CN112797095B - 停放制动缸及制动夹钳单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种停放制动缸及制动夹钳单元，停放制动缸包括：中间体；制动缸体，与中间体组成制动缸腔；制动活塞，设于制动缸腔内；停放缸体，与中间体组成停放缸腔，停放缸体内设至少两个密封腔，各密封腔相互连通；传力单元，包括：传力组件，放置于停放缸腔内，传力组件包括停放丝杠、套于停放丝杠外部的停放螺母及套于停放丝杠另一端的棘轮；至少两个传力杆，呈圆周对称布置，传力杆一端连接制动活塞，另一端穿过中间体连接停放螺母；压缩弹簧，套于传力杆上，设于中间体与停放螺母之间；多个停放活塞，呈圆周对称安装于停放螺母上，每一停放活塞均与一密封腔对应设置；缓解装置，与棘轮配合。本发明安全性高，使用寿命长，使用成本低。

Description

停放制动缸及制动夹钳单元

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，涉及轨道车辆制动技术，具体地说，涉及一种停放制动缸及制动夹钳单元。

背景技术

轨道交通车辆用制动装置都具有停放制动功能，其中，大部分停放制动由压缩弹簧施加，其停放制动的工作原理为：向停放缸充入压缩空气停放制动缓解，排出压缩空气靠压缩弹簧力施加停放制动。例如：授权公告号为CN101788942B的中国发明专利公开的一种具有带可变的传动比的力转换传动装置的组合缸，包括：一作为主动的行车制动器的行车制动缸，该行车制动缸具有至少一个压力介质操作的行车制动活塞，所述行车制动活塞通过行车制动杆操作一制动机构；以及一作为被动的驻车制动器的弹簧蓄能器制动缸，该弹簧蓄能器制动缸具有一压力介质操作克服至少一个蓄能器弹簧的作用的弹簧蓄能器制动活塞，其中所述弹簧蓄能器制动活塞在驻车制动情况下将所述至少一个蓄能弹簧的力通过一进行力转换的传动装置传递到行车制动活塞杆上，所述传动装置使得弹簧蓄能器制动活塞和行车制动活塞杆的运动是同轴的并且力转换比随着弹簧蓄能器制动活塞的行程增加而变大。授权公告号为CN101790952B的中国发明专利公开的一种具有棘爪操作的用于驻车制动器的紧急释放装置的组合缸，包括：一作为主动的行车制动器的行车制动缸，该行车制动缸具有至少一个压力介质操作的行车制动活塞，所述行车制动活塞通过行车制动杆操作一制动机构；以及一作为被动的驻车制动器的弹簧蓄能器制动缸，该弹簧蓄能器制动缸具有一压力介质操作克服至少一个蓄能器弹簧作用的弹簧蓄能器制动活塞，其中所述弹簧蓄能器制动活塞在驻车制动情况下将所述至少一个蓄能弹簧的力通过一进行力转换的传动装置传递到行车制动活塞杆上，所述传动装置使得弹簧蓄能器制动活塞和行车制动活塞杆的运动是同轴的并且力转换比随着弹簧蓄能器制动活塞的行程增加而变大。授权公告号为CN201866138U的中国实用新型专利公开的一种用于轨道车辆的带弹簧停车小型化盘形制动缸，括主壳体，在该主壳体内设置有至少一个弹簧缸，在每个弹簧缸内设置有用于输出制动力的制动力输出组件，与该制动力输出组件连接的用于传导制动力的传动组件，以及与该传动组件连接并控制力传递方向的控制组件。授权公告号为CN104847815B的中国专利公开的一种用于轨道车辆的停放制动缸，包括凹形的停放缸盖和扣在停放缸盖上方的停放中间体，停放缸盖和停放中间体围成停放驱动腔，停放中间体的上方连接中间体，用于轨道车辆的停放制动缸还包括置于停放驱动腔内的驱动机构；转换机构的上部设置凹面，凹面置于中间体内，其下部伸入停放驱动缸内并与驱动机构能分离地连接；转换机构能在驱动机构的带动下上下移动；执行机构滑动地抵靠在凹面上，通过转换机构随驱动机构的上下移动凹面推动执行机构沿水平方向移动；转换机构向上移动推动执行机构在凹面上向下相对滑移并水平外伸；转换机构向下移动，执行机构在凹面上向上相对滑移并水平内缩。上述停放制动的源动力均由压缩弹簧施加。

由压缩弹簧施加停放制动存在以下问题：(1)弹簧施加的停放制动力会随时间出现弹簧疲劳衰减，导致停放制动缸的停放制动力减小，影响车辆的停放安全性，且压缩弹簧循环动作一定次数之后，压缩弹簧就需要报废更换新件，增加了产品的全寿命周期，使用成本高。(2)由于弹簧力存在波动导致制动装置最终输出的停放制动力也在一个较大范围内波动，无法精确控制停放制动力。(3)靠弹簧施加停放制动的停放缸一旦组装完成，其停放制动力就确定了无法再调整，停放缸的适应性差。(4)无法根据车辆的载荷灵活调整停放制动力，这就导致只能按照车辆最重的工况设计停放制动缸制动力，一旦车辆在意外情况下停放制动误施加，极有可能由于停放制动力过大而导致车辆滑行擦伤车轮。

发明内容

本发明针对现有停放制动装置存在的因弹簧疲劳衰减导致安全性差、使用成本高等上述问题，提供了一种安全性高、使用成本低的停放制动缸及制动夹钳单元。

为了达到上述目的，本发明提供了一种停放制动缸，包括：

中间体；

制动缸体，与中间体组成制动缸腔；

制动活塞，设于制动缸腔内；

停放缸体，与中间体组成停放缸腔，停放缸体内设至少两个密封腔，各密封腔相互连通；

传力单元，包括：

传力组件，放置于停放缸腔内，传力组件包括停放丝杠、套设于停放丝杠外部的停放螺母以及套设于停放丝杠一端的棘轮；

至少两个传力杆，呈圆周对称布置，传力杆一端连接于制动活塞上，另一端穿过中间体与停放螺母连接；

压缩弹簧，套于传力杆上，设于中间体与停放螺母之间；

至少两个停放活塞，呈圆周对称安装于停放螺母上，每一停放活塞均与一密封腔对应设置；

缓解装置，与棘轮配合。

优选的，停放丝杠设有非自锁的第一梯形螺纹，停放螺母中心设有非自锁的第二梯形螺纹，第一梯形螺纹与第二梯形螺纹配合。

优选的，棘轮设有中心螺纹，与停放丝杠通过中心螺纹连接在一起，中心螺纹与第一梯形螺纹的旋向相同。

优选的，棘轮的外圈设有多个沿圆周均布且带倾斜角度的棘齿，棘齿的倾斜方向与中心螺纹旋向相反。

优选的，缓解装置包括：

棘爪组件，与棘齿配合；

缓解体，内设缓解腔，缓解体的一端设有连通缓解腔的进气口；

手缓楔，其圆周上设有第一通孔的一端设于缓解腔内，另一端伸出缓解体；设于缓解腔内的手缓楔上设有与棘爪组件配合的楔形工作面；

第一弹性件，设于缓解腔内，位于手缓楔与缓解体之间；

滑动件，设于第一通孔内；

限位件，设于缓解体内壁上；

缓解活塞，设于缓解腔内，与手缓楔连接形成隔离腔，缓解活塞上设有连通缓解腔与隔离腔的通气孔，通气孔的孔径小于进气口的孔径；

隔离活塞，设于隔离腔内，隔离活塞外部设有与滑动件配合的锥面；

第二弹性件，设于隔离腔内，位于隔离活塞与手缓楔之间。

进一步的，缓解装置还包括密封组件，所述密封组件包括设于缓解活塞与缓解体之间的第一密封件和设于缓解活塞与隔离活塞之间的第二密封件。

优选的，所述手缓楔，包括：

手拉体，其第一端部设于缓解腔内，其第二端部伸出缓解体；

楔体，设于缓解腔内，其第一端部与手拉体的第一端部连接，所述第一通孔设于楔体第二端部的圆周上，所述楔形工作面位于楔体上。

优选的，所述棘爪组件包括棘爪和设于缓解腔内的轴承，棘爪的第一端部设为齿状，与棘齿配合，棘爪的第二端部穿过缓解体与轴承连接，轴承与楔形工作面配合。

进一步的，缓解装置还包括第三弹性件，第三弹性件位于缓解体与设于棘爪第一端部的凸台之间。

进一步的，缓解装置还包括阻尼件，设于隔离腔内，位于隔离活塞与手缓楔之间，并与第二弹性件并列布置。

进一步的，还包括推力轴承组件，所述推力轴承组件包括与中间体连接或与停放缸体相抵的轴承座、设于停放丝杠一端的第一推力轴承和设于停放丝杠另一端的第二推力轴承；第一推力轴承一侧与轴承座接触，另一侧与停放丝杠接触；第二推力轴承一侧与中间体接触，另一侧与停放缸体接触。

优选的，中间体设有中间套管，所述停放丝杠套装于中间套管上，所述轴承座与中间套管连接。

进一步的，中间体上设有与压缩弹簧对应的沉孔。

优选的，中间体上对应传力杆的位置设有第二通孔，第二通孔内设有导向套筒，所述传力杆从导向套筒内穿过。

优选的，停放螺母的外圈设有数量与传力杆相同的第三通孔，每一传力杆与停放螺母连接的一端均穿过一第三通孔，并与该第三通孔间隙配合。

优选的，传力杆与停放螺母连接一端的端部设有限位垫片，限位垫片紧固在传力杆上，所述限位垫片位于传力杆的端部与停放螺母之间。

优选的，停放活塞与密封腔之间设有密封圈。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种制动夹钳单元，包括夹钳臂组件和停放制动缸，所述停放制动缸采用上述停放制动缸，停放制动缸通过连接螺栓与夹钳臂组件的夹钳臂铰接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

(1)本发明取消了停放弹簧结构，采用至少两个分散且呈圆周布置的停放活塞与密封腔配合，停放制动的制动力不靠弹簧力施加，由制动缸内的压缩空气提供，并将机械结构因制动缸动作而产生的弹性力锁住，实现停放制动，避免了弹簧疲劳衰减而导致停放力减小的问题，停放安全性高，全寿命周期内使用成本低。

(2)本发明停放制动力的大小可根据车辆载重，通过调节充入制动缸内的压缩空气灵活调节，既能保证安全停放又不会在意外情况导致车辆超粘着。

(3)本发明中间体同时为制动缸和停放缸的安装基体，且取消了停放弹簧结构，结构更紧凑，能够明显减轻整个停放制动缸的重量，减小了停放制动缸的体积，提高了产品的空间适应性。

(4)本发明取消了高应力压缩弹簧，采用至少两个小面积的停放活塞与密封腔配合，减小了停放缸的压缩空气需求量，采用的压缩弹簧在较小的压力下即可被停放活塞完全压缩，停放活塞的缓解压力远小于传统靠弹簧施加停放制动的停放缸的最小完全缓解压力，安全性更高，意外施加停放制动的风险更低。

(5)本发明停放活塞和压缩弹簧呈圆周对称布置，保证停放螺母所受的推力合力和轴线重合，保证其运动的灵活性。

(6)本发明设有导向套筒，导向套筒紧固在中间体上对应的通孔中，能实现对传力杆的导向支撑并能减小传力杆的运动阻力，提高了停放制动缸的机械效率。

(7)本发明设计的停放缸和制动缸气路完全隔离，避免了制动缸和停放缸相互串风导致的制动不缓解或停放意外施加等风险，同时也降低了对密封件的要求，密封可靠性高。

(8)本发明设计的缓解装置既具有充气缓解停放制动功能，又具有手动缓解停放制动功能，还具备停放缸隔离功能，在操作停放手动缓解后自动保持在手动缓解状态(即隔离停放缸)，防止在救援工况下误向停放缸充排气，导致停放意外施加，提高了行车安全性。当停放缸再次充风到额定压力，缓解装置自动恢复到预备状态。

(9)本发明设计的缓解装置采用双活塞并联结构，在缓解活塞和手缓楔之间设置沿轴向运动的隔离活塞，隔离活塞的推力通过第二弹性件传递给缓解活塞，形成手缓楔的缓解力，同时隔离活塞上锥形面与间隙设于手缓楔圆周上通孔内的滑动件接触，随着隔离活塞的轴向运动，滑动件在通孔内沿孔轴向运动，向外挤出实现对手缓楔的锁定，向内回缩实现是对手缓楔的释放，完成停放制动的锁定和缓解。将隔离活塞的轴向运动转化为滑动件的径向运动，以较小的轴向力实现较大的径向锁定力，保证锁定的可靠性。

(10)本发明设计的缓解装置中，在缓解活塞上设有通气孔，实现在充排气过程中，隔离活塞和缓解活塞所受的空气压力有压力差，实现缓解活塞与隔离活塞的非同步运动，同时阻尼件也可以延缓隔离活塞的运动，使缓解活塞比隔离活塞先运动，保证在停放缸排气施加停放制动过程中，手缓楔不被锁定，实现手缓楔解锁。

(11)本发明设计的缓解装置由第二弹性件驱动隔离活塞和阻尼件，能自动识别停放缸内的空气压力，并由滑动件和限位件实现手缓楔的锁定和解锁，当通过人力缓解后，将一直保持在解锁位置(即隔离状态)，只有再次向该装置充风到设定压力再排风才能回复到锁定状态。

附图说明

图1为本发明实施例完全释放状态时停放制动缸的侧视图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为图1的B-B剖面图；

图4为本发明实施例停放缸人工释放下制动状态时停放制动缸的侧视图；

图5为图4的A-A剖面图；

图6为图4的B-B；

图7为本发明实施例停放缸充气释放下制动状态时停放制动缸剖面示意图；

图8为图7的A-A；

图9为图7的B-B；

图10为本发明实施例停放制动状态时停放制动缸的侧视图；

图11为图10的A-A；

图12为图10的B-B；

图13为本发明实施例缓解装置的结构示意图；

图14为本发明实施例缓解装置充风缓解状态图；

图15为图14中A部分的放大图；

图16为图14中B部分的放大图；

图17为本发明实施例缓解装置停放制动状态图；

图18为图17中A部分的放大图；

图19为本发明实施例缓解装置停放制动状态图；

图20为图19中A部分的放大图；

图21为本发明实施例所述制动夹钳单元的结构示意图。

图中，1、中间体，101、中间套管，2、制动缸体，3、制动活塞，4、停放缸体，401、密封腔，5、停放丝杠，6、停放螺母，7、棘轮，701、棘齿，8、传力杆，9、停放活塞，10、缓解装置，1001、缓解体，1002、缓解腔，1003、进气口，1004、手缓楔，1004-1、手拉体，1004-2、楔体，1005、第一通孔，1006、楔形工作面，1007、第一弹性件，1008、滑动件，1009、限位件，1010、缓解活塞，1011、隔离腔，1012、通气孔，1013、隔离活塞，1014、第二弹性件，1015、第一密封件，1016、第二密封件，1017、棘爪，1018、轴承，1019、第三弹性件，1020、凸台，11、轴承座，12、第一推力轴承，13、第二推力轴承，14、压缩弹簧，15、导向套筒，16、限位垫片，17、密封圈,18、夹钳臂组件，19、停放制动缸，20、连接螺栓，21、闸片托。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：参见图1至图3，一种停放制动缸，包括：

中间体1；

制动缸体2，与中间体1组成制动缸腔；

制动活塞3，设于制动缸腔内；

停放缸体4，与中间体1组成停放缸腔，停放缸体4内设两个密封腔401，两个密封腔相互连通；

传力单元，包括：

传力组件，放置于停放缸腔内，传力组件包括停放丝杠5、套设于停放丝杠5一端的停放螺母6以及套设于停放丝杠5另一端的棘轮7；

两个传力杆8，呈圆周对称布置，传力杆8一端连接制动活塞3，另一端穿过中间体1连接停放螺母6；

压缩弹簧14，套于传力杆8上，设于中间体1与停放螺母6之间；

两个停放活塞9，呈圆周对称安装于停放螺母6上，与密封腔401对应设置；停放活塞9动作时在密封腔401内轴向移动；

缓解装置10，与棘轮7配合。

具体地，继续参见图2、图3，停放丝杠5设有非自锁的第一梯形螺纹，停放螺母6中心设有非自锁的第二梯形螺纹，第一梯形螺纹与第二梯形螺纹配合。

具体地，继续参见图2、图3，棘轮7设有中心螺纹，与停放丝杠5通过中心螺纹连接在一起，中心螺纹与第一梯形螺纹的旋向相同。

具体地，继续参见图1，棘轮7的外圈设有多个沿圆周均布且带倾斜角度的棘齿701，棘齿701的倾斜方向与中心螺纹旋向相反。

继续参见图2、图3，上述停放制动缸还包括推力轴承组件，所述推力轴承组件包括与中间体1连接的轴承座11、设于停放丝杠5一端的第一推力轴承12和设于停放丝杠5另一端的第二推力轴承13；第一推力轴承12一侧与轴承座11接触，另一侧与停放丝杠5接触；第二推力轴承13一侧与中间体1接触，另一侧与停放缸体4接触。

具体地，继续参见图2、图3，中间体1设有中间套管101，所述停放丝杠5套装于中间套管101上，所述轴承座11与中间套管101连接。停放丝杠可绕中间套管转动。

在另一具体实施方式中，轴承座11与停放缸体4相抵。

具体地，继续参见图2、图3，中间体1上设有与压缩弹簧14对应的沉孔，通过沉孔对压缩弹簧进行限位。

具体地，继续参见图2、图3，中间体1上对应传力杆8的位置设有第二通孔，第二通孔内设有导向套筒15，所述传力杆8从导向套筒15内穿过。通过导向套筒实现对传力杆的导向支撑并减小传力杆的运动阻力，提高停放制动缸的机械效率。

具体地，继续参见图2、图3，停放螺母6的外圈设有数量与传力杆8相同的第三通孔，每一传力杆8与停放螺母6连接的一端均穿过一第三通孔，并与该第三通孔间隙配合。

具体地，继续参见图2、图3，传力杆8与停放螺母6连接一端的端部设有限位垫片16，限位垫片16紧固在传力杆8上，所述限位垫片16位于传力杆8的端部与停放螺母6之间。传力杆通过限位垫片与停放螺母面接触使其能像停放螺母传递轴向拉力，而不能传递推力，同时传力杆还能限制停放螺母转动。

具体地，继续参见图3，停放活塞9与密封腔401之间设有密封圈17。在停放活塞与密封腔之间形成动密封。

具体地，本实施例中缓解装置为现有常用的缓解装置。缓解装置有两种工作状态，分别为锁定状态和释放状态。当缓解装置处于锁定状态时，缓解装置与棘轮的棘齿配合，可限制棘轮和停放丝杠在停放螺母远离棘轮过程中或有远离趋势时的转动，而不限制停放螺母靠近棘轮过程中棘轮和停放丝杠的转动；当缓解装置处于释放状态时，缓解装置与棘轮分离，棘轮和停放丝杠的转动不受限制，缓解装置处于释放状态时的状态图参见图1至图3。

本实施例停放制动缸根据缓解装置处于释放状态还是锁定状态的不同，共有四种工作模式，分别为：人工释放下的制动与缓解，充气释放下的制动与缓解，停放制动，停放缓解。当缓解装置处于释放状态时，制动缸可以正常制动、缓解，向制动缸充入压缩空气，制动活塞动作，施加制动，排出压缩空气，制动缸活塞复位，制动缓解。以下分别对上述四种工作模式分别进行详细说明。

停放缸人工释放下的制动与缓解

当停放缸处于人工释放状态，且制动缸处于缓解状态时，缓解装置处于缓解状态，停放螺母位移最右端位置，压缩弹簧被压缩到最短位置，停放活塞位于最右端位置。此时，向制动缸充风，制动活塞向左运动，施加制动，同时传力杆、停放螺母向左移动靠近棘轮，压缩弹簧伸长，在此过程中停放丝杆沿一个方向转动，停放缸人工释放状态下的行车制动状态参见图5、图6。然后排出制动缸内的压缩空气，制动活塞向右移动，制动缓解，同时带动传力杆、停放螺母向右远离棘轮，压缩弹簧被压缩，在此过程中停放丝杠反向转动，整个停放制动缸恢复到图1至3所示的完全缓解状态。参见图4至图6，在制动缸充、排气过程中缓解装置始终处于释放状态，即棘轮处于自由状态，其旋转运动不受约束。

停放缸充气释放状态下的制动与缓解

当停放缸处于充气释放状态，且制动缸处于缓解状态时，向制动缸充风，制动活塞向左运动，施加制动，同时传力杆向左移动，但停放活塞在压缩空气的作用下，保持在最右端位置，同时将停放螺母保持在最右端位置，在此过程中停放丝杠保持静止，停放缸充气释放状态下制动状态参见图7至图9。然后排出制动缸内的压缩空气，制动缸活塞向右移动，制动缓解，同时带动传力杆向右移动，停放螺母继续保持在最右端位置，停放丝杠继续保持静止，整个停放制动缸恢复到图1至3所示的完全缓解状态。

停放制动

施加停放制动时，需要先通过设于停放缸上的充排气口排出停放缸内的压缩空气，再向制动缸充风施加制动，此制动力即为停放制动力，此过程中制动活塞向左移动，同时传力杆、停放螺母会向左移动靠近棘轮，压缩弹簧伸长，保持限位垫片和停放螺母保持贴靠，在此过程中棘轮连同停放丝杠一起转动。此时缓解装置处于锁定状态，但因棘轮的棘齿角度向一侧倾斜，缓解装置不限制停放螺母靠近棘轮过程中停放丝杠和棘轮的转动，但在停放螺母在远离棘轮过程中会限制棘轮和停放丝杠的转动。若制动缸内的压缩空气发生泄漏导致制动活塞的推力降低，制动活塞向右移动复位，同时带动传力杆、限位垫片、停放螺母一起向右移动远离棘轮。在此过程中由于停放螺母和停放丝杠之间非自锁梯形螺纹的存在，驱使停放丝杠转动，此时缓解装置处于锁定状态，且停放螺母有远离棘轮的趋势，因此棘轮和停放丝杠的转动被限制。停放丝杠无法转动，即停放螺母不能向右移动，同时将传力杆和制动活塞保持在停放制动状态不变。停放制动时停放缸各零部件状态参见图10至图12。

停放缓解

在停放制动状态下若需要缓解停放制动，可向停放缸充入额定的压缩空气或通过缓解装置人工操作停放制动缸缓解，同时排出制动缸内的压缩空气，停放制动缓解后整个停放制动缸恢复到图1至3所示的完全缓解状态。

本实施例上述停放制动缸，取消了停放弹簧结构，采用两个分散且呈圆周布置的停放活塞与密封腔配合，停放制动的制动力不靠弹簧力施加，由制动缸内的压缩空气提供，并将机械结构因制动缸动作而产生的弹性力锁住，实现停放制动，避免了弹簧疲劳衰减而导致停放力减小的问题，停放安全性高，全寿命周期内使用成本低。

实施例2：与实施例1不同的是，本实施例中，参见图1、图13至图16，缓解装置10包括：

棘爪组件，与棘齿701配合；

缓解体1001，内设缓解腔1002，缓解体1001的一端设有连通缓解腔1002的进气口1003；

手缓楔1004，其圆周上设有第一通孔1005的一端设于缓解腔1002内，另一端伸出缓解体1001；设于缓解腔1002内的手缓楔1004上设有与棘爪组件配合的楔形工作面1006；

第一弹性件1007，设于缓解腔1002内，位于手缓楔1004与缓解体1001之间；

滑动件1008，设于第一通孔1005内；

限位件1009，设于缓解体1001内壁上；

缓解活塞1010，设于缓解腔1002内，与手缓楔1004连接形成隔离腔1011，缓解活塞1010上设有连通缓解腔1002与隔离腔1011的通气孔1012，通气孔1012的孔径小于进气口1003的孔径；

隔离活塞1013，设于隔离腔1011内，隔离活塞1013外部设有与滑动件1008配合的锥面；

第二弹性件1014，设于隔离腔1011内，位于隔离活塞1013与手缓楔1004之间。

继续参见图14，缓解装置还包括密封组件，所述密封组件包括设于缓解活塞1010与缓解体1001之间的第一密封件1015和设于缓解活塞1010与隔离活塞1013之间的第二密封件1016。具体地，第一密封件为密封圈，密封圈可以是O型圈，也可以是K型圈，或其他截面形状的密封圈，密封圈可以安装在缓解活塞上，也可以安装于缓解体上，用于密封缓解活塞和缓解体之间的间隙。第二密封件为密封圈，密封圈可以是O型圈，也可以是K型圈，或其他截面形状的密封圈，密封圈可以安装在缓解活塞上，也可以安装于隔离活塞上，用于密封缓解活塞和隔离之间的间隙。

具体地，所述手缓楔与所述缓解活塞之间采用过盈压装、或粘接、或螺纹连接在一起，且缓解活塞与手缓楔手缓楔同轴，保证缓解活塞与手缓楔组装后为整体运动。

具体地，继续参见图14，所述手缓楔1004，包括：

手拉体1004-1，其第一端部设于缓解腔1002内，其第二端部伸出缓解体1001；

楔体1004-2，设于缓解腔101内，其第一端部与手拉体1004-1的第一端部连接，所述第一通孔3设于楔体1004-2第二端部的圆周上，所述楔形工作面1006位于楔体1004-2上。

具体地，继续参见图14，所述棘爪组件包括棘爪1017和设于缓解腔1002内的轴承1018，棘爪1017的第一端部设为齿状，与棘齿701配合，棘爪1017的第二端部穿过缓解体1001与轴承1018连接，轴承1018与楔形工作面1006配合。

继续参见图14，缓解装置还包括第三弹性件1019，第三弹性件1019位于缓解体1001与设于棘爪1017第一端部的凸台1020之间。棘爪组件通过第三弹性件压紧在手缓楔的楔形工作面上，便于棘爪组件复位。具体地，轴承经棘爪通过第三弹性件压紧在手缓楔的楔形工作面上，轴承沿楔形工作面滚动，同时带动棘爪做轴向运动，棘爪沿楔形工作面向上运动，棘爪解除对棘轮的锁定停放制动缓解，棘爪沿楔形工作面向下运动，棘爪恢复对棘轮的锁定。

具体地，缓解装置还包括阻尼件，设于隔离腔内，位于隔离活塞与手缓楔之间，并与第二弹性件并列布置。

具体地，本实施例中，所述第一弹性件、第二弹性件及第三弹性件均为复位弹簧。

具体地，本实施例中，所述滑动件为钢球，但不限于钢球，还可以是柱状体等其他结构体。所述限位体为设于缓解体内壁上的凹槽，但不限于凹槽，也可以是安装于缓解体内壁上的挡板等。滑动件与限位体配合使用，实现缓解装置的锁定和缓解。

在列车正常运行过程中，停放缸处于充风缓解状态时，由于缓解装置的进风块与停放缸的充气口连通，参见图14、图16，压缩空气由进风口充入缓解装置中，使其处于充风缓解状态。此时，压缩空气推动缓解活塞向左运动，同时带动手缓楔向左运动，压缩第一弹性件，并推动棘爪组件沿手缓楔的楔形工作面向上运动，使棘爪向上运动，保持停放缸处于缓解状态。同时压缩空气推动隔离活塞向左运动，压紧手缓楔压缩第二弹性件，隔离活塞不再挤压钢球，钢球退回至手缓楔的通孔内。

列车停车后需施加停放制动，防止溜车。此时，排空停放缸内的压缩空气，同时也排空停放手动缓解装置内的压缩空气。参见图17、图18，在第一弹性件的作用下，手缓楔连同缓解活塞一起向右运动。由于通气孔控制隔离活塞内的压缩空气排出速率远小于缓解活塞内的压缩空气排出速率，因此在缓解活塞向右运动过程中，第二弹性件仍被压紧，隔离活塞仍压紧手缓楔，钢球仍处于手缓楔的通孔内，缓解活塞能顺利向右运动。棘爪组件沿手缓楔的楔形工作面向下运动，棘爪组件处于锁定位置，停放缸的停放功能恢复。

当施加停放制动的车辆需要手动缓解停放制动，手动缓解停放制动时由人力向左拉动手缓楔，同时棘爪组件沿手缓楔的楔形工作面向上运动，带动棘爪沿轴向向上运动解锁停放缸，停放制动缓解。参见图19、图20，在第二弹性件的作用下，推动隔离活塞向右运动挤压钢球，随着手缓楔向左运动自动弹出，由凹槽限位，限制手缓楔向右复位，保持手缓楔处于缓解位置。当故障消除后，向停放手动缓解装置(同时也向停放缸)充入设定压力值的压缩空气，第二弹性件被压缩，钢球退回至通孔内，再排气时手缓楔在第一弹性件的作用下向右运动，棘爪组件沿轴向向下运动，锁定停放缸，施加停放制动。当停放制动被手动缓解后需要基础制动装置仍具备行车制动功能，既制动缸的制动、缓解功能正常，此时，还需要确保停放制动缸处于隔离状态，即使在制动风管的压缩空气充入停放缸再排出也不会触发停放制动，需要说明的是，制动风管的空气压力远小于停放制动缸的工作压力。

本实施例停放制动缸的制动缓解原理同实施例1，不同的是采用的缓解装置不同，本实施例中缓解装置与现有常用的缓解装置功能相同。本实施例采用的缓解装置既可以实现充气缓解停放制动，也可以手动缓解停放制动，还具备停放缸隔离功能，能根据停放缸内的压力信号(即手缓楔运动的驱动力来源)自动识别当前是处于充气缓解状态还是手动缓解状态，并将手缓楔锁定在手动缓解位，让停放手动缓解装置一直处于缓解状态(即停放缸被隔离，不能施加停放制动)，直到下一次停放缸充风，钢球解锁停放手动缓解装置自动恢复到预备状态，停放缸可继续施加停放制动、停放缓解，有效防止在救援工况下误向停放缸充排气，导致停放意外施加，保证缓解状态稳定可靠，提高了行车安全性。

实施例3：参见图21，本实施例提供了一种制动夹钳单元，包括夹钳臂组件18和停放制动缸19，停放制动缸19通过连接螺栓20与夹钳臂组件18铰接，所述停放制动缸19采用实施例1所述停放制动缸。其中，夹钳臂起到传力杠杆的作用，停放制动缸19的制动输出力通过夹钳臂传递到闸片托21。

本实施例中，制动夹钳单元安装于轨道交通车辆转向架构架上，通过闸片抱紧制动盘，由闸片托上的闸片和制动盘之间的摩擦作用将列车的动能转化成热量耗散，实现减速或停车的效果。

实施例4：参见图21，本实施例提供了一种制动夹钳单元，包括夹钳臂组件18和停放制动缸19，停放制动缸19通过连接螺栓20与夹钳臂组件铰接，所述停放制动缸19采用实施例2所述停放制动缸。其中，夹钳臂起到传力杠杆的作用，停放制动缸19的制动输出力通过夹钳臂传递到闸片托21。

本实施例中，制动夹钳单元安装于轨道交通车辆转向架构架上，通过闸片抱紧制动盘，由闸片托上的闸片和制动盘之间的摩擦作用将列车的动能转化成热量耗散，实现减速或停车的效果。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种停放制动缸，其特征在于，包括：

中间体（1），设有中间套管（101）；

制动缸体（2），与中间体（1）组成制动缸腔；

制动活塞（3），设于制动缸腔内；

停放缸体（4），与中间体（1）组成停放缸腔，停放缸体（4）内设至少两个密封腔（401），各密封腔相互连通；

传力单元，包括：

传力组件，放置于停放缸腔内，传力组件包括套装于中间套管（101）上的停放丝杠（5）、套于停放丝杠（5）外部的停放螺母（6）以及套于停放丝杠（5）一端的棘轮（7）；停放丝杠（5）设有非自锁的第一梯形螺纹，停放螺母（6）中心设有非自锁的第二梯形螺纹，第一梯形螺纹与第二梯形螺纹配合；棘轮（7）设有中心螺纹，与停放丝杠（5）通过中心螺纹连接在一起，中心螺纹与第一梯形螺纹的旋向相同；棘轮（7）的外圈设有多个沿圆周均布且带倾斜角度的棘齿（701），棘齿（701）的倾斜方向与中心螺纹旋向相反；

至少两个传力杆（8），呈圆周对称布置，传力杆（8）一端连接制动活塞（3），另一端穿过中间体（1）连接停放螺母（6）；停放螺母（6）的外圈设有数量与传力杆（8）相同的第三通孔，每一传力杆（8）与停放螺母（6）连接的一端均穿过一第三通孔，并与该第三通孔间隙配合；传力杆（8）与停放螺母（6）连接一端的端部设有限位垫片（16），限位垫片(16)紧固在传力杆（8）上，所述限位垫片（16）位于传力杆（8）的端部与停放螺母（6）之间；

压缩弹簧（14），套于传力杆（8）上，设于中间体（1）与停放螺母（6）之间；

至少两个停放活塞（9），呈圆周对称安装于停放螺母（6）上，每一停放活塞（9）均与一密封腔（401）对应设置；

缓解装置（10），与棘轮（7）配合。

2.如权利要求1所述的停放制动缸，其特征在于，缓解装置（10）包括：

棘爪组件，与棘齿（701）配合；

缓解体（1001），内设缓解腔（1002），缓解体（1001）的一端设有连通缓解腔（1002）的进气口（1003）；

手缓楔（1004），其圆周上设有第一通孔（1005）的一端设于缓解腔（1002）内，另一端伸出缓解体（1001）；设于缓解腔（1002）内的手缓楔（1004）上设有与棘爪组件配合的楔形工作面（1006）；

第一弹性件（1007），设于缓解腔（1002）内，位于手缓楔（1004）与缓解体（1001）之间；

滑动件（1008），设于第一通孔（1005）内；

限位件（1009），设于缓解体（1001）内壁上；

缓解活塞（1010），设于缓解腔（1002）内，与手缓楔（1004）连接形成隔离腔（1011），缓解活塞（1010）上设有连通缓解腔（1002）与隔离腔（1011）的通气孔（1012），通气孔（1012）的孔径小于进气口（1003）的孔径；

隔离活塞（1013），设于隔离腔（1011）内，隔离活塞（1013）外部设有与滑动件（1008）配合的锥面；

第二弹性件（1014），设于隔离腔（1011）内，位于隔离活塞（1013）与手缓楔（1004）之间。

3.如权利要求2所述的停放制动缸，其特征在于，缓解装置还包括密封组件，所述密封组件包括设于缓解活塞（1010）与缓解体（1001）之间的第一密封件（1015）和设于缓解活塞（1010）与隔离活塞（1013）之间的第二密封件（1016）。

4.如权利要求2所述的停放制动缸，其特征在于，所述手缓楔（1004），包括：

手拉体（1004-1），其第一端部设于缓解腔（1002）内，其第二端部伸出缓解体（1001）；

楔体（1004-2），设于缓解腔（1002）内，其第一端部与手拉体（1004-1）的第一端部连接，所述第一通孔（1005）设于楔体（1004-2）第二端部的圆周上，所述楔形工作面（1006）位于楔体（1004-2）上。

5.如权利要求2所述的停放制动缸，其特征在于，所述棘爪组件包括棘爪（1017）和设于缓解腔（1002）内的轴承（1018），棘爪（1017）的第一端部设为齿状，与棘齿（701）配合，棘爪（1017）的第二端部穿过缓解体（1001）与轴承（1018）连接，轴承（1018）与楔形工作面（1006）配合。

6.如权利要求5所述的停放制动缸，其特征在于，缓解装置还包括第三弹性件（1019），第三弹性件（1019）位于缓解体（1001）与设于棘爪（1017）第一端部的凸台（1020）之间。

7.如权利要求2所述的停放制动缸，其特征在于，缓解装置还包括阻尼件，设于隔离腔内，位于隔离活塞（1013）与手缓楔（1004）之间，并与第二弹性件（1014）并列布置。

8.如权利要求1至7任意一项所述的停放制动缸，其特征在于，还包括推力轴承组件，所述推力轴承组件包括与中间体（1）连接或与停放缸体（4）相抵的轴承座（11）、设于停放丝杠（5）一端的第一推力轴承（12）和设于停放丝杠（5）另一端的第二推力轴承（13）；第一推力轴承（12）一侧与轴承座（11）接触，另一侧与停放丝杠（5）接触；第二推力轴承（13）一侧与中间体（1）接触，另一侧与停放丝杠（5）接触。

9.如权利要求8所述的停放制动缸，其特征在于，所述轴承座（11）与中间套管（101）连接。

10.如权利要求8所述的停放制动缸，其特征在于，中间体（1）上设有与压缩弹簧（14）对应的沉孔。

11.如权利要求1所述的停放制动缸，其特征在于，中间体（1）上对应传力杆（8）的位置设有第二通孔，第二通孔内设有导向套筒（15），所述传力杆（8）从导向套筒（15）内穿过。

12.如权利要求1所述的停放制动缸，其特征在于，停放活塞（9）与密封腔（401）之间设有密封圈（17）。

13.一种制动夹钳单元，其特征在于，包括夹钳臂组件和停放制动缸，所述停放制动缸采用如权利要求1至12任意一项所述停放制动缸，停放制动缸通过连接螺栓与夹钳臂组件的夹钳臂铰接。

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