阅读说明：本技术 一种带式制动装置及装有该带式制动装置的齿轨车辆 (Belt type braking device and toothed rail vehicle with same ) 是由 沈铭乾 艾正武 方长征 蒋廉华 万建兵 刘德学 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：一种带式制动装置,包括制动鼓、制动带、弹簧、缓解闸缸和传动机构,所述制动带套设在所述制动鼓上,所述制动带通过所述传动机构与所述弹簧和缓解闸缸连接,所述制动带设有多个,多个所述制动带平行地套设在所述制动鼓上。由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明通过平行设置多个制动带来使得制动带宽度B增大,比压力降低,既满足了车辆在超大坡道上大制动力的需求,又不会占用过大的安装空间,缩小了整个带式制动装置的占用体积。另一方面,由于配置了多个制动带,因此不会因单根带宽过宽导致制动带不易与制动鼓紧密贴合,也不会影响摩擦副的散热。进一步地,本发明还通过在弹簧与所述杠杆臂之间设置平衡组件来实现弹簧输出力的平衡。(The utility model provides a belt braking device, includes brake drum, braking area, spring, alleviates brake cylinder and drive mechanism, the braking area cover is established on the brake drum, the braking area passes through drive mechanism with the spring is connected with alleviating brake cylinder, the braking area is equipped with a plurality ofly, and is a plurality of the braking area is established parallelly to the cover on the brake drum. Due to the adoption of the technical scheme, compared with the prior art, the width B of the braking belt is increased and the specific pressure is reduced by arranging a plurality of braking belts in parallel, so that the requirement of a vehicle on a large braking force on an oversized ramp is met, an overlarge installation space is not occupied, and the occupied volume of the whole belt type braking device is reduced. On the other hand, because a plurality of brake belts are arranged, the brake belts are not easy to be tightly attached to the brake drum due to the fact that the width of a single belt is too wide, and heat dissipation of the friction pair is not influenced. Further, the balance assembly is arranged between the spring and the lever arm to balance the output force of the spring.)

一种带式制动装置及装有该带式制动装置的齿轨车辆

技术领域

本发明涉及制动设备领域，具体涉及一种带式制动装置及装有该带式制动装置的齿轨车辆。

背景技术

国内城市轨道车辆采用的基础制动装置主要包括：踏面制动器、轮盘制动器、轴盘制动器、液压制动夹钳等，此类基础制动单元提供的制动力直接或间接作用于轮对上，最终通过轮轨之间的相互作用实现车辆的制动与停放。然而，现有轨道车辆受限于粘着制动力，不能无限制的提高制动力，无法满足车辆在超大坡道的制动需求。齿轨车辆通过齿轮盘与齿轨间的啮合传动，将制动力通过齿轮盘作用在齿轨上，有效克服轮轨关系不足，实现车辆在超大坡度上的制动、停放等功能。

现有带式制动装置主要应用于矿山机械、船舶锚机、卷扬机等设备上，为了防止这些机械设备在坡道等危险场合突然熄火，导致失去液压助力从而失去制动力的风险，这些机械设备一般采用常闭带式制动装置。常闭带式制动装置一般由压缩弹簧提供原始的制动力，当需要对制动装置进行应急释放时，一般通过人力操作手轮螺杆或液压千斤顶来克服压缩弹簧的作用力实现。授权公告号为CN100402406C的中国发明专利公开了一种“起重机常闭常开双功能制动器装置”，包括制动鼓、制动带、制动带Ⅰ、销轴、拐臂、弹簧、油缸等部件，通过弹簧来提供制动力，通过油缸克服弹簧的作用力来实现制动缓解，该结构既可以实现常闭式功能又可以实现常开式功能。

制动带的比压力需要满足：P＝2*Fmax/(D.B)≤[P]，式中：P——比压力；F——制动带变动张力，其取值范围为制动带最小张力F2变化到最大张力F1；D——制动鼓直径；B——制动带宽度；[P]——许用比压力。从上述公式可以看出，受限于比压力，制动鼓的直径和制动力需要满足一定的范围，而为了获得较大的制动力，可以通过增大制动鼓直径D或增大制动带宽度B来满足比压力要求。由于带宽过宽将不利于制动带与制动鼓紧密贴合，也不利于摩擦副的散热，因此现有带式制动装置一般不会通过增大制动带宽度B来满足比压力的要求，而是通过增大制动鼓直径来满足比压力的要求，从而导致结构庞大、需要占用较大的安装空间。

发明内容

为解决背景技术中现有带式制动装置结构庞大、需要占用较大的安装空间的问题，本发明提供了一种带式制动装置，具体技术方案如下。

一种带式制动装置，包括制动鼓、制动带、弹簧、缓解闸缸和传动机构，所述制动带套设在所述制动鼓上，所述制动带通过所述传动机构与所述弹簧和缓解闸缸连接，其特征在于：所述制动带设有多个，多个所述制动带平行地套设在所述制动鼓上。

由此，本发明摈弃了传统带式制动装置采用增大制动鼓直径来降低比压力的方法，而是通过平行设置多个制动带来使得制动带宽度B增大，比压力降低，既满足了车辆在超大坡道上大制动力的需求，又不会占用过大的安装空间，缩小了整个带式制动装置的占用体积。另一方面，由于配置了多个制动带，因此不会因单根带宽过宽导致制动带不易与制动鼓紧密贴合，也不会影响摩擦副的散热。

优选地，所述传动机构包括杠杆臂和制动杆，所述杠杆臂的一端设有第一铰接件，另一端设有第一转动副，所述第一铰接件与所述第一转动副之间设有第二铰接件；所述第一铰接件与所述缓解闸缸的一端连接，所述第二铰接件与所述弹簧的一端连接；所述制动杆设有多个，其数量与所述制动带的数量一致，多个所述制动杆的一端与所述弹簧的一端转动连接，另一端均设有拐臂，所述拐臂的中部与所述制动杆的另一端固定连接，所述拐臂的两端分别与对应的所述制动带的两端连接，所述拐臂与所述制动杆的另一端的连接处设有第二转动副。

本装置为常闭式带式制动装置，采用弹簧作为制动力的来源，采用缓解闸缸来提供制动力的缓解和制动力输出控制，从而满足齿轨车辆在超大坡道上的停放需求。制动时，弹簧压缩，使制动杆绕第二转动副顺时针旋转，带动拐臂顺时针旋转，将制动带拉紧从而提供制动力；制动缓解时，所述缓解闸缸伸长，推动杠杆臂绕第一转动副逆时针旋转，克服弹簧的拉力而将弹簧拉长，此时制动杆绕第二转动副逆时针旋转，带动拐臂逆时针旋转，使制动带放松从而缓解制动力。

优选地，所述弹簧设有两个，两个所述弹簧与所述杠杆臂之间设有平衡组件，所述平衡组件包括关节座和关节杆，所述关节座的一端与所述第二铰接件铰接，另一端竖向设有第三铰接件，所述关节杆的中部与所述第三铰接件铰接，所述关节杆的两端分别与两个所述弹簧的一端连接；所述关节杆的两端均与所述制动杆的一端转动连接。

通过增加弹簧的个数可以增加制动装置的制动力，但会带来弹簧拉力输出不平衡的问题。本发明通过在弹簧与所述杠杆臂之间设置平衡组件，当所述关节杆两端的弹簧拉力不平衡时，关节杆将会绕所述第三铰接件的轴心转动，从而实现弹簧输出力的平衡，同时制动杆也将联动实现制动力平衡传递与输出，保证制动缓解时闸片的间隙均等，并且结构紧凑，适应列车行走部有限的安装空间。另一方面，当闸片间隙不均等时，在弹簧的拉力作用下，通过平衡组件可进行闸片间隙的均等调节。

优选地，所述关节杆的两端沿所述弹簧的长度方向均开设有通孔，所述通孔内均设有调节螺杆，两个所述弹簧通过所述调节螺杆分别与所述关节杆的两端连接。通过调节螺杆可以实现对弹簧制动力输出大小的调节。

优选地，所述制动带设有两个，所述制动杆设有两个；两个所述制动杆的一端分别与所述关节杆的两端转动连接。

两组弹簧提供制动所需制动力，并通过两个制动杆和两个制动带进行制动力的放大、传递和输出，再配合所述平衡组件，保证两套制动力放大执行机构(双弹簧、双制动杆和双制动带)的制动力平衡输出。

优选地，所述缓解闸缸与所述杠杆臂之间还设有闸片间隙指示螺杆，所述闸片间隙指示螺杆的一端固定安装在所述缓解闸缸上，另一端设有定位销；所述杠杆臂的一端设有与所述定位销相配合的止挡头。

现有带式制动器均为开放式结构，其闸片间隙易于观察。本发明通过设置闸片间隙指示螺杆，使得本发明带式制动装置即使安装在例如齿轨转向架这类相对封闭狭小的空间内时，也可以直接方便地对闸片间隙进行观察和调节。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种安装有上述带式制动装置的齿轨车辆，包括转向架架构，所述转向架架构包括安装板和安装支座，所述安装支座上设有第一铰接孔和第二铰接孔；所述缓解闸缸的另一端以及所述弹簧的另一端均固定安装在所述安装板上，所述第一转动副与所述第一铰接孔转动连接，所述第二转动副与所述第二铰接孔转动连接。

由于轨道车辆的安装空间极其有限，制动鼓直径受到限制，无法通过增大制动鼓直径的方法来满足比压力的要求，上述带式制动装置采用并联双弹簧、双制动带、双制动杆的结构，通过增大制动带宽来满足比压力的要求，占用空间小，可以直接安装在现有的齿轨车辆的转向架架构上。

优选地，所述制动带与所述安装板之间还设有吊挂机构，所述吊挂机构包括吊挂弹簧以及安装在所述制动带上的吊耳，所述吊挂弹簧的一端分别与其相对应的所述吊耳连接，另一端均与所述安装板连接。

上述结构充分利用齿轨转向架上有限的空间，解决大制动包角引起的闸片间隙不均匀问题，以及因制动带自身重量导致部分闸片缓解时贴轮的问题，以及由于轨道交通装备走行部空间有限导致的安装问题。

优选地，所述制动带设有两个，所述吊挂机构包括两组吊挂弹簧以及分别安装在两个所述制动带上的两个吊耳。

优选地，所述吊挂机构还包括吊挂座，所述吊挂座的顶部与所述安装板固定连接；所述吊挂座和所述吊耳上均设有挂钩，所述吊挂弹簧的一端与所述吊挂座上的挂钩连接，另一端与所述吊耳上的挂钩连接；所述吊挂座的底部设有两个竖向的导向槽，两个所述吊耳分别嵌装在两个所述导向槽内。

吊耳和导向槽组成的滑动副可以防止两组平行的制动带在运动过程中左右相互窜动而产生干涉。

由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本发明通过平行设置多个制动带来使得制动带宽度B增大，比压力降低，既满足了车辆在超大坡道上大制动力的需求，又不会占用过大的安装空间，缩小了整个带式制动装置的占用体积。另一方面，由于配置了多个制动带，因此不会因单根带宽过宽导致制动带不易与制动鼓紧密贴合，也不会影响摩擦副的散热。进一步地，本发明通过在弹簧与所述杠杆臂之间设置平衡组件，当所述关节杆两端的弹簧拉力不平衡时，关节杆将会绕所述第三铰接件的轴心转动，从而实现弹簧输出力的平衡，同时制动杆也将联动实现制动力平衡传递与输出，保证制动缓解时闸片的间隙均等，并且结构紧凑，适应列车行走部有限的安装空间。另一方面，当闸片间隙不均等时，在弹簧的拉力作用下，通过平衡组件可进行闸片间隙的均等调节。

附图说明

图1为本发明带式制动装置与现有齿轨车辆的转向架架构的连接示意图；

图2为本发明带式制动装置的结构示意图；

图3为本发明带式制动装置的主视图；

图4为图3的俯视图；

图5为本发明带式制动装置中吊挂机构的结构示意图；

图6为本发明带式制动装置中平衡组件的结构示意图；

图7为本发明带式制动装置中制动带的结构示意图；

图8为本发明带式制动装置中制动杆的结构示意图；

图9为图8的A-A剖视图；

图10为本发明带式制动装置中弹簧的结构示意图；

图11为图10的B-B剖视图。

图中：制动鼓1、安装板2、第一螺栓21、安装支座22、第一铰接孔221、第二铰接孔222、制动带3、弹簧4、弹簧安装销41、缓解闸缸5、Y接头51、橡胶关节52、第二螺栓53、杠杆臂61、制动杆62、连接头63、安装套筒64、拐臂65、第一铰接件71、第二铰接件72、关节座81、关节杆82、调节螺杆821、第三铰接件83、闸片间隙指示螺杆9、第三螺栓91、定位销92、止挡头93、吊挂座10、第四螺栓101、导向槽102、吊挂弹簧11、吊耳12。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1和图4所示，一种带式制动装置，该装置可以直接安装在现有齿轨车辆的转向架架构上；所述转向架架构上设有安装孔，安装板2通过第一螺栓21和所述安装孔安装在所述转向架架构上。所述转向架架构包括安装支座22，所述安装支座22上设有第一铰接孔221和第二铰接孔222。

如图2和图3所示，所述带式制动装置包括制动鼓1、制动带3、弹簧4、缓解闸缸5和传动机构，所述制动带3共设有两个，两个所述制动带3平行地套设在所述制动鼓1上。

如图1-图4所示，所述传动机构包括杠杆臂61和制动杆62，所述杠杆臂61的一端设有第一铰接件71，另一端与所述第一铰接孔221铰接从而形成第一转动副。如图3和图4所示，所述缓解闸缸5上的Y接头51与所述第一铰接件71铰接，缓解闸缸5的端部CA安装座通过橡胶关节52固定在安装板2上，另一端的LB安装座通过第二螺栓53固定在所述转向架架构上的螺纹孔上。

如图4所示，所述第一铰接件71与所述第一铰接孔221之间设有第二铰接件72；所述弹簧4共设有两个，两个所述弹簧4与所述第二铰接件72之间设有平衡组件，所述平衡组件包括关节座81和关节杆82，所述关节座81的一端与所述第二铰接件72铰接，另一端竖向设有第三铰接件83，所述关节杆82的中部与所述第三铰接件83铰接，所述关节杆82的两端沿所述弹簧的长度方向均开设有通孔，所述通孔内均设有调节螺杆821，两个所述弹簧4通过所述调节螺杆821分别与所述关节杆82的两端连接，所述弹簧4的另一端通过弹簧安装销41安装在所述安装板2上。

如图2和图3所示，所述制动杆62设有两个；两个所述制动杆62的一端处的连接头63分别与所述关节杆82的两端转动连接，两个所述制动杆62的另一端均设有铰接孔，安装套筒64穿过两个铰接孔将两个所述制动杆62与所述第二铰接孔222转动连接，从而形成第二转动副。两个所述铰接孔处均安装有拐臂65，两个所述拐臂65的两端分别与两个所述制动带3的两端连接。

如图4所示，所述缓解闸缸5与所述杠杆臂61之间还设有闸片间隙指示螺杆9，所述闸片间隙指示螺杆9的一端通过第三螺栓91固定安装在所述缓解闸缸5上，另一端设有定位销92；所述杠杆臂61的一端设有与所述定位销92相配合的止挡头93。

如图3、图4和图5所示，所述制动带3与所述安装板2之间还设有吊挂机构，所述吊挂机构包括吊挂座10、两组吊挂弹簧11以及分别安装在两个所述制动带3上的两个吊耳12，所述吊挂座10的顶部通过第四螺栓101安装在所述安装板2上，所述吊挂座10和所述吊耳12上均设有挂钩，所述吊挂弹簧11的一端与所述吊挂座10上的挂钩连接，另一端与所述吊耳12上的挂钩连接；所述吊挂座10的底部设有两个竖向的导向槽102，两个所述吊耳12分别嵌装在两个所述导向槽102内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。