CN115217869B - 一种新型停放制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型停放制动装置，包括制动主缸和制动副缸，制动主缸的外壁上开设有第一输气口，制动副缸下方连接有停放缸，制动主缸内设置有与内壁滑动连接的第一活塞，第一活塞靠近制动副缸的端面固定有延伸至制动副缸内的丝杆，第一活塞远离丝杆的端面上连接有第一弹簧，丝杆外通过螺母螺纹连接有内摩擦体，内摩擦体的一侧设置有外摩擦体，外摩擦体远离内摩擦体的端面上设置有连杆机构，连杆机构的铰接处转动连接有设置在停放缸内的第二活塞杆，第二活塞杆下端连接有第二活塞，第二活塞与停放缸之间设置有第二弹簧，停放缸的外壁上开设有第二输气口。本发明结构紧凑，替代采用弹簧停放制动缸的传统方案，避免出现制动力叠加的问题。

Description

一种新型停放制动装置

技术领域

本发明涉及机械制动技术领域，尤其是涉及一种新型停放制动装置。

背景技术

目前，在高速列车的基础制动装置中，停放制动装置一般采用弹簧停放制动缸，该装置利用弹簧推力作为停放制动力。由于弹簧力容易受波动，导致输出的制动力不稳定，力的大小难以控制的问题。其次，弹簧力的大小由其形变的大小决定，在停放制动装置组装完毕后，其形变的大小就已经确定，无法改变，当列车的负载发生变化时，无法调整停放制动力的大小，最终可能会导致出现停放制动力过载或者停放制动力不足的问题。若停放制动力经常出现过载会减低整个装置使用寿命，增加列车日常维护的成本；而停放制动力不足则可能会影响到列车停放的安全性。在施加停放制动时，在传统的弹簧停放制动装置中，制动缸与停放缸同时具有制动力，会出现制动力叠加的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型停放制动装置，替代采用弹簧停放制动缸的传统方案，避免出现制动力叠加的问题。

本发明提供一种新型停放制动装置，包括由连通的制动主缸和制动副缸组成的制动缸，所述制动主缸靠近所述制动副缸的外壁上开设有第一输气口，所述制动副缸下方连接有停放缸，所述制动主缸内设置有与所述制动主缸内壁滑动连接的第一活塞，所述第一活塞靠近所述制动副缸的端面固定有延伸至所述制动副缸内的丝杆，所述第一活塞远离所述丝杆的端面上连接有第一弹簧，所述丝杆外通过螺母螺纹连接有内摩擦体，所述内摩擦体的一侧设置有外摩擦体，所述外摩擦体远离所述内摩擦体的端面上设置有连杆机构，所述连杆机构的铰接处转动连接有设置在所述停放缸内的第二活塞杆，所述第二活塞杆下端连接有第二活塞，所述第二活塞与所述停放缸之间设置有第二弹簧，所述停放缸的外壁上开设有位于所述第二活塞下方的第二输气口。

进一步地，所述螺母的两侧设置有与所述螺母同轴设置的轴承，所述螺母外壁与所述轴承内圈固定连接，所述轴承外圈与所述制动副缸内壁固定连接。

进一步地，所述制动主缸包括主缸体和与所述主缸体可拆卸连接的主缸盖，所述制动副缸包括与所述主缸体连接的副缸体，所述副缸体远离所述主缸体的端面可拆卸连接有副缸盖。

进一步地，所述第一活塞远离所述丝杆的端面上固定安装有贯穿所述主缸盖且延伸至所述制动主缸外部的第一活塞杆，所述第一弹簧套接在所述第一活塞杆外部，所述第一弹簧的一端固定在所述主缸盖表面，所述第一弹簧的另一端固定在所述第一活塞的端面。

进一步地，所述连杆机构的数量为两组，所述连杆机构包括与所述外摩擦体铰接的第一连杆和与所述副缸盖铰接的第二连杆，所述第一连杆与所述第二连杆铰接连接，所述第二活塞杆的顶端连接有U型推杆，所述U型推杆的顶端分别与每组连杆机构中的所述第一连杆和所述第二连杆的铰接处转动连接。

进一步地，所述停放缸由连通的停放主缸和停放副缸组成，所述第二活塞与所述停放主缸的内壁滑动连接，所述停放副缸内设置有与所述停放副缸内壁滑动连接的限位活塞，所述第二活塞和所述限位活塞通过竖杆连接，所述第二活塞杆与所述限位活塞固定连接。

进一步地，所述第二弹簧套接在所述竖杆外部，所述第二弹簧的一端固定在所述停放主缸的顶面，所述第二弹簧的另一端固定在所述第二活塞的端面。

进一步地，所述停放缸的一侧设置有与所述停放副缸连通的锁定缸，所述锁定缸内设置有与所述锁定缸滑动连接的第三活塞，所述第三活塞靠近所述停放副缸的端面固定有延伸至所述停放副缸内部的第三活塞杆，所述第三活塞与所述锁定缸的侧盖之间设置有第三弹簧，所述锁定缸靠近所述停放副缸的侧壁上开设有第三输气口。

进一步地，所述第三弹簧的一端固定在所述锁定缸的侧盖上，所述第三弹簧的另一端固定在所述第三活塞远离所述停放副缸的端面。

进一步地，所述第一活塞与所述制动主缸的内壁之间、所述第二活塞与所述停放主缸的内壁之间、所述限位活塞与所述停放副缸的内壁之间和所述第三活塞与所述锁定缸的内壁之间均是通过环形皮碗密封。

本发明结构紧凑，通过从第一输气口内输入空气带动第一活塞移动，从而使得内摩擦体和外摩擦体分离，然后通过从第二输气口内输入空气带动第二活塞及第二活塞杆上移，从而推动外摩擦体向内摩擦体移动实现制动，有效替代利用弹簧推力作为停放制动力的传统方式，提高制动力的稳定性和安全性，避免出现停放制动力过载或者停放制动力不足的问题，同时防止制动力叠加的情况出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的整体示意图；

图2为本发明的图1中沿A-A的剖视图；

图3为本发明的图1中沿B-B的剖视图；

图4为本发明的停放缸内部结构图；

图5为本发明的锁定缸结构示意图；

附图标记说明：

图中：1-制动缸、11-制动主缸、111-主缸体、112-主缸盖、113-第一活塞、114-第一弹簧、115-第一活塞杆、116-第一输气口、12-制动副缸、121-副缸体、122-副缸盖、123-丝杆、124-螺母、125-内摩擦体、126-外摩擦体、127-第一轴承、128-第二轴承、129-卡套、131-第一连杆、132-第二连杆、133-U型推杆、2-停放缸、21-停放主缸、211-第二活塞、212-第二弹簧、213-竖杆、214-第二输气口、22-停放副缸、221-限位活塞、222-第二活塞杆、3-锁定缸、31-锁定主缸、32-锁定副缸、33-第三输气口、34-第三弹簧、35-第三活塞、36-第三活塞杆、37-侧盖、4-环形皮碗；

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-图5所示：

一种新型停放制动装置，包括由连通的制动主缸11和制动副缸12组成的制动缸1，制动缸1下设置有与制动副缸12连通的停放缸2，为方便列车进行长时间停放制动可在停放缸2的侧壁上设置与停放缸2连通的锁定缸3，确保停放制动的稳定性。

如图2所示，制动主缸11包括主缸体111和可拆卸安装在主缸体111左侧端面的主缸盖112，主缸盖112的中间位置开设有通孔，制动副缸12包括与主缸体111一体成型的副缸体121，副缸体121的右端面可拆卸连接有副缸盖122。

主缸内部设置有与制动主缸11内壁滑动连接的第一活塞113，第一活塞113为阶梯型结构，第一活塞113靠近制动主缸11内壁的位置设置有环形皮碗4，通过环形皮碗4进行密封。

第一活塞113的左端面上固定有贯穿主缸盖112的通孔且延伸至制动主缸11外部的第一活塞杆115，第一活塞113的左侧设置有套接在第一活塞杆115外部的第一弹簧114，第一弹簧114的一端固定在主缸盖112表面，第一弹簧114的另一端固定在第一活塞113的端面。

制动主缸11的侧壁上开设有第一输气口116，第一活塞113右端面与制动主缸11之间构成气腔，气腔与第一输气口116连通。

第一活塞113的右端面安装有延伸至制动副缸12的丝杆123，丝杆123的侧壁上设置有外螺纹，丝杆123的外壁螺纹连接有螺母124，螺母124左右两侧分别设置有一个限制螺母124轴向移动的轴承，沿螺母124的轴向方向从左到右依次设置为第一轴承127、螺母124和第二轴承128，第一轴承127和第二轴承128的内圈通过卡套129与螺母124固定连接，第一轴承127的外圈与制动副缸12的内壁固定连接，第二轴承128的外圈与副缸盖122固定连接。

螺母124的外壁固定套接有锥形结构的内摩擦体125，内摩擦体125的一侧设置有外摩擦体126，内摩擦体125和外摩擦体126相互靠近的端面均为斜面，外摩擦体126远离内摩擦体125的端面设置有连杆机构，通过连杆机构的左右移动，从而推动外摩擦体126左右移动，外摩擦体126左移的时候与内摩擦体125接触摩擦，从而完成制动，外摩擦体126右移的时候与内摩擦体125分离，结束制动工作。

通过第一输气口116输送压缩空气进入气腔内，气腔内压力增大，推动第一活塞113左移，第一活塞113压缩第一弹簧114，第一活塞杆115左移伸出至制动位，实现制动，丝杆123同时沿轴向向左移动，螺母124与丝杆123螺纹连接，螺母124无法进行轴向移动，但是螺母124与轴承的内圈连接，螺母124可进行转动，内摩擦体125与外摩擦体126处于分离状态。

将气腔内的压缩空气释放后，在第一弹簧114的作用下，第一弹簧114推动第一活塞113左移，第一活塞113复位，第一活塞杆115回缩至制动主缸11内，制动缓解。

如图2和图3所示，外摩擦体126远离内摩擦体125的端面上设置有两组连杆机构，连杆机构包括与外摩擦体126铰接的第一连杆131和与副缸盖122铰接的第二连杆132，第一连杆131与第二连杆132通过销钉铰接连接，外摩擦体126与第一连杆131之间和第二连杆132与副缸盖122之间均是通过销钉铰接连接，连杆机构还包括有U型推杆133，U型推杆133的两个顶面均设置有转动槽，转动槽与第一连杆131和第二连杆132之间的销钉铰接连接。

如图4所示，停放缸2由连通的停放主缸21和停放副缸22组成，停放副缸22位于停放主缸21上方，停放缸2呈阶梯型结构，停放主缸21内设置有与停放主缸21内壁滑动连接的第二活塞211，第二活塞211与停放主缸21内壁之间通过固定在第二活塞211的环形皮碗4密封，停放副缸22内设置有与停放副缸22内壁滑动连接的限位活塞221，限位活塞221与停放副缸22内壁之间通过固定在限位活塞221上的环形皮碗4密封，第二活塞211和限位活塞221通过竖杆213连接，限位活塞221上方设置有与推杆连接的第二活塞杆222。

第二活塞211与停放主缸21之间设置有套接在竖杆213外部的第二弹簧212，第二弹簧212的一端固定在停放主缸21的顶面，第二弹簧212的另一端固定在第二活塞211的端面，停放缸2的外壁上开设有位于第二活塞211下方的第二输气口214。

如图3所示，第二活塞杆222的顶端与推杆的底端进行连接。

通过第二输气口214输送压缩空气，压缩空气推动第二活塞211上移，第二活塞211压缩第二弹簧212，第二活塞211推动竖杆213、限位活塞221和第二活塞杆222上移，第二活塞杆222推动推杆上移，在推杆向上推动的作用下，第一连杆131和第二连杆132呈同一水平共线，此时在第一连杆131的推力作用下，外摩擦体126与内摩擦体125压紧并产生一定的摩擦力，而由摩擦力所产生的扭矩则将螺母124锁定，螺母124无法进行转动。由于螺母124的轴向方向被固定，丝杆123本身的转动也被限制。在螺母124的转动被锁定后，丝杆123的轴向运动也随之锁定，同时第一活塞杆115被锁定，第一活塞杆115伸出后无法回缩，最终可实现列车的停放制动以及锁定。

将停放缸2内的压缩气体释放后，在第二弹簧212的作用下，第二弹簧212恢复形变的力推动第二活塞211下移，同时第二活塞杆222下移，第二活塞211、第二活塞杆222和推杆复位，连杆机构中的第一连杆131和第二连杆132不再共线，推杆带动第一连杆131和第二连杆132的铰接处销钉下移，从而带动第一连杆131和第二连杆132倾斜，外摩擦体126向远离内摩擦体125的方向移动，外摩擦体126和内摩擦体125分离，取消制动。

如图5所示，锁定缸3包括锁定主缸31、锁定副缸32和与锁定主缸31可拆卸连接的侧盖37，锁定副缸32与停放副缸22连通，锁定主缸31的内部设置有与锁定主缸31的内壁滑动连接的第三活塞35，第三活塞35靠近停放副缸22的端面固定有延伸至停放副缸22内部的第三活塞杆36，第三活塞35与侧盖37之间设置有第三弹簧34，第三弹簧34的一端固定在侧盖37上，第三弹簧34的另一端固定在第三活塞35远离停放副缸22的端面，锁定主缸31和锁定副缸32的连接处侧壁上开设有第三输气口33。

为进一步确保锁定副缸32的密封性，可在锁定副缸32内设置一个与锁定副缸32滑动连接的限制活塞。

锁定缸3在默认状态下，第二活塞杆222上移同时限位活塞221位于停放副缸22顶部，第三活塞35受到第三弹簧34向两侧外部的推力，使得第三活塞35左移，第三活塞杆36左移延伸至停放副缸22内，第三活塞杆36与限位活塞221的底面接触，并且第三活塞杆36对限位活塞221实现锁定，防止限位活塞221下移，确保第二活塞杆222始终推动推杆。

当需要取消对限位活塞221的锁定时，通过从第三输气口33内输送压缩空气进入锁定缸3内，压缩空气推动第三活塞35右移压缩第三弹簧34，第三活塞杆36随之右移，第三活塞杆36与限位活塞221的底面分离，当第二输气口214释放压缩空气时，第二活塞杆222可下移。

本发明结构紧凑，具有更长的使用寿命，更低的维护成本，可以精准控制和调节停放制动力的大小，通过从第一输气口内输入空气带动第一活塞移动，从而使得内摩擦体和外摩擦体分离，然后通过从第二输气口内输入空气带动第二活塞及第二活塞杆上移，从而推动外摩擦体向内摩擦体移动实现制动，有效替代利用弹簧推力作为停放制动力的传统方式，加之设置有锁定缸作为二次锁定装置，进一步提高制动力的稳定性和安全性，避免出现停放制动力过载或者停放制动力不足的问题，同时防止制动力叠加的情况出现。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种新型停放制动装置，其特征在于：包括由连通的制动主缸和制动副缸组成的制动缸，所述制动主缸靠近所述制动副缸的外壁上开设有第一输气口，所述制动副缸下方连接有停放缸，所述制动主缸内设置有与所述制动主缸内壁滑动连接的第一活塞，所述第一活塞靠近所述制动副缸的端面固定有延伸至所述制动副缸内的丝杆，所述第一活塞远离所述丝杆的端面上连接有第一弹簧，所述丝杆外通过螺母螺纹连接有内摩擦体，所述内摩擦体的一侧设置有外摩擦体，所述外摩擦体远离所述内摩擦体的端面上设置有连杆机构，所述连杆机构的铰接处转动连接有设置在所述停放缸内的第二活塞杆，所述第二活塞杆下端连接有第二活塞，所述第二活塞与所述停放缸之间设置有第二弹簧，所述停放缸的外壁上开设有位于所述第二活塞下方的第二输气口；所述停放缸由连通的停放主缸和停放副缸组成，所述第二活塞与所述停放主缸的内壁滑动连接，所述停放副缸内设置有与所述停放副缸内壁滑动连接的限位活塞，所述第二活塞和所述限位活塞通过竖杆连接，所述第二活塞杆与所述限位活塞固定连接；所述停放缸的一侧设置有与所述停放副缸连通的锁定缸，所述锁定缸内设置有与所述锁定缸滑动连接的第三活塞，所述第三活塞靠近所述停放副缸的端面固定有延伸至所述停放副缸内部的第三活塞杆，所述第三活塞与所述锁定缸的侧盖之间设置有第三弹簧，所述锁定缸靠近所述停放副缸的侧壁上开设有第三输气口。

2.根据权利要求1所述的一种新型停放制动装置，其特征在于：所述螺母的两侧设置有与所述螺母同轴设置的轴承，所述螺母外壁与所述轴承内圈固定连接，所述轴承外圈与所述制动副缸内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型停放制动装置，其特征在于：所述制动主缸包括主缸体和与所述主缸体可拆卸连接的主缸盖，所述制动副缸包括与所述主缸体连接的副缸体，所述副缸体远离所述主缸体的端面可拆卸连接有副缸盖。

4.根据权利要求3所述的一种新型停放制动装置，其特征在于：所述第一活塞远离所述丝杆的端面上固定安装有贯穿所述主缸盖且延伸至所述制动主缸外部的第一活塞杆，所述第一弹簧套接在所述第一活塞杆外部，所述第一弹簧的一端固定在所述主缸盖表面，所述第一弹簧的另一端固定在所述第一活塞的端面。

5.根据权利要求3所述的一种新型停放制动装置，其特征在于：所述连杆机构的数量为两组，所述连杆机构包括与所述外摩擦体铰接的第一连杆和与所述副缸盖铰接的第二连杆，所述第一连杆与所述第二连杆铰接连接，所述第二活塞杆的顶端连接有U型推杆，所述U型推杆的顶端分别与每组连杆机构中的所述第一连杆和所述第二连杆的铰接处转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型停放制动装置，其特征在于：所述第二弹簧套接在所述竖杆外部，所述第二弹簧的一端固定在所述停放主缸的顶面，所述第二弹簧的另一端固定在所述第二活塞的端面。

7.根据权利要求1所述的一种新型停放制动装置，其特征在于：所述第三弹簧的一端固定在所述锁定缸的侧盖上，所述第三弹簧的另一端固定在所述第三活塞远离所述停放副缸的端面。

8.根据权利要求1所述的一种新型停放制动装置，其特征在于：所述第一活塞与所述制动主缸的内壁之间、所述第二活塞与所述停放主缸的内壁之间、所述限位活塞与所述停放副缸的内壁之间和所述第三活塞与所述锁定缸的内壁之间均是通过环形皮碗密封。