CN114802339A - 一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置及实现方法，装置包括：轨道、车架、制动器连接片、制动器、制动块、保持架、前盖、制动杆、芯杆、固定套、锥度套、连杆、滑块、遥控推杆；所述车架设置在轨道上；制动器包括制动块、保持架和前盖，保持架通过焊接或螺栓与固接在车架上的制动器连接片相连；制动杆包括芯杆、锥度套、连杆、滑块、遥控推杆；所述芯杆固接在轨道横梁上，并通过三角支撑增加其稳定性；所述固定套与芯杆通过螺栓连接；所述锥度套为三瓣式结构，其小径端与固定套相连，且能沿连接处的轴线转动，以便与芯杆轴线成设定角度。本发明可实现定点制动，当加装货物而产生力的突变时，亦可防止溜车的情况发生，保护人员和财产安全。

Description

一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置及实现方法

技术领域

本发明涉及在山地中铺设轨道的运输领域，具体涉及一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置及实现方法。

背景技术

我国南方山地丘陵地区种有大量作物。牵引式双轨可解决复杂路况运输困难、节省人力成本等问题。双轨运输机向着大载重、大坡度方向发展。同时，苛刻的条件常伴随有危险，如当运输机停车装载货物时，突然的重量加载可能会打破原有制动平衡，导致溜车的情况发生，或者制动距离过长，达不到较好的制动效果。现存的制动方式依靠电机端进行制动，更进一步的，也有与制动牵引卷扬机相应部位相配合来实现制动，而由于运输机及本身存在重力和惯性，制动距离较长的情况难以妥善改善。若能在根源——即车身处增加辅助制动装置，则可减少制动距离，同时减轻电机与卷扬机的制动负担，亦能防止电机制动后的溜车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对大载重、大坡度双轨运输机的常规停车辅助制动装置，实现在牵引电机停转的情况下，进行机械辅助制动，可实现定点制动，当加装货物而产生力的突变时，亦可防止溜车的情况发生，保护人员和财产安全。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置，包括轨道、车架、制动器连接片、制动器、制动块、保持架、前盖、制动杆、芯杆、固定套、锥度套、连杆、滑块和遥控推杆；

所述车架设置在轨道上，所述车架通过设置在车架上的行走轮在轨道上运动；

所述制动器为三瓣式结构，由三个结构相同的制动器单元组成一个整体，每个制动器单元包括保持架、制动块和前盖；所述保持架与固接在车架上的制动器连接片连接固定，所述保持架外表面与制动器连接片内表面等径；所述制动块嵌入保持架中，并封上前盖，制动块外表面为圆柱面，内表面为锥面，制动块内表面与锥度套外表面摩擦挤压进行制动；

所述制动杆包括芯杆、固定套、锥度套、连杆、滑块和遥控推杆；所述芯杆固接在轨道的横梁上；所述固定套通过螺栓连接在芯杆的设定位置；所述锥度套小径端连接固定套，大径端连接连杆，大径端直径可变从而使锥度套母线与芯杆轴线成一定角度；所述连杆的双环端通过螺栓与锥度套大径端相连，所述连杆单环端与滑块连接，可通过操作推杆伸缩拉动滑块使之沿芯杆轴向移动。

作为优选的技术方案，所述运输车由卷扬机钢丝绳牵引运动，位于车架-轨道端的辅助制动配合卷扬机端的主制动来提高制动能力，辅助制动中的遥控推杆的遥控发射装置集成嵌入到卷扬机控制柜或卷扬机遥控控制器等控制终端中，以实现总控端发出制动信号后，主制动和辅助制动同步响应。

作为优选的技术方案，所述芯杆两端各有三根支撑杆与轨道横梁呈三角形连接，所述芯杆设定位置设有略小于其直径的轴肩。

作为优选的技术方案，所述锥度套可沿小径端连接轴转动，使锥度套母线与芯杆轴线呈微小角度，从而实现改变大径端直径，母线与芯杆轴线最大夹角为1.5°，最小夹角为0°。

作为优选的技术方案，当锥度套母线与芯杆轴线角度为0度时，所述制动块内锥面与锥度套制动状态时的外锥面完全重合。

作为优选的技术方案，所述滑块设有十字形槽，所述十字形槽与芯杆的十字形突起配合定位。

作为优选的技术方案，所述保持架通过焊接或螺栓连接到制动器连接片上。

本发明另一方面提供了一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置的实现方法，包括下述步骤：

钢丝绳连接在车架上，制动器连接片固接在车架上，不与车架产生相对运动；

保持架连接到制动器连接片上，制动块嵌入保持架内部相应空间中，再将前盖与保持架固接，从而使制动块定位，制动器装配完成后，与车架成为一个整体，不能再相对运动；

芯杆通过支撑杆固接在轨道横梁上方，固定套固定在芯杆相应位置，锥度套小径端通过螺栓与固定套相连，且可沿螺栓轴线进行微小角度的转动，锥度套大径端连接连杆的双环端，连杆单环端与滑块相连，推杆伸缩端与滑块固接以方便操作；

通过遥控推杆收缩向外拉动滑块后，锥度套与芯杆贴合，锥度消失，制动杆最大外径处处相等且小于制动块内径，从而使运输机顺利通过；当操作遥控推杆伸长向内推动滑块后，滑块与芯杆端面接触达到极限位置，且通过滑块面的十字凹槽与芯杆的十字突起定位，此时锥度套大径端扩张，其母线与芯杆轴线形成微小夹角，锥度套外表面形成锥面，此时，锥度套部分外径小于制动块内径，部分外径大于制动块内径，锥度套外表面与制动块内表面完全重合时开始制动，若失去动力的运输机继续靠自重运动，则其受到阻力会不断增大，而锥度套和制动块仅产生极小的形变，由于力的作用，在短距离内实现制动；

当锥度套处于制动状态而受力时，分析连杆对称面，连杆双环端与单环端圆心的连线设为连杆轴线，通过连杆双环端圆心且与芯杆轴线垂直的线设为休止线，此时连杆轴线与休止线存在微小夹角，此夹角一方面使滑块所受的力时刻向内，保证滑块与芯杆端面的接触，使装置保持制动状态，另一方面想要结束制动时，遥控推杆收缩带动滑块向外只需克服很小的力移动很短的位移即可越过休止线，使大径端直径减小直至锥度套内表面与芯杆贴合，消除锥度套的锥度，使制动条件失效，运输机又可顺利通过。

作为优选的技术方案，所述连杆轴线与休止线的夹角为1°。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明在车身位置安装制动机构，有效减小了制动距离，并减轻了电机和卷扬机由于制动而产生的额外负载；可实现定点制动，停靠在田间指定位置，改善了因制动时机不准确而产生的超前或滞后于工人工作区间，减少了装卸人员的额外运动。

(2)本发明中制动主要靠锥度套和制动块来实现，所述锥度套母线与轴线的夹角可在0°～1.5°之间变化，其中1.5°为制动状态，此时锥度套外表面正好是圆锥面；制动块内圆锥面可在特定位置与锥度套制动状态时的外表面完全重合；运输机超过此位置继续运动时，由于锥面的作用，将产生很大的制动力，从而可以很好的实现定点制动。

附图说明

图1为本发明一种山地轨道运输机的常规辅助制动装置的结构示意图；

图2为本发明车架的结构示意图；

图3为本发明制动总成装配示意图；

图4为本发明制动器结构爆炸示意图；

图5为本发明锥度套大径端装配结构示意图。

图6为本发明滑块结构示意图。

附图标号说明：

1-钢丝绳、2-轨道、3-车架、4-行走轮、5-防翻轮、6-制动器连接片、7-制动杆、8-芯杆、9-固定套、10-锥度套、11-连杆、12-滑块、13-遥控推杆、14-制动器、15-保持架16-制动块、17-前盖。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1-图6所示，本实施例一种山地轨道运输机的常规辅助制动装置，包括钢丝绳1、轨道2、车架3、行走轮4、防翻轮5、制动器连接片6、制动杆7、芯杆8、固定套9、锥度套10、连杆11、滑块12、遥控推杆13、制动器、保持架15、制动块16、前盖17；所述车架设置在轨道2上，所述车架通过行走轮4在轨道上运动；所述制动器包括制保持架15、制动块16和前盖17，制动器为三瓣式结构，由三个相同部分组成一个整体，所述保持架15通过焊接或螺栓于固定于车架的制动器连接片6相连，制动块16嵌入保持架15的内部空间中，前盖17焊接或通过螺栓连接到保持架15上，从而使制动块16定位，图中的部分应有连接结构已简化省略。所述制动块16外表面为圆柱面，内表面为圆锥面，锥面母线与轴线夹角为1.5°；所述制动杆包括芯杆8、固定套9、锥度套10、连杆11、滑块12和遥控推杆13，且只需在装卸区间等要求准确停车的位置设置制动杆，所述芯杆8固定在轨道2的横梁上；所述固定套9定位于芯杆8的特定位置，并通过螺栓实现固定；所述锥度套10小径端通过螺栓于固定套9相连，且可沿螺栓轴线进行微小角度转动，以实现锥度套10的母线于芯杆8的轴线形成角度，从而增大锥度套10的大径端的直径，为制动提供准备；所述连杆11双环端通过螺栓与锥度套大径端相连，连杆11单环端与滑块12相连；所述滑块12可通过遥控推杆13使其沿芯杆8轴线运动，滑块12一面有十字形槽，与芯杆8端面接触时可与芯杆端面的十字突起配合定位。

进一步的，所述车架3上设有行走轮4和防翻轮5，行走轮设置在轨道上端，连接在车架的轮柱上，防翻轮设置在轨道下端，连接在车架轮柱的相应位置上；所述行走轮和防翻轮为成对设置，在车架行走的过程中起到防侧翻倾覆的作用。

进一步的，所述车架3通过下表面设置的U型环连接钢丝绳，车架上方可搭载载物平台或农机运载平台。

进一步的，所述芯杆8两端各有三根支撑杆与轨道横梁呈三角形连接，增加其受力稳定性，芯杆特定位置有略小于其直径的轴肩，方便固定套定位。

可以理解的是，所述锥度套10可沿小径端连接轴转动，使锥度套母线与芯杆轴线呈微小角度，从而实现改变大径端直径，母线与芯杆轴线最大夹角为1.5°，最小夹角为0°。

在本申请的其中一个实施例中，如图4所示，所述制动器为三瓣式结构，由三个结构相同的制动器单元组成一个整体，每个制动器单元均包括保持架、制动块和前盖，这样设置可分散受力并能对误差进行自动调整。

可以理解的是，在本申请的实施例中，当锥度套处于制动状态而受力时，分析连杆对称面，连杆双环端与单环端圆心的连线设为连杆轴线，通过连杆双环端圆心且与芯杆轴线垂直的线设为休止线，此时连杆轴线与休止线存在微小夹角，此夹角一方面使滑块所受的力时刻向内，保证滑块与芯杆端面的接触，使装置保持制动状态，另一方面想要结束制动时，遥控推杆收缩向外拉动滑块只需克服很小的力移动很短的位移即可越过休止线，使大径端直径减小直至锥度套内表面与芯杆贴合，消除锥度套的锥度，使制动条件失效，运输机又可顺利通过。

本申请的实施例中，制动器工作方式为：

当不需要制动时，通过遥控操作推杆收缩使其沿芯杆轴线向外拉动滑块，滑块和连杆联动，使锥度套大径端收缩并贴住芯杆，此时制动杆外径处处小于制动块最小内径，制动器可无阻通过制动杆；推杆遥控控制端集成到运输车牵引卷扬机控制端，需要制动时，操作遥控装置，牵引端卷扬机主制动工作，同时遥控推杆伸长，使滑块与芯杆端面相接触，大径端直径变大，锥度套与芯杆轴线形成一定角度，使制动杆部分直径小于制动块内径，部分直径大于制动块内径，运输车运行到相应位置时，制动杆外径与制动块内径摩擦挤压实现制动。

在本申请的另一实施例中，还提供了一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置的实现方法，包括下述步骤：

S1、钢丝绳连接在车架相应位置上，制动器连接片固接在车架上，不与车架产生相对运动；

S2、保持架通过焊接或螺栓连接到制动器连接片上，制动块嵌入保持架内部相应空间中，再将前盖与保持架固接，从而使制动块定位，制动器装配完成后，与车架成为一个整体，不能再相对运动；

S3、芯杆通过支撑杆固接在轨道横梁上方，固定套固定在芯杆相应位置，锥度套小径端通过螺栓与固定套相连，且可沿螺栓轴线进行微小角度的转动，锥度套大径端连接连杆的双环端，连杆单环端与滑块相连，推杆伸缩端与滑块固接以方便操作；

S4、通过遥控推杆收缩向外拉动滑块后，锥度套与芯杆贴合，锥度消失，制动杆最大外径处处相等且小于制动块内径，从而使运输机顺利通过；当推杆伸长向内推动滑块后，滑块与芯杆端面接触达到极限位置，且通过滑块面的十字凹槽与芯杆的十字突起定位，此时锥度套大径端扩张，其母线与芯杆轴线形成微小夹角，锥度套外表面形成锥面，此时，锥度套部分外径小于制动块内径，部分外径大于制动块内径，锥度套外表面与制动块内表面完全重合时开始制动，若运输机继续运动，则其受到阻力会不断增大，而锥度套和制动块仅产生极小的形变，由于力的作用，可很快在短距离内实现制动；

S5、当锥度套处于制动状态而受力时，分析连杆对称面，连杆双环端与单环端圆心的连线设为连杆轴线，通过连杆双环端圆心且与芯杆轴线垂直的线设为休止线，此时连杆轴线与休止线存在微小夹角，此夹角一方面使滑块所受的力时刻向内，保证滑块与芯杆端面的接触，使装置保持制动状态，另一方面想要结束制动时，推杆收缩只需克服很小的力移动很短的位移即可越过休止线，使大径端直径减小直至锥度套内表面与芯杆贴合，消除锥度套的锥度，使制动条件失效，运输机又可顺利通过。

上述步骤针对于芯杆固定于轨道横梁中间位置，事实上，实际应用中可将芯杆偏离于横梁中部位置，以防止与车架中部可能存在的装置干涉。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置，其特征在于，包括轨道、车架、制动器连接片、制动器、制动块、保持架、前盖、制动杆、芯杆、固定套、锥度套、连杆、滑块和遥控推杆；

所述车架设置在轨道上，由卷扬机钢丝绳牵引，车架通过设置在车架上的行走轮在轨道上运动；

所述制动器为三瓣式结构，由三个结构相同的制动器单元组成一个整体，每个制动器单元包括保持架、制动块和前盖；所述保持架与固接在车架上的制动器连接片连接固定，所述保持架外表面与制动器连接片内表面等径；所述制动块嵌入保持架中，并封上前盖，制动块外表面为圆柱面，内表面为锥面，制动块内表面与锥度套外表面摩擦挤压进行制动；

所述制动杆包括芯杆、固定套、锥度套、连杆、滑块和遥控推杆；所述芯杆固接在轨道的横梁上；所述固定套通过螺栓连接在芯杆的设定位置；所述锥度套小径端连接固定套，大径端连接连杆，大径端直径可变从而使锥度套母线与芯杆轴线成一定角度；所述连杆的双环端通过螺栓与锥度套大径端相连，所述连杆单环端与滑块相连，推杆伸缩端连接滑块，通过遥控可操控推杆拉动滑块使之沿芯杆轴向移动，所述推杆固定在轨道上面的底座上。

2.根据权利要求1所述一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置，其特征在于，所述运输车由卷扬机钢丝绳牵引运动，位于车架-轨道端的辅助制动配合卷扬机端的主制动来提高制动能力，辅助制动中遥控推杆的遥控发射装置集成嵌入到卷扬机控制柜或卷扬机遥控控制器等控制终端中，以实现总控端发出制动信号后，主制动和辅助制动同步响应。

3.根据权利要求1所述一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置，其特征在于，所述芯杆两端各有三根支撑杆与轨道横梁呈三角形连接，所述芯杆设定位置设有略小于其直径的轴肩。

4.根据权利要求1所述一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置，其特征在于，所述锥度套可沿小径端连接轴转动，使锥度套母线与芯杆轴线呈微小角度，从而实现改变大径端直径，母线与芯杆轴线最大夹角为1.5°，最小夹角为0°。

5.根据权利要求4所述一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置，其特征在于，当锥度套母线与芯杆轴线角度为0度时，所述制动块内锥面与锥度套制动状态时的外锥面完全重合。

6.根据权利要求1所述一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置，其特征在于，所述滑块设有十字形槽，所述十字形槽与芯杆的十字形突起配合定位。

7.根据权利要求1所述一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置，其特征在于，所述保持架通过焊接或螺栓连接到制动器连接片上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

钢丝绳连接在车架上，制动器连接片固接在车架上，不与车架产生相对运动；

保持架连接到制动器连接片上，制动块嵌入保持架内部相应空间中，再将前盖与保持架固接，从而使制动块定位，制动器装配完成后，与车架成为一个整体，不能再相对运动；

芯杆通过支撑杆固接在轨道横梁上方，固定套固定在芯杆相应位置，锥度套小径端通过螺栓与固定套相连，且可沿螺栓轴线进行微小角度的转动，锥度套大径端连接连杆的双环端，连杆单环端与滑块相连，遥控推杆伸缩端与滑块连接以方便操作；

通过遥控使推杆向外拉动滑块后，锥度套与芯杆贴合，锥度消失，制动杆最大外径处处相等且小于制动块内径，从而使运输机顺利通过；当遥控推杆向内推动滑块后，滑块与芯杆端面接触达到极限位置，且通过滑块面的十字凹槽与芯杆的十字突起定位，此时锥度套大径端扩张，其母线与芯杆轴线形成微小夹角，锥度套外表面形成锥面，此时，锥度套部分外径小于制动块内径，部分外径大于制动块内径，锥度套外表面与制动块内表面完全重合时开始制动，若失去动力的运输机继续靠自重运动，则其受到阻力会不断增大，而锥度套和制动块仅产生极小的形变，由于力的作用，在短距离内实现制动；

当锥度套处于制动状态而受力时，分析连杆对称面，连杆双环端与单环端圆心的连线设为连杆轴线，通过连杆双环端圆心且与芯杆轴线垂直的线设为休止线，此时连杆轴线与休止线存在微小夹角，此夹角一方面使滑块所受的力时刻向内，保证滑块与芯杆端面的接触，使装置保持制动状态，另一方面想要结束制动时，推杆收缩向外拉动滑块只需克服很小的力移动很短的位移即可越过休止线，使大径端直径减小直至锥度套内表面与芯杆贴合，消除锥度套的锥度，使制动条件失效，运输机又可顺利通过。

9.根据权利要求8所述的一种山地轨道运输机的停车辅助制动装置的实现方法，其特征在于，所述连杆轴线与休止线的夹角为1°。

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