一种弹性套及锁紧机构的制作方法

本实用新型涉及制动设备领域，具体而言，涉及一种弹性套及锁紧机构。

背景技术：

铁道货车车辆制动系统中通常配置是一套制动缸，一套手制动机，制动缸完成行车制动(常用制动，紧急制动)，手制动机通常是在下列情况下停放时使用；车辆在运行过程中，如需在坡道停留时间较长，为防止制动缸漏泄发生自然缓解失去制动作用，此时需拧紧手制动机；坡道停车防止溜车事故，需拧紧手制动机。防止车辆被大风刮走，需拧紧手制动机。拧紧手制动机需要逐辆操作，特别是车辆运行中，几十上百辆车停在坡道上，要完成手制动操作，劳动强度极大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种弹性套，以改善现有的车辆在进行制动时劳动强度太大的问题。

本实用新型的目的在于提供一种锁紧机构，以改善现有的车辆在进行制动时劳动强度太大的问题。

本实用新型是这样实现的：

基于上述的第一目的，本实用新型提供了一种弹性套，所述弹性套的一端设置有多个锥面，多个所述锥面绕所述弹性套的轴心线间隔设置，多个所述锥面形成花瓣状，每个所述锥面的末端设置有第一凸起，所述第一凸起朝向所述弹性套的轴心线设置。

在本实施例的一种实施方式中：所述第一凸起沿所述弹性套的轴心线方向延伸，且所述弹性套沿远离所述锥面的方向延伸。

在本实施例的一种实施方式中：所述弹性套的内壁上设置有卡接槽，所述卡接槽沿所述弹性套的径向向外凹陷，所述卡接槽沿所述弹性套的轴心线延伸，且所述卡接槽的两端分别延伸至所述弹性套的两个端面。

在本实施例的一种实施方式中：所述卡接槽设置为多个，多个所述卡接槽绕所述弹性套的轴心线间隔设置。

在本实施例的一种实施方式中：所述卡接槽设置为6个。

在本实施例的一种实施方式中：所述弹性套的另一端设置有安装环，所述安装环的直径小于所述弹性套的直径，所述安装环上设置有螺纹。

在本实施例的一种实施方式中：所述安装环上设置有多个第二凸起，多个所述第二凸起绕所述安装环的轴心线间隔设置，所述第二凸起沿所述安装环的径向向外凸出所述安装环。

在本实施例的一种实施方式中：所述安装环上设置有缺口，所述缺口绕所述安装环的轴心线呈环形，所述缺口沿所述安装环的径向向内凹陷。

在本实施例的一种实施方式中：所述缺口与所述第二凸起间隔设置，且所述缺口位于所述第二凸起与所述弹性套之间。

基于上述的第二目的，本实用新型还提供了一种锁紧机构，包括棘轮组件和如上所述的弹性套，所述棘轮组件移动令多个所述锥面收缩或者张开。

与现有技术相比，本实用新型实现的有益效果是：

本实用新型提供的弹性套在尾部设置有多个可以进行收缩的锥面，在锥面上设置有第一凸起，在进行制动时，利用外力让锥面收缩可以让第一凸起抵接在活塞杆上，对活塞杆形成夹持力，起到防止活塞杆退回的目的，从而达到制动力保持的功能，极大的缓解了操作人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要实用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的铁道货车制动力保持装置在制动状态时的示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的铁道货车制动力保持装置在缓解状态时的示意图；

图3示出了本实用新型实施例1提供的缸座和缸体的连接示意图；

图4示出了本实用新型实施例1提供的活塞组件的示意图；

图5示出了本实用新型实施例1提供的活塞示意图；

图6示出了本实用新型实施例1提供的活塞的局部示意图；

图7示出了本实用新型实施例1提供的活塞杆的示意图；

图8示出了本实用新型实施例1提供的活塞杆的局部示意图；

图9示出了本实用新型实施例1提供的锁紧机构的示意图；

图10示出了本实用新型实施例1提供的前盖的示意图；

图11示出了本实用新型实施例1提供的停放活塞的示意图；

图12示出了本实用新型实施例1提供的卡紧组件的示意图；

图13示出了本实用新型实施例1提供的棘轮组件的示意图；

图14示出了本实用新型实施例1提供的棘轮的示意图；

图15示出了本实用新型实施例1提供的弹簧套的示意图；

图16示出了本实用新型实施例1提供的弹性套在第一视角的示意图；

图17示出了本实用新型实施例1提供的弹性套在第二视角的示意图。

图中：10-缸座；11-开口；

20-缸体；

30-前盖；31-第一段；32-第二段；

40-锁紧机构；41-进气管座；42-停放活塞；421-竖板；422-横板； 43-蓄能簧座；44-蓄能弹簧；45-腔室；46-弹性套；461-卡接槽；462- 安装环；463-锥面；47-棘轮组件；471-棘轮；4711-第一凸块；4712- 卡槽；472-复位弹簧；473-挡圈；474-弹簧套；4741第二凸块；-475- 弹簧座；476-斜楔；477-推力轴承；

50-活塞组件；51-活塞；511-安装部；512-卡接部；513-活塞密封圈；514-皮碗锁圈；515-导向带；52-活塞杆；521-推杆头座；522- 推杆；523-内孔；524-沟槽；525-斜面；

60-缓解弹簧；

70-卡紧组件；71-棘爪座；72-棘爪；73-弹性件；74-拉环；

80-空腔。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

参照图1至图17，本实施例提供一种铁道货车制动力保持装置，包括缸座10、活塞组件50、缸体20、前盖30、缓解弹簧60和锁紧机构40。

参阅图3，缸座10与缸体20和前盖30连接形成一个密封的空腔80，活塞组件50、缓解弹簧60和锁紧机构40安装于该空腔80 内，缸座10上设置有开口11，开口11与空腔80连通，活塞组件50 与缸体20滑动连接，活塞组件50可以在空腔80内做往复滑动，锁紧机构40用于固定活塞组件50，缓解弹簧60的两端分别与活塞组件50和锁紧机构40连接缓解弹簧60令活塞组件50和锁紧机构40 具有相互远离的趋势。

参阅图4至图8，活塞组件50包括活塞51、活塞密封圈513和活塞杆52，活塞51包括安装部511和卡接部512，卡接部512绕安装部511的周向设置，卡接部512上设置有密封槽，密封槽绕卡接部 512的轴心线呈环形，活塞密封圈513卡接于密封槽内，活塞杆52 与安装部511连接。卡接部512远离安装部511的一端与安装部511 的轴心线垂直设置。卡接部512远离安装部511的一端安装有导向带 515，导向带515绕制于卡接部512。卡接部512上还设置有皮碗锁圈514，皮碗锁圈514用于固定活塞密封圈513。

活塞杆52上设置有内孔523和推杆头座521，推杆头座521位于内孔523内，推杆头座521焊接于安装部511。内孔523沿活塞杆 52的轴心线方向延伸，且内孔523的直径沿活塞杆52的轴心线方向逐渐减小，推杆头座521位于内孔523直径较大的一端。推杆头座521的直径大于内孔523的最小直径。内孔523的两端分别延伸至活塞杆52的两端。活塞杆52上设置有推杆522，推杆522从内孔523 较小的一端插入活塞杆52，且推杆522位于内孔523内的一端与推杆头座521连接。推杆522的长度大于活塞杆52的长度。

活塞杆52上设置有多个沟槽524，多个沟槽524沿活塞杆52的轴心线方向间隔设置，沟槽524绕活塞杆52的轴心线呈环形。沟槽 524靠近推杆头座521的一侧的侧壁设置有斜面525，斜面525令沟槽524的宽度沿其凹陷方向逐渐减小。沟槽524的最小宽度大于相邻的两个沟槽524之间的距离。沟槽524的区域小于活塞杆52的长度的一半。

参阅图9，锁紧机构40包括前盖30、进气管座41、蓄能弹簧44、蓄能簧座43、停放活塞42、棘轮组件47和弹性套46，蓄能簧座43 安装于前盖30，停放活塞42与前盖30滑动连接，蓄能弹簧44安装于蓄能簧座43与停放活塞42之间，蓄能弹簧44令蓄能簧座43和停放活塞42具有相对远离的趋势，停放活塞42与前盖30之间形成一个腔室45，进气管座41的输出端与腔室45连通，棘轮组件47与停放活塞42连接，且棘轮组件47可以随停放活塞42一起移动，弹性套46的一端设置有多个锥面463，多个锥面463绕弹性套46的轴心线设置，棘轮组件47移动令多个锥面463收缩或者张开。

参阅图10和图11，前盖30包括第一段31和第二段32，第一段31形成一个安装孔，停放活塞42沿安装孔的轴心线相对于前盖 30滑动，第二段32位于第一段31的端部，且第二段32沿第一段31 的径向向内延伸；停放活塞42包括横板422和竖板421，横板422 与棘轮组件47连接，蓄能弹簧44抵接于竖板421，竖板421远离横板422的一端抵接于第一段31，且竖板421与第一段31之间安装有密封圈，第二段32远离第一段31的一端抵接于横板422，横板422 与第二段32之间也设置有密封圈。

参阅图12，前盖30上设置有卡紧组件70，卡紧组件70包括棘爪座71、棘爪72、弹性件和拉环74，棘爪座71安装于前盖30，棘爪72与棘爪座71滑动连接，棘爪72沿前盖30的径向相对于棘爪座 71滑动，棘爪72的一端卡入卡槽4712内，弹性件安装于棘爪座71 和棘爪72之间，弹性件令棘爪72具有朝向卡槽4712移动的趋势，拉环74安装于棘爪72的另一端。

气压锁紧机构40还包括挡圈473，挡圈473的外圈卡接于前盖 30，挡圈473的内圈卡接于弹性套46，且蓄能簧座43位于挡圈473 与蓄能弹簧44之间。

参阅图13和图14，棘轮组件47包括棘轮471、复位弹簧472、弹簧套474、弹簧座475、斜楔476和两个挡圈473，棘轮471设置有第一凸块4711和通孔，第一凸块4711位于通孔内，且第一凸块 4711绕通孔的轴心线呈环形，挡圈473安装于通孔内，挡圈473与通孔同轴设置，两个挡圈473分别位于第一凸块4711的两侧，且挡圈473与第一凸块4711间隔设置，弹簧座475呈环形，且弹簧座475 位于复位弹簧472和挡圈473之间，复位弹簧472的一端抵接于弹簧座475，复位弹簧472的另一端抵接于弹簧套474，复位弹簧472令弹簧座475抵接于挡圈473，复位弹簧472令弹簧套474具有朝向第一凸块4711移动的趋势，斜楔476和弹簧套474分别位于第一凸块 4711的两侧，斜楔476与棘轮471同轴设置，且斜楔476的内径沿远离第一凸块4711的方向逐渐增大，两个挡圈473分别将弹簧座475 和斜楔476卡在通孔内。

其中，第一凸块4711将通孔分为两部分，通孔用于安装弹簧套 474的一端的长度大于或者等于另一端的长度。

斜楔476与棘轮471转动连接，斜楔476沿其轴心线相对于棘轮471转动。棘轮组件47还包括两个推力轴承477，两个推力轴承 477分别安装于斜楔476的两端，斜楔476通过推力轴承477与棘轮 471连接。

参阅图15，弹簧套474上设置有第二凸块4741，第二凸块4741 位于弹簧套474的一端，第二凸块4741沿弹簧套474的径向向外凸出弹簧套474，弹簧套474设置有第二凸块4741的一端朝向第一凸块4711设置，复位弹簧472套设于弹簧套474，复位弹簧472的一端抵接于挡圈473，复位弹簧472的另一端抵接于第二凸块4741。在组装前，第二凸块4741在复位弹簧472的作用下抵接在第一凸块 4711上。

弹簧套474的长度大于第一凸块4711与挡圈473之间的距离。弹簧座475的外径与棘轮471的内径相等，且弹簧座475的内径与弹簧套474的外径相等。第二凸块4741的外径小于棘轮471的内径，且第二凸块4741的外径大于第一凸块4711的内径。弹簧套474靠近第二凸块4741的一端的内径大于弹簧套474另一端的内径。复位弹簧472为呈压缩状态的弹簧。

参阅图14，棘轮471的上设置有多个卡槽4712，多个卡槽4712 绕通孔的轴心线间隔设置，卡槽4712的一端延伸至棘轮471的端面，且卡槽4712位于棘轮471远离弹簧套474的一端。卡槽4712包括两个侧壁，一个侧壁经过棘轮471的轴心线，另一个侧壁倾斜设置，令卡槽4712的宽度沿其凹陷方向逐渐减小。这样，当有东西卡入卡槽 4712后，棘轮471只能沿一个方向转动。

棘轮471的另一端的外周面上设置有非自锁梯形外螺纹，外螺纹的中心线与弹簧套474与棘轮471之间相对移动的方向平行，停放活塞42上设置有与非自锁梯形外螺纹相配合的内螺纹，停放活塞42 螺接与棘轮471。棘轮471正向转动时，棘轮471与停放活塞42相向移动，棘轮471反向转动时，棘轮471与停放活塞42相互远离，卡槽4712包括两个侧壁，一个侧壁经过棘轮471的轴心线，另一个侧壁倾斜设置，令卡槽4712的宽度沿其凹陷方向逐渐减小，在棘轮 471正向转动的方向上，卡槽4712靠前的侧壁倾斜设置。在本实施例中，以图中从右往左看的顺时针方向为正向，以图中从右往左看的逆时针方向为反向。

参阅图16和图17，弹性套46的一端设置有多个锥面463，多个锥面463绕弹性套46的轴心线间隔设置，多个锥面463形成花瓣状，每个锥面463的末端设置有第一凸起，第一凸起朝向弹性套46的轴心线设置。第一凸起沿弹性套46的轴心线方向延伸，且弹性套46 沿远离锥面463的方向延伸。

弹性套46的内壁上设置有卡接槽461，卡接槽461沿弹性套46 的径向向外凹陷，卡接槽461沿弹性套46的轴心线延伸，且卡接槽 461的两端分别延伸至弹性套46的两个端面。卡接槽461设置为多个，多个卡接槽461绕弹性套46的轴心线间隔设置。卡接槽461设置为6个。

弹性套46的另一端设置有安装环462，安装环462的直径小于弹性套46的直径，安装环462上设置有螺纹。安装环462上设置有多个第二凸起，多个第二凸起绕安装环462的轴心线间隔设置，第二凸起沿安装环462的径向向外凸出安装环462。安装环462上设置有缺口，缺口绕安装环462的轴心线呈环形，缺口沿安装环462的径向向内凹陷。缺口与第二凸起间隔设置，且缺口位于第二凸起与弹性套 46之间。

本实施例提供的铁道货车制动力保持装置的结构和安装方式是这样的：

活塞组件50中推杆头座521从活塞杆52的内孔523大端放入，但不能从小端窜出。活塞杆52与活塞51焊接相连，导向带515安装在活塞51的外圆上，密封圈安装在活塞51的沟槽524中，皮碗锁圈 514将密封圈锁固在活塞51上。特别的是活塞杆52外圆周有环状沟槽524，制动力保持时锁紧机构40中的弹性套46挡住该凸起，防止活塞杆52后退，实现锁紧。

活塞杆52也可以没有凸起，而是光杆，通过增大摩擦力(增大蓄能簧的作用力)也能将活塞杆52夹持不动，起到停放的作用。

锁紧机构40通过6个螺栓与缸座10相连。进气管座41焊接在前盖30上，列车管的压力空气通过进气管座41的小孔进入停放活塞 42右侧，是锁紧机构40的动作信号。前盖30处安装密封圈，与停放活塞42上的密封圈共同完成停放活塞42右侧腔室45的密封，该腔室45称为停放缸腔室45。

蓄能簧座43与前盖30螺纹连接，将蓄能簧压在停放活塞42的左侧，前盖30处安装挡圈473，防止蓄能簧座43旋转退出。限位套穿在停放活塞42上，限制蓄能簧的压缩量。

停放活塞42内圆为非自锁梯形螺纹，与棘轮组件47中的棘轮 471的螺纹啮合。

棘轮组件47中，安装时复原弹簧套474被弹簧套474挡住，组装前被复原弹簧压在棘轮471上，复位弹簧472座被挡圈473挡住。斜楔476安装在棘轮471的右边，斜楔476两边分别安装推力轴承 477,并用孔用挡圈473挡住。

斜楔476内表面与弹性套46的锥面463配合，斜楔476将受到轴向力转化为径向力并放大，放大倍率由斜楔476的锥角确定，该径向力促进弹性套46径向收拢。

棘轮471外圆为非自锁梯形螺纹，与停放活塞42的螺纹啮合，在另一端头外圆有齿，面向棘轮471方向，棘轮471能够逆时针转动，表现为棘轮471相对活塞51向右伸出，顺时针由于有棘爪72的阻挡，无法转动。

弹性套46穿过棘轮组件47与蓄能簧座43螺纹连接，通过专用工具卡住弹性套466个卡槽4712转动，挡圈473防止弹性套46旋转退出。弹性套46环状凸起支撑活塞杆52，防止活塞杆52搭头，弹性套46凸起在停放(制动力保持)时卡住活塞杆52，形成停放制动(制动力保持)。弹性套46呈花瓣式，锥面463受到径向力后会向径向收拢。

弹性套46也可以将凸起增长，通过增大蓄能簧的作用力，增大弹性套46与光活塞杆52的夹持力，起到阻止活塞杆52回退的目的，达到停放的功能。

铁道货车制动力保持装置的制动方式为，压力空气进入活塞组件50的左侧，推动活塞51向制动方向(向右)运动，制动力通过推杆头座521推动推杆522，推杆522推动基础制动装置产生制动力。

本实施例中铁道货车制动力保持装置的工作原理为：

(1)充气解锁状态：

列车在行驶过程中，列车管的压力空气通过进气管座41充入停放活塞42右侧，压缩蓄能弹簧44，直到限位套限位，停放活塞42 不再向左运动，棘轮471在复位弹簧472的作用下向左运动，带动斜楔476向左运动，直到棘轮471接触蓄能簧座43，锁紧机构40处于解锁状态，此时活塞杆52可以移动。

(2)排气锁止状态：

列车制动时，列车管空气压力降低，与之相连的停放活塞42的右侧的压力降低，当压力空气作用在停放活塞42上的力不足以平衡蓄能簧的作用力时，蓄能簧推动停放活塞42向右运动，停放活塞42 通过螺纹啮合推动棘轮471向右运动，由于啮合螺纹为非自锁螺纹，棘轮471会有正向转动的趋势，但棘轮471外周的卡槽4712受棘爪 72的限制，无法正向转动，棘轮471此时只能随停放活塞42一起向右移动。棘轮471向右移动的过程中，推动轴承和推动斜楔476向右运动，斜楔476的内表面与弹性套46的锥面463贴合，在蓄能弹簧44的作用下，弹性套46径向收拢，卡住活塞杆52，并抵在活塞杆 52的沟槽524处，活塞杆52就不能回退。即使活塞51左侧的压力空气漏泄完，活塞杆52也能在蓄能簧的作用下保持在制动位置。

当列车缓解时，腔室45内的空气压力升高，推动停放活塞42 向左运动，直到限位套挡住不能继续，同时棘轮471带动斜楔476 回退，完成锁紧机构40的解锁。

(2)手动解锁状态：

锁紧机构40除了充气解锁外，也可以手动解锁。当没有压力空气充入停放缸腔室45(停放活塞42右侧)又需要解锁时，拉动拉环 74，棘爪72离开棘轮471的卡槽4712，棘轮471在复位弹簧472的作用下正向转动，并且向左运动，带动斜楔476向左运动，弹性套 46锥面463的轴向力消失，弹性套46复原，弹性套46脱开活塞杆 52，活塞杆52在缓解弹簧60的作用下回退，直到活塞51接触缸座 10。在此过程中，停放活塞42右移，直到接触到前盖30，完成锁紧机构40解锁。

综上所述，本实用新型提供的铁道货车制动力保持装置，在车辆发生制动作用后，利用列车管压力下降作为信号，通过一套锁紧机构，缸体内活塞不能回位，制动力一直保持，甚至缸体内压力空气漏泄为零的情况下，制动力依然一直保持，并且制动力保持是自动的。当需要缓解时，进气管座充气，锁紧机构解锁，保持力消失，制动缸缓解。当列车管不能充气时也可通过释放拉环，解锁锁紧机构，实现制动缸缓解。

另外，现有的铁道货车车辆制动缸活塞绝大部分是铸铁活塞，重量重，组装劳动强度大，特别是在各车辆段检修制动缸时，由于是在车下作业，作业空间狭窄，劳动强度更大。本实用新型中的活塞可以是采用7mm的钢板冲压，活塞组件重量较原有铸铁活塞可以下降 42％(305×254型制动缸)。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。