得制动缓解时不同的弹簧回复力。这样，可以根据闸瓦托重心位置与闸瓦托吊转动中心位置的关系，人为设置使吊挂式制动梁闸瓦托顶部与底部同车轮间隙相当的合适的弹簧回复力。

进一步的，所述挡铁为角铁，角铁的一侧表面与闸瓦托吊贴合、另一侧表面上开设通孔，所述通孔用于导杆穿过；导杆远离闸瓦托的一端可拆卸连接限位件，所述限位件无法穿过通孔。通过限位件避免导杆从挡铁内脱落。

进一步的，所述导杆与闸瓦托通过固定轴连接，所述固定轴的两端分别与闸瓦托、导杆转动连接。固定轴与闸瓦托、导杆可通过任意现有的转动连接方式进行连接；当闸瓦托转动时，带动固定轴进行移动，从而驱动导杆进行运动。

进一步的，所述闸瓦托吊上设置第一销孔、第二销孔，所述第一销孔用于与构架相连，所述第二销孔用于与闸瓦托销接。所述构架为铁路货车转向架吊挂式制动梁的既有构件，在此不做赘述。闸瓦托吊上设置第二销孔，对应的闸瓦托上设置有与第二销孔相匹配的圆形通孔，便于将闸瓦托吊的第二销孔对齐后一同安装在制动梁端部的销轴上。

基于上述吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构的装配方法，包括：

S1、将闸瓦托与闸瓦托吊进行销接，并将闸瓦托吊的顶部连接在构架上；

S2、将弹性件装配在导杆上，调整弹性件的初始长度；

S3、使导杆尾部穿过挡铁，将弹性件顶在挡铁上；

S4、将导杆头部与闸瓦托进行连接。

进一步的，步骤S2中将弹性件装配在导杆上的步骤包括：

S201、将压缩弹簧通过两个弹簧压板套装在导杆上；

S202、在导杆头部的螺纹段上依次旋入调整螺母、锁紧螺母，控制调整螺母的位置，将压缩弹簧顶在挡铁上，实现对压缩弹簧初始长度的调整；

S203、将锁紧螺母紧固在调整螺母外侧，对调整螺母的位置进行固定。

本方案中通过调节调整螺母的锁紧力矩和位置，可以根据设计要求获得不同的压缩弹簧受到压缩时的压缩力，从而获得制动缓解时不同的弹簧回复力。这样，可以根据闸瓦托重心位置与闸瓦托吊转动中心位置的关系，人为设置使吊挂式制动梁闸瓦托顶部与底部同车轮间隙相当的合适的弹簧回复力。

进一步的，导杆头部与闸瓦托连接的步骤包括：将固定轴插入导杆头部的圆孔内，采用垫圈和开口销将固定轴和导杆销接，再将固定轴另一端插入闸瓦托腹板底部的小孔进行销接。

基于上述吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构的使用方法：

当车辆制动时，闸瓦托吊和闸瓦托之间发生相对转动，弹性件在调整螺母和挡铁之间的长度受到压缩；

当车辆制动缓解时，弹性件产生回复力，所述回复力在闸瓦托重心下侧产生一个与重力产生的力矩M1相反方向的转矩M2，从而使得闸瓦托的底部向贴近车轮方向运动、头部向远离车轮方向运动。

本方法在制动缓解时，使得闸瓦托底部向贴近车轮方向运动、闸瓦托头部远离车轮方向运动，这样，使得闸瓦托各部与车轮的间隙趋于均衡，避免由于重力作用顶部向车轮贴靠导致闸瓦顶部磨耗严重的闸瓦“打头”偏磨现象。并且在铁路货车正常行驶(未制动)状态下，也能够通过压缩弹簧提供压缩力来克服重力力矩，始终保证了闸瓦托各部与车轮的间隙的均匀性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构及其装配、使用方法，利用闸瓦托和闸瓦托吊在车辆制动和制动缓解过程中相对运动的特点，通过在闸瓦托和闸瓦托吊之间安装压缩弹簧，充分利用弹簧的复原特性来使得闸瓦与车轮间隙在车辆制动缓解工况时趋于一致，从而解决传统吊挂式制动梁闸瓦“打头”偏磨现象。

2、本发明一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构及其装配、使用方法，结构简单、紧凑，零部件数量少，便于制造、安装、检修。本发明可提高吊挂式制动梁使用可靠性和安全性，尤其是减轻由于闸瓦偏磨给行车安全带来的隐患，同时，可减少转向架闸瓦运用情况的的监测频次和维修频率，降低闸瓦的磨耗速率，提高车辆运用部门的经济效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例中闸瓦托吊的结构示意图；

图3为本发明具体实施例中导杆的结构示意图；

图4为本发明具体实施例的工作原理示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-闸瓦托，2-闸瓦托吊，3-挡铁，4-固定轴，5-导杆，6-锁紧螺母，7-调整螺母，8-弹簧压板，9-弹性件，10-闸瓦，11-通孔，12-限位件，13-第一销孔，14-第二销孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，包括用于安装闸瓦10的闸瓦托1，还包括与所述闸瓦托1转动连接的闸瓦托吊2，所述闸瓦托吊2的底部设置挡铁3，导杆5活动穿过所述挡铁3，且导杆5靠近闸瓦托1的一端与闸瓦托1相连，所述导杆5上套设弹性件9，所述弹性件9位于挡铁3靠近闸瓦托1的一侧；所述导杆5与闸瓦托1的连接位置，位于闸瓦托吊2与闸瓦托1的连接位置之下。

本实施例的装配方法包括：

S1、将闸瓦托1与闸瓦托吊2进行销接，并将闸瓦托吊2的顶部连接在构架上；

S2、将弹性件9装配在导杆5上，调整弹性件9的初始长度；

S3、使导杆5尾部穿过挡铁3，将弹性件9顶在挡铁3上；

S4、将导杆5头部与闸瓦托1进行连接。

实施例2：

如图1至图4的一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构：

如图1所示，本实施例包括闸瓦托1、闸瓦托吊2、挡铁3、固定轴4、导杆5、锁紧螺母6、调整螺母7、弹簧压板8、弹性件9。其中弹性件9为压缩弹簧。

本实施例中闸瓦托1为铸造结构，背部为双壁式槽型结构，在两壁腹板中部开设的圆形通孔中间，将闸瓦托吊2的中间销孔对齐后一同安装在制动梁端部的销轴上。

如图2所示，闸瓦托吊2为曲拐状锻造结构，顶端开设有与构架相连的销孔，中部则开设有与闸瓦托1两腹板相连的销孔，在曲拐部位上焊接有一挡铁3，挡铁3开设有一通孔11，挡铁3的作用是支撑导杆5，同时限制压缩弹簧行程。

如图3所示，压缩弹簧通过两个弹簧压板8安装在导杆5上，导杆5头部一段为螺纹，尾部为光杆结构，在螺纹部位设置一调整螺母7和锁紧螺母6。调整螺母7的作用是设置压缩弹簧的初始长度，锁紧螺母6的作用则是将调整好位置的调整螺母7的位置固定。导杆5尾部光杆部分穿过挡铁3上的通孔，压缩弹簧顶在挡铁3上。固定轴4插入导杆5的头部的圆孔内，再采用垫圈和开口销将固定轴4和导杆5销接完成，将固定轴4另一端插入闸瓦托1腹板底部小孔后销接。其中，通过调节调整螺母7的锁紧力矩和位置，可以根据设计要求获得不同的压缩弹簧受到压缩时的压缩力，从而获得制动缓解时不同的弹簧回复力。这样，可以根据闸瓦托1重心位置与闸瓦托吊2转动中心位置的关系，选取使闸瓦托1顶部与底部同车轮间隙相当的合适的弹簧回复力。

当车辆制动时，闸瓦托吊2和闸瓦托1之间发生相对转动，压缩弹簧在调整螺母7、锁紧螺母6和挡铁3之间的长度受到压缩；当车辆制动缓解时，如图4所示，由于压缩弹簧产生回复力，这个回复力在闸瓦托1重心下侧产生一个与重力产生的力矩M1相反方向的转矩M2，从而使得闸瓦托1的底部向贴近车轮方向运动而头部远离车轮方向运动，这样，使得闸瓦托1各部与车轮的间隙趋于均衡，避免由于重力作用顶部向车轮贴靠导致闸瓦顶部磨耗严重的闸瓦“打头”偏磨现象。

本实施例利用闸瓦托1和闸瓦托吊2在车辆制动和制动缓解过程中相对运动的特点，通过在闸瓦托1和闸瓦托吊2之间安装压缩弹簧，充分利用弹簧的弹性复位力来使得闸瓦10与车轮之间的间隙，在车辆制动缓解工况时趋于一致，从而解决传统吊挂式制动梁闸瓦“打头”偏磨现象。本实施例结构简单、紧凑，零部件数量少，便于制造、安装、检修。本实施例可提高吊挂式制动梁使用可靠性和安全性，尤其是减轻由于闸瓦偏磨给行车安全带来的隐患，同时，可减少转向架闸瓦运用情况的的监测频次和维修频率，降低闸瓦的磨耗速率，提高车辆运用部门的经济效益。

本实施例在装配过程中，将弹性件9装配在导杆5上的步骤包括：

S201、将压缩弹簧通过两个弹簧压板8套装在导杆5上；

S202、在导杆5头部的螺纹段上依次旋入调整螺母7、锁紧螺母6，控制调整螺母7的位置，将压缩弹簧顶在挡铁3上，实现对压缩弹簧初始长度的调整；

S203、将锁紧螺母6紧固在调整螺母7外侧，对调整螺母7的位置进行固定。

优选的，导杆5头部与闸瓦托1连接的步骤包括：将固定轴4插入导杆5头部的圆孔内，采用垫圈和开口销将固定轴4和导杆5销接，再将固定轴4另一端插入闸瓦托1腹板底部的小孔进行销接。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以是经由其他部件间接相连。

Claims (10)

1.一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，包括用于安装闸瓦(10)的闸瓦托(1)，其特征在于，还包括与所述闸瓦托(1)转动连接的闸瓦托吊(2)，所述闸瓦托吊(2)的底部设置挡铁(3)，导杆(5)活动穿过所述挡铁(3)，且导杆(5)靠近闸瓦托(1)的一端与闸瓦托(1)相连，所述导杆(5)上套设弹性件(9)，所述弹性件(9)位于挡铁(3)靠近闸瓦托(1)的一侧；所述导杆(5)与闸瓦托(1)的连接位置，位于闸瓦托吊(2)与闸瓦托(1)的连接位置之下。

2.根据权利要求1所述的一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，其特征在于，所述弹性件(9)为压缩弹簧，弹性件(9)的两端设置弹簧压板(8)，所述弹簧压板(8)滑动套设在导杆(5)上；其中一块弹簧压板(8)与挡铁(3)接触、另一块弹簧压板(8)由定位组件进行限位，所述定位组件可沿导杆(5)轴线进行移动。

3.根据权利要求2所述的一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，其特征在于，所述导杆(5)包括靠近闸瓦托(1)的螺纹段、以及远离闸瓦托(1)的光杆段；所述定位组件包括与所述螺纹段相配合的锁紧螺母(6)、调整螺母(7)，所述锁紧螺母(6)位于调整螺母(7)背离压缩弹簧的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，其特征在于，所述挡铁(3)为角铁，角铁的一侧表面与闸瓦托吊(2)贴合、另一侧表面上开设通孔(11)，所述通孔(11)用于导杆(5)穿过；导杆(5)远离闸瓦托(1)的一端可拆卸连接限位件(12)，所述限位件(12)无法穿过通孔(11)。

5.根据权利要求1所述的一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，其特征在于，所述导杆(5)与闸瓦托(1)通过固定轴(4)连接，所述固定轴(4)的两端分别与闸瓦托(1)、导杆(5)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构，其特征在于，所述闸瓦托吊(2)上设置第一销孔(13)、第二销孔(14)，所述第一销孔(13)用于与构架相连，所述第二销孔(14)用于与闸瓦托(1)销接。

7.基于权利要求1～6中任一所述的一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构的装配方法，其特征在于，包括：

S1、将闸瓦托(1)与闸瓦托吊(2)进行销接，并将闸瓦托吊(2)的顶部连接在构架上；

S2、将弹性件(9)装配在导杆(5)上，调整弹性件(9)的初始长度；

S3、使导杆(5)尾部穿过挡铁(3)，将弹性件(9)顶在挡铁(3)上；

S4、将导杆(5)头部与闸瓦托(1)进行连接。

8.根据权利要求7所述的装配方法，其特征在于，步骤S2中将弹性件(9)装配在导杆(5)上的步骤包括：

S201、将压缩弹簧通过两个弹簧压板(8)套装在导杆(5)上；

S202、在导杆(5)头部的螺纹段上依次旋入调整螺母(7)、锁紧螺母(6)，控制调整螺母(7)的位置，将压缩弹簧顶在挡铁(3)上，实现对压缩弹簧初始长度的调整；

S203、将锁紧螺母(6)紧固在调整螺母(7)外侧，对调整螺母(7)的位置进行固定。

9.根据权利要求7所述的装配方法，其特征在于，导杆(5)头部与闸瓦托(1)连接的步骤包括：将固定轴(4)插入导杆(5)头部的圆孔内，采用垫圈和开口销将固定轴(4)和导杆(5)销接，再将固定轴(4)另一端插入闸瓦托(1)腹板底部的小孔进行销接。

10.基于权利要求1～6中任一所述的一种吊挂式制动梁闸瓦自动调整结构的使用方法，其特征在于，

当车辆制动时，闸瓦托吊(2)和闸瓦托(1)之间发生相对转动，弹性件(9)在调整螺母(7)和挡铁(3)之间的长度受到压缩；

当车辆制动缓解时，弹性件(9)产生回复力，所述回复力在闸瓦托(1)重心下侧产生一个与重力产生的力矩M1相反方向的转矩M2，从而使得闸瓦托(1)的底部向贴近车轮方向运动、头部向远离车轮方向运动。

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