CN114738405A - 活塞复位机构及含有该活塞复位机构的制动缸 - Google Patents

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臧传相
吴青科
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Abstract

本发明的活塞复位机构，包括：复位弹簧、固定于制动缸内的弹簧座，复位弹簧为锥形弹簧，锥形弹簧的上端抵住楔形活塞的下底面，锥形弹簧的底部则受弹簧座支撑。其中，弹簧座通过螺栓固定于制动缸的箱体，弹簧座具有凸起，复位弹簧的底部紧箍于该凸起。锥形弹簧通过安装于箱体上的锥形弹簧座实现支承，并利用弹簧压缩弹力实现排气状态下楔形活塞的复位，弹簧座上增加圆柱凸起特征用于固定锥形弹簧。锥形弹簧可能够做到高压缩比，可实现基本压平，解决了制动过程中空间限制与楔形活塞行程之间的矛盾，且确保楔形活塞直上直下，满足楔形活塞有效复位的需求，并且制动缸设计可以更加紧凑。

Description

活塞复位机构及含有该活塞复位机构的制动缸
技术领域
本发明涉及轨道交通基础制动***用零部件技术领域，尤其是踏面制动单元产品。
背景技术
踏面制动单元制动缓解时，需要制动活塞复位至初始位置。制动活塞与制动缸、制动缸盖形成密封腔，通过对密封腔进行充气实现踏面制动功能。制动、缓解过程中，楔形活塞为垂直运动，十字轴与推力套筒为水平运动，受空间限制，制动活塞复位机构需要实现高压缩比，一般普通圆柱弹簧无法满足要求。
此外，现有制动缸活塞的复位弹簧底部均通过十字轴获得支撑（见中国实用新型专利CN2326493Y用于机车车辆的弹簧停车制动器），而在制动和缓解过程中，十字轴会发生横向移动，复位弹簧底部则随之移动，这使得弹簧压缩比无法设置得较高，制动缸的设计高度也受限，不能做得更紧凑，此外，复位弹簧底部不断移动，也会降低***的稳定性，严重时导致活塞复位困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺陷，提供一种制动缸活塞复位机构，解决制动缓解过程中楔形活塞主动复位的问题。
为达到本发明目的，本发明所提供的技术方案：活塞复位机构，包括设置于制动缸箱体内的楔形活塞和复位弹簧，所述复位弹簧为锥形弹簧，复位弹簧的上端抵住楔形活塞的下底面，其特征在于：制动缸箱体内固定有位于十字轴上方的弹簧座，复位弹簧的底部由所述弹簧座固定地支撑。
其中，所述十字轴移动过程与弹簧座之间保持有间隙，确保两者不发生干涉。
进一步的，所述复位弹簧为高压缩比的锥形弹簧，最高的压缩比为8.5%，压缩比=压缩后弹簧的高度/自由状态下弹簧的高度。
复位弹簧被压缩至极限状态时几乎呈扁平状。
此外，本发明还要求保护一种制动缸，其特征在于：具有前述的活塞复位机构。该制动缸，包括箱体、设置于箱体内可竖向滑动的楔形活塞、和位于楔形活塞下方的闸调器，所述闸调器具有横向设置的推力套筒和套设于推力套筒且由楔形活塞的楔形块驱动的十字轴。
进一步的，十字轴两侧设置有动圆柱滚子，箱体设置有位于圆柱滚子后方的静圆柱滚子，楔形活塞的楔形块***动圆柱滚子与静圆柱滚子之间的间隙。
锥形弹簧通过安装于箱体上的锥形弹簧座实现支承，并利用弹簧压缩弹力实现排气状态下楔形活塞的复位，弹簧座上增加圆柱凸起特征用于固定锥形弹簧。锥形弹簧可能够做到高压缩比，可实现基本压平，解决了制动过程中空间限制与楔形活塞行程之间的矛盾，且确保楔形活塞直上直下，满足楔形活塞有效复位的需求，并且制动缸设计可以更加紧凑。
附图说明
图1是设置有活塞复位机构的制动缸内部剖视图。
图2是制动缸内部示意图。
图中标号示意如下：
1-箱体；2-楔形活塞；3-制动缸盖；4-Y型密封圈；5-复位弹簧；6-弹簧座；7-十字轴；8-螺栓；9-推力套筒；10-静圆柱滚子；11-动圆柱滚子。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、图2所示，设置有本发明活塞复位机构的制动缸。制动缸包括箱体1、设置于箱体1内可竖向滑动的楔形活塞2、和位于楔形活塞2下方的闸调器，闸调器具有推力套筒9和套设于推力套筒9且由楔形活塞2的楔形块驱动的十字轴7。箱体1顶部的具有制动缸盖3，楔形活塞2与箱体1之间通过Y型密封圈4进行气密封。十字轴7两侧设置有动圆柱滚子11，箱体1设置有位于圆柱滚子11后方的静圆柱滚子10，所述楔形活塞2的楔形块***动圆柱滚子11与静圆柱滚子10之间的间隙。
活塞复位机构包括设置于制动缸箱体1内的楔形活塞2、复位弹簧5和位于十字轴7上方的弹簧座6，复位弹簧5为锥形弹簧，复位弹簧5的上端抵住楔形活塞2的下底面，复位弹簧5的底部由弹簧座6固定地支撑。
其中，弹簧座6通过螺栓8固定于制动缸的箱体1。十字轴7移动过程与弹簧座6之间保持有间隙，确保两者不发生干涉。如图1所示，弹簧座6中部具有向上的凸起，复位弹簧5的底部套设于该凸起，从而可以保证复位弹簧5底部固定，不再跟随十字轴移动，确保复位弹簧5的稳定姿态，从而能够设计更高压缩比的最锥形弹簧。本例中，复位弹簧5为高压缩比的锥形弹簧，最大压缩比为8.5%。本例中，复位弹簧5的压缩比范围为8.5%-56.5%，压缩比=压缩后弹簧的高度/自由状态下弹簧的高度复位弹簧5，被压缩至极限状态时几乎呈扁平状。
制动时，通过制动缸盖3上充气孔往制动缸盖3与楔形活塞2之间充气，楔形活塞2克服复位弹簧5弹力向下移动压缩复位弹簧5，并通过楔形活塞2上楔形块与动圆柱滚子11、静圆柱滚子10之间的配合，实现动圆柱滚子11与十字轴7以及与十字轴7固定安装的制动套筒9一起水平推出，实现制动。制动缓解时，制动缸排气，楔形活塞2受到复位弹簧5向上的弹力，实现向上移动复位。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种活塞复位机构，包括：设置于制动缸箱体（1）内的楔形活塞（2）和复位弹簧（5），所述复位弹簧（5）为锥形弹簧，复位弹簧（5）的上端抵住楔形活塞（2）的下底面，其特征在于：制动缸箱体（1）内固定有位于十字轴（7）上方的弹簧座（6），复位弹簧（5）的底部由所述弹簧座（6）固定地支撑。
2.根据权利要求1所述的活塞复位机构，其特征在于：所述十字轴（7）移动过程与弹簧座（6）之间保持有间隙。
3.根据权利要求1所述的活塞复位机构，其特征在于：所述弹簧座（6）中部具有向上的凸起，所述复位弹簧（5）的底部套设于该凸起。
4.根据权利要求1所述的活塞复位机构，其特征在于：所述复位弹簧（5）为高压缩比的锥形弹簧，压缩比范围为8.5%-56.5%，压缩比=压缩后弹簧的高度/自由状态下弹簧的高度。
5.根据权利要求1所述的活塞复位机构，其特征在于：所述复位弹簧（5）被压缩至极限状态时呈扁平状或几乎呈扁平状。
6.一种制动缸，其特征在于：具有如权利要求1-4任一项所述的活塞复位机构。
7.根据权利要求6所述的制动缸，其特征在于：包括箱体（1）、设置于箱体（1）内可竖向滑动的楔形活塞（2）、和位于楔形活塞（2）下方的闸调器，所述闸调器具有横向设置的推力套筒（9）和套设于推力套筒（9）且由楔形活塞（2）的楔形块驱动的十字轴（7）。
8.根据权利要求7所述的制动缸，其特征在于：所述楔形活塞（2）与箱体（1）之间通过Y型密封圈（4）进行气密封。
9.根据权利要求7所述的制动缸活塞复位机构，其特征在于：所述十字轴（7）两侧设置有动圆柱滚子（11），箱体（1）设置有位于圆柱滚子（11）后方的静圆柱滚子（10），所述楔形活塞（2）的楔形块***动圆柱滚子（11）与静圆柱滚子（10）之间的间隙。
10.根据权利要求7所述的制动缸活塞复位机构，其特征在于：所述箱体（1）顶部的具有制动缸盖（3）。
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