阅读说明：本技术 齿轨车辆用制动力平衡机构及装有该机构的带式制动装置 (Braking force balancing mechanism for rack-rail vehicle and belt brake device equipped with the same ) 是由 沈铭乾 艾正武 蒋廉华 吴世应 李�杰 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：一种齿轨车辆用制动力平衡机构,包括杠杆臂、弹簧、制动杆和制动带,还包括制动力平衡机构,所述弹簧、制动杆和制动带均设有两个；所述制动力平衡机构包括关节座和关节杆；所述关节座的一端与所述杠杆臂的一端铰接,另一端通过竖向的铰接件与所述关节杆的中部铰接；所述关节杆的两端分别与两个所述弹簧的一端连接；所述关节杆的两端分别与两个所述制动杆的一端转动连接,两个所述制动带分别与两个所述制动杆的另一端连接。由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明通过两组弹簧来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,再配合制动力平衡机构,保证两套制动力放大执行机构的制动力平衡输出。(A braking force balance mechanism for a rack rail vehicle comprises a lever arm, a spring, a brake rod and a brake belt, and further comprises two braking force balance mechanisms, wherein the two springs, the two brake rods and the two brake belts are arranged; the braking force balance mechanism comprises a joint seat and a joint rod; one end of the joint seat is hinged with one end of the lever arm, and the other end of the joint seat is hinged with the middle part of the joint rod through a vertical hinge piece; two ends of the joint rod are respectively connected with one ends of the two springs; two ends of the joint rod are respectively and rotatably connected with one end of each of the two brake rods, and the two brake belts are respectively connected with the other ends of the two brake rods. Due to the adoption of the technical scheme, compared with the prior art, the brake system provided by the invention has the advantages that the braking force required by braking is provided by the two groups of springs, the amplification, transmission and output of the braking force are carried out by the two brake rods and the two brake belts, and the balanced output of the braking force of the two sets of braking force amplification executing mechanisms is ensured by matching with the braking force balancing mechanism.)

齿轨车辆用制动力平衡机构及装有该机构的带式制动装置

技术领域

本发明涉及制动设备领域，具体涉及一种齿轨车辆用制动力平衡机构及装有该机构的带式制动装置。

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。针对上述问题，为了为齿轨车辆用带式制动装置提供足够的制动力矩以满足在超大坡道上的制动要求，需要采用双制动带的结构。此时，由于需要考虑双制动带结构的制动力平衡问题，因此亟待开发一种齿轨车辆用制动力平衡机构。

发明内容

为解决背景技术中双制动带结构的制动力平衡问题，本发明提供了一种齿轨车辆用制动力平衡机构，具体技术方案如下。

一种齿轨车辆用制动力平衡机构，包括杠杆臂、弹簧、制动杆和制动带，还包括制动力平衡机构，所述弹簧、制动杆和制动带均设有两个；所述制动力平衡机构包括关节座和关节杆；所述关节座的一端与所述杠杆臂的一端铰接，另一端与所述关节杆的中部铰接；所述关节杆的两端分别与两个所述弹簧的一端连接；所述关节杆的两端分别与两个所述制动杆的一端转动连接，两个所述制动带分别与两个所述制动杆的另一端连接。

由此，本发明通过两组弹簧来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，再配合制动力平衡机构，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。在弹簧与杠杆臂之间设置制动力平衡机构，当关节杆两端的弹簧拉力不平衡时，关节杆将会绕其中部的铰接件转动，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第一通孔，所述第一通孔内均设有调节螺杆，两个所述弹簧的一端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，所述关节杆的两端各设有一个方套，所述方套上开设有与所述第一通孔相匹配的第二通孔，所述调节螺杆的一端安装在所述第一通孔和所述第二通孔内，另一端与所述弹簧的一端连接。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种装有如上述齿轨车辆用制动力平衡机构的带式制动装置，包括上述齿轨车辆用制动力平衡机构以及制动鼓，两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，而是通过平行设置两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，由于配置了两个制动带，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，每一个所述制动杆的另一端均设有拐臂，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所述制动带的两端连接。

优选地，还包括转向架架构，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；所述弹簧的另一端固定安装在所述安装板上；所述杠杆臂靠近所述关节座的端部设有第一转动副，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，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，还包括缓解闸缸，所述缓解闸缸的一端与所述杠杆臂的另一端铰接，另一端安装在所述安装板上。缓解闸缸用来实现制动缓解。

由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本发明通过两组弹簧来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，再配合制动力平衡机构，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。在弹簧与杠杆臂之间设置制动力平衡机构，当关节杆两端的弹簧拉力不平衡时，关节杆将会绕其中部的铰接件转动，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为本发明一种齿轨车辆用制动力平衡机构的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明制动力平衡机构的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图4的A-A剖视图；

图6为本发明关节座的结构示意图；

图7为图6的B-B剖视图；

图8为本发明关节杆的结构示意图；

图9为图8的C-C剖视图；

图10为本发明方套的结构示意图；

图11为图10的D-D剖视图；

图12为本发明装有制动力平衡机构的带式制动装置的结构示意图。

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所示，一种齿轨车辆用制动力平衡机构，包括杠杆臂1、两个弹簧2、两个制动杆3、两个制动带4以及制动力平衡机构5。如图1和图3所示，所述制动力平衡机构5包括关节座51和关节杆52；所述关节座51的一端通过铰接件511与所述杠杆臂1的一端铰接，另一端通过竖向铰接件512与所述关节杆52的中部铰接。如图1所示，所述关节杆52的两端分别与两个所述弹簧2的一端连接，所述关节杆52的两端分别与两个所述制动杆3的一端转动连接。如图1和图2所示，所述制动杆3的另一端设有拐臂31，所述拐臂31的中部与所述制动杆3的另一端固定连接，所述拐臂31的两端分别与对应所述制动带4的两端连接。

如图1、图3、图6和图7所示，所述关节座51由两个T字型座体相对连接而成，两个座体的中部设有通孔，螺栓穿过该通孔从而将两个座体固定连接形成关节座51。座体的一端设有通孔，铰接件511配合该通孔，从而使关节座51的一端与杠杆臂1的一端铰接；座体的另一端设有盲孔，竖向铰接件512配合该盲孔，从而使关节座51的另一端与关节杆52的中部铰接。

如图1、图3、图8和图9所示，所述关节杆52的两端沿所述弹簧3的长度方向均开设有第一通孔521，关节杆52的两端还套设有方套522，方套522上开设有与所述第一通孔521相匹配的第二通孔523。如图1和图2所示，调节螺杆53的一端安装在所述第一通孔和所述第二通孔内，另一端与所述弹簧2的一端连接。

如图1和图12所示，一种装有如上述齿轨车辆用制动力平衡机构的带式制动装置，包括上述齿轨车辆用制动力平衡机构以及制动鼓6、缓解闸缸7和转向架架构；两个所述制动带4平行地套设在所述制动鼓6上；所述转向架架构包括安装板81和安装支座82，所述弹簧2的另一端固定安装在所述安装板81上，所述缓解闸缸7的一端与所述杠杆臂1的另一端铰接，另一端固定安装在所述安装板81上。所述安装支座82上设有第一铰接孔821和第二铰接孔822；所述杠杆臂1靠近所述关节座51的端部设有第一转动副，所述拐臂31与所述制动杆1的另一端的连接处设有第二转动副，所述第一转动副与所述第一铰接孔821转动连接，所述第二转动副与所述第二铰接孔822转动连接。

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。