CN1545460A - 尤其是用于有轨车辆的闸瓦制动单元 - Google Patents

Abstract

一种闸瓦制动单元，尤其是用于有轨车辆的闸瓦制动单元，具有至少一个制动闸瓦(8)，它可以顶靠在车辆的车轮(4)上，用于产生制动力，一个用于制动闸瓦(8)的悬架(11，12，15，18，19，21)可以与车架连接；还具有一个操纵装置用于移动至少一个制动闸瓦(8)。按照本发明，所述至少一个制动闸瓦(8)顶靠在一个径向向内的车轮(4)表面(7)上，用于产生制动力，并且其中主要是径向向外移动。通过制动闸瓦(8)的布置，可以不对车轮行驶面(6)施加制动力，从而，存在于车轮行驶面(6)上的不平度不会对制动作用产生不利影响，并且避免在车轮行驶面(6)上形成沟纹。

Description

尤其是用于有轨车辆的闸瓦制动单元

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的闸瓦制动单元。

背景技术

由EP 0 665 154 B1已知一种用于有轨车辆的闸瓦制动单元，它包括一个制动闸瓦，该制动闸瓦可以通过一个压紧装置顶压到一个车轮的行驶面上。为了操纵闸瓦制动，设有一个悬架装置，它能够使制动闸瓦一起执行车轮的某种侧向移动。通过相应的悬架压杆或拉杆，制动闸瓦在此被顶压到车轮行驶面上用于产生摩擦力。由此引起的车轮行驶面的高应力是不利的，因为会缩短车轮使用寿命并使行驶面粗糙以及形成沟纹。行驶面粗糙以及形成沟纹在车轮滚动过程中导致高的运转噪声，因此，在现代的有轨车辆中，经常采用特殊的车辆制动，但是比较昂贵。此外车轮的单侧制动负荷导致高的热应力。

为了避免这些缺陷，在DE 19840065中公开了一种弹性制动体，其中一个支承体具有空隙，摩擦材料部件嵌入空隙里面。这些摩擦材料部件构成一个公共的摩擦面并且弹性地支承。当这些弹性的制动体顶压到车轮的行驶面上的时候，能够在某种程度上实现摩擦材料部件的来回弹跳(Einfedern oder Ausfedern)，由此防止热点。但是不能完全避免在行驶面上产生粗糙和沟纹。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种上述形式的闸瓦制动单元，它在结构简单和产生高的制动力的情况下，基本上或完全地避免车轮行驶面应力。

这个目的通过具有权利要求1特征的闸瓦制动单元得以实现。

如果在闸瓦制动单元中，至少一个制动闸瓦可以顶靠在一个径向向内的车轮表面上，用以产生制动力，则这个制动闸瓦不对车轮的行驶面加载。这一方面避免在制动过程期间由温度引起应力，另一方面也避免上述的由于制动闸瓦引起的车轮行驶面粗糙。因此可以避免在车轮滚动过程期间的噪声。此外，通过将制动闸瓦布置在车轮的一个向内的表面上，可以改善制动闸瓦与车轮行驶面之间的表面承压曲线。

按照本发明的一个优选的实施例，至少一个制动闸瓦在一个摆动悬架上基本径向向外地朝车轮的一个表面可以移动。在此，摆动悬架可以在车架与车轮之间实现垂直运动的平衡，这种垂直运动例如由于车辆加载或卸载而产生。

如果设有至少两个制动闸瓦，它们作用于车轮轮辐的相互对置的侧面上，在轮辐上不会形成由于力传导产生的力矩，这是因为由两侧施加的作用力只使轮辐承受拉力。为了进行有效的力传导，每个制动闸瓦最好铰接在两个牵拉卡钩上，牵拉卡钩通过横连接板相互铰接地连接并因此可以平行四边形地相互移动。这种悬架方式能够使制动闸瓦的位置在车轮来回弹跳时适配车轮的摩擦面。在此，牵拉卡钩可以通过一个或多个固定连接板与车架铰接地连接。

按照一个优选的实施例，一个固定连接板紧邻在制动闸瓦附近铰接在一个牵拉卡钩上。由此可以使闸瓦摩擦力在其产生的地点直接通过固定连接板导出，其中制动闸瓦的刚性更好的连接使得制动噪声更微小。在此，靠近制动闸瓦的固定连接板不仅可以铰接在单个的牵拉卡钩上而且可以铰接在两个牵拉卡钩中的一个牵拉卡钩上。

此外所述固定连接板可以支承在一个压块上，在制动过程中该压块作用于制动闸瓦。

如果在闸瓦制动单元的悬架上具有一个第二制动闸瓦，它可以朝车轮的行驶面运动，则可以产生特别大的制动力。这种具有外置和内置制动闸瓦的双闸瓦布置特别适合于沉重的有轨车辆，如火车。通过制动闸瓦的两侧布置也起到使车轮均匀加热的作用。

如果所述闸瓦制动单元包括两个制动闸瓦，它们可以分别顶靠在径向向内的两个相邻车轮的表面上，为了产生作用力，可以在车轮之间设置一个制动钳。

按照本发明的另一优选实施例，车轮表面和制动闸瓦的对置表面向着轮辐稍微倾斜地构成，从而，制动闸瓦在移动时径向向外由于制动面的斜度向内向着轮辐顶压。通过不仅在轮辐的一段上而且在径向向内的表面上产生制动力可以减小轮缘与轮辐之间的热应力，这是因为对车轮产生均匀的加热。制动面的倾斜还具有另外的优点：即使在发生轴偏移的时候，也使制动闸瓦定心并给出一个明确的车轮摩擦面和闸瓦摩擦面的配置。其中，斜度例如在3至30°之间。

附图说明

下面通过附图借助于多个实施例详细描述本发明。附图中：

图1为按照第一实施例对闸瓦制动单元的截面正视图；

图2为图1中的闸瓦制动单元的侧视图；

图3为图1中的闸瓦制动单元对于重负荷车辆的侧视图；

图4为按照第二实施例对闸瓦制动单元的截面正视图；

图5为按照第三实施例对闸瓦制动单元的侧视图；

图6为按照第四实施例对闸瓦制动单元的侧视图；

图7为按照第五实施例对闸瓦制动单元的侧视图；

图8为按照第六实施例对闸瓦制动单元的侧视图。

具体实施方式

在图1至3中，所示的闸瓦制动单元包括一个车轮4，它安装在有轨车辆的一个轴1上，其中轮毂3固定在轴1上。从轮毂3在径向方向上延伸出细薄结构的轮辐(Radsteg)2，它通向车轮4的轮缘5。在向外的面上构成一个行驶面6，它相对于水平面稍微斜面地倾斜。在轮缘5径向向内的侧面上在轮辐2的两侧构成表面7，一个制动闸瓦8可以顶靠在该表面上。所述制动闸瓦8分别固定在一个固定体9上，该固定体弯曲地构成并固定在一个牵拉卡钩11的一个臂10上。在图1中右边的制动闸瓦8可以通过一个牵拉卡钩11操纵，而左边的制动闸瓦8可以通过另一牵拉卡钩12移动，如同箭头所示的那样。

制动闸瓦8的悬架包括两个牵拉卡钩11，它们分别以一个垂直距离通过铰链13与制动闸瓦8的固定体9连接。在此，牵拉卡钩11通过一个第一横连接板15和一个第二横连接板18相互连接。横连接板15的两个轴14以及横连接板18的轴17构成一个矩形，因此牵拉卡钩11可以平行四边形地移动。在横连接板15上铰接地安装一个拉杆16，通过该拉杆可以传导一个操作力F，以便使制动闸瓦8顶压到制动面7。

上牵拉卡钩11通过两个固定连接板19和21与有轨车辆的车架连接。在此，固定连接板19铰接地安装在一个悬架20上而固定连接板21铰接地安装在一个悬架22上。在图2中所示的负荷状况下车轮4的中心点M与拉杆16的中心轴线位于同一高度上，因此在传导作用力时制动闸瓦8中间地设置在车轮4上。在此，车轮4在一个未详细示出的轨道50上滚动。

对于在图3中所示的负载情况，车架例如由于较重的负荷稍微下沉，因此车轮4的中心点M相对于作用力F的轴线有距离地垂直错移到M’。为了在制动力F传导时使制动闸瓦可以适配于表面7的那个位置，所述牵拉卡钩11通过轴14和17平行四边形地移动，使得制动闸瓦8可以最佳地顶靠在表面7上。

为了导入制动过程，通过一个未示出的制动钳施加一个拉力F，它通过悬架使制动闸瓦8顶压表面7，以产生所期望的制动力矩。如果由于制动闸瓦8的斜度变化或者在车轮4垂直移动时需要移动的话，通过在横连接板15的中心导入拉力F使两个牵拉卡钩11可以相互移动。在此，通过在铰链14和17上的摩擦锁合预紧，能够使制动解除后保持制动闸瓦8的斜度并且只有通过车轮4的一个弹跳变化给出另一倾斜角度时才改变。在制动期间施加到制动闸瓦8上的力导致牵拉卡钩11与横连接板15和18之间的角度变化，同时克服摩擦锁合的预紧。

对于制动闸瓦8，不仅可以使用烧结闸瓦、塑料闸瓦而且可以使用灰铸铁闸瓦。也可以使用所谓的弹性制动闸瓦，它们由多个单个的摩擦材料部件构成，这些摩擦材料部件向着制动面预紧。在DE19840065的公开内容中可以得出关于制动闸瓦的可能结构。

在图4所示的实施例中，给出了这样一个制动闸瓦单元，其中存在稍微变型的制动闸瓦8’，它们在轮辐2’的两侧分别固定在牵拉卡钩11和12上。制动闸瓦8’的悬架与上述实施例一样。

所述制动闸瓦8’具有一个摩擦面，它象轮缘5’上的表面7’那样也相对于轮辐2’稍微倾斜地构成，因此在通过牵拉卡钩11和12导入作用力时产生一个相对于垂直面稍微倾斜的正压力F_N，它使制动闸瓦8’向着轮辐2’顶压。由此使制动闸瓦8’不仅在表面7’上摩擦而且也在轮辐2’的部段25’上摩擦，在该部段上施加制动力F_ax。因此，在制动过程中，附加地也加热轮辐2’的部段25’，这将减少车轮4’内部的热应力。此外由于表面7’的倾斜结构起到使制动闸瓦8’相对于中心定心的作用。因为在轮辐2’两侧具有制动闸瓦8’，产生的轴向力被补偿。

在图5所示的实施例中，除了内置的制动闸瓦8’，还另外在悬架上装配一个外置的制动闸瓦30。为此在一个横连接板15’上安装一个气动或液动作用的缸体31，其活塞杆力作用于内置的制动闸瓦8而其壳体的反作用力作用于外置的制动闸瓦30。具有横连接板15’和18以及悬挂连接板19和21的摆动悬挂与第一实施例相同。通过内置的制动闸瓦8与外置的制动闸瓦30的组合，明显地提高了闸瓦制动的功率，其中，制动闸瓦8及30的两侧布置可实现在制动过程期间均匀地加热车轮4，因此减小热应力。

在图6所示的实施例中，在轮辐两侧分别设有一个内置的制动闸瓦8，它通过两个牵拉卡钩11固定。与图1至3的实施例相比，铰接在上牵拉卡钩11轴14上的固定连接板19被替换成另一种固定连接板40，它铰接在牵拉卡钩11的一个轴42以及车架的另一轴41上。在此，轴42紧邻制动闸瓦8，至少还在车轮4区域，因此使闸瓦摩擦力可以在其产生地点直接传导到固定连接板40。制动闸瓦8的这种刚性连接在运行时导致更微小的制动噪声。

在图7中，一个制动闸瓦通过一个所谓的简单杆系支承在车架上。为此在车轮4的一侧或两侧具有一个牵拉卡钩60，它同时也构成拉杆。所述牵拉卡钩60与两个固定连接板61和62铰接地连接，固定连接板又铰接在一个未详细示出的车架上。在面对车轮4的牵拉卡钩60的端部上，这个牵拉卡钩通过一个轴64与一个压块65连接，它在制动过程中使制动闸瓦8顶压车轮4的表面7。在此，所述固定连接板62紧邻制动闸瓦铰接在牵拉卡钩60上。

在图8所示的实施例中，闸瓦制动单元通过一个杠杆机构安装在车架上。为了产生制动力，制动闸瓦8通过一个压块74朝车轮4的表面7顶压，其中所述压块74通过一个单端固定在一个缸体71里面的牵拉卡钩70可以被移动。缸体71通过一个底板72固定在车架上并可以液动或气动地工作或配有操纵机构。所述压块74通过一个轴73与固定连接板75连接，它通过一个铰链76安装在车架上。在这个实施例中，固定连接板75也紧邻制动闸瓦8地铰接。

所示的这些实施例也可以相互组合，构成一个按照本发明的闸瓦制动单元。例如，制动面的倾斜布置也可以用于图5和6的实施例。此外，制动闸瓦8的悬架也可以另样设计，制动闸瓦8的操纵可以通过已知的杠杆机构实现。

Claims (18)

1.闸瓦制动单元，尤其是用于有轨车辆的闸瓦制动单元，具有至少一个制动闸瓦(8)，所述制动闸瓦可以顶靠在车辆的车轮(4)上以产生制动力，一用于所述制动闸瓦(8)的悬架(11，12，15，18，19，21)可以与一个车架连接；还具有一个用于移动所述至少一个制动闸瓦(8)的操纵装置，其特征在于，所述至少一个制动闸瓦(8)顶靠在车轮(4)的一个径向向内的表面(7)上，以产生制动力。

2.如权利要求1所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述至少一个制动闸瓦(8)可以通过一个摆动悬架(11，12，15，18，19，21)基本径向向外地朝车轮(4)的表面(7)运动。

3.如权利要求1或2所述的闸瓦制动单元，其特征在于，设有至少两个制动闸瓦(8)，它们作用于车轮(4)轮辐(2)的对置的侧面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述至少一个制动闸瓦(8)铰接在两个牵拉卡钩(11)上。

5.如权利要求4所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述牵拉卡钩(11)通过横连接板(15，18)相互铰接地连接并可以平行四边形式地相互移动。

6.如权利要求1至5中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，一个与制动闸瓦(8)连接的牵拉卡钩(11)通过一个固定连接板(19，21，40)与车架铰接地连接。

7.如权利要求6所述的闸瓦制动单元，其特征在于，两个相互间隔距离的固定连接板(19，21，40)铰接在牵拉卡钩和车架上。

8.如权利要求7所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述固定连接板(19，21)的铰接轴(14，17)同与牵拉卡钩(11)连接的横连接板(15，18)的铰接轴(14，17)对齐。

9.如权利要求6至8中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，一个固定连接板(40)紧邻制动闸瓦(8)铰接在一个牵拉卡钩(11)上。

10.如权利要求1至9中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，在该闸瓦制动单元上，一个牵拉卡钩(60，70)通过一个压块(65，74)与制动闸瓦(8)连接。

11.如权利要求1至10中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，为了操纵制动闸瓦(8)，设有一个牵拉卡钩(60)，此牵拉卡钩通过两个固定连接板(61，62)铰接在车架上。

12.如权利要求1至11中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，在该闸瓦制动单元上，制动闸瓦通过一个固定连接板(75)固定在车架上并可以通过一个牵拉卡钩(7)液动、气动或机械地操纵。

13.如权利要求1至12中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，在悬架上设有一第二制动闸瓦(30)，它可以朝车轮(4)的行驶面(6)移动。

14.如权利要求1至13中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述闸瓦制动单元包括两个制动闸瓦(8)，它们可以分别顶靠两个相邻车轮(4)的一个径向向内的表面。

15.如权利要求1至14中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述车轮(4’)表面(7’)和对置的制动闸瓦(8’)表面向着轮辐(2’)方向倾斜地构造。

16.如权利要求15所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述制动闸瓦(8’)可以朝轮辐(2’)的一个部段移动，以产生一个制动力。

17.如权利要求1至16中任一项所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述制动闸瓦(8)具有一弹性摩擦面。

18.如权利要求17所述的闸瓦制动单元，其特征在于，所述制动闸瓦(8)包括多个摩擦部件，它们分别借助弹簧向着摩擦面方向预紧。

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