CN112572512A - 一种铁路货车电制动缸及基础制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路货车电制动缸及基础制动装置，涉及铁路货车制动技术领域。该电制动缸包括驱动电机、伸缩组件以及传动组件，伸缩组件包括通过螺纹传动的伸缩套筒与伸缩杆件，传动组件连接于伸缩杆件与驱动电机之间。本发明相对于现有的铁路货车采用压缩空气作为驱动能量的方式，避免了由于长时间运用后部件疲劳及磨耗而导致制动活塞行程变化的问题，也不再存在气体泄漏的问题，电制动缸的输出更稳定，系统更简单可靠，且实现了耗能清洁化，解决了现有铁路货车通过压缩空气制动车轮时压缩空气易泄漏、缓解性能差、容易出现制动力减弱的技术问题。

Description

一种铁路货车电制动缸及基础制动装置

技术领域

本发明涉及铁路货车制动技术领域，特别涉及一种铁路货车电制动缸及基础制动装置。

背景技术

铁路货车是完成铁路货物运输任务的运载工具，而铁路货车的制动系统作为铁路货车实施减速和停车作用的执行结构，是铁路货车的重要组成部分，并且制动系统的技术状态直接影响到车辆运行的安全。现有技术中，通常采用的制动方法是空气制动，为保证密封的可靠性，空气制动缸的缸体、密封圈以及活塞等密封部件，均需要较高的密封性能，需经常进行检修，否则将导致制动缸漏泄故障，严重时会影响列车的正常运输。由于传统制动缸采用压力空气作为制动能量，制动缸制动时容积大小变化直接对制动力影响较大，为保持在运用后制动缸的制动活塞行程不会随着车轮、闸瓦的磨耗而增大，基础制动装置一般需采用闸瓦间隙调整器，导致系统结构复杂，同时由于运用后制动杠杆角度发生偏转，车辆各相关部件刚度、间隙产生变化，即使有闸瓦间隙调整器的作用，制动缸的制动活塞行程也会在运用后发生一定程度的变化，难以做到稳定输出，从而使得运用后的车辆会出现制动力变弱的问题，给列车运行特别是长大下坡道运行造成安全隐患。

另一方面，为保证车辆停车后不溜车，现有货车加装了手制动装置，以保证长时间停车期间，即使制动缸内没有压缩空气，车辆也能停驻，但手制动装置存在需人工操作，现场工作量大，易出现误操作的缺点。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种铁路货车电制动缸及基础制动装置，以解决现有技术中的制动系统结构复杂，采用空气制动易漏泄并且通过压缩空气制动车轮时容易出现制动力减弱的技术问题。

本发明的技术方案为：

一方面，本发明提供了一种铁路货车电制动缸，用于铁路货车的基础制动，包括：

驱动电机，所述驱动电机输出驱动能量；

伸缩组件，所述伸缩组件包括通过螺纹传动的伸缩套筒与伸缩杆件；以及，

传动组件，所述传动组件连接于所述伸缩杆件与所述驱动电机之间；

其中，所述驱动电机驱动所述传动组件运行，所述传动组件带动所述伸缩杆件在所述伸缩套筒内伸缩运动。

进一步地，所述伸缩套筒内设置有螺纹组件，所述传动组件与所述螺纹组件相连接，所述螺纹组件与所述伸缩杆件相连接，所述伸缩杆件通过所述传动组件带动所述螺纹组件的运动在所述伸缩套筒内伸缩运动。

进一步地，所述传动组件包括涡轮与蜗杆，所述涡轮与所述蜗杆啮合连接，所述蜗杆与所述驱动电机的输出轴连接固定，所述涡轮与所述螺纹组件相连接。

进一步地，所述螺纹组件包括螺杆与螺母，所述螺杆与所述螺母螺纹连接，所述涡轮与所述螺杆键连接，所述伸缩杆件与所述螺母连接固定，所述伸缩杆件滑动连接于所述伸缩套筒内，所述螺杆通过所述螺母带动所述伸缩杆件运动。

进一步地，所述伸缩套筒连接有传动外壳，所述传动组件设在所述传动外壳内，所述传动外壳的端部连接有第一连接头，所述伸缩杆件的端部连接有第二连接头，所述电制动缸通过所述第一连接头和所述第二连接头连接在铁路货车的基础制动装置上。

进一步地，所述传动外壳包括相互贯穿的圆柱筒和矩形筒，所述涡轮设置在所述圆柱筒内，所述蜗杆设置在所述矩形筒内，所述涡轮与所述蜗杆在所述传动外壳内啮合。

进一步地，所述圆柱筒的一端与所述伸缩套筒相连接，所述圆柱筒的另一端连接有第一缸盖，所述第一缸盖外侧与所述第一连接头连接。

进一步地，所述第一连接头包括底板以及侧板，所述侧板有两个，两个所述侧板相对设置在所述底板上，所述两个侧板上均相对开设有销孔，所述第一连接头的底板连接在所述第一缸盖外侧。

进一步地，所述驱动电机的输出轴的两端均伸出所述驱动电机的外部。

另一方面，本发明提供了一种基础制动装置，包括上述的铁路货车电制动缸以及两组制动梁，所述铁路货车电制动缸连接于两组所述制动梁之间。

本发明的有益效果是：

本发明的驱动电机通过传动组件驱动伸缩组件伸缩运动，伸缩组件通过伸缩套筒与伸缩杆件之间螺纹传动的机械方式作为驱动能量，相对于现有的铁路货车采用压缩空气作为驱动能量的方式，避免了由于长时间运用后部件疲劳及磨耗而导致制动活塞行程变化的问题，也不再存在气体泄漏的问题，电制动缸的输出更稳定，系统更简单可靠，且实现了耗能清洁化，解决了现有铁路货车通过压缩空气制动车轮时压缩空气易泄漏、缓解性能差、容易出现制动力减弱的技术问题。此外，电制动缸对于各部件的制作要求降低，避免了空气制动缸的缸体、密封圈以及活塞等密封部件加工制作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本实施例的一种铁路货车电制动缸的正视图；

图2为本实施例的一种铁路货车电制动缸的侧视图；

图3为本实施例的一种传动外壳的正视图；

图4为本实施例的一种传动外壳的侧视图；

图5为本实施例的一种传动外壳的结构示意图；

图6为本实施例的一种第一缸盖的正视图；

图7为本实施例的一种第一缸盖的正视图；

图8为本实施例的一种第一缸盖的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明公开了一种铁路货车电制动缸，图1为本实施例的一种铁路货车电制动缸的正视图，图2为本实施例的一种铁路货车电制动缸的侧视图,结合图1及图2，本实施例的铁路货车电制动缸包括驱动电机1、伸缩组件以及传动组件。

结合图1及图2，本实施例中伸缩组件包括通过螺纹传动的伸缩套筒3与伸缩杆件4，传动组件与驱动电机1相连，通过驱动电机1驱动传动组件，从而传动组件带动伸缩杆件4在伸缩套筒3内伸缩运动，相对于现有的铁路货车采用压缩空气作为驱动能量的方式，避免了空气制动缸的缸体、密封圈以及活塞等密封部件的加工制作，缩短了检修周期，解决了现有铁路货车压缩空气易漏泄及通过压缩空气制动车轮时容易出现制动力减弱的技术问题。

结合图1及图2，本实施例中伸缩套筒3内设置有螺纹组件，传动组件与螺纹组件相连接，螺纹组件与伸缩杆件4相连接，伸缩杆件4通过传动组件带动螺纹组件的运动在伸缩套筒3内伸缩运动。进一步地，传动组件包括涡轮5与蜗杆6，涡轮5与蜗杆6啮合连接，蜗杆6与驱动电机的输出端连接固定，涡轮5与螺纹组件相连接。

结合图1及图2，本实施例中螺纹组件包括螺杆9与螺母10，涡轮5与螺杆9键连接，螺杆9与螺母10螺纹连接，伸缩杆件4与螺母10连接固定，伸缩杆件4滑动连接于伸缩套筒3内，螺杆9通过螺母10带动伸缩杆件4运动。当驱动电机1运行时，驱动电机1驱动蜗杆6转动，蜗杆6驱动涡轮5转动，涡轮5通过键带动螺杆9转动，螺杆9通过螺纹驱动螺母10移动，进而通过螺母10带动伸缩杆件4在伸缩套筒3内滑动。具体到本实施例中，伸缩杆件4上设有配合连接螺母10的连接部，连接部外侧沿伸缩套筒与伸缩杆件的轴向间隔套设有两条导向带11，并且伸缩套筒3的端部内孔中安装有尼龙支撑环12，以增加结构耐磨性。进一步地，将驱动电机1的输出轴设计为两端伸出的结构形式，还能够保证驱动电机1在失电的情况下，也可以通过手动制动或者手动缓解的方式对车轮进行制动或者缓解。

此外，可以理解的是，传动组件还可以设计为减速箱的结构形式，螺纹组件还可以设计为丝杆与螺纹管相配合的结构形式，丝杠与减速箱相连接，通过驱动电机1同样能够驱动螺纹管相对于丝杠伸缩。驱动电机1可以选用直流伺服电机。同时，为了使伸缩杆件4能够在伸缩套筒3内定向的滑动，还可以在伸缩套筒3内设置滚珠、导轨等结构件。此外，蜗杆6的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角，还能实现传动组件自锁的功能，从而能够避免列车在长时间驻停时发生溜车的现象。优选地，本实施例中蜗杆6为单头蜗杆，以增加结构单向自锁性的功能。

进一步地，本实施例中伸缩套筒连接有传动外壳2，传动组件设在传动外壳2内，传动外壳2的端部连接有第一连接头7，伸缩杆件4的端部连接有第二连接头8，电制动缸可通过第一连接头7和第二连接头8连接在铁路货车的基础制动装置上。

图3为本实施例的一种传动外壳的正视图，图4为本实施例的一种传动外壳的侧视图，图5为本实施例的一种传动外壳的结构示意图，结合图1、图2、图3、图4及图5，本实施例中传动外壳2包括圆柱筒201和矩形筒202，涡轮5设置在圆柱筒201内，蜗杆6设置在矩形筒202内，圆柱筒201一侧与伸缩套筒3连接，圆柱筒201的另一侧为敞口设置，圆柱筒201的另一侧的敞口处设置有第一缸盖13，第一缸盖13外侧与第一连接头7连接。

图6为本实施例的一种第一缸盖的正视图，图7为本实施例的一种第一缸盖的正视图，图8为本实施例的一种第一缸盖的结构图结合图6、图7及图8，第一连接头7包括底板702以及侧板701，侧板701有两个，两个侧板701相对设置在底板702上，两个侧板701上均相对设置有销孔703，第一连接头7的底板702连接在第一缸盖13外侧，具体到本实施例中，第二连接头8与第一连接头7的结构相同，进一步地，伸缩杆件4的端部设有连接轴21，第二连接头7的底板702与连接轴21连接。

进一步地，本实施例中第一缸盖13内侧连接有一安装套筒14，为防止灰尘雨水进入圆柱筒201内，第一缸盖13的凹槽处设有密封圈15。

结合图1、图3及图6，本实施例中圆柱筒201一侧设有外螺纹部16，伸缩套筒3内表面设有与外螺纹部16相对应的内螺纹，伸缩套筒3通过内螺纹旋进外螺纹部16与圆柱筒201一侧相连，圆柱筒201一侧与外螺纹部16之间还设有第一安装空腔17，为了减小螺杆9的转动阻力，圆柱筒201内设有两个第一轴承18，其中一个第一轴承18设在安装套筒14内，另一个第一轴承18设置在第一安装空腔17内，螺杆9通过两个第一轴承18在圆柱筒201内转动。

结合图2、图4及图5，本实施例中矩形筒202为顶部敞口设置，矩形筒202的顶部敞口处设有第二缸盖19，蜗杆6穿过第二缸盖19与驱动电机1输出端相连，第二缸盖19的底面设有第二安装空腔，矩形筒202底部设有第三安装空腔，矩形筒202内设有两个第二轴承20，其中一个第二轴承20设置在第二空腔内，另一个第二轴承20设置在第三安装空腔内，蜗杆6通过两个第二轴承20在矩形筒202内转动。

进一步地，本实施例中螺杆9的一端端部套设有挡圈22，挡圈22在安装套筒14内，防止两个第一轴承18、涡轮5从螺杆9上脱落。

实施例2：

本发明还公开了一种基础制动装置，包含本实施例中的铁路货车电制动缸以及两组制动梁，两组制动梁分别连接有闸瓦，两组制动梁分别与电制动缸的第一连接头7和第二连接头8相连接，电制动缸通过驱动电机1、涡轮5、蜗杆6、螺杆9以及螺母10以机械的方式驱动伸缩套筒3与伸缩杆件4之间的伸缩，来顶推两组制动梁使闸瓦制动或者缓解车轮，无需单独设计由于相关部件刚度、间隙产生变化而设置的闸瓦间隙调整器，由于制动装置整体通过机械方式制动，因此对制动装置各部件的制造要求的降低也更有利。

本发明利用电能作为驱动能量，避免了由于采用压缩空气作为驱动能量而引起的活塞行程变化、气体泄漏、输出不稳定以及制动力减弱等问题，并且无气动密封要求，制动装置的检修周期更长。并且，本发明还通过涡轮5与蜗杆6的结构设计，使涡轮5与蜗杆6之间能够自锁，从而在制动装置上集成了自动驻车的功能，不仅能够取消手制动机的结构设计，而且还减少了列检的作业量，使车辆的驻车可靠性更高。通过驱动电机伸出的输出轴，也能够实现手动制动或者缓解的功能，使本发明的制动装置能够适用于多种工况。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种铁路货车电制动缸，其特征在于，用于铁路货车的基础制动，包括：

驱动电机，所述驱动电机输出驱动能量；

伸缩组件，所述伸缩组件包括通过螺纹传动的伸缩套筒与伸缩杆件；以及，

传动组件，所述传动组件连接于所述伸缩杆件与所述驱动电机之间；

其中，所述驱动电机驱动所述传动组件运行，所述传动组件带动所述伸缩杆件在所述伸缩套筒内伸缩运动。

2.根据权利要求1所述的铁路货车电制动缸，其特征在于，所述伸缩套筒内设置有螺纹组件，所述传动组件与所述螺纹组件相连接，所述螺纹组件与所述伸缩杆件相连接，所述伸缩杆件通过所述传动组件带动所述螺纹组件的运动在所述伸缩套筒内伸缩运动。

3.根据权利要求2所述的铁路货车转向架制动装置，其特征在于，所述传动组件包括涡轮与蜗杆，所述涡轮与所述蜗杆啮合连接，所述蜗杆与所述驱动电机的输出轴连接固定，所述涡轮与所述螺纹组件相连接。

4.根据权利要求3所述的铁路货车电制动缸，其特征在于，所述螺纹组件包括螺杆与螺母，所述螺杆与所述螺母螺纹连接，所述涡轮与所述螺杆键连接，所述伸缩杆件与所述螺母连接固定，所述伸缩杆件滑动连接于所述伸缩套筒内，所述螺杆通过所述螺母带动所述伸缩杆件运动。

5.根据权利要求3所述的铁路货车电制动缸，其特征在于，所述伸缩套筒连接有传动外壳，所述传动组件设在所述传动外壳内，所述传动外壳的端部连接有第一连接头，所述伸缩杆件的端部连接有第二连接头，所述电制动缸通过所述第一连接头和所述第二连接头连接在铁路货车的基础制动装置上。

6.根据权利要求5所述的铁路货车电制动缸，其特征在于，所述传动外壳包括相互贯穿的圆柱筒和矩形筒，所述涡轮设置在所述圆柱筒内，所述蜗杆设置在所述矩形筒内，所述涡轮与所述蜗杆在所述传动外壳内啮合。

7.根据权利要求6所述的铁路货车电制动缸，其特征在于，所述圆柱筒的一端与所述伸缩套筒相连接，所述圆柱筒的另一端连接有第一缸盖，所述第一缸盖外侧与所述第一连接头连接。

8.根据权利要求7所述的铁路货车电制动缸，其特征在于，所述第一连接头包括底板以及侧板，所述侧板有两个，两个所述侧板相对设置在所述底板上，所述两个侧板上均相对开设有销孔，所述第一连接头的底板连接在所述第一缸盖外侧。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的铁路货车电制动缸，其特征在于，所述驱动电机的输出轴的两端均伸出所述驱动电机的外部。

10.一种基础制动装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的铁路货车电制动缸以及两组制动梁，所述铁路货车电制动缸连接于两组所述制动梁之间。

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