CN113653755B - 踏面清扫装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种踏面清扫装置，包括缸体、第一活塞和第二活塞，第一活塞的第一端部与缸体密封滑动连接，在第一活塞上套设有第一弹簧和推力套，在第一活塞上设有通孔，并在通孔内嵌设有活动块。第二活塞能密封滑动地穿设在第一活塞内，在第二活塞内设有第二弹簧和弹簧座，在第二活塞上设有第二导向孔，弹簧座穿过第二导向孔后与第一活塞固接，在第二活塞上设有卡槽。在推力套上开设有径向孔，在径向孔与缸体和第二活塞围成的腔室内设有推力件。推力件能在第二活塞相对于第一活塞轴向移动后，推动活动块移动，以使活动块的部分卡设在卡槽内。本发明的踏面清扫装置，不仅有间隙调整功能，而且在活塞伸长量不断增加时能保证制动力变化较小。

Description

踏面清扫装置

技术领域

本发明是关于轨道车辆制动技术领域，尤其涉及一种踏面清扫装置。

背景技术

随着高速动车组车辆的日益普及和城市轨道车辆速度的不断提高，车辆制动均采用了盘形制动，为保证车辆车轮踏面黏着系数，部分车辆配置了踏面清扫装置，该装置可以清除车轮踏面上附着的异物，让车轮踏面清洁、干燥，以改善车轮和钢轨之间的摩擦状况。然而，目前的踏面清扫器存在如下问题：

现有中存在有直推结构的踏面清扫器，车轮踏面和闸瓦均为新造时，闸瓦间隙小，制动时闸瓦会短时间贴到车轮踏面上，产生制动作用，制动响应时间较短；但是，在车轮踏面和闸瓦同时磨耗后，闸瓦间隙变大，制动时闸瓦贴到车轮踏面上的制动响应时间会变长。

现有中存在有带间隙调整结构的踏面清扫器设备，内部均为单复原弹簧结构，复原弹簧为制动阻力F_反，车轮踏面和闸瓦均为新件时和磨耗后活塞压缩复原弹簧位置不同，在相同制动缸气压时，产生的制动力F减去不同复原弹簧阻力时，可以确认不同时期压到车轮踏面的制动力变化较大。车轮踏面和闸瓦均为新件时复原弹簧制动阻力F_反小，制动力较大；车轮踏面和闸瓦均磨耗后复原弹簧制动阻力F_反大，制动力比初始位置小，变化较大。另外，现有产品单活塞结构的踏面清扫器活塞总伸长量较小，均为80mm，不能满足使用要求。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种踏面清扫装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种踏面清扫装置，不仅有间隙调整功能，而且在活塞伸长量不断增加时能保证制动力变化较小。

本发明的目的是这样实现的，一种踏面清扫装置，包括：

缸体；

两端开口的第一活塞，其设在缸体内，第一活塞的第一端部与缸体密封滑动连接，在第一活塞上套设有第一弹簧和推力套，推力套轴向限位在缸体内，第一弹簧的两端分别顶抵在第一活塞的第一端部和推力套上；在第一活塞上设有通孔，并在通孔内嵌设有活动块；

第一端封闭第二端开口的第二活塞，能密封滑动地穿设在第一活塞内，第一活塞的第一端具有能对第二活塞轴向限位的止挡部；在第二活塞内设有第二弹簧和弹簧座，第二弹簧的两端分别顶抵在第二活塞的第一端部和弹簧座上，在第二活塞上设有第二导向孔，弹簧座穿过第二导向孔后与第一活塞固接；在第二活塞上设有卡槽；

其中，在推力套上开设有径向孔，在径向孔与缸体和第二活塞围成的腔室内设有推力件；推力件能在第二活塞相对于第一活塞轴向移动后，推动活动块移动，以使活动块的部分卡设在卡槽内。

在本发明的一较佳实施方式中，在缸体内设有限位部，限位部能在第一活塞轴向移动时对其轴向限位，并能在活动块的部分卡设在卡槽后解除对第一活塞的轴向限位。

在本发明的一较佳实施方式中，通孔为能对活动块轴向限位和周向限位的限位孔；或者通孔为长条状孔，长条状孔的长度方向沿第一活塞的轴向延伸，活动块能在长条状孔内沿第一活塞的轴向滑动。

在本发明的一较佳实施方式中，推力件包括弧形块和第三弹簧，弧形块能沿推力套的周向方向摆动，弧形块中沿推力套周向方向的其中一个侧面与径向孔的孔壁之间夹设有第三弹簧；在弧形块的内弧面上开设有滑槽，滑槽的长度方向沿推力套的轴向延伸，滑槽中远离第一活塞第一端的槽端面构成限位部；活动块的部分能嵌设在滑槽内，并能在第一活塞轴向移动时抵靠在限位部上。

在本发明的一较佳实施方式中，沿推力套的周向方向，弧形块将腔室分隔成两个子腔室，第三弹簧位于其中一个子腔室中；在弧形块中沿推力套轴向方向的至少一个端面上开设有第一通气槽，第一通气槽与两个子腔室均连通。

在本发明的一较佳实施方式中，第一活塞、第二活塞和推力套均与缸体周向固定。

在本发明的一较佳实施方式中，在缸体内还设有挡块，在第一活塞上开设有第一导向孔，在推力套上开设有定位孔，第一导向孔和第二导向孔均为长条状孔，且长条状孔的长度方向沿缸体的轴向延伸；挡块径向插设在第二导向孔、第一导向孔和定位孔中并与缸体固定连接。

在本发明的一较佳实施方式中，在第一导向孔的端部连通有第一通气孔，在第二导向孔的端部连通有第二通气孔，在推力套的内壁设有第二通气槽，第二通气槽连通推力套的两端面；第一通气孔能在活动块卡设在卡槽后与第二通气孔径向正对设置，并能与第二通气槽连通。

在本发明的一较佳实施方式中，踏面清扫装置还包括手动缓解装置，手动缓解装置能伸入缸体内，并能推动弧形块摆动，以使活动块的部分嵌设在滑槽内。

在本发明的一较佳实施方式中，手动缓解装置包括手缓解杆，在缸体上开设有操作孔，手缓解杆能通过操作孔伸入缸体内；在弧形块的外弧面上开设有凹槽，手缓解杆的端部具有凸起；凸起能插设在凹槽内，并能在手缓解杆摆动时推动弧形块摆动。

在本发明的一较佳实施方式中，手动缓解装置还包括相互连接的支撑套和防尘密封套，支撑套能拆卸地安装在操作孔上，手缓解杆穿设在支撑套和防尘密封套内；支撑套的中部为支点孔，支点孔两侧的支撑套部分均为直径向端部渐扩的喇叭孔；手缓解杆上设有凸环，凸环限位在支点孔内，手缓解杆能以支点孔的中心为支点摆动。

在本发明的一较佳实施方式中，在缸体上周向间隔设有多个操作孔，手缓解杆能伸入其中一个操作孔中，并在其余操作孔处能拆卸地设有保护盖。

由上所述，本发明中的踏面清扫装置，通过两个活塞、两个弹簧以及活动块和推力件的配合，在第二活塞相对于第一活塞轴向移动后，利用活动块将第一活塞和第二活塞锁定，可以在闸瓦间隙较大时实现间隙调整功能，以减小制动响应时间。同时，利用活动块对第一活塞和第二活塞的锁定，可以将第二弹簧的弹簧阻力转变为第一活塞的内力，使得闸瓦使用期限内，压缩空气只需克服一根弹簧阻力，即便活塞伸长量增加也能保证活塞推到踏面上的制动力变化不会太大，踏面清扫装置的工作性能更加稳定可靠。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明提供的踏面清扫装置在初始位置时的结构图。

图2：为图1中沿A-A方向的剖视图。

图3：为本发明提供的踏面清扫装置在初始位置时的部分局部图。

图4：为本发明提供的踏面清扫装置在第一活塞移动至限位部时的结构图。

图5：为图4中沿B-B方向的剖视图。

图6：为本发明提供的踏面清扫装置在活动块卡设在卡槽内时的结构图。

图7：为图6中沿C-C方向的剖视图。

图8：为本发明提供的第一活塞的结构图。

图9：为本发明提供的第二活塞的结构图。

图10：为本发明提供的推力套的结构图。

图11：为图10中沿D-D方向的剖视图。

图12：为本发明提供的弧形块的结构图。

附图标号说明：

1、缸体；11、接气口；12、限位台阶；13、挡块；14、操作孔；15、保护盖；

2、第一活塞；21、外凸缘；22、内凸缘；23、通孔；24、活动块；25、第一导向孔；251、第一通气孔；

3、第一弹簧；

4、推力套；

41、径向孔；411、子腔室；412、第二限位槽；

42、推力件；421、弧形块；4211、滑槽；4212、限位部；4213、第一通气槽；4214、凹槽；4215、第一限位槽；422、第三弹簧；

43、定位孔；

44、第二通气槽；

5、第二活塞；51、第二导向孔；511、第二通气孔；52、卡槽；

6、第二弹簧；

7、弹簧座；

8、手动缓解装置；81、手缓解杆；811、凸起；812、凸环；82、支撑套；821、支点孔；822、喇叭孔；83、防尘密封套；

9、闸瓦托。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1至图12所示，本实施例提供一种踏面清扫装置，包括：

缸体1；

两端开口的第一活塞2，其设在缸体1内，第一活塞2的第一端部与缸体1密封滑动连接，在第一活塞2上套设有第一弹簧3和推力套4，推力套4轴向限位在缸体1内，第一弹簧3的两端分别顶抵在第一活塞2的第一端部和推力套4上；在第一活塞2上设有通孔23，并在通孔23内嵌设有活动块24；

第一端封闭第二端开口的第二活塞5，能密封滑动地穿设在第一活塞2内，第一活塞2的第一端具有能对第二活塞5轴向限位的止挡部；在第二活塞5内设有第二弹簧6和弹簧座7，第二弹簧6的两端分别顶抵在第二活塞5的第一端部和弹簧座7上，在第二活塞5上设有第二导向孔51，弹簧座7穿过第二导向孔51后与第一活塞2固接；在第二活塞5上设有卡槽52；

其中，在推力套4上开设有径向孔41，在径向孔41与缸体1和第二活塞5围成的腔室内设有推力件42；推力件42能在第二活塞5相对于第一活塞2轴向移动后，推动活动块24移动，以使活动块24的部分卡设在卡槽52内。

具体地，缸体1的第一端具有连通缸体1内部的接气口11，安装时缸体1固定到车辆转换架上，接气口11处连接风管。第二活塞5的第二端用于与闸瓦托9铰接，闸瓦托9上安装有闸瓦。在初始位置时，如图1和图2所示，第一活塞2的第一端部在第一弹簧3的弹力作用下顶靠在缸体1的第一端面上，第二活塞5在第二弹簧6的弹力作用下顶靠在第一活塞2的止挡部上，活动块24的一部分嵌设在通孔23中，一部分位于腔室内并压在推力件42上。缸体1内充入压缩空气制动时，推动活塞移动，可以先推动第一活塞2移动，也可以先推动第二活塞5移动，以使闸瓦压在车轮踏面上。

当闸瓦和车轮不断磨耗时，活塞伸出量将不断增大，当第二活塞5相对于第一活塞2移动，且卡槽52的位置到达活动块24的位置时，活动块24将在推力件42的作用下推至卡槽52内，活动块24的一部分位于通孔23内，一部分位于卡槽52内，可以将第一活塞2和第二活塞5锁定为一体。在排气缓解时，由于活动块24对两个活塞的锁定作用，第二活塞5不会回缩至初始位置，使得闸瓦间隙可以相较之前缩小，达到间隙调整的目的。闸瓦间隙继续增大时，第一活塞2和第二活塞5整体移动，因弹簧座7锁定在第一活塞2上，第二弹簧6的阻力转变成内力，压缩空气只需克服第一弹簧3的弹簧阻力即可，制动力变化不会太大。文中所提到的闸瓦间隙具体是指排气缓解后，闸瓦与车轮踏面之间的间隙。

由此，本实施例中的踏面清扫装置，通过两个活塞、两个弹簧以及活动块24和推力件42的配合，在第二活塞5相对于第一活塞2轴向移动后，利用活动块24将第一活塞2和第二活塞5锁定，可以在闸瓦间隙较大时实现间隙调整功能，以减小制动响应时间。同时，利用活动块24对第一活塞2和第二活塞5的锁定，可以将第二弹簧6的弹簧阻力转变为第一活塞2的内力，使得闸瓦使用期限内，压缩空气只需克服一根弹簧阻力，即便活塞伸长量增加也能保证活塞推到踏面上的制动力变化不会太大，踏面清扫装置的工作性能更加稳定可靠。

在具体实现方式中，针对压缩空气先推动第一活塞2移动的情况，在缸体1内设有限位部4212，限位部4212能在第一活塞2轴向移动时对其轴向限位，并能在活动块24的部分卡设在卡槽52后解除对第一活塞2的轴向限位；以在压缩空气推动第一活塞2先移动时能对其运动位置限位，同时不影响后续第一活塞2和第二活塞5的整体移动。具体工作过程如下：

第一阶段：缸体1内充入压缩空气制动时，压缩空气先推动第一活塞2压缩第一弹簧3轴向移动(沿图1中示出的向右移动)，此时第二活塞5相对于第一活塞2是静止状态；当第一活塞2移动至限位部4212的位置时第一活塞2停止移动，如图4所示，此时第一活塞2移动的距离H为整个闸瓦使用周期过程中的最小闸瓦间隙距离。

第二阶段：当闸瓦和车轮踏面继续磨耗时，由于第一活塞2移动完距离H后被限位部4212轴向限位，第一活塞2静止无法移动；此时，压缩空气将推动第二活塞5压缩第二弹簧6轴向移动(沿图4中示出的向右移动)，使得闸瓦压在车轮踏面上产生制动作用。

第三阶段：当闸瓦与车轮踏面磨耗闸瓦间隙再次加大时，第二活塞5继续向右移动，当卡槽52的位置到达活动块24的位置时，活动块24在推力件42的推动作用下移动至卡槽52内，如图6所示；此时活动块24的一部分位于通孔23内，一部分位于卡槽52内，可以将第一活塞2和第二活塞5锁定为一体。

第四阶段：当闸瓦间隙继续增大时，由于弹簧座7是锁定在第一活塞2上的，故第二弹簧6的弹簧阻力转变为内力，第一活塞2、第二活塞5和第二弹簧6将会构成为一体，此时压缩空气只需克服第一弹簧3的弹簧阻力产生制动作用，推动第一活塞2和第二活塞5一起移动。

在设计时，会根据实际工况设定预设最大间隙，当活动块24卡设在卡槽52内时所对应的闸瓦间隙应为该预设最大间隙。也就是说，当闸瓦和车轮踏面磨耗至闸瓦间隙达到预设最大间隙时，第二活塞5应运动至活动块24卡设在卡槽52内，此时第二活塞5的第二端伸出第一活塞2一定距离(记作伸出距离)；因活动块24的锁定，伸出后的第二活塞5在排气缓解后相对于第一活塞2不会再缩回至初始位置，使得目前闸瓦间隙相较之前能减少上述伸出距离的间隔，实现在闸瓦间隙达到预设最大间隙时，缩小闸瓦间隙以实现调整闸瓦间隙的作用。同时，由于压缩空气先推动第一活塞2移动距离H，再推动第二活塞5移动，当活动块24卡在卡槽52后，压缩空气可以再推动第一活塞2和第二活塞5整体移动，因此，根据闸瓦间隙磨耗量不同，每次排气缓解时，第一活塞2都能回位至少距离H的长度，保证缓解后仍具有闸瓦间隙。

另外，在设计时，应使得第一弹簧3和第二弹簧6的弹簧力值相似，也即压缩空气单独压缩第一弹簧3与压缩空气单独压缩第二弹簧6时，相应活塞推到踏面的制动力应该相近，具体弹簧力值应根据实际情况和活塞受力面积大小等因素综合而定。在上述第一阶段时，第一活塞2运动至限位部4212的限位位置过程中，仅压缩第一弹簧3；在第二阶段时，第一弹簧3保持静止，仅压缩第二弹簧6；第三阶段时，第一弹簧3仍保持静止，继续压缩第二弹簧6；第四阶段时，由于第二弹簧6的弹簧阻力转变为内力，压缩空气仅克服第一弹簧3的弹簧阻力；所以，在各个阶段，压缩空气只需克服一根弹簧的阻力，即便闸瓦间隙达到预设最大间隙后，活塞伸长量虽然增大但是活塞推到踏面上的制动力也不会变化太大。

针对压缩空气先推动第一活塞2移动的情况，上述的通孔23一般采用能对活动块24轴向限位和周向限位的限位孔，即限位孔能对活动块24在第一活塞2的轴向方向和周向方向限位，使得活动块24只能在第一活塞2的径向方向移动。当卡槽52移动至活动块24的位置时，在推力件42的作用下推动活动块24径向移动，使活动块24卡设在卡槽52内，便可以将第一活塞2和第二活塞5固定为一体。具体限位孔的形状根据活动块24的形状而定，例如活动块24采用球体时，该限位孔可采用圆形孔。当然，此种情况，根据需要通孔23也可以不对活动块24轴向限位，并不影响工作过程。

针对压缩空气先推动第二活塞5移动的情况，通孔23会采用长条状孔，且长条状孔的长度方向沿第一活塞2的轴向延伸，活动块24能在长条状孔内沿第一活塞2的轴向滑动。工作时，缸体1内充入压缩空气制动时，压缩空气先推动第二活塞5移动，同时第二活塞5会带动活动块24一起移动，使得活动块24在长条状孔内由长条状孔的第一端向第二端移动；当闸瓦和车轮踏面磨耗至闸瓦间隙达到预设最大间隙时，第二活塞5应运动至活动块24卡设在卡槽52内，此时活动块24应位于长条状孔的第二端，第一活塞2和第二活塞5被固定为一体；假如闸瓦间隙刚好对应活动块24卡在卡槽52的位置，在排气缓解后，第二活塞5可以相对于第一活塞2回缩长条状孔的长度距离，保证了缓解后仍具有闸瓦间隙。活动块24卡在卡槽52后的工作过程与压缩空气先推动第一活塞2移动的相应工作过程相似，在此不再赘述。此种情况下，在活动块24卡在卡槽52之前，第一弹簧3保持静止，仅压缩第二弹簧6；在活动块24卡在卡槽52之后，第二弹簧6的弹簧阻力转变为内力，压缩空气仅克服第一弹簧3的弹簧阻力；各阶段压缩空气也只需克服一根弹簧的阻力。

当然，具体压缩空气先推动哪个活塞移动，可以根据实际需要而定，本实施例仅为举例说明。设计时可以通过限定第一活塞2和第二活塞5的受力面积大小，来实现压缩空气先推动指定的活塞移动。

进一步地，如图1、图8和图9所示，第一活塞2为管体结构，在其第一端外壁设有外凸缘21，该外凸缘21内嵌设有密封圈并与缸体1内壁密封滑动连接，第一弹簧3的两端分别顶抵在该外凸缘21的端面和推力套4的第一端面上。一般在缸体1内壁上设有限位台阶12，推力套4的第二端面抵靠在限位台阶12上，以对推力套4轴向限位。在第一活塞2的第一端内壁设有内凸缘22，内凸缘22构成上述的止挡部，以对第二活塞5进行轴向限位。第二活塞5为筒状结构，第二活塞5的第一端部套设有密封圈，以保证第二活塞5与第一活塞2之间的密封性。弹簧座7包括环形本体和设在环形本体外周的连接杆，连接杆由第二导向孔51穿过后与插设在第一活塞2的插槽中锁定。在第二活塞5相对于第一活塞2轴向移动时，该连接杆在第二导向孔51内相对滑动，该连接杆也可以对第二活塞5的移动起到一定的导向作用。

作为优选地，针对压缩空气先推动第一活塞2移动的情况，为了便于实现限位部4212对第一活塞2的限位并能方便解除限位部4212对第一活塞2的限位，同时便于推力件42推动活动块24移动，如图1、图2和图12所示，推力件42包括弧形块421和第三弹簧422，弧形块421能沿推力套4的周向方向摆动，弧形块421中沿推力套4周向方向的其中一个侧面与径向孔41的孔壁之间夹设有第三弹簧422。在弧形块421的内弧面上开设有滑槽4211，滑槽4211的长度方向沿推力套4的轴向延伸，滑槽4211中远离第一活塞2第一端的槽端面构成上述的限位部4212。活动块24的部分能嵌设在滑槽4211内，并能在第一活塞2轴向移动时抵靠在限位部4212上。

一般为了更便于加工和配合，如图2及图10至图12所示，推力套4上的径向孔41可以采用方形孔，弧形块421为具有两个弧面和四个平面的六面体结构，弧形块421的内弧面能与第一活塞2的外壁相配合，弧形块421的外弧面能与缸体1的内壁相配合。为了便于安装第三弹簧422并对其定位，可以在弧形块421的其中一个侧面上以及径向孔41的孔壁上分别开设有第一限位槽4215和第二限位槽412，安装时将第三弹簧422预压缩在弧形块421和径向孔41之间，并使第三弹簧422的两端插设在对应的限位槽内。对于活动块24的形状可以根据需要选择，例如本实施例中活动块24为球体(如钢球)，相应的滑槽4211为弧面槽，由长条状的弧形面和两个槽端面构成；卡槽52应为半球面槽，以更好地与球体相配合。当然，活动块24也可以采用其他形状，例如活动块24还可以采用具有斜面的块体，滑槽4211上具有相配合的斜面，以便于推力件42推动活动块24卡入卡槽52内。

以活动块24采用球体为例，在初始位置时，球体的一部分位于通孔23内，一部分插设在滑槽4211内，并贴靠在滑槽4211的第一槽端面(即靠近第一活塞2第一端的槽端面)上，此时通过球体的作用可以将弧形块421在推力套4周向方向的位置锁定。在上述第一阶段中，第一活塞2向右移动，会同时推动球体在滑槽4211内向右移动，当球体移动至抵靠在滑槽4211的第二槽端面(即限位部4212)时，第一活塞2被轴向限位，无法继续移动。在上述第三阶段中，当卡槽52的位置达到球体的位置时，弧形块421在第三弹簧422的推力作用下朝释放第三弹簧422的方向摆动，球体脱离滑槽4211并被推至卡槽52内。

如此，将滑槽4211的其中一个槽端面作为上述的限位部4212，利用活动块24在滑槽4211内滑动至该槽端面时实现对第一活塞2的轴向限位；当活动块24的部分卡设在卡槽52后，由于活动块24已经脱离了滑槽4211，该槽端面对第一活塞2也不再产生轴向限位作用，也即解除了对第一活塞2的轴向限位。利用活动块24、弧形块421上的滑槽4211和第三弹簧422的配合，不仅集成了限位部4212的功能，还方便实现了将活动块24推动至卡槽52内，结构更加简单。当然，根据需要，上述的限位部4212也可以单独设置，限位部4212和推力件42也可以采用其他的结构方式，本实施例仅为举例说明。

可以理解，针对压缩空气先推动第二活塞5移动的情况，因不需要限位部4212对第一活塞2限位，推力件42可以采用上述的弧形块421和第三弹簧422配合的形式，或者推力件42也可以仅采用弹簧的形式或者其他形式，本发明对此不进行限定。

在实际应用中，为了保证弧形块421在腔室内摆动时更加顺利，如图5和图12所示，沿推力套4的周向方向，弧形块421将腔室分隔成两个子腔室411，第三弹簧422位于其中一个子腔室411中。在弧形块421中沿推力套4轴向方向的至少一个端面上开设有第一通气槽4213，第一通气槽4213与两个子腔室411均连通。也即，第一通气槽4213沿推力套4周向方向延伸并连通弧形块421的两侧面，以保证弧形块421两侧的两个子腔室411始终保持连通，避免推动弧形块421在腔室内摆动时，因某个子腔室411内憋压而影响弧形块421移动。

进一步地，第一活塞2、第二活塞5和推力套4均与缸体1周向固定，避免在使用时第一活塞2、第二活塞5或推力套4发生周向转动而导致各部件无法正常配合动作，例如活动块24与卡槽52在周向上错位无法卡合等。

将第一活塞2、第二活塞5和推力套4与缸体1周向固定的方式例如可以这样实现：如图1、图3和图10所示，在缸体1内还设有挡块13，在第一活塞2上开设有第一导向孔25，在推力套4上开设有定位孔43，第一导向孔25和第二导向孔51均为长条状孔，且长条状孔的长度方向沿缸体1的轴向延伸。挡块13径向插设在第二导向孔51、第一导向孔25和定位孔43中并与缸体1固定连接。该定位孔43可以为完整的孔，也可以为与推力套4的第二端面连通的槽孔，部分缸体1也可以插入该槽孔中，只要方便挡块13对其周向定位即可。在第一活塞2移动时，挡块13相对于第一活塞2在第一导向孔25内轴向滑动；在第二活塞5移动时，挡块13相对于第二活塞5在第二导向孔51内轴向滑动，挡块13还可以对第一活塞2和第二活塞5的轴向移动起到导向的作用，具体挡块13、第一导向孔25、第二导向孔51和定位孔43的数量可以根据需要而定。

进一步地，为了保证在排气缓解时第一活塞2和第二活塞5能顺利移动，在第一导向孔25的端部连通有第一通气孔251，在第二导向孔51的端部连通有第二通气孔511，在推力套4的内壁设有第二通气槽44，第二通气槽44连通推力套4的两端面。第一通气孔251能在活动块24卡设在卡槽52后与第二通气孔511径向正对设置，并能与第二通气槽44连通。

其中，第一通气孔251靠近第一活塞2的第一端设置，第二通气孔511靠近第二活塞5的第一端设置。第一通气孔251、第二通气孔511和第二通气槽44的具体形状可以根据需要而定，例如本实施例中第一通气孔251和第二通气孔511均为半圆孔，第二通气槽44为弧形槽。当活动块24卡设在卡槽52时，第二通气孔511能与第一通气孔251径向正对。当第一导向孔25和第二导向孔51的第一端(即图6中示出的左端)全部位于推力套4内时，第二活塞5的内腔可以通过第二导向孔51、第一导向孔25、第二通气槽44与第一活塞2外部的腔体连通，保证排气缓解时两个活塞能顺利移动。当第一活塞2和第二活塞5移动到最右端，即第一导向孔25和第二导向孔51的第一端抵靠在挡块13上时，这时就需要利用第一通气孔251、第二通气孔511和第二通气槽44来连通第二活塞5的内腔和第一活塞2外部的腔体，以保证排气缓解时两个活塞能顺利移动。

进一步地，为了在需要更换闸瓦或车轮时，方便将活动块24移动到初始位置，如图1、图2和图7所示，所示，踏面清扫装置还包括手动缓解装置8，手动缓解装置8能伸入缸体1内，并能推动弧形块421摆动，以使活动块24的部分嵌设在滑槽4211内。利用手动缓解装置8使弧形块421回到滑槽4211内，便可以使得第一活塞2和第二活塞5复位到初始位置，进而可进行更换闸瓦或车轮的操作。

具体为，手动缓解装置8包括手缓解杆81，在缸体1上开设有操作孔14，手缓解杆81能通过操作孔14伸入缸体1内。在弧形块421的外弧面上开设有凹槽4214，手缓解杆81的端部具有凸起811。凸起811能插设在凹槽4214内，并能在手缓解杆81摆动时推动弧形块421摆动。

这样，手动操作手缓解杆81时，利用凸起811拨动弧形块421，带动弧形块421在腔室内朝压缩第三弹簧422的方向摆动，当滑槽4211移动到活动块24的位置时，在第二弹簧6的弹力作用下推动第二活塞5反向移动(即向左移动)，将活动块24推回滑槽4211内，第一活塞2也在第一弹簧3的复原力作用下向左移动，恢复到初始位置，如图1所示。

一般手动缓解装置8还包括相互连接的支撑套82和防尘密封套83，支撑套82能拆卸地安装在操作孔14上，手缓解杆81穿设在支撑套82和防尘密封套83内。支撑套82的中部为支点孔821，支点孔821两侧的支撑套82部分均为直径向端部渐扩的喇叭孔822。手缓解杆81上设有凸环812，凸环812限位在支点孔821内，手缓解杆81能以支点孔821的中心为支点摆动。

该防尘密封套83一般采用橡胶套，起到防尘保护的作用。支撑套82能对手缓解杆81起到支撑限位和防脱的作用，在初始位置时手缓解杆81的位置如图2所示；在第三阶段过程中，弧形块421朝释放第三弹簧422的方向摆动时，手缓解杆81也会自动跟随弧形块421摆动，如图7所示；在需要更换闸瓦或车轮时，只需手动扳动手缓解杆81，手缓解杆81将以支点孔821的中心作为支点，橇动弧形块421压缩第三弹簧422摆动，以使滑槽4211移动至活动块24的位置。

进一步地，为了使得安装和操作更加灵活，在缸体1上周向间隔设有多个操作孔14，手缓解杆81能伸入其中一个操作孔14中，并在其余操作孔14处能拆卸地设有保护盖15。

一般将操作孔14安装在安装面的其余面上，安装时，活动块24、推力件42等部件的具体组装位置可以根据转向架空间和操作需求方便，将其组装到缸体1周向上的任一相应位置，并在相应的操作孔14内安装手缓解杆81。其余的操作孔14处相应安装保护盖15，以起到防尘保护的作用。

综上，本实施例中的踏面清扫装置，主要具有如下优点：

(1)采用双活塞和双弹簧的结构设计，利用活动块24锁定与脱离双活塞结构，可以实现间隙调整功能。具体是，当活动块24卡设在卡槽52内时，可以锁定两个活塞，达到缩小闸瓦间隙的目的；当利用手动缓解装置8使活动块24脱离卡槽52后，第二活塞5可以回缩至初始位置，更换新的闸瓦后，相较于之前缩小的闸瓦间隙而言可以将闸瓦间隙重新调大，以满足新闸瓦的使用需求。

(2)活动块24卡在卡槽52，活塞伸出位置变大后，两个活塞可以固定为一体，制动力只需克服第一弹簧3的弹簧阻力产生制动作用，活塞伸长量增大但制动力变化较小；

(3)采用双层活塞结构，活塞总伸长量可以远大于80mm，完全满足车轮踏面、闸瓦均磨耗到限时再加上转向架最大纵向位移量的总和。

(4)缸体1在安装面其余的三个面上均预留了手缓解组装安装的操作孔14，组装位置可根据转向架空间和操作需求方便，组装到除安装面外的三个面的任意一个面上，暂不使用的操作孔14处安装了保护盖15，安装更加灵活。

以上仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种踏面清扫装置，其特征在于，包括：

缸体；

两端开口的第一活塞，其设在所述缸体内，所述第一活塞的第一端部与所述缸体密封滑动连接，在所述第一活塞上套设有第一弹簧和推力套，所述推力套轴向限位在所述缸体内，所述第一弹簧的两端分别顶抵在所述第一活塞的第一端部和所述推力套上；在所述第一活塞上设有通孔，并在所述通孔内嵌设有活动块；

第一端封闭第二端开口的第二活塞，能密封滑动地穿设在所述第一活塞内，所述第一活塞的第一端具有能对所述第二活塞轴向限位的止挡部；在所述第二活塞内设有第二弹簧和弹簧座，所述第二弹簧的两端分别顶抵在所述第二活塞的第一端部和所述弹簧座上，在所述第二活塞上设有第二导向孔，所述弹簧座穿过所述第二导向孔后与所述第一活塞固接；在所述第二活塞上设有卡槽；

其中，在所述推力套上开设有径向孔，在径向孔与所述缸体和所述第二活塞围成的腔室内设有推力件；所述推力件能在所述第二活塞相对于所述第一活塞轴向移动后，推动所述活动块移动，以使所述活动块的部分卡设在所述卡槽内；

在所述缸体内设有限位部，所述限位部能在所述第一活塞轴向移动时对其轴向限位，并能在所述活动块的部分卡设在所述卡槽后解除对所述第一活塞的轴向限位；

所述通孔为能对所述活动块轴向限位和周向限位的限位孔；或者

所述通孔为长条状孔，所述长条状孔的长度方向沿所述第一活塞的轴向延伸，所述活动块能在所述长条状孔内沿所述第一活塞的轴向滑动；

所述推力件包括弧形块和第三弹簧，所述弧形块能沿所述推力套的周向方向摆动，所述弧形块中沿所述推力套周向方向的其中一个侧面与所述径向孔的孔壁之间夹设有所述第三弹簧；

在所述弧形块的内弧面上开设有滑槽，所述滑槽的长度方向沿所述推力套的轴向延伸，所述滑槽中远离所述第一活塞第一端的槽端面构成所述限位部；所述活动块的部分能嵌设在所述滑槽内，并能在所述第一活塞轴向移动时抵靠在所述限位部上。

2.如权利要求1所述的踏面清扫装置，其特征在于，

沿所述推力套的周向方向，所述弧形块将所述腔室分隔成两个子腔室，所述第三弹簧位于其中一个所述子腔室中；在所述弧形块中沿所述推力套轴向方向的至少一个端面上开设有第一通气槽，所述第一通气槽与两个所述子腔室均连通。

3.如权利要求1所述的踏面清扫装置，其特征在于，

所述第一活塞、所述第二活塞和所述推力套均与所述缸体周向固定。

4.如权利要求3所述的踏面清扫装置，其特征在于，

在所述缸体内还设有挡块，在所述第一活塞上开设有第一导向孔，在所述推力套上开设有定位孔，所述第一导向孔和所述第二导向孔均为长条状孔，且所述长条状孔的长度方向沿所述缸体的轴向延伸；所述挡块径向插设在所述第二导向孔、所述第一导向孔和所述定位孔中并与所述缸体固定连接。

5.如权利要求4所述的踏面清扫装置，其特征在于，

在所述第一导向孔的端部连通有第一通气孔，在所述第二导向孔的端部连通有第二通气孔，在所述推力套的内壁设有第二通气槽，所述第二通气槽连通所述推力套的两端面；所述第一通气孔能在所述活动块卡设在所述卡槽后与所述第二通气孔径向正对设置，并能与所述第二通气槽连通。

6.如权利要求1所述的踏面清扫装置，其特征在于，

所述踏面清扫装置还包括手动缓解装置，所述手动缓解装置能伸入所述缸体内，并能推动所述弧形块摆动，以使所述活动块的部分嵌设在所述滑槽内。

7.如权利要求6所述的踏面清扫装置，其特征在于，

所述手动缓解装置包括手缓解杆，在所述缸体上开设有操作孔，所述手缓解杆能通过所述操作孔伸入所述缸体内；在所述弧形块的外弧面上开设有凹槽，所述手缓解杆的端部具有凸起；所述凸起能插设在所述凹槽内，并能在所述手缓解杆摆动时推动所述弧形块摆动。

8.如权利要求7所述的踏面清扫装置，其特征在于，

所述手动缓解装置还包括相互连接的支撑套和防尘密封套，所述支撑套能拆卸地安装在所述操作孔上，所述手缓解杆穿设在所述支撑套和所述防尘密封套内；所述支撑套的中部为支点孔，所述支点孔两侧的所述支撑套部分均为直径向端部渐扩的喇叭孔；所述手缓解杆上设有凸环，所述凸环限位在所述支点孔内，所述手缓解杆能以所述支点孔的中心为支点摆动。

9.如权利要求7所述的踏面清扫装置，其特征在于，

在所述缸体上周向间隔设有多个所述操作孔，所述手缓解杆能伸入其中一个所述操作孔中，并在其余所述操作孔处能拆卸地设有保护盖。