专利名称：气囊复位减速顶的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路站场使用的减速顶，属于铁路站场调速设备领域。
技术背景目前，公知的铁路减速顶是一种油气混合设备。在减速顶的滑动油缸中， 充有液压油和压縮氮气。这种减速顶工作时，都是以油气混合体作为工作介质 的，同时也都存在两个共同的问题。 一是当车轮刚刚压上减速顶的头部时，在 其内部压力上升的过程中，不可避免地有一个压縮氮气的过程。直到内部压力 达到压力阈的开启压力时才开始做功。损失的这一段做功行程，正是对车轮产 生制动力时力臂最大的一段，影响制动效果。二是气体的密封相对于液体要困 难得多，容易造成气体泄露，使减速顶早期失效。另外，公知的减速顶多数是用2组安装螺栓固定在钢轨腹部的，这种安装方式存在的问题是螺栓承受的剪切 力很大，容易造成安装螺栓折断，使减速顶失效。也有将减速顶的受力点放在 钢轨底部边缘的，这种方案对安装螺栓受力有改善，但造成钢轨受力不合理。 发明内容为了克服现有减速顶的上述缺点，本实用新型提出一种气囊复位式减速 顶。改变以油气混合体作为工作介质的设计方案，以全液压油作为工作介质， 用气囊作为复位动力与体积补偿，并置于滑动油缸的下腔。避免减速顶在做功 时压縮氮气的过程，使减速顶做功饱满，提高制动效果。另外在减速顶导向壳 体与钢轨接触部位增加定位卡，模拟钢轨接头夹板的连接方式，与钢轨外侧上 下两个斜面相吻合，使钢轨受力更合理，并消除安装螺栓承受的剪切力，避免 安装螺栓折断。本实用新型采用的技术方案是提供一种用气囊代替压縮氮气复位、并在 导向壳体上增加定位卡的减速顶。该减速顶由导向壳体总成和滑动油缸总成两大部分组成。导向壳体总成包括导向壳体、防尘圈、安装螺栓、螺母、弹垫、调整垫、 止冲销、止冲销密封圈、开口销及标牌。导向壳体用安装螺栓、螺母及弹垫固定在钢轨的中部。导向壳体上部设有 防尘圈，下部设有止冲销孔，与钢轨接触的部分带有减少安装螺栓受力的定位 卡。定位卡的上部与轨头斜面吻合，下部与轨底斜面吻合。滑动油缸总成插在 导向壳体中间的大孔中，止冲销插在壳体下部的小孔中，用开口销固定，止冲 销的一部分伸入止冲座上部，防止回程时活塞杆向上冲。滑动油缸总成包括油缸体、阀座、判速阀片、判速弹簧、活塞、密封环、 导向环、活塞杆、回程阀片、钢球及钢球座(或锥形阀体)、密封盖、压力阀外 弹簧、压力阀内弹簧、气囊、止冲座、弹性挡圈、橡胶密封圈及圆柱销。带有单向慢回程特性的减速顶，还包括回程阀体(取代回程阀片)、o形橡胶圈及限位销。在滑动油缸总成中，活塞及密封环将滑动油缸内的空间分为上下两个腔， 上腔完全充满液压油。内部带有压縮氮气的气囊装在下腔的活塞杆与油缸体之 间，气囊外也充满液压油。油缸体上端封闭并呈蘑菇形，下端有内螺纹及沟槽。 活塞的中间有通孔，上端开有一个环形槽，下端开有多个过油孔，与环形槽相 通。环形槽内安装判速弹簧。环形槽的内、外环端面兼作判速阀的密封面。外部圆周面开有2个环形槽，安装密封环和导向环。活塞杆的上部为空芯，上端 部内有螺纹，外有2个台阶。下端为实芯。阀座的上半部中心为多边形孔，该 孔即是压力油的通道，也是装配与拆卸用的扳子口。下半部中心为圆柱形过油 孔，与多边形孔相通。阀座的下端有外螺纹，与活塞杆上端的内螺纹连接。上 部还有两个台阶，上边的台阶给判速阀片限位，下边的台阶与活塞杆上的l个 台阶共同将活塞夹紧。回程阀片套在活塞杆上部的另一个台阶上。钢球及钢球座(或锥形阀体)和压力阀内、外弹簧均装在活塞杆的空腔内，钢球及钢球座(或 锥形阀体)的上部与阀座相接，下部与压力阀内、外弹簧相接。钢球及钢球座(或 锥形阀体)、阀座与压力阀内、外弹簧共同构成压力阀。密封盖安装在油缸体与 活塞杆之间，并分别用橡胶密封圈密封。油缸体的沟槽内安装弹性挡圈，防止 密封盖松动。止冲座根据需要可以制成台阶形或凹槽形。分别用于活塞杆转动 式的普通顶或不转动式的单向顶。本实用新型的有益效果是l.采用了气囊复位式结构，用气囊代替压缩氮 气来提供复位动力，并且气囊位于油缸的下腔，所以该减速顶可以完全避免工 作开始时压縮氮气的过程，做功行程得到充分利用，进而使制动功得到提高， 可以明显改善制动效果。同时避免了由于压縮氮气泄露而造成的设备失效，延 长一次性密封的使用寿命，减少维修工作量。这种减速顶生产装配及使用维修 时均不用充气打压设备。加工制造简单，使用维修方便。假设气囊损坏，泄露 的压縮氮气将自动移到油缸上腔，该减速顶仍可继续做功与复位。效果与普通 减速顶相同。2.导向壳体与钢轨接触部分带有定位卡，定位卡与轨头及轨底的 斜面直接接触，改善钢轨的受力状态，并将车轮对减速顶的冲击力直接传递给 钢轨，减少安装螺栓的受力，防止安装螺栓折断。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图l是气囊复位减速顶的总体图。图2是各个实施例共同的导向壳体总成剖视图。图3是气囊复位减速顶(实施例l)的滑动油缸总成剖视图。 图4是气囊复位减速顶(实施例2)的滑动油缸总成剖视图。 图5是气囊复位减速顶(实施例3)的滑动油缸总成剖视图。 图6是气囊复位减速顶(实施例3)的回程阀体的主视图。图7是气囊复位减速顶(实施例3)的回程阀体的俯视图。 图中l.导向壳体，2.防尘圈，3.安装螺栓，4.螺母，5.弹垫，6.调整 垫，7.止冲销，8.止冲销密封圈，9.开口销，IO.标牌，ll.油缸体，12.阀座， 13.判速阀片，14.判速弹簧，15.活塞，16.密封环，17.导向环，18.回程阀片， 19.钢球，20.钢球座，21.密封盖，22.压力阀外弹簧，23.压力阀内弹簧，24. 活塞杆，25.弹性圈，26.止冲座，27.圆柱销，28.弹性挡圈，29.活塞杆密封圈， 30.油缸密封圈，3L复位气囊，32.锥形阀体，33.回程阀体，34.0形橡胶圈， 35.限位销。 具体实施例l在图l所示的总体图中，气囊复位减速顶的滑动油缸总成插在导向壳体总 成中，导向壳体总成安装在钢轨上。在图2所示的导向壳体总成的剖视图中，导向壳体(1)的右端有两个内螺 纹孔，通过安装螺栓(3)、螺母(4)及弹簧垫圈(5)固定在钢轨上。导向壳体 (1)的上端有环形槽，槽内安装防尘圈(2),导向壳体(1)与轨头下颚斜面 接触的部位设有定位卡A，与轨底上部斜面接触的部位设有定位卡B。 A、 B定位 卡将车轮的冲击力直接传递给钢轨。导向壳体(1)的内腔底部有一凹槽，凹槽 内装有调整垫(6)。凹槽的左侧有一通孔，孔内安装止冲销(7)。止冲销(7) 与导向壳体之间装有止冲销密封圈(8)和开口销(9)。导向壳体(1)的外部 贴有表示减速顶性能的标牌(10)。在图3所示的滑动油缸总成的剖视图中，油缸体(11)的上端为蘑燕形， 工作时蘑菇头与车轮接触。密封盖(21)的外螺纹安装在油缸体(11)下端的 内螺纹中，弹性挡圈(28)安装在油缸体(11)下端的沟槽中。活塞杆(24) 的中部插在密封盖(21)中心的孔中，并通过活塞杆密封圈(29)密封。密封 盖(21)通过油缸密封圈(30)与油缸体进行密封。活塞杆(24)的上部为空芯结构，上端部有内螺纹，与阀座(12)的外螺纹配合，并通过阀座(12)下 部的台阶与活塞杆(24)上部的一个台阶将活塞(15)夹紧。活塞杆(24)的 另一个台阶将回程阀片(18)托住。活塞杆(24)的下部为实芯结构，下端通 过圆柱销(27)与止冲座(26)连接，防止滑动油缸回程时活塞杆随之向上冲 出。止冲座的圆周上套有防止圆柱销串出的弹性圈(25)。活塞(15)中间的通 孔安装阀座(12)，上端的环形槽内安装判速弹簧(14)。判速阀片(13)安装 在判速弹簧(14)和阀座(12)上部的台阶之间。回程阀片(18)安装在活塞(15)下面。密封环(16)和导向环(17)安装在活塞(15)外部的环形槽中。 压力阀外弹簧(22)和内弹簧(23)安装在活塞杆(24)中间的内孔中。钢球(19)和钢球座(20)安装在压力阀外弹簧(22)及压力阀内弹簧(23)与阀 座(12)之间。阀座(12)上半部的多边形内孔，兼作压力油的通道和装配与 拆卸用的扳子口。下半部的圆形过油孔与钢球(19)、钢球座(20)及压力阀外 弹簧(22)和内弹簧(23)共同组成压力阀。复位气囊(31)安装在滑动油缸 的下腔内。上下腔中均充满液压油。 具体实施例2图4所示的是实施例2的滑动油缸总成剖视图。在图4所示的实施例2中，减速顶结构与实施例1基本相同。只是将钢球(19) 和钢球座(20)更换为锥形阀体(32)，以改善压力阀的动态性能。 本实用新型的工作过程是这样的当车轮以一定的速度压上减速顶油缸体的蘑菇头时，油缸体开始向下运 动。这时如果车速低于设定的临界速度，判速阀片不关闭。缸体内上腔的液压 油通过活塞上部的环形槽和活塞下部的过油孔顺利流向下腔。减速顶只做很少 的阻力功。如果车速高于设定的临界速度，判速阀片迅速下降，将活塞上部的 环形槽封闭，阻断上下腔之间的液压油通道。这时油缸上腔的压力迅速升高，液压油通过阀座中心的过油孔，打开压力阀流向下腔。由于液压油流过压力阀 缝隙时做功发热，减速顶将车辆的动能转变为热能，对车辆进行减速。由于活 塞杆的存在，上下两腔液压油的横断面积不等，由上腔流到下腔多余的液压油 使气囊压縮，既补偿了上下两腔的容积差，又给油缸体的复位储存了能量。车轮经过减速顶后，油缸体在气囊压力的作用下向上运动，恢复到做功前 的位置。回程阀片的作用是降低油缸体的回程速度，以减少冲击。具体实施例3图5所示的是实施例3的滑动油缸总成剖视图。在图5所示的实施例3中，减速顶的基本结构与实施例l相同。只是将图3中 的回程阀片(18)更换为单向慢回程阀体(34)，并增加O形橡胶圈(33)及限 位销(35)，以增加减速顶的单向慢回程功能。同时取消弹性圈(25)，并将止 冲座(26)的台阶改为凹槽，利用止冲销(7)限制活塞杆(24)的旋转。减速顶的单向慢回程功能是这样实现的在图6所示的回程阀体主视图中，O形橡胶圈的内侧与回程阀体的U形槽接 触，外侧与油缸体接触。当油缸体在车轮作用下转动时，回程阀体会在0形橡胶 圈摩擦力的作用下随之旋转，而活塞杆由于受到止冲座(26)和止冲销(7)的 限制不能旋转，这个相对转动既可改变回程阀体上过油孔与活塞下部过油孔的 相对位置。在图6中，近似椭圆形的C孔通过限位销(35)限制回程阀体的旋转 角度。当回程阀体逆时针旋转时，较大的D孔与活塞下部的过油孔相通，较小的 E孔与活塞下部的过油孔不通，油缸体以正常的速度复位。当回程阀体顺时针旋 转时，较大的D孔与活塞下部的过油孔不通，较小的E孔与活塞下部的过油孔相 通，油缸体以较慢的速度复位。当减速顶以较慢的速度复位时，可使车辆以较 高的速度牵出时，减速顶不做功或少做功，既可避免或减少机车动力的浪费， 又可延长减速顶的使用寿命。
权利要求1.一种气囊复位减速顶，由导向壳体和滑动油缸两大部分组成，其特征是采用球形或锥形压力阀，分体式结构的活塞杆及活塞，利用阀座的外螺纹与活塞杆的内螺纹夹紧活塞，活塞上部带有环形槽，槽内安装判速弹簧，活塞下方安装复位气囊。利用带有压缩氮气的气囊作为减速顶的复位动力和油缸两腔的容积补偿。
2. 根据权利要求1所述的气囊复位减速顶，其特征是导向壳体与 钢轨接触部分带有直接传递车轮冲击力的定位卡。
3. 根据权利要求1所述的气囊复位减速顶，其特征是在活塞与复 位气囊之间安装有回程阀片或回程阀体，以改变减速顶的回程速度。
专利摘要一种用于铁路站场作为调速设备的气囊复位减速顶。由导向壳体和滑动油缸两部分组成。采用球形或锥形压力阀，分体式结构的活塞杆及活塞，利用阀座的外螺纹与活塞杆的内螺纹夹紧活塞。回程阀片直接安装在活塞杆的台阶上。在活塞下方安装自带压缩气体的复位气囊，其余空间充满液压油。做功时节省了氮气压缩过程，因而做功饱满，制动力大。生产及维修过程不用充气打压，使用中不会发生漏气故障。导向壳体与钢轨接触部分带有定位卡，车轮冲击力直接传递到钢轨，改善安装螺栓受力状态，避免螺栓折断。该减速顶结构合理，生产简单，安全可靠，维修方便。
文档编号B61K7/08GK201089464SQ20072001543
公开日2008年7月23日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年10月22日
发明者赵学清 申请人:赵学清