一种空气制动装置、制动系统及凹底平车

技术领域

本发明涉及铁路运输技术领域，具体而言，涉及一种空气制动装置、制动系统及凹底平车。

背景技术

转向架是车辆最重要的组成部分之一，其结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全，高速列车在全世界各地的急速奔驰，现代城轨车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步发展息息相关。目前现有车辆在转向时，小底架和转向架之间形成一定角度，闸调器和连接拉杆容易与其它部件产生干涉造成损坏，影响车辆正常制动。

发明内容

本发明解决的问题是现有车辆转向时闸调器和连接拉杆与其它部件干涉影响车辆正常制动。

为解决上述问题，本发明提供一种空气制动装置，包括闸调器、杆端关节轴承和连接拉杆，所述杆端关节轴承的两端分别与所述闸调器的一端及所述连接拉杆的一端连接，所述杆端关节轴承适于以第一角度摆动以使所述闸调器与所述连接拉杆之间的角度可调。

本发明所述的空气制动装置，通过设置杆端关节轴承适于以第一角度摆动，有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性。

优选地，所述空气制动装置还包括与所述闸调器的另一端连接的第一制动杠杆，以及与所述第一制动杠杆连接的制动缸，所述第一制动杠杆包括依次连接的制动端、闸调部和固定端，所述制动端适于与所述制动缸连接，所述制动缸适于带动所述制动端往复运动，所述闸调部与所述闸调器连接并适于带动所述闸调器往复运动，所述固定端适于在所述制动端和所述闸调部往复运动时处于固定状态。

本发明所述的空气制动装置，通过设置第一制动杠杆进行制动，有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

优选地，所述第一角度的取值范围为-3°至3°。

本发明所述的空气制动装置，通过设置杆端关节轴承的摆动角度在-3°至3°范围内，一方面有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性，另一方面也保证了杆端关节轴承自身的稳定性。

优选地，所述空气制动装置还包括与所述制动缸连接的空气控制阀，所述制动缸为多个，所述空气控制阀适于带动多个所述制动缸制动。

本发明所述的空气制动装置，通过设置空气控制阀带动多个制动缸制动，能够实现多个车轮的制动，有效提高了制动效率，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

本发明还提供一种制动系统，包括如上任一项所述的空气制动装置，还包括与所述空气制动装置连接的基础制动装置，所述空气制动装置用于带动所述基础制动装置制动。

本发明所述的制动系统，通过具有摆动的杆端关节轴承的空气制动装置带动基础制动装置对车轮制动，有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性。

优选地，所述空气制动装置包括第二制动杠杆，所述第二制动杠杆与所述空气制动装置的连接拉杆连接，所述基础制动装置包括依次连接的上拉杆、第三制动杠杆、第一制动梁和第一闸瓦，所述上拉杆与所述空气制动装置的第二制动杠杆连接并适于在所述第二制动杠杆带动下往复运动，所述第一闸瓦位于所述第一制动梁的两端并适于锁紧车轮。

本发明所述的制动系统，通过设置依次连接的上拉杆、第三制动杠杆、第一制动梁和第一闸瓦，在第二制动杠杆带动下通过第一闸瓦锁紧车轮，有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

优选地，所述基础制动装置还包括依次连接的第一制动拉杆、第四制动杠杆、第二制动梁和第二闸瓦，所述第一制动拉杆与所述第三制动杠杆连接并适于在所述第三制动杠杆带动下往复运动。

本发明所述的制动系统，通过设置依次连接的第一制动拉杆、第四制动杠杆、第二制动梁和第二闸瓦，在第三制动杠杆带动下通过第二闸瓦锁紧车轮，有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

优选地，所述基础制动装置还包括依次连接的第二制动拉杆、第五制动杠杆、第三制动拉杆、第六制动杠杆、第三制动梁和第三闸瓦，所述第二制动拉杆与所述第四制动杠杆连接并适于在所述第四制动杠杆带动下往复运动。

本发明所述的制动系统，通过设置依次连接的第二制动拉杆、第五制动杠杆、第三制动拉杆、第六制动杠杆、第三制动梁和第三闸瓦，在第四制动杠杆带动下通过第三闸瓦锁紧车轮，有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

优选地，所述基础制动装置还包括与所述第六制动杠杆连接的固定支架，所述固定支架适于与转向架连接。

本发明所述的制动系统，通过设置与转向架连接的固定支架对第六制动杠杆的往复运动进行稳固，提高了第六制动杠杆制动及取消制动时往复运动的稳定性，提高了基础制动装置及车辆的稳定性。

本发明还提供一种凹底平车，包括如上任一项所述的制动系统。所述凹底平车与上述制动系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的空气制动装置的示意图；

图2为本发明实施例所述的制动缸、第一制动杠杆和闸调器的配合示意图；

图3为本发明实施例所述的基础制动装置的示意图。

附图标记说明：

1-储风缸；2-空气控制阀；3-制动缸；4-第一制动杠杆，41-制动端，42-闸调部，43-固定端；5-闸调器；6-杆端关节轴承；7-连接拉杆；8-第二制动杠杆；9-上拉杆；10-第三制动杠杆；11-第一制动拉杆；12-第一制动梁；13-第一闸瓦；14-第四制动杠杆；15-第二制动拉杆；16-第二制动梁；17-第二闸瓦；18-第五制动杠杆；19-第三制动拉杆；20-第六制动杠杆；21-第三制动梁；22-第三闸瓦；23-固定支架；100-车轮。

具体实施方式

铁路凹底平车一般用于运输长度、高度适中而宽度较大的货物，现已基本形成系列，目前载重120～180吨级凹底平车一般采用转向架+小底架+凹底架的三层结构，均采用两轴转向架或四轴转向架。当采用两轴转向架时由于轴重限制，车辆载重无法超过150吨，而采用四轴转向架时，车辆的轴重未得到充分利用。因此需设计装用三轴转向架的新型凹底平车，既能满足载重需要，又可充分利用转向架轴重。但目前既有三轴转向架多端轮单侧制动，转向架基础制动及与之相匹配的空气制动不能适应铁路高速运行的制动需要，因此设计本发明以解决上述问题。

在本发明说明书附图中，X正向表示“前”，X反向表示“后”，Y正向表示“右”，Y正向表示“左”。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供一种空气制动装置，包括闸调器5、杆端关节轴承6和连接拉杆7，所述杆端关节轴承6的两端分别与所述闸调器5的一端及所述连接拉杆7的一端连接，所述杆端关节轴承6适于以第一角度摆动以使所述闸调器5与所述连接拉杆7之间的角度可调。

具体地，在本实施例中，如图1所示，空气制动装置是用作列车减速或停止运行以保证行车安全的设备，包括依次连接的储风缸1、空气控制阀2、制动缸3、第一制动杠杆4、闸调器5、杆端关节轴承6、连接拉杆7和第二制动杠杆8，其中，储风缸1为空气制动装置提供空气动力，一般包括空气压缩机和总风缸，通过操作空气控制阀2，使得总风缸中的压缩空气通过储风缸1至制动缸3之间的制动管路进入制动缸3中实现制动，或将制动缸3中的压缩空气排出，实现缓解，在制动缸3中通入压缩空气进行制动时，通过第一制动杠杆4带动依次连接的闸调器5、杆端关节轴承6、连接拉杆7和第二制动杠杆8制动，进而实现对相应基础制动装置的制动，杆端关节轴承6的两端分别与闸调器5的一端及连接拉杆7的一端连接，杆端关节轴承6适于以第一角度摆动以使闸调器5与连接拉杆7之间的角度可调；通常，空气制动装置位于车辆小底架上，基础制动装置位于转向架上，当车辆通过曲线路段时，小底架和转向架之间形成一定角度，由于杆端关节轴承6适于以第一角度摆动，使得闸调器5与连接拉杆7能够在一定范围内摆动，有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性。

其中，杆端关节轴承6主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成，用于速度较低的摆动运动，则杆端关节轴承6以第一角度摆动体现为内圈的轴线与外圈的轴线产生偏移不再重合，两轴线之间的夹角即为杆端关节轴承6摆动的第一角度。

在本实施例中，通过设置杆端关节轴承适于以第一角度摆动，有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性。

可选地，所述空气制动装置还包括与所述闸调器5的另一端连接的第一制动杠杆4，以及与所述第一制动杠杆4连接的制动缸3，所述第一制动杠杆4包括依次连接的制动端41、闸调部42和固定端43，所述制动端41适于与所述制动缸3连接，所述制动缸3适于带动所述制动端41往复运动，所述闸调部42与所述闸调器5连接并适于带动所述闸调器5往复运动，所述固定端43适于在所述制动端41和所述闸调部42往复运动时处于固定状态。

具体地，在本实施例中，结合图1和图2所示，第一制动杠杆4包括依次固定连接的制动端41、闸调部42和固定端43，其中，制动缸3在带动第一制动杠杆4往复运动时，固定端43始终处于固定状态，制动端41由制动缸3内的活塞带动从而能够往复运动，制动端41在被制动缸3带动进行制动时，同步带动闸调部42制动，闸调部42与闸调器5连接并能够带动闸调器5往复运动进而依次实现闸调器5、杆端关节轴承6、连接拉杆7和第二制动杠杆8制动，进而实现对相应基础制动装置的制动。作为杠杆，第一制动杠杆4能够有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

在本实施例中，通过设置第一制动杠杆进行制动，有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

可选地，所述第一角度的取值范围为-3°至3°。

具体地，在本实施例中，杆端关节轴承6适于以第一角度摆动，第一角度的取值范围为-3°至3°，一般来说，车辆在行驶时，转弯角度不会过大，因此本实施例设置杆端关节轴承6的摆动角度在-3°至3°范围内，一方面有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性，另一方面也保证了杆端关节轴承6自身的稳定性。

在本实施例中，通过设置杆端关节轴承的摆动角度在-3°至3°范围内，一方面有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性，另一方面也保证了杆端关节轴承自身的稳定性。

可选地，所述空气制动装置还包括与所述制动缸3连接的空气控制阀2，所述制动缸3为多个，所述空气控制阀2适于带动多个所述制动缸3制动。

具体地，在本实施例中，空气制动装置还包括与制动缸3连接的空气控制阀2，制动缸3为多个，空气控制阀2适于带动多个制动缸3制动，例如制动缸3取为两个，一个空气控制阀2带动两个制动缸3制动，同时，一个制动缸3对应一个基础制动装置，而一个基础制动装置对应多处车轮的制动，因此仅通过一个空气控制阀2，能够实现多个车轮的制动，有效提高了制动效率，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

在本实施例中，通过设置空气控制阀带动多个制动缸制动，能够实现多个车轮的制动，有效提高了制动效率，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

本发明另一实施例提供一种制动系统，包括如上任一项所述的空气制动装置，还包括与所述空气制动装置连接的基础制动装置，所述空气制动装置用于带动所述基础制动装置制动。

具体地，在本实施例中，结合图1至图3所示，制动系统包括上述空气制动装置，以及与空气制动装置连接的基础制动装置，基础制动装置在空气制动装置带动下对相应车轮100制动，由于杆端关节轴承6适于以第一角度摆动，使得连接拉杆7能够在一定范围内摆动，有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性。

在本实施例中，通过具有摆动的杆端关节轴承的空气制动装置带动基础制动装置对车轮制动，有利于车辆转弯时制动力的传导，同时有效避免空气制动装置和基础制动装置的部件之间发生干涉，提高了空气制动装置及车辆的稳定性。

可选地，所述空气制动装置包括第二制动杠杆8，所述第二制动杠杆8与所述空气制动装置的连接拉杆7连接，所述基础制动装置包括依次连接的上拉杆9、第三制动杠杆10、第一制动梁12和第一闸瓦13，所述上拉杆9与所述第二制动杠杆8连接并适于在所述第二制动杠杆8带动下往复运动，所述第一闸瓦13位于所述第一制动梁12的两端并适于锁紧车轮100。

具体地，在本实施例中，空气制动装置包括第二制动杠杆8，结合图3所示，基础制动装置包括依次连接的上拉杆9、第三制动杠杆10、第一制动梁12和第一闸瓦13，其中，上拉杆9与空气制动装置的第二制动杠杆8连接并适于在第二制动杠杆8带动下往复运动，在上拉杆9制动时，依次带动第三制动杠杆10、第一制动梁12和第一闸瓦13对相应车轮100制动，具体方式为闸瓦13压紧车轮100踏面产生制动力，其中，闸瓦与车轮踏面接触产生摩擦，将列车动能转换为热能散入大气，达到列车减速或停止运行的部件，一般来说闸瓦按材质可分为铸铁闸瓦和合成闸瓦两类；作为杠杆，第三制动杠杆10能够有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

在本实施例中，通过设置依次连接的上拉杆、第三制动杠杆、第一制动梁和第一闸瓦，在第二制动杠杆带动下通过第一闸瓦锁紧车轮，有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

可选地，所述基础制动装置还包括依次连接的第一制动拉杆11、第四制动杠杆14、第二制动梁16和第二闸瓦17，所述第一制动拉杆11与所述第三制动杠杆10连接并适于在所述第三制动杠杆10带动下往复运动。

具体地，在本实施例中，结合图3所示，基础制动装置还包括依次连接的第一制动拉杆11、第四制动杠杆14、第二制动梁16和第二闸瓦17，其中，第一制动拉杆11与第三制动杠杆10连接并适于在第三制动杠杆10带动下往复运动，在第三制动杠杆10制动时，依次带动第一制动拉杆11、第四制动杠杆14、第二制动梁16和第二闸瓦17对相应车轮100制动；作为杠杆，第四制动杠杆14能够有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

在本实施例中，通过设置依次连接的第一制动拉杆、第四制动杠杆、第二制动梁和第二闸瓦，在第三制动杠杆带动下通过第二闸瓦锁紧车轮，有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

可选地，所述基础制动装置还包括依次连接的第二制动拉杆15、第五制动杠杆18、第三制动拉杆19、第六制动杠杆20、第三制动梁21和第三闸瓦22，所述第二制动拉杆15与所述第四制动杠杆14连接并适于在所述第四制动杠杆14带动下往复运动。

具体地，在本实施例中，基础制动装置还包括依次连接的第二制动拉杆15、第五制动杠杆18、第三制动拉杆19、第六制动杠杆20、第三制动梁21和第三闸瓦22，其中，第二制动拉杆15与第四制动杠杆14连接并适于在第四制动杠杆14带动下往复运动，在第四制动杠杆14制动时，依次带动第二制动拉杆15、第五制动杠杆18、第三制动拉杆19、第六制动杠杆20、第三制动梁21和第三闸瓦22制动对相应车轮100制动；作为杠杆，第五制动杠杆18和第六制动杠杆20能够有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

在本实施例中，通过设置依次连接的第二制动拉杆、第五制动杠杆、第三制动拉杆、第六制动杠杆、第三制动梁和第三闸瓦，在第四制动杠杆带动下通过第三闸瓦锁紧车轮，有效扩大制动倍率，有利于车辆转弯时制动力的传导，提高了空气制动装置及车辆的制动性能。

可选地，所述基础制动装置还包括与所述第六制动杠杆20连接的固定支架23，所述固定支架23适于与转向架连接。

具体地，在本实施例中，基础制动装置还包括与第六制动杠杆20连接的固定支架23，固定支架23适于与转向架连接，从而提高了第六制动杠杆20制动及取消制动时往复运动的稳定性，提高了基础制动装置及车辆的稳定性。

在本实施例中，通过设置与转向架连接的固定支架对第六制动杠杆的往复运动进行稳固，提高了第六制动杠杆制动及取消制动时往复运动的稳定性，提高了基础制动装置及车辆的稳定性。

本发明另一实施例提供一种凹底平车，包括如上任一项所述的制动系统。所述凹底平车与上述制动系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。