CN1576635A - 制动钳装置 - Google Patents

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Abstract

一种铁道车辆用制动钳装置。其具备停车用非限制的弹簧气缸使支承在钳体上的杠杆摇动，并与用杠杆作用点连接的按压件把制动块向盘按压的制动机构。为解决在车辆行走时钳体在车宽度方向上活动而产生杠杆转动部磨损，或弹簧气缸和杠杆与其他部位干扰发出声音、干扰部位受到损伤的问题，设置给予移动阻力装置(18)，其具备：安装在钳体(2)上的筒状壳体(18a)、贯通该筒状壳体的销(18b)、把滑动阻力给予销(18b)的弹性体(18c)和与销(18b)的两端接触的面(18d)、(18e)。从而对停车制动机构(10)的弹簧气缸(13)施加移动阻力，抑制弹簧气缸车辆行走时受到横向重力加速度而活动和超越一定量的活动。

Description

制动钳装置
技术领域
本发明涉及铁道车辆制动中所用的盘制动器，更详细说就是涉及具备停车制动机构的盘制动的制动钳装置。
背景技术
铁道车辆用盘制动器是使插入在与钳体成为一体的油缸内的活塞通过液压而动作并用该活塞把制动块向盘按压。该铁道车辆用盘制动有：钳浮动型：其把钳体支承在盘的轴向上能自由滑动并把相对配置的制动块中的一个通过活塞向盘按压，而使另一个制动块通过由反力而在盘轴向上滑动的钳体向盘按压；活塞相对型的：其把具备有相对配置活塞的钳体固定在台车上并用活塞把相对配置的制动块一起按压。
本申请人在特愿2002-79090号中曾提案具备把弹簧气缸作为驱动源使其动作的紧凑型停车制动机构的铁道车辆用制动钳装置。该制动钳装置中采用的停车制动机构包括：在钳体上具有摇动支点的一对杠杆、安装在各杠杆作用点上的按压件、分别用弹簧力推出用空气气压等流体压拉进杆的弹簧气缸。用销把弹簧气缸的杆连接在所述一方杠杆的力点上，把弹簧气缸体连接在另一方杠杆的力点上，且使各个连接角可变。弹簧气缸不被钳体所限制。
该停车制动机构解除由流体压引起的弹簧气缸的杆拉进而用弹簧力把其推出。这样，摇动杠杆使安装在该杠杆作用点上的按压件把相对配置的制动块向盘按压，对停车中的车辆进行制动。
本申请人上述提案中的制动钳装置中由于停车制动机构的弹簧气缸是非被限制的，所以在解除了停车制动的车辆行走中弹簧气缸随着杠杆的摇动而能在车的宽度方向上自由活动。
行走中的车辆在通过线路弯道和接缝等时有时施加相对行进方向的左右方向的重力加速度(所谓的横G)，这时容许在车的宽度方向上变位的弹簧气缸则随着杠杆的摇动向重力加速度作用的方向变位，该弹簧气缸和杠杆会与台车或钳体的某处产生干扰。
该干扰对能把左右方向的重力加速度抑制小的车辆来说不成问题，但对有大的左右方向重力加速度作用的车辆来说若弹簧气缸和杠杆自由活动而引起所述干扰时，有可能产生由干扰引起的撞击音和干扰部位受到损伤。而且杠杆转动部的磨损也由不需要的摇动而被加快。
发明内容
本发明的课题是抑制在车辆行走中由弹簧气缸在车宽度方向上移动而引起的杠杆磨损和弹簧气缸和杠杆与其他部位干扰引起的撞击音和干扰部位的损伤。
为了解决所述课题，本发明的制动钳装置，在安装在铁道车辆上并跨越车轴上的盘的钳体上具备停车制动机构，其包括：一对杠杆，其在钳体上具有摇动支点；按压件，其安装在各杠杆的作用点上；弹簧气缸，其分别进行用弹簧力推出活塞杆和用流体压力拉进活塞杆。其把所述弹簧气缸的活塞杆连接在所述一个杠杆的力点上，把弹簧气缸体连接在另一个杠杆的力点上，且其各个连接角可变，使所述弹簧气缸相对钳体不受限制，在推出所述弹簧气缸的杆并用所述按压件把相对配置的制动块向所述盘按压；并设置给予阻力装置，其给予阻止所述弹簧气缸在车宽度方向上的变位的阻力。
所述给予阻力装置包括：筒状壳体，其安装在钳体上；销，其在该筒状壳体与所述弹簧气缸的轴大致平行地贯通；弹性体，其安装在该销与所述筒状壳体之间并向所述销施加滑动阻力；接触面，其分别设置在所述弹簧气缸活塞杆的杆部和气缸体上并与所述销的两端触接，还包括：用杠杆的摇动支点部对所述杠杆施加摩擦力而对杠杆的摇动给予阻力的部件。
该制动钳装置最好设置限制弹簧气缸在车宽度方向上移动一定量以上的移动量限制装置。
把所述给予阻力装置制成包括：筒状壳体，其安装在所述钳体上；销，其在该筒状壳体与所述弹簧气缸的轴大致平行地贯通；弹性体，其安装在该销与所述筒状壳体之间并向所述销施加滑动阻力；接触面，其分别设置在所述弹簧气缸活塞杆的杆部和气缸体上并与所述销的两端触接，并设置把所述销的滑动量限制在一定范围内的档块。这样，就能把限制弹簧气缸的移动量和向弹簧气缸的变位给予阻力这两者合并进行。
最好把所述按压件通过球接头安装在所述杠杆的作用点上，或在所述按压件与所述杠杆间或在所述球接头的球座入口部的内径面和与球成为一体的轴部外径面间安装给予所述按压件的摇动阻力的圆环状的弹性体。
最好在所述球接头向所述杠杆连接的轴上形成具有两面平行部的非圆形断面部，使该非圆形断面部与设置在所述杠杆上键槽配合而把所述连接轴连接在所述杠杆上。
本发明由于设置了给予移动阻力装置对弹簧气缸在车宽度方向上的变位施加阻力，所以减少了车辆行走中弹簧气缸和杠杆的活动，抑制了杠杆转动部的磨损。
即使弹簧气缸和杠杆在车辆行走中活动而与其他部位暂时产生干扰，也由于对弹簧气缸的活动给予了阻力而使其与其他部位撞击的接触消失，所以可减少产生的撞击音和由干扰引起的损伤。
把给予阻力装置制成包括：筒状壳体，其安装在钳体上；销，其在该筒状壳体与弹簧气缸的轴大致平行地贯通；弹性体，其安装在该销与所述筒状壳体之间并向所述销施加滑动阻力；触接面，其分别设置在弹簧气缸的活塞杆和气缸体上并与所述销的两端触接，并把所述销的滑动量用档块限制在一定范围内，就能有利于对给予移动阻力和移动量进行限制。
把按压件通过球接头安装在杠杆的作用点上并能摇动，这样就使按压件追随制动块背面的倾斜而使按压件的前面可靠地贴紧在制动块的背面上，所以由按压件形成的按压制动块稳定。
在按压件与所述杠杆间或在所述球接头的球座入口部内径面和与球成为一体的轴部外径面间把给予所述按压件摇动阻力的安装圆环状的弹性体，这样就抑制了按压件的松动，防止了由松动引起的干扰声音。
此外，在球接头向杠杆连接的轴上形成具有防转用两面平行部的非圆形断面部，并把该非圆形断面部与设置在杠杆上具有所述两面平行部限制面的槽配合，可防止在杠杆上安装按压件时与所述连接轴一起转动，而且能不分割所述圆环状弹性体地安装，提高了组装的操作性。
附图说明
图1是从盘端面方向看本发明制动钳装置实施例的图；
图2是沿图1X-X线的剖视图；
图3是为容易理解图1结构的模式图；
图4是给予移动阻力装置的放大剖视图；
图5是表示对杠杆的按压件连接部的放大剖视图；
图6是表示对杠杆的按压件连接部另一例的放大剖视图；
图7是沿图6中Y-Y线的剖视图。
具体实施方式
图1和图2表示本发明制动钳装置的实施例。图3是为容易理解结构的模式图。这些图表示了本发明适用于活塞相对型制动钳装置的例。
该活塞相对型制动钳装置1的钳体2跨越安装在图1、图2的车轮30和图3的车轴31上的盘32，并安装在形成铁道车辆台车一部分的安装面33上。
该钳体2具有：支承部3，其安装在安装面33上；油缸4，其以相反方向设置在左右钳部2a、2b上；活塞5，其插入各油缸4内由液压而动作。另外，钳体2在盘32的转入侧和转出侧具有在盘轴向上滑动自由地支承制动块6和存在于该制动块6与活塞5间的隔热垫片7的滑动导向部8(参照图1)，用该滑动导向部8支承相对配置的制动块6、6和各制动块后部的隔热垫片7使它们不掉落，用由液压而动作的左右钳部的活塞5通过隔热垫片7按压各制动块6、6，使各制动块6滑动接触在盘32上产生制动力。
图示的制动钳装置1具备停车制动机构10。该停车制动机构10包括：一对杠杆11、11和安装在各杠杆11作用点上的按压件12和设置在左右杠杆11、11力点间的弹簧气缸13。
各杠杆11把大致水平且与盘轴垂直方向配置的销14安装在设置于钳部2a、2b两肩部的杠杆支承部9上，并通过穿过设置在杠杆11上的销孔(未图示)支承该销14，容许以销14作为支点转动(摇动)。
如图3所示，弹簧气缸13包括：气缸体13a、活塞杆13b和使该活塞杆产生推出力的弹簧13c。气缸体13a上设置有导入来自压缩空气源的压缩空气的空气导入口13e，用从该空气导入口13e向压力室13f导入的空气压力压缩弹簧13c，推进活塞杆13b，在压力室13f的压力被释放时，由弹簧13c的力把活塞杆13b推出。
把该弹簧气缸13的气缸体13a与一侧杠杆11的力点，并把活塞杆13b与另一侧杠杆11的力点以连接角可变方式用各自的销16、17连接，构成停车制动机构10。
该停车制动机构10在车辆行走时把空气压力导入压力室13f而解除停车制动。在向停车的车辆施加停车制动时则把压力室13f的空气压力释放。当压力室13f的压力被释放，则活塞杆13b被弹簧13c的力推出，杠杆11转动，由按压件12通过隔热垫片7按压制动块6，从而进行停车制动。
在图3为容易理解结构而把按压件12配置在盘32的外周附近，但由按压件12的按压最好在用于向盘32均匀按压制动块6而在无偏斜的位置，即在制动块6中央附近进行。图1、图2的制动钳装置1是用并列配置的两个活塞5按压一个制动块6的结构，是把按压件12组装在并列位置的两个活塞5、5间来进行理想的按压。
弹簧气缸13宽松地穿过钳体的支承部3与钳部2a、2b间的空间3a，没有形成由钳体2的限制。因此，在杠杆11转动时弹簧气缸13追随杠杆11力点的非直线变位，使杠杆11顺利转动。弹簧气缸13在杠杆11以销14为支点转动的范围内安装在钳1上以使该弹簧气缸13能变位。
图2、图3的18是使本发明具有特点的给予移动阻力装置。该给予移动阻力装置18的详细情况表示在图4。该图4的给予移动阻力装置18包括：筒状壳体18a，其安装在钳体2上；销18b，其与弹簧气缸13的轴心大致平行地贯通该筒状壳体18a；弹性体18c，其安装在该销18b与所述筒状壳体18a间并对销18b施加滑动阻力；触接面18d、18e，其设置在弹簧气缸13上与销18b的两端触接；防尘罩18f，其覆盖销18b的两端。
该给予移动阻力装置18中还包括限制弹簧气缸13进行一定量以上移动用的移动限制装置19。该移动限制装置19是通过安装在筒状壳体18a上的两个挡块19a与安装在销18b两端上的罩座19b接触来限制销18b滑动量的。
触接面是18d在活塞杆13b的杆部固定构件并形成其构件，而触接面18e是在气缸体13a上形成垂下部并形成了该垂下部。
设置所述给予移动阻力装置18后，就用给予销18b的滑动阻力抑制了由左右方向重力加速度引起的弹簧气缸13的活动，抑制了杠杆11转动部的磨损以及弹簧气缸13和杠杆11与其他部位产生干扰时的撞击音和干扰部的损伤。由于图示的制动钳装置具有移动限制装置19，所以不会发生弹簧气缸13和杠杆11对台车等干扰。
由于是使销18b与设置在活塞杆13b和气缸体13a上的面18d和18e接触的结构，所以不会发生限制移动量的变动。另外，把罩座19b用比形成面18d和18e的材料软的材料形成，还能保护面18d和18e。罩座19b与面18d、18e和挡块19a反复接触会受到损伤，但其替换简单。
对弹簧气缸13给予移动阻力的也可以通过在杠杆支承部9与杠杆11间(图1的A部)和杠杆11与成为杠杆转动支点的销14间的摩擦，用夹入把阻力加给杠杆11转动的弹性体进行。
下面叙述其他理想的结构。由按压件12使制动块6向盘的轴向按压的位置随制动块6的磨损状况、盘32的磨损状况、各零件的制作公差等而不固定。这样一来，由制动块6的偏磨损制动块6的背面不仅向盘的半径方向也向盘的圆周方向倾斜。即使在这种状况下也希望能稳定按压制动块6，但如图3那样通过销15把按压件12连接在杠杆11的作用点上时，则仅能应对制动块背面向盘半径方向的倾斜，由按压件12对制动块6的按压不稳定。
另外，还考虑在停车制动解除时按压件12以销15为支点摇动而与钳体2发生干扰的情况。
作为其对策，图1、图2的制动钳装置1把按压件12制成面压分布均匀且容易降低面压的圆板状，把该按压件12通过图2所示的球接头20安装在杠杆11的作用点上，把倾斜的自由度给予该按压件12。
球接头20包括：图5所示的球21和形成按压件12的球座22(该球座也可以是球面、圆锥面的任一种)。把球21嵌合在球座22上使其不脱落，把与球21成为一体的连接轴23用螺母24紧固并连接在杠杆11上，通过该球接头20的作用使按压件12对制动块6背面倾斜的追随性变好，由按压件12的按压稳定。
如图5所示，在按压件12与杠杆11间夹入圆环状的弹性体(图中的是橡胶)25，向按压件12的摇动给予阻力，使在解除停车制动的车辆行走中没有按压件12的自由摇动和碰撞被加压面而发出声音的情况。
如图6所示，圆环状弹性体25也可以安装在与球21成为一体的连接轴23与球座22的入口内径面之间。
如图7所示，在连接轴23上形成有具有两面平行部23a的防止转动用非圆形断面部，把该非圆形断面部与设置在杠杆11上的键槽26嵌合在杠杆11上连接连接轴23，这样就防止了在组装按压件12时连接轴23转动，且组装容易。另外，通过含有连接轴23还能构成不分割图5、图6的圆环状弹性体25的结构。图示的两面平行部23a和键槽26与用其他的结构、位置进行防转相比在空间、成本方面上能有利地进行防转，是理想的。

Claims (8)

1、一种制动钳装置，在安装在铁道车辆上并跨越车轴上的盘的钳体上具备停车制动机构，其包括：一对杠杆，其在钳体上具有摇动支点；按压件，其安装在各杠杆的作用点上；弹簧气缸，其分别用弹簧力推出活塞杆和用流体压力推进活塞杆，另外，把所述弹簧气缸的活塞杆与所述一个杠杆的力点连接，把弹簧气缸体与另一个杠杆的力点连接，且其各个连接角可变，使所述弹簧气缸相对钳体不受限制，在推出所述弹簧气缸的活塞杆并用所述按压件把相对配置的制动块向所述盘按压，其特征在于，设置给予阻力装置，用于对所述弹簧气缸在车宽度方向上的变位给予阻力。
2、如权利要求1所述的制动钳装置，其特征在于，所述给予阻力装置包括：筒状壳体，其与所述钳体连接；销，其与所述弹簧气缸的轴大致平行地贯通该筒状壳体；弹性体，其安装在该销与所述筒状壳体之间并向所述销施加滑动阻力；接触面，其分别设置在所述弹簧气缸的活塞杆的杆部和气缸体上并与所述销的两端触接。
3、如权利要求1所述的制动钳装置，其特征在于，所述给予阻力装置包括用所述杠杆的摇动支点部对所述杠杆施加摩擦力而对杠杆的摇动给予阻力的部件。
4、如权利要求1所述的制动钳装置，其特征在于，设置限制所述弹簧气缸在车宽度方向上移动一定量以上的移动量限制装置。
5、如权利要求1所述的制动钳装置，其特征在于，所述给予阻力装置包括：筒状壳体，其与所述钳体连接；销，其与所述弹簧气缸的轴大致平行地贯通该筒状壳体；弹性体，其安装在该销与所述筒状壳体之间并向所述销施加滑动阻力；接触面，其设置在所述弹簧气缸一侧并与所述销的两端触接，该制动钳装置并设置把所述销的滑动量限制在一定范围内的档块。
6、如权利要求1到5任一项所述的制动钳装置，其特征在于，把所述按压件通过球接头安装在所述杠杆的作用点上并能摇动。
7、如权利要求6所述的制动钳装置，其特征在于，在所述按压件与所述杠杆间或在所述球接头的球座入口部内径面和与球成为一体的轴部外径面间安装向所述按压件的摇动给予阻力的圆环状的弹性体。
8、如权利要求6或7所述的制动钳装置，其特征在于，在所述球接头向所述杠杆连接的轴上形成具有两面平行部的非圆形断面部，使该非圆形断面部与设置在所述杠杆上键槽嵌合而把所述连接轴连接在所述杠杆上。
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