CN109838482B - 轨道交通车辆用停放制动装置及其手动缓解方法 - Google Patents

Abstract

一种轨道交通车辆用停放制动装置，包括缸体、停放活塞、制动杆、缸盖、停放弹簧，停放活塞的中央设有向上凸出的限位罩，制动杆的中部设有花键体，限位罩的顶部设有花键槽，制动杆的花键体与限位罩动配合，制动杆的上端通过花键槽伸至第二腔体中，且其上端固定有导座，限位罩的外部套有制动杆弹簧，制动杆具有使其花键体与限位罩的花键槽错位的第一旋转位和使其花键体与限位罩的花键槽一致的第二旋转位；缸盖上设有转盘、转盘弹簧、与制动杆第一旋转位对应的第一挡件、与制动杆第二旋转位对应的第二挡件，转盘与导座连接，转盘具有径向的拨动杆。本发明能实现气动缓解、停放制动和手动缓解，零件少，结构简单紧凑，重量轻，制造成本低，方便实现工程运用。

Description

轨道交通车辆用停放制动装置及其手动缓解方法

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆用停放制动装置及其手动缓解方法。

背景技术

停放制动装置主要用于轨道交通车辆无风条件下的停放需求（如夜间车库内停车、故障车辆线路停放等）。停放制动装置多采用高压弹簧进行蓄能。不需要停放制动时，给停放制动缸充入压缩气体，克服弹簧力，储存能量；当需要停放制动时，排出停放制动缸内压缩空气，蓄能弹簧释放能量，从而施加停放制动。停放制动装置根据不同工作需求，具有停放制动、充气缓解、手动缓解功能。停放制动和充气缓解可利用压缩空气实现：当排出压缩空气时施加停放制动；当充入压缩空气时实现停放制动的充气缓解。为使得车辆可在无风条件下被拖动，停放制动装置还可以通过拉动手动缓解机构实现手动缓解。

美国专利US2003154854A1公开了一种弹簧制动缸和一种紧急释放装置，是一种典型的停放制动装置，通过螺纹旋转复杂组件等完成各项工作，该停放制动装置运行稳定，可靠性高，但是结构特别复杂，零部件较多，且加工精度要求极高，组装拆卸检修较为繁琐。

中国专利CN202272010U和CN102795240A中涉及的停放制动装置结构与美国专利US2003154854A1中的技术方案相近，同样存在结构过于复杂，零件繁多，加工和组装要求较高等问题。

中国专利文献CN102756722A中公开了一种新型的停放制动装置，其通过钢珠与楔形销的配合实现停放制动和充气缓解作用，通过拉杆带动轴和推块发生偏转实现停放制动的手动缓解。推块受空间限制垂向运动量极其有限，且很难将运动很好地传递给楔形销。工程运用实现有一定的难度。

发明内容

本发明的目的之一在于提出一种结构简单、方便工程运用的轨道交通车辆用停放制动装置。本发明的目的之二在于提出一种轨道交通车辆用停放制动装置的手动缓解方法。

为达到上述目的之一，本发明采取如下技术方案：本发明包括缸体、停放活塞、制动杆和缸盖，停放活塞将缸体腔分成下方的第一腔体和上方的第二腔体，第二腔体内设有停放弹簧，停放弹簧的上端与缸盖相抵，下端与停放活塞相抵，所述停放活塞的中央设有向上凸出的限位罩，所述制动杆的中部设有花键体，限位罩的顶部设有与制动杆的花键体匹配的花键槽，制动杆的上端通过花键槽伸至第二腔体中，且其上端固定有导座，限位罩的外部套有制动杆弹簧，制动杆弹簧的一端与制动杆的导座相抵，另一端与停放活塞相抵；制动杆具有使其花键体与限位罩的花键槽错位的第一旋转位和使其花键体与限位罩的花键槽一致的第二旋转位；缸盖上设有转盘、转盘弹簧、与制动杆第一旋转位对应的第一挡件、与制动杆第二旋转位对应的第二挡件，转盘与导座连接且两者之间能相对轴向移动，转盘具有径向的拨动杆；转盘的拨动杆抵及第一挡件，则制动杆处于第一旋转位，此时对缸体第一腔体充气，停放活塞和制动杆均上行，实现充气缓解；当气缸排气使停放活塞下行，活塞限位罩的内顶壁与制动杆花键体的顶面接触，停放活塞带制动杆下行，实现制动；转盘的拨动杆抵及第二挡件，即制动杆处于第二旋转位，制动杆花键体的上部能穿出限位罩的花键槽，制动杆在制动杆弹簧作用下上行，实现手动缓解。

在充气缓解状态，活塞限位罩的内顶壁与制动杆花键体的顶面之间具在间隙。

所述制动杆的导座的外径大于停放活塞的限位罩的外径。

所述制动杆的花键体的齿数至少为4个。

所述转盘套在导座上，导座上设有导向键，转盘上设有轴向导向槽，导向键与导向槽动配合。

所述转盘弹簧一端连接在拨动杆上，另一端连接在缸盖上。

所述缸盖上还设有用于手动缓解的拉索，拉索的底端连接有推动件，由拉索的推动件带动拨动杆摆动。

所述拉索上套有手动缓解弹簧，手动缓解弹簧的一端连接在缸盖上，另一端连接在推动件上。

为达到上述目的之二，本发明提出如下轨道交通车辆用停放制动装置的手动缓解方法：拉动拉索，推动件推动拨动杆抵及第二挡件，制动杆随转盘转动至第二旋转位，其花键体与限位罩的花键槽一致，停放活塞在停放弹簧的作用下运动至最低位，同时制动杆在制动杆弹簧的作用下向上运动至最高位，花键体的上部穿出限位罩的花键槽，使原伸出缸体的制动杆进入缸体，完成手动缓解。

开拉索，推动件在手动缓解弹簧的作用下复位，接着对缸体的第一腔体充气，停放活塞上升，使其限位罩的花键槽脱离制动杆的花键体，在转盘弹簧的作用下，转盘带动制动杆回复至第一旋转位，此时恢复到充气缓解状态。

在充气缓解状态，活塞限位罩的内顶壁与制动杆花键体的顶面之间具在间隙。

本发明具有如下积极效果：本发明通过停放活塞的限位罩与制动杆的花键体之间的位置变化并配合不同的运动状态，实现停放制动、气动缓解和手动缓解，停放制动和缓解动作简单，操作方便；本发明的零件少，结构简单紧凑，重量轻，制造成本低，方便实现工程运用，而且具有较高的可靠性和耐久性。

附图说明

图1是停放制动装置充气缓解后的状态示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是停放制动装置在停放制动时的状态示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是停放制动装置在手动缓解时的状态示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是停放制动装置在手动缓解后的状态示意图。

图8是图7的俯视图。

图9是实施例1中停放活塞的立体示意图。

图10是实施例1中停放活塞的全剖视图。

图11是实施例1中制动杆的立体示意图。

图12是在充气缓解后，停放活塞与制动杆的位置关系图。

图13是在停放制动时，停放活塞与制动杆的位置关系图。

图14是在手动缓解时，停放活塞与制动杆的位置关系图。

图15是实施例2中停放活塞的立体示意图。

图16是实施例2中制动杆的立体示意图。

附图中的标记如下：缸体1，第一腔体1-1，第二腔体1-2，进气口1-3，制动杆出口1-4，停放弹簧2，转盘3，拨动杆3-1，缸盖4，停放活塞5，限位罩5-1，花键槽5-1a，制动杆6，花键体6-1，导座6-2，制动杆弹簧7，第一挡件8，第二挡件9，转盘弹簧10，拉索11，推动件12，手动缓解弹簧13。

具体实施方式

实施例1

见图1至图14，本实施例包括缸体1、缸盖4、停放活塞5和制动杆6，停放活塞5将缸体腔分成下方的第一腔体1-1和上方的第二腔体1-2，缸体1上对应第一腔体1-1设有进气口1-3和制动杆出口1-4，第二腔体1-2内设有停放弹簧2，停放弹簧2的上端与缸盖4相抵，下端与停放活塞5相抵。

所述停放活塞5的中央设有向上凸出的限位罩5-1，所述制动杆6的中部设有花键体6-1，制动杆6的花键体6-1的齿至少为4个，附图中制动杆6的花键体6-1的齿为6个，齿端为圆弧形。限位罩5-1的顶部设有与制动杆6的花键体6-1匹配的花键槽5-1a，制动杆6的花键体6-1与限位罩5-1的花键槽5-1a动配合，制动杆6的上端穿出限位罩5-1伸至第二腔体1-2，该上端固定有导座6-2，导座6-2的外径大于停放活塞5的限位罩5-1的外径。限位罩5-1的外部套有制动杆弹簧7，制动杆弹簧7的一端与制动杆6的导座6-2相抵，另一端与停放活塞5相抵。

所述制动杆6具有使其花键体6-1与限位罩5-1的花键槽5-1a错位的第一旋转位和使其花键体6-1与限位罩5-1的花键槽5-1a一致的第二旋转位。制动杆6处于第二旋转位时，制动杆6利用花键体6-1能沿限位罩5-1的花键槽5-1a上、下移动。

所述缸盖4上设有转盘3、转盘弹簧10、与制动杆第一旋转位对应的第一挡件8、与制动杆第二旋转位对应的第二挡件9。所述转盘3套在导座6-2上，导座6-2上设有导向键，转盘3上设有与导座6-2的导向键动配合的轴向导向槽，制动杆通过导座6-2上的导向键既能随转盘3旋转，又能沿转盘3的导向槽作轴向移动。转盘3具有径向的拨动杆3-1，当转盘3的拨动杆3-1抵及第一挡件8，制动杆6处于第一旋转位，当转盘3的拨动杆3-1抵及第二挡件9，制动杆6旋转至第二旋转位。所述转盘弹簧10一端连接在拨动杆3-1上，另一端连接在缸盖4上。所述缸盖4上还设有用于手动缓解的拉索11，拉索11的底端连接有推动件12，由拉索11的推动件12带动拨动杆3-1摆动。拉索11上套有手动缓解弹簧13，手动缓解弹簧13的一端连接在缸盖4上，另一端连接在推动件12上。

图1、2和图12所示的是停放制动装置处于充气缓解时的状态，在转盘弹簧10的作用下，转盘3的拨动杆3-1抵及第一挡件8，此时制动杆6处于第一旋转位，压缩空气从缸体的进气口1-3进入第一腔体1-1，从而使得停放活塞5克服停放弹簧2的作用力向上运动，制动杆6在制动杆弹簧7的作用下也向上运动，从而实现制动缓解。选择合适的充气压力，使活塞限位罩5-1的内顶壁5-1b与制动杆花键体6-1的顶面6-1a之间具有间隙h。间隙的存在，保证手动缓解后再充气时，制动杆能够顺利回转至第一旋转位；保证充气缓解状态下，制动杆不受活塞力，停放制动完全释放。

图3、4和图13所示的是停放制动装置处于制动状态，在充气缓解状态，转盘3的拨动杆3-1是抵及第一挡件8的，将气缸1的第一腔体1-1内的气体排出，停放活塞5在停放弹簧2的作用下向下运动，此时，制动杆6与停放活塞5相接触，即活塞限位罩5-1的内顶壁5-1b与制动杆花键体6-1的顶面6-1a相贴，停放活塞5带着制动杆6下行，制动杆6通过缸体1的制动杆出口1-4伸出，从而实现停放制动。

图5、6和图14所示的是停放制动装置在手动缓解时的状态，在制动状态下，停放活塞5和制动杆6均处于低位，如需要手动缓解，采取如下方法：拉动拉索11，使得转盘3的拨动杆3-1克服转盘弹簧10的作用力发生偏转，直至与第二挡件9相抵，在这过程中，转盘3带动制动杆6旋转到第二旋转位，制动杆6的花键体6-1与停放活塞5的限位罩5-1上的花键槽5-1a一致，由于停放弹簧2的储能在制动过程中没有完全释放，此时，停放活塞5在停放弹簧2的作用下继续向下运动至最低位，制动杆6在制动杆弹簧7的作用下向上运动，制动杆6的上部通过限位罩5-1上的花键槽5-1a伸出，制动杆6缩回缸体，实现手动缓解。

图7和图8所示，本实施例在手动缓解后，松开拉索11，拉索11在手动缓解弹簧13的作用下恢复到原位置，由于花键体6-1处于限位罩5-1的花键槽5-1a中，拨动杆3-1无法回复原位。此时，需要对缸体进行充气，压缩空气从进气口1-3进入第一腔体1-1时，停放活塞5沿制动杆6向上运动，直至限位罩5-1脱离花键体6-1，拨动件3-1在转盘弹簧10的作用下回转，从而带动制动杆6回复至第一旋转位，整个装置恢复到充气缓解时的状态。这时活塞限位罩5-1的内顶壁5-1b与制动杆花键体6-1的顶面6-1a之间具有间隙h。

实施例2

图15和图16所示，本实施例制动杆6的花键体6-1上设有12个齿，活塞限位罩5-1的顶部设有与制动杆6的花键体6-1匹配的12个花键槽5-1a。其他见实施例1。

本发明所述的实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，如制动杆花键体上齿的数量和形状，如制动杆与转盘之间的连接方式，这里不再对所有的实施方式予以举例。

Claims (11)

1.一种轨道交通车辆用停放制动装置，包括缸体（1）、停放活塞（5）、制动杆（6）和缸盖（4），停放活塞（5）将缸体腔分成下方的第一腔体（1-1）和上方的第二腔体（1-2），第二腔体（1-2）内设有停放弹簧（2），停放弹簧（2）的上端与缸盖（4）相抵，下端与停放活塞（5）相抵，其特征在于：所述停放活塞（5）的中央设有向上凸出的限位罩（5-1），所述制动杆（6）的中部设有花键体（6-1），限位罩（5-1）的顶部设有与制动杆（6）的花键体（6-1）匹配的花键槽（5-1a），制动杆（6）的上端通过花键槽（5-1a）伸至第二腔体（1-2）中，该上端固定有导座（6-2），限位罩（5-1）的外部套有制动杆弹簧（7），制动杆弹簧（7）的一端与制动杆（6）的导座（6-2）相抵，另一端与停放活塞（5）相抵；制动杆（6）具有使其花键体（6-1）与限位罩（5-1）的花键槽（5-1a）错位的第一旋转位和使其花键体（6-1）与限位罩（5-1）的花键槽（5-1a）一致的第二旋转位；缸盖（4）上设有转盘（3）、转盘弹簧（10）、与制动杆第一旋转位对应的第一挡件（8）、与制动杆第二旋转位对应的第二挡件（9），转盘（3）与导座（6-2）连接且两者之间能相对轴向移动，转盘（3）具有径向的拨动杆（3-1）；转盘（3）的拨动杆（3-1）抵及第一挡件（8），则制动杆（6）处于第一旋转位，此时对缸体第一腔体（1-1）充气，停放活塞（5）和制动杆（6）均上行，实现充气缓解；当气缸排气使停放活塞（5）下行，活塞限位罩（5-1）的内顶壁（5-1b）与制动杆花键体（6-1）的顶面（6-1a）接触，停放活塞（5）带制动杆（6）下行，实现制动；转盘（3）的拨动杆（3-1）抵及第二挡件（9），即制动杆（6）处于第二旋转位，制动杆花键体（6-1）的上部能穿出限位罩（5-1）的花键槽（5-1a），制动杆（6）在制动杆弹簧（7）作用下上行，实现手动缓解。

2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆用停放制动装置，其特征在于：在充气缓解状态，活塞限位罩（5-1）的内顶壁（5-1b）与制动杆花键体（6-1）的顶面（6-1a）之间具在间隙（h）。

3.根据权利要求1所述的轨道交通车辆用停放制动装置，其特征在于：所述制动杆（6）的导座（6-2）的外径大于停放活塞（5）的限位罩（5-1）的外径。

4.根据权利要求1所述的轨道交通车辆用停放制动装置，其特征在于：所述制动杆（6）的花键体（6-1）的齿数至少为4个。

5.根据权利要求1所述的轨道交通车辆用停放制动装置，其特征在于：所述转盘（3）套在导座（6-2）上，导座（6-2）上设有导向键，转盘（3）上设有轴向导向槽，导向键与导向槽动配合。

6.根据权利要求1所述的轨道交通车辆用停放制动装置，其特征在于：所述转盘弹簧（10）一端连接在拨动杆（3-1）上，另一端连接在缸盖（4）上。

7.根据权利要求1所述的轨道交通车辆用停放制动装置，其特征在于：所述缸盖（4）上还设有用于手动缓解的拉索（11），拉索（11）的底端连接有推动件（12），由拉索（11）的推动件（12）带动拨动杆（3-1）摆动。

8.根据权利要求7所述的轨道交通车辆用停放制动装置，其特征在于：拉索（11）上套有手动缓解弹簧（13），手动缓解弹簧（13）的一端连接在缸盖（4）上，另一端连接在推动件（12）上。

9.一种权利要求8所述的轨道交通车辆用停放制动装置的手动缓解方法，方法如下：拉动拉索（11），推动件（12）推动拨动杆（3-1）抵及第二挡件（9），制动杆（6）随转盘（3）转动至第二旋转位，其花键体（6-1）与限位罩（5-1）的花键槽（5-1a）一致，停放活塞（5）在停放弹簧（2）的作用下运动至最低位，同时制动杆（6）在制动杆弹簧（7）的作用下向上运动至最高位，花键体（6-1）的上部穿出限位罩（5-1）的花键槽（5-1a），使原伸出缸体的制动杆（6）进入缸体，完成手动缓解。

10.根据权利要求9所述的轨道交通车辆用停放制动装置的手动缓解方法，其特征在于：松开拉索（11），推动件（12）在手动缓解弹簧（13）的作用下复位，接着对缸体的第一腔体充气，停放活塞（5）上升，使其限位罩（5-1）的花键槽（5-1a）脱离制动杆（6）的花键体（6-1），在转盘弹簧（10）的作用下，转盘（3）带动制动杆（6）回复至第一旋转位，此时恢复到充气缓解状态。

11.根据权利要求10所述的轨道交通车辆用停放制动装置的手动缓解方法，其特征在于：在充气缓解状态，活塞限位罩（5-1）的内顶壁（5-1b）与制动杆花键体（6-1）的顶面（6-1a）之间具在间隙（h）。