一种轨道交通基础制动装置的制作方法

本发明属于制动器，涉及一种轨道交通基础制动装置。

背景技术：

1、制动系统是指将运动器具的运动速度强制降低的系统。在轨道交通车辆比如铁路车辆上，通常通过基础制动装置进行制动，基础制动装置按结构形式一般分为盘形制动装置和踏面制动装置。

2、由于轨道交通车辆与路面交通车辆的路况不同，轨道交通车辆上基础制动装置结构也有所不同。如中国专利文献公开的一种用于轨道车辆的盘形制动夹钳装置[申请号：cn201320293506.7，公告号：cn203358610u]，制动夹钳装置吊挂在转向架上，并且分别与制动缸和闸片铰接，制动夹钳装置包括传动制动缸的活塞运动以控制闸片工作的夹钳本体，夹钳本体包括吊挂在转向架上的吊挂机构。闸片在进行制动时会发生摩擦磨损，为了避免磨损引起的制动间隙变大而导致的制动力不足，制动缸中一般设置有用于调整制动间隙的自调机构。如中国专利文献公开的一种气动制动缸[申请号：cn200980140844.3，公告号：cn102187112b]，包括壳体、在壳体内能移动的活塞以及在制动衬片磨损时用于自动再调整的自调机构，活塞用于将气动压力传递到制动器上，自调机构具有一个丝杠、一个调整螺母和一个能与调整螺母相啮合的活塞管。

3、在上述气动制动缸中，由于自调机构与活塞安装在同一壳体中，自调机构占用了活塞的一部分径向空间，导致活塞的径向尺寸较大，从而导致气动制动缸的耗气量较大。为了降低气动制动缸的耗气量，一般是将活塞的径向尺寸减小，但是这样也会导致气动制动缸输出的驱动力减少，从而导致制动器最后输出的制动力不足。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种轨道交通基础制动装置，解决的技术问题是如何在降低耗气量的同时保证具有足够的制动力。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

3、一种轨道交通基础制动装置，包括连接架，所述连接架上铰接有相对设置的两个夹钳臂，每个夹钳臂的一端均连接有闸片托，两个夹钳臂的另一端之间连接有制动缸，所述制动缸包括壳体，所述壳体中插设有能够滑动的推筒，其特征在于，所述壳体和推筒分别与两个夹钳臂铰接，所述推筒螺纹连接有螺套，所述螺套中穿设有芯轴，所述芯轴与螺套之间连接有能够过载分离和单向传递转动的离合器，所述壳体内铰接有能够作用在螺套上驱动推筒向壳体外滑动的凸轮，所述凸轮上具有呈杆状的杠杆部，所述壳体上固定连接有作用于杠杆部的气动驱动件，所述凸轮上具有在凸轮的周向上相对设置的两个限位面，所述芯轴上设置有凸出的且位于两个限位面之间的拨动部，两个限位面能够分别作用于拨动部带动芯轴转动，且当拨动部与其中一个限位面贴靠时所述拨动部与另一限位面之间具有间隔。

4、闸片托上固定连接有闸片，制动盘位于两个闸片之间，连接架安装在轨道交通车辆的转向架上。制动装置没有制动时，闸片与制动盘之间具有制动间隙，拨动部与其中一个限位面(称为第一限位面)贴靠，拨动部与另一限位面(称为第二限位面)之间具有间隔。制动时，气动驱动件作用在杠杆部上使凸轮转动，凸轮作用在螺套上驱动推筒向壳体外滑动，制动缸的总长度增加，从而驱动两个夹钳臂相对转动，两个闸片托相互靠近使闸片将制动盘夹紧形成制动力。由于气动驱动件通过具有杠杆部的凸轮驱动螺套和推筒，而具有杠杆部的凸轮、螺套和推筒均设置在气动驱动件外，均不会占用气动驱动件的内部体积，特别是径向尺寸，这样一来可以将气动驱动件的直径做小，以减小耗气量，同时通过杠杆部和凸轮结构实现杠杆增力效应，将气动驱动件输出的驱动力倍增后作用到螺套和推筒上，从而保证了制动力。

5、由于制动盘与闸片在制动过程中会产生摩擦磨损，制动后制动间隙往往会增大，实际制动间隙为正常间隙和过量间隙的总和。凸轮转动过程中，两个限位面随凸轮的转动沿凸轮的周向移动，第一限位面逐渐远离拨动部，而第二限位面逐渐靠近拨动部。当推筒伸出壳体消除正常间隙时，凸轮转动至第二限位面刚与拨动部贴靠，由于间隔的存在，这个过程中凸轮不会驱动拨动部，即芯轴不会发生转动，离合器不工作。之后凸轮继续转动，使得第二限位面对拨动部产生驱动力，这样一来，芯轴随着凸轮的转动而转动，芯轴再通过离合器驱动螺套转动，螺套转动时通过螺纹连接驱动推筒相对螺套向外伸出，螺套与推筒之间的总长度增加以补偿过量间隙。闸片与制动盘接触后，推筒不再前进，而凸轮继续转动产生制动力，此时离合器过载使芯轴与螺套的连接断开，芯轴转动不会使螺套转动。制动结束后，凸轮反向转动复位，第二限位面逐渐远离拨动部，第一限位面逐渐靠近拨动部并抵靠在拨动部上，第一限位面随着凸轮的反向转动驱动拨动部使芯轴转动复位，由于离合器的单向传递转动功能，芯轴反向转动复位时螺套不动，推筒与螺套之间总长度的增加量保持，从而实现过量间隙的自动补偿。这样可以避免制动间隙增加引起的闸片与制动盘无法紧密贴靠导致的制动力不足，进一步保证了本制动装置在制动时具有足够的制动力。另外，在拨动部没有接触第二限位面之前，芯轴、离合器和螺套均不转动，在离合器过载后螺套也不转动，这样也可以降低能耗，即减少气动驱动件的耗气量。

6、因此，本轨道交通基础制动装置能够在减少耗气量的同时保证足够的制动力。而且壳体内推筒、螺套、芯轴、单向器以及具有杠杆部的凸轮结构紧凑，使制动装置外形小，有利于实现轻量化设计和节约安装空间。

7、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述壳体的前端设置有盖体，所述盖体上具有呈圆筒状的导向筒，所述推筒穿设在导向筒内。导向筒具有导向作用，使推筒滑动准确，从而使推筒对夹钳臂的推力方向准确，有利于保证制动装置具有足够的驱动力。

8、在上述的轨道交通基础制动装置中，两个夹钳臂上与制动缸铰接的一端均设置有两个铰接耳；所述推筒的前端伸出壳体并位于两个对应的铰接耳之间，且推筒与两个对应的铰接耳通过铰接长轴连接；所述壳体的后端具有两个分开设置的铰接座，两个对应的铰接耳分别插设在两个铰接座中并分别通过铰接短轴连接；所述气动驱动件固定连接在壳体的后端面上，且铰接座位于连接架与气动驱动件之间。这样可以使制动装置结构紧凑，同时使制动缸在两个夹钳臂之间连接稳定，使制动装置制动顺利进行。

9、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述芯轴的后端穿过壳体并位于两个铰接座之间，所述芯轴后端与壳体之间连接有复位弹簧。复位弹簧用于制动结束后的复位，使制动机构能够顺利复位到位，从而使下一次制动正常进行并提供足够的制动力。芯轴后端的位置位于两个铰接座之间不会影响夹钳臂的运动，使制动装置结构紧凑的同时使制动过程顺利进行。

10、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述凸轮上开设有用于避让芯轴的穿孔，两个限位面均设置在穿孔的孔壁面上。

11、穿孔不仅具有避让作用，使凸轮的转动不受芯轴干涉，凸轮顺利转动使制动装置形成足够的制动力，同时也避免了凸轮与芯轴发生摩擦引起的能耗，有利于减少耗气量，而且穿孔还能够减轻凸轮的重量，有利于轻量化设计。

12、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述凸轮上位于穿孔的两侧分别具有作用部，所述凸轮的轮廓面设置在每个作用部上，所述杠杆部位于两个作用部之间。

13、气动驱动件通过杠杆部驱动凸轮转动，两个作用部可以使凸轮转动稳定，并使支架座受力均匀，使制动过程稳定进行，使制动装置具有足够的制动力。

14、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述螺套与凸轮之间设置有支架座，所述支架座上具有与凸轮的轮廓面相对应的支撑面，所述凸轮的轮廓面支撑在对应的支撑面上，所述支架座上开设有前后贯穿的通孔，所述芯轴穿设在通孔中。

15、支架座使凸轮与螺套分隔开来，一方面减少凸轮和螺套之间的运动干涉，另一方面支架座的支撑面与凸轮轮廓面相配合，支撑面可以增加凸轮与支架座之间的作用面面积，从而避免受力集中，使支撑座和螺套能够受力均匀，从而使制动过程和制动间隙自动调节过程顺利进行，使制动装置形成足够的制动力。通孔不仅具有避让作用，使芯轴与支架座之间互不干涉，避免了支架座与芯轴发生摩擦引起的能耗，有利于减少耗气量，而且通孔还能够减轻支架座的重量，有利于轻量化设计。

16、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述支架座朝向凸轮的端面上设置有定位槽，所述凸轮上位于穿孔的两侧均具有凸出的定位凸起，所述定位凸起嵌入到定位槽中使凸轮与支架座在凸轮的轴向上定位。

17、定位凸起与定位槽的配合使凸轮与支架座轴向定位，避免支撑在支架座上的凸轮发生偏移而影响拨动部与限位面之间的配合，从而使制动间隙自动调节和制动过程顺利进行。另外，定位凸起与定位槽的凹凸配合也不会增加重量，有利于轻量化设计。

18、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述螺套上具有凸出的凸环，所述支架座上位于通孔的孔沿处设置有凹口，所述凸环插入到凹口中，或者所述支架座上具有凸出的凸环，所述凸环插入到螺套中。

19、凸环能够对支架座和螺套进行径向定位，避免支架座和螺套之间在制动机构工作过程中发生跑位，避免支撑在支架座上的凸轮发生偏移而影响拨动部与限位面之间的配合，从而使制动间隙自动调节顺利进行，有利于保证足够的制动力。另外凹口与凸环的凹凸配合也不会增加重量，有利于轻量化设计。

20、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述支架座与螺套之间设置有端面轴承，所述端面轴承套装在凸环外侧，且端面轴承的两端分别抵靠在螺套和支架座上。

21、端面轴承不仅对支架座和螺套具有轴向定位支撑作用，还能够将支架座和螺套分隔开来，并降低螺套与支架座之间的转动摩擦力，使螺套转动顺畅，从而使制动间隙自动调节顺利进行。凸环则能够对端面轴承进行径向定位，通过凸环定位端面轴承也不会增加重量，有利于轻量化设计，并使支撑座与螺套之间的结构紧凑。

22、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述拨动部的侧面为球面，两个限位面为平面并平行设置。拨动部的侧面与限位面抵靠时为点接触，减少接触干涉，使自动调节制动间隙的过程顺利进行。

23、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述芯轴上固定有轴套，所述拨动部设置在轴套上。通过轴套来安装拨动部，使拨动部安装方便。

24、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述导向筒与推筒之间设置有呈圆筒状的衬套。衬套具有轴瓦的作用，使推筒滑动顺畅。

25、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述壳体内固定有位于凸轮后方的固定轴，所述凸轮嵌入到固定轴中并能够绕固定轴转动，所述固定轴与凸轮之间设置有内半圆轴承，所述支架座与作用部之间均设置有外半圆轴承。

26、当杠杆部受力时，凸轮绕着固定轴转动。内半圆轴承和外半圆轴承具有降低摩擦阻力的作用，使凸轮转动顺畅。

27、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述壳体上还穿设有可转动的调节杆，所述调节杆的一端伸出壳体，所述调节杆与螺套之间设置有传动齿轮组。转动调节杆，通过传动齿轮组可以驱动螺套转动，从而调节螺套与推筒之间的总长度，以改变闸片与制动盘之间的制动间隙。调节杆的设置用于手动调节制动间隙。

28、在上述的轨道交通基础制动装置中，所述气动驱动件为膜片式气缸。相较于活塞式气缸，膜片式气缸无密封圈，免维护更可靠。

29、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

30、本轨道交通基础制动装置能够在减少耗气量的同时保证足够的制动力，而且采用凸轮杠杆结构增加驱动力，制动倍率大。低耗气量，节约能源，而且结构紧凑，外形小，节约安装空间，有利于实现轻量化设计，以及减轻转向架重量，另外选用膜片式气缸，无密封圈，免维护更可靠；制动缸模块化设计，检修、保养成本低。总之，本轨道交通基础制动装置结构紧凑且轻量化，杠杆臂由增力比改为减力比，相较传统结构总制动倍率高，从而降低耗气量，同时保证足够的制动力。