CN112849201B - 一种轨道车辆及其停放制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆及其停放制动装置，在停放制动装置排气后由压缩后的蓄能弹簧提供动力源，通过导向螺母套与顶杆之间的非自锁螺纹传递轴向力（即制动力），由缓解螺母套与顶杆之间的花键传递扭矩，并通过扭簧锁止，实现了停放制动的可靠施加；停放制动装置内再充入压缩空气后即可实现停放制动的缓解；停放制动施加后，若无气源，可通过手动旋转方式，由单向轴承传递扭矩将扭簧解耦，带动非自锁螺纹转动而实现停放制动的手动缓解，这种传递和缓解制动力的方式安全可靠，手动缓解力用力较小，且相关零部件不易磨损。

Description

一种轨道车辆及其停放制动装置

技术领域

本发明属于轨道交通车辆制动系统技术领域，尤其涉及一种轨道车辆及其停放制动装置。

背景技术

轨道交通车辆停车后，车辆整体无动力源，此时可通过停放制动装置来施加停放制动作用，防止车辆遛逸。停放制动装置作用力的施加和缓解一般可通过压缩空气充排放实现，在无压缩空气的情况下，通过手动缓解装置实现缓解。

现有停放制动装置中，停放制动力多是通过锥面离合器、棘轮棘齿机构或者键副等形式传递、锁止，通过手拉动的动作将上述部件解耦，实现停放制动的手动缓解，这种通过手拉动的方式进行手动缓解相对比较费力，且相关零部件容易磨损失效。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中手拉动方式实现手动缓解费力以及相关零部件易磨损失效的问题，提供一种轨道车辆及其停放制动装置，在停放制动施加后，若无气源，通过手动旋转方式实现内部机构解耦，带动非自锁螺纹副转动而实现停放制动的手动缓解，手动缓解力较小，且相关零部件不易磨损，安全可靠。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种轨道车辆的停放制动装置，包括缸体，设于所述缸体上的缸盖，设于所述缸盖上的后盖，设于所述缸体内且将所述缸体内腔分为左腔室和右腔室的活塞组件，以及一端设于所述活塞组件上、另一端设于所述缸盖上、且位于所述右腔室内的蓄能弹簧，其特征是：

还包括导向螺母套，缓解螺母组件，顶杆，缓解套筒组件，扭簧以及缓解叉头组件；

所述导向螺母套穿过所述缸盖，且导向螺母套左端与所述活塞组件连接，所述缓解螺母组件设于所述导向螺母套右端的内孔；

所述顶杆的左端穿过所述导向螺母套，且顶杆的左端面与所述活塞组件的活塞杆抵接，顶杆的左端外周面通过非自锁螺纹与导向螺母套内孔连接，所述顶杆的右端外周面通过花键与缓解螺母组件内孔连接，且顶杆的右端锥顶与所述缓解套筒组件的定位螺钉抵接；所述缓解套筒组件设于所述缸盖上；

所述扭簧的一端与所述缓解套筒组件连接，且扭簧内孔抱紧于所述导向螺母套和缓解螺母组件的外周面，部分所述扭簧位于缓解套筒组件与导向螺母套之间，部分所述扭簧位于缓解套筒组件与缓解螺母组件之间；

所述缓解叉头组件位于所述缓解套筒组件与所述后盖之间，且设于所述缓解套筒组件上。

本发明所述停放制动装置排气后由压缩后的蓄能弹簧提供动力源，通过导向螺母套与顶杆之间的非自锁螺纹传递轴向力（即制动力），由缓解螺母套与顶杆之间的花键传递扭矩，并通过扭簧锁止，实现了停放制动的可靠施加；停放制动装置内再充入压缩空气后即可实现停放制动的缓解；停放制动施加后，若无气源，可通过手动旋转方式，由单向轴承传递扭矩将扭簧解耦，带动非自锁螺纹转动而实现停放制动的手动缓解，这种传递和缓解制动力的方式安全可靠，手动缓解力用力较小，且相关零部件不易磨损。

进一步地，所述活塞组件包括蓄能活塞、设于所述蓄能活塞上的活塞杆、第一密封圈、第二密封圈以及第一导向带；所述蓄能活塞设于所述缸体内，且通过第一密封圈和第二密封圈实现蓄能活塞与所述缸体的密封；在所述蓄能活塞内设有用于引导所述活塞杆轴向运动的第一导向带。

进一步地，在所述导向螺母套的左端外周面设有第一外螺纹，在所述活塞组件的蓄能活塞的内孔设有第一内螺纹，所述第一外螺纹与所述第一内螺纹匹配实现导向螺母套与活塞组件的连接。

进一步地，所述缓解螺母组件包括缓解螺母套、缓解螺母、第一轴承、卡圈以及花键；在所述缓解螺母套内设有用于与所述顶杆连接的花键，在所述缓解螺母套的外周面设置第一轴承，且所述缓解螺母套和第一轴承置于所述导向螺母套内，并通过所述卡圈将第一轴承固定；所述缓解螺母与所述缓解螺母套通过螺纹连接，且缓解螺母和缓解螺母共同绕第一轴承转动。

进一步地，所述缓解套筒组件包括缓解套筒、第二轴承以及定位螺钉；所述缓解套筒的左端设有用于固定扭簧一端的通槽，在缓解套筒的右端面设有定位螺钉；在所述缓解套筒的外周面设有第二轴承套，所述缓解套筒可绕第二轴承转动并舒张或扭紧所述扭簧；在所述缓解套筒的右端面还设有用于设置所述缓解叉头组件的沉台。

进一步地，所述扭簧为矩形截面右旋结构。

进一步地，所述缓解叉头组件包括基座、单向轴承以及缓解叉头，所述缓解叉头设于所述基座内，所述单向轴承设于所述缓解叉头与基座之间；在所述基座上设有用于插入驱动工具的矩形内孔；在所述缓解叉头上设有与所述缓解套筒组件的沉台适配的叉头。

进一步地，在所述缸盖上设有用于引导所述活塞组件轴向运动的第二导向带。

进一步地，在所述右腔室上设有排气机构。

本发明还提供一种轨道车辆，包括如上所述的停放制动装置。

有益效果

与现有技术相比，本发明的优点在于：

排气后由压缩后的蓄能弹簧提供动力源，通过非自锁螺纹传递轴向力，由花键传递扭矩，并通过扭簧锁止，实现了停放制动的可靠施加；停放制动装置内再充入压缩空气后即可实现停放制动的缓解；停放制动施加后，若无气源，可通过手动旋转方式，由单向轴承传递扭矩将扭簧解耦，带动非自锁螺纹转动而实现停放制动的手动缓解，这种传递和缓解制动力的方式安全可靠，手动缓解力用力较小，且相关零部件不易磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本发明实施例中一种轨道车辆的停放制动装置结构示意图；

图2是本发明实施例中活塞组件、导向螺母套以及缓解螺母组件的结构示意图；

图3是本发明实施例中顶杆的结构示意图；

图4是本发明实施例中缓解套筒组件的结构示意图；

图5是本发明实施例中缓解叉头组件的结构示意图；

其中，1-缸体，1.1-右腔室，1.2-左腔室，2-活塞组件，2.1-蓄能活塞，2.2-活塞杆，2.3-第一密封圈，2.4-第二密封圈，2.5-第一导向带，3-蓄能弹簧，4-顶杆，4.1-顶杆的非自锁螺纹，4.2-顶杆的花键，4.3-顶杆的左端面，4.4-顶杆的锥面，5-缸盖，5.1-缸盖的左端面，5.2-第二导向带，5.3-缸盖的开放空腔，6-缓解套筒组件，6.1-缓解套筒，6.1.1-通槽，6.1.2-沉台，6.2-定位螺钉，6.3-第二轴承，7-扭簧，8-缓解叉头组件，8.1-缓解叉头，8.1.1-叉头，8.2-基座，8.2.1-矩形内孔，8.3-单向轴承，9-挡圈，10-后盖，11-排气机构，12-导向螺母套，12.1-导向螺母套的非自锁螺纹，13-缓解螺母组件，13.1-第一轴承，13.2-卡圈，13.3-缓解螺母套，13.3.1-缓解螺母套的花键，13.4-缓解螺母。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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作出创造性劳动的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。

如图1所示，本实施例所提供的一种轨道车辆的停放制动装置，包括缸体1、设于缸体1上的缸盖5、设于缸盖5上的后盖10、设于缸体1内的活塞组件2、蓄能弹簧3、导向螺母套12、缓解螺母组件13、顶杆4、缓解套筒组件6、扭簧7以及缓解叉头组件8。

缸体1是各零部件安装的载体，缸体1内腔被蓄能活塞2.1分为左腔室1.2和右腔室1.1，左腔室1.2为压缩空气的气室，右腔室1.1为各零部件安装及运动的区域；在右腔室1.1上设有排气机构11，排气机构11用于右腔室1.1容积变化时的吸气、排气。

如图1和2所示，活塞组件2包括蓄能活塞2.1、设于蓄能活塞2.1上的活塞杆2.2、第一密封圈2.3、第二密封圈2.4以及第一导向带2.5；蓄能活塞2.1设于缸体1内并将缸体1分为左腔室1.2和右腔室1.1，且蓄能活塞2.1通过第一密封圈2.3和第二密封圈2.4实现蓄能活塞2.1与缸体1之间的密封；在蓄能活塞2.1内设有用于引导活塞杆2.2轴向运动的第一导向带2.5。

如图1和2所示，导向螺母套12穿过缸盖5，在导向螺母套12的左端外周面设有第一外螺纹，在蓄能活塞2.1的右端内孔设有第一内螺纹，第一外螺纹与第一内螺纹匹配实现导向螺母套12与蓄能活塞2.1的螺纹连接，使蓄能活塞2.1右端与导向螺母套12左端连为一体。在导向螺母套12的左端内孔设有用于与顶杆4连接的非自锁螺纹12.1，顶杆4的左端外周面设有非自锁螺纹4.1（如图3所示），通过导向螺母套12左端内孔的非自锁螺纹12.1与顶杆4左端外周面的非自锁螺纹4.1之间的适配使导向螺母套12与顶杆4左端连接，通过非自锁螺纹传递轴向力。

如图1和2所示，缓解螺母组件13包括缓解螺母套13.3、缓解螺母13.4、第一轴承13.1、卡圈13.2以及花键13.3.1；在缓解螺母套13.3的左端内孔设有用于与顶杆4连接的花键13.3.1，在顶杆4的右端外周面设有花键4.2，通过缓解螺母套13.3左端内孔的花键13.3.1与顶杆4右端外周面的花键4.2之间的适配使缓解螺母套13.3与顶杆4右端连接，通过花键实现顶杆4和缓解螺母套13.3的同步转动，传递扭矩。在缓解螺母套13.3的外周面设置第一轴承13.1后将缓解螺母套13.3和第一轴承13.1置于导向螺母套12内，并通过卡圈13.2固定；缓解螺母13.4与缓解螺母套13.3的右端通过螺纹连接，且缓解螺母13.4和缓解螺母13.4可共同绕第一轴承13.1转动。

如图1和3所示，顶杆4的左端外周面设有非自锁螺纹4.1，顶杆4的右端外周面设有花键4.2，顶杆4的右端面为锥面4.4；顶杆4的左端通过非自锁螺纹4.1与导向螺母套12连接，顶杆4的右端通过花键4.2与缓解螺母套13.3连接，顶杆4的左端面4.3顶住活塞杆2.2，将停放制动力最终传递给活塞杆2.2，顶杆4的右端锥面4.4顶住缓解套筒组件6中的定位螺钉6.2，定位螺钉6.2用于顶杆4右端的轴向限位。

如图1所示，蓄能弹簧3的一端设于蓄能活塞2.1上，蓄能弹簧3的另一端设于缸盖5上，蓄能弹簧3是停放制动装置施加停放制动的动力源，在缸体1内呈压缩状态，可通过配置不同数量的蓄能弹簧3实现不同停放力的输出。

如图1和4所示，缓解套筒组件6设于缸盖5上，且缓解套筒组件6包括缓解套筒6.1、第二轴承6.3以及定位螺钉6.2；缓解套筒6.1的左端设有用于固定扭簧7一端的通槽6.1.1，扭簧7一端引脚插入该通槽6.1.1内实现扭簧7一端的固定，在缓解套筒6.1的右端面设有定位螺钉6.2；在缓解套筒6.1的外周面设有第二轴承6.3套，缓解套筒6.1可绕第二轴承6.3转动并舒张或扭紧扭簧7；在缓解套筒6.1的右端面还设有用于插入叉头8.1.1的沉台6.1.2。

扭簧7的一端插入缓解套筒6.1上的通槽6.1.1内，且扭簧7内孔抱紧于导向螺母套12和缓解螺母13.4的外周面，部分扭簧7位于缓解套筒6.1与导向螺母套12之间，部分扭簧7位于缓解套筒6.1与缓解螺母13.4之间，通过扭簧7锁止，实现了停放制动的可靠施加。

如图1和5所示，缓解叉头组件8位于缓解套筒组件6与后盖10之间，且设于缓解套筒组件6上，缓解叉头组件8包括基座8.2、单向轴承8.3以及缓解叉头8.1，缓解叉头8.1设于基座8.2内，单向轴承8.3设于缓解叉头8.1与基座8.2之间；在基座8.2上设有用于插入驱动工具的矩形内孔8.2.1；在缓解叉头8.1上设有与沉台6.1.2适配的叉头8.1.1，将叉头8.1.1插入沉台6.1.2内即实现缓解叉头8.1在缓解套筒组件6上的安装，并通过后盖10限制基座8.2的轴向运动。图5中，A为从左往右看，A向观察，缓解叉头8.1在单向轴承8.3中顺时针可转动，逆时针不能转动。

如图1所示，缸盖5设于缸体1上，且通过挡圈9固定，实现缸体1右腔室1.1的密封，缸盖5的左端面5.1用于限制蓄能活塞2.1右端面的轴向运动，缸盖5的右端的开放内腔5.3用于缓解套筒组件6的安装，缸盖5上还设有用于引导活塞组件2轴向运动的第二导向带5.2。

本实施例停放制动装置有手动缓解状态、充分缓解状态以及停放制动状态等工况：

充分缓解状态：停放制动装置初始装配好后，处于手动缓解状态，蓄能活塞2.1被蓄能弹簧3压缸体1左端面，顶杆4的左端顶住活塞杆2.2，顶杆4的右端顶住定位螺钉6.2，当缸体1的左腔室1.2充入压缩空气，推动蓄能活塞2.1压缩蓄能弹簧3向右运动，蓄能活塞2.1向右运动时，导向螺母套12通过非自锁螺纹驱动顶杆4逆时针转动（从左往右看），顶杆4通过花键带动缓解螺母套13.3和缓解螺母13.4撑开扭簧7共同绕第一轴承13.1转动，直至蓄能活塞2.1向右运动至缸盖5的左端面。

停放制动状态：当缸体1的左腔室1.2排出压缩空气，蓄能弹簧3伸张，推动蓄能活塞2.1向左运动，导向螺母套12通过非自锁螺纹副驱动顶杆4脱离定位螺钉6.2向左运动，顶杆4推动活塞杆2.2运动，产生停放制动作用。当非自锁螺纹传递轴向力时，顶杆4有通过花键带动缓解螺母套13.3和缓解螺母13.4顺时针转动（从左往右看）的趋势，使扭簧7（右旋结构）将缓解螺母套13.3和缓解螺母13.4更加抱紧，从而限制了顶杆4、缓解螺母套13.3、缓解螺母13.4的顺时针转动，保证了停放制动的可靠施加。

充风缓解状态：当缸体1的左腔室1.2再次充入压缩空气，则会推动蓄能活塞2.1、顶杆4压缩蓄能弹簧3同步向右运动，直至缸盖5的左端面，同时顶杆4的右端再次顶住定位螺钉6.2。

手动缓解状态：在停放制动状态，及缸体1的左腔室1.2不充入压缩空气的情况下，也可通过转动缓解叉头组件8实现停放制动的缓解。如上所述，停放制动施加时，顶杆4有通过花键带动缓解螺母套13.3和缓解螺母13.4顺时针转动（从左往右看）的趋势，只是被扭簧7锁止，在此情况下，通过工具插入并转动基座8.2的矩形内孔8.2.1，逆时针转动（从右往左看）基座8.2，将带动缓解叉头8.1共同逆时针转动（此时单向轴承8.3锁止），缓解叉头8.1通过叉头8.1.1驱动缓解套筒6.1转动，通槽6.1.1撑开扭簧7并带动其转动，实现了顶杆4、缓解螺母套13.3、缓解螺母13.4、扭簧7、缓解套筒组件6、缓解叉头组件8的同步转动，从而解除了扭簧7对停放制动的锁定，在该情况下，蓄能活塞2.1组件2被蓄能弹簧3向左推动直至运动到缸体1的左端面，顶杆4、缓解螺母套13.3和缓解螺母13.4逆时针转动（从右往左看），顶杆4转动的同时，在花键中相对缓解螺母套13.3向右直线运动，直至被定位螺钉6.2限位。从而达到了手动缓解状态，也即停放制动装置初始装配好后的状态。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆的停放制动装置，包括缸体，设于所述缸体上的缸盖，设于所述缸盖上的后盖，设于所述缸体内且将所述缸体内腔分为左腔室和右腔室的活塞组件，以及一端设于所述活塞组件上、另一端设于所述缸盖上、且位于所述右腔室内的蓄能弹簧，其特征在于：

还包括导向螺母套，缓解螺母组件，顶杆，缓解套筒组件，扭簧以及缓解叉头组件；

所述导向螺母套穿过所述缸盖，且导向螺母套左端与所述活塞组件连接，所述缓解螺母组件设于所述导向螺母套右端的内孔；

所述顶杆的左端穿过所述导向螺母套，且顶杆的左端面与所述活塞组件的活塞杆抵接，顶杆的左端外周面通过非自锁螺纹与导向螺母套内孔连接，所述顶杆的右端外周面通过花键与缓解螺母组件内孔连接，且顶杆的右端锥顶与所述缓解套筒组件的定位螺钉抵接；所述缓解套筒组件设于所述缸盖上；

所述扭簧的一端与所述缓解套筒组件连接，且扭簧内孔抱紧于所述导向螺母套和缓解螺母组件的外周面，部分所述扭簧位于缓解套筒组件与导向螺母套之间，部分所述扭簧位于缓解套筒组件与缓解螺母组件之间；

所述缓解叉头组件位于所述缓解套筒组件与所述后盖之间，且设于所述缓解套筒组件上。

2.如权利要求1所述的轨道车辆的停放制动装置，其特征在于：所述活塞组件包括蓄能活塞、设于所述蓄能活塞上的活塞杆、第一密封圈、第二密封圈以及第一导向带；所述蓄能活塞设于所述缸体内，且通过第一密封圈和第二密封圈实现蓄能活塞与所述缸体的密封；在所述蓄能活塞内设有用于引导所述活塞杆轴向运动的第一导向带。

3.如权利要求1所述的轨道车辆的停放制动装置，其特征在于：在所述导向螺母套的左端外周面设有第一外螺纹，在所述活塞组件的蓄能活塞的内孔设有第一内螺纹，所述第一外螺纹与所述第一内螺纹匹配实现导向螺母套与活塞组件的连接。

4.如权利要求1~3中任一项所述的轨道车辆的停放制动装置，其特征在于：所述缓解螺母组件包括缓解螺母套、缓解螺母、第一轴承、卡圈以及花键；在所述缓解螺母套内设有用于与所述顶杆连接的花键，在所述缓解螺母套的外周面设置第一轴承，且所述缓解螺母套和第一轴承置于所述导向螺母套内，并通过所述卡圈将第一轴承固定；所述缓解螺母与所述缓解螺母套通过螺纹连接，且缓解螺母和缓解螺母套共同绕第一轴承转动。

5.如权利要求1~3中任一项所述的轨道车辆的停放制动装置，其特征在于：所述缓解套筒组件包括缓解套筒、第二轴承以及定位螺钉；所述缓解套筒的左端设有用于固定扭簧一端的通槽，在缓解套筒的右端面设有定位螺钉；在所述缓解套筒的外周面设有第二轴承套，所述缓解套筒可绕第二轴承转动并舒张或扭紧所述扭簧；在所述缓解套筒的右端面还设有用于设置所述缓解叉头组件的沉台。

6.如权利要求1~3中任一项所述的轨道车辆的停放制动装置，其特征在于：所述扭簧为矩形截面右旋结构。

7.如权利要求1~3中任一项所述的轨道车辆的停放制动装置，其特征在于：所述缓解叉头组件包括基座、单向轴承以及缓解叉头，所述缓解叉头设于所述基座内，所述单向轴承设于所述缓解叉头与基座之间；在所述基座上设有用于插入驱动工具的矩形内孔；在所述缓解叉头上设有与所述缓解套筒组件的沉台适配的叉头。

8.如权利要求1~3中任一项所述的轨道车辆的停放制动装置，其特征在于：在所述缸盖上设有用于引导所述活塞组件轴向运动的第二导向带。

9.如权利要求1~3中任一项所述的轨道车辆的停放制动装置，其特征在于：在所述右腔室上设有排气机构。

10.一种轨道车辆，其特征在于：包括如权利要求1~9中任一项所述的停放制动装置。

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