专利名称：铁道货车脱轨自动制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁道货车紧急制动装置，具体地指一种铁道货车脱轨自动制动装置。
背景技术：
目前，国内新造铁道货车上大多安装有脱轨自动制动装置，其作用是及时准确地检测车辆脱轨信号，并自动激发列车产生紧急制动，从而减少列车脱轨损失，避免列车脱轨事故进一步扩大，在保障铁路运输安全方面发挥着重要作用。现已装车的脱轨自动制动装置，主要由制动阀杆、作用杆、阀体、环形弹片、锁紧螺母、顶梁组成和拉环等部件组成，作用杆安装在阀体中并通过环形弹片、锁紧螺母相对定位，制动阀杆安装在作用杆的顶部侧孔中，制动阀杆上的盲孔与列车管中的压缩空气相通，顶梁组成包括调节杆、顶梁和限位筒，拉环通过限位筒与顶梁相连，顶梁中部通过调节杆与作用杆螺纹连接，拉环和顶梁将货车车轴包围在其中。在铁道货车因故脱轨时，拉环或顶梁与货车车轴生产接触，其作用力通过调节杆、作用杆传递给制动阀杆，并使制动阀杆折断， 从而打通列车管与大气的通路，利用列车减压制动的原理，自动促使列车产生紧急制动。然而，上述脱轨自动制动装置在铁道货车上运用一段时间后，暴露出以下缺陷其一，间隙调整困难，安装适应性差。为了保证使用安全及作用灵敏，脱轨自动制动装置中的拉环、顶梁与转向架中的货车车轴必须保持合理的间隙。现有脱轨自动制动装置中采用旋转顶梁来调整该间隙，而顶梁长度约395_，拉环、顶梁连接后环抱货车车轴，为了调整该间隙必须将拉环卸下，操作人员劳动强度大，工作效率低。此外，旋转长度约395mm的顶梁时，易与部分货车车型上的其它部件形成干涉，如钩托板、鱼腹中梁翼边等，在这种状况下调整间隙必须将整个脱轨自动制动装置从安装座上卸下来，因而其间隙调整的难度更大，尤其在下部空间狭小的货车上。其二，拉环防误装性能差。为了适应铁道货车不同的空、重车挠度差，根据装车的实际情况，一般需要配备三种不同长度的拉环。而现有脱轨自动制动装置中，三种拉环的外观、长度极为相近，仅依靠表面漆的颜色区分，而表面漆在长期使用过程中损毁、不清现象严重，故实际装配时极易形成误装，一旦误装将大幅降低其在使用过程中的可靠性，甚至干扰铁道货车的正常运行。而重新装配也需要花费大量人力物力，仍然存在劳动强度大，工作效率低的不足。同样，由于三种拉环不易区分，也给操作人员的维护、维修、更换等工作带来了很大的不便。其三，锁紧螺母防松不可靠。现有脱轨自动制动装置中，锁紧螺母采用涂覆螺纹锁固胶来防止其松动，但存在长期使用后螺纹锁固胶老化、失效的可能，导致脱轨自动制动装置的可靠性变差，误制动的可能性增大，从而给铁道货车的正常运行带来安全隐患。其四，配件防盗性差。现有脱轨自动制动装置中，拉环与顶梁两端限位筒之间通过连接销可拆卸式连接，通过开口销防止连接销从拉环与限位筒侧孔中退出。这样的连接结构不仅牢靠性差、在铁道货车运行过程中容易自行脱落，而且也容易被人为拆除、防盗性差、难以保证配件在使用中的完整性。
其五，关键零部件易锈蚀。现有脱轨自动制动装置中，其制动阀杆、作用杆、调节杆和锁紧螺母等关键部件的表面仅采用普通镀锌层处理，而普通镀锌层很难满足铁道货车长期在日晒雨淋恶劣环境中的防腐蚀性要求，导致其维护检修周期变短，使用寿命降低。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述现有技术存在的问题，提供一种安装适应性好、调整方便快捷、工作稳定可靠、使用寿命长的铁道货车脱轨自动制动装置。为实现上述目的，本发明所设计的铁道货车脱轨自动制动装置，包括制动阀杆、作用杆、阀体、环形弹片、锁紧螺母、顶梁组成和拉环；所述作用杆通过连接键可轴向移动地安装在阀体的纵向内孔中，所述制动阀杆同时穿插在阀体和作用杆的顶部侧孔中，所述环形弹片套装在作用杆的外圆周上部凸肩处和下部螺纹处、且其外边缘与阀体的内壁上下承台搭接配合，所述锁紧螺母与作用杆的下部螺纹连接，从而将环形弹片紧固在阀体的上下承台上；
·
所述顶梁组成包括调节杆、顶梁和限位筒，所述调节杆的下端与顶梁的中部垂直相连，所述限位筒固定在顶梁的两端，所述拉环的两端穿插在限位筒的轴向通孔中、并通过同时穿过限位筒和拉环端部侧孔的连接销相连；其特殊之处在于所述作用杆的轴向通孔中设置有轴向限位的内套筒，所述调节杆的上端伸入到内套筒中与其螺纹配合，所述内套筒转动时可带动调节杆相对于作用杆轴向移动，从而在顶梁不转动的状况下，快捷方便地实现拉环、顶梁与货车车轴之间的间隙调
難
iF. O作为优选方案，所述顶梁组成按其限位筒侧孔开设方向的不同分为三种规格，分别对应于限位筒侧孔轴心线与顶梁中心线夹角0°、45°和90°的状况；所述拉环也分为不同长度的三种规格，其端部侧孔的开设方向与所述顶梁组成上限位筒侧孔的开设方向
--对应。这样，通过顶梁组成与拉环在结构上简单的一一对应，可有效避免人为因素造成的误装，提闻装配效率。进一步地，所述锁紧螺母处设置有锁紧销，所述锁紧螺母的端部沿周向均布有多个开口槽，所述锁紧销同时穿插在开口槽、内套筒的下端侧孔和作用杆的底部侧孔中，所述锁紧销的尾部侧孔中铆接有锁紧销沉头铆钉。进一步地，所述连接销为圆销，所述连接销的尾部侧孔中铆接有连接销沉头铆钉。所述锁紧销沉头铆钉和连接销沉头铆钉装配好后，可以沉入到对应的锁紧销和连接销尾部侧孔边缘处的倒角中，增加锁紧销和连接销的拆卸难度，从而有效提高脱轨自动制动装置的防盗性能。更进一步地，所述制动阀杆、作用杆、内套筒、环形弹片、调节杆和锁紧螺母的表面均覆盖有锌铬涂镀层。由于锌铬涂镀层具有极好的耐磨性和耐蚀性，故可以大幅提高这些部件的使用寿命，降低部件维护检修成本。与现有的铁道货车脱轨自动制动装置相比，本发明具有如下几方面的优点其一、利用丝杠原理，通过旋转内套筒带动调节杆上下移动来调整顶梁和拉环与货车车轴之间的安装间隙，其旋转半径小，既无需拆卸拉环，也无需转动顶梁，有效避免了长度较大的顶梁转动时易与货车上其它部件相干涉的缺陷，不仅提高了装置安装便捷程度，而且降低了操作人员的劳动强度，同时可方便制造与检修。其二，通过限位筒侧孔开设方向的不同将顶梁组成分为三种规格，并与三种不同长度的拉环的端部侧孔一一对应，其结构简单、识别容易、操作便捷，有效杜绝了拉环与顶梁组成在结构上的误装配，增加了装置使用的可靠性及检修维护的方便性，可确保铁道货车在正常运行时安全可靠，在脱轨制动时作用灵敏迅速。其三，采用同时穿过锁紧螺母开口槽、内套筒下端侧孔和作用杆底部侧孔的锁紧销实现关键部件的机械防松，有效克服了现有装置中螺纹锁固胶易老化、失效的隐患，避免了误制动的发生，确保了铁道货车正常运行。其四，通过锁紧销沉头铆钉和连接销沉头铆钉取代传统的开口销，一方面可有效阻止锁紧销、连接销从相应的锁紧螺母、拉环中脱出，另一方面可增大人为拆卸的难度，从而提高配件的防盗性能，保证配件在运用中的完整性，进而提高装置使用的安全性。其五，在制动阀杆、作用杆、内套筒、环形弹片、调节杆和锁紧螺母等关键部件的表 面进行锌铬涂镀层处理，可大幅提高关键部件的防腐性能，满足铁路货车长检修期的要求，延长配件使用寿命长，有效降低维护成本。
图I为一种铁道货车脱轨自动制动装置的主视结构示意图；图2为图I的俯视结构示意图；图3为图I的局部放大结构示意图；图4为图3中内套筒的放大结构示意图；图5为图3中作用杆的放大结构示意图；图6为图2中连接销的放大结构示意图；图7为图3中锁紧销的放大结构示意图；图8为图3中锁紧螺母的放大结构示意图；图9为图I中顶梁组成的放大结构示意图；图10为图9所示顶梁组成三种规格的俯视结构示意图；图11为图I中拉环的放大结构示意图；图12为图11所示拉环三种规格的俯视结构示意图；图13为图I所示铁道货车脱轨自动制动装置的装车状态示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。图中所示的铁道货车脱轨自动制动装置，主要由制动阀杆I、作用杆2、阀体5、环形弹片12、锁紧螺母16、顶梁组成3和拉环7等部件组合而成。阀体5内腔顶部贯穿设置有侧孔，内腔下部居中设置有纵向内孔，阀体5内壁面设置有上下承台，上下承台位于纵向内孔外侧上下两端，且相对于纵向内孔上下两端留有一定高度。阀盖4置于阀体5的顶部侧孔上方，阀盖4与阀体5通过弹性销8连接，但不仅限于此。作用杆2的外壁凹槽中嵌置有连接键14，连接键14的另一部分置于阀体5的纵向内孔的内壁侧槽中，通过连接键14将作用杆2安装在阀体5的纵向内孔中，可确保其只能轴向移动，而不能相对阀体5转动。制动阀杆I同时穿插在阀体5和作用杆2的顶部侧孔中，制动阀杆I的端面用于连接列车管的支管路21，从而连通列车管，使列车管中的压力空气进入制动阀杆I的盲孔内。环形弹片12设置有两个，分别套装在作用杆2的外圆周上部凸肩处和下部螺纹处、且其外边缘与阀体5的内壁上下承台搭接配合。锁紧螺母16与作用杆2的下部螺纹连接，可将环形弹片12紧固在阀体5的上下承台上，其中一个环形弹片12与作用杆2外圆周上部凸肩及阀体5的上承台紧密抵接，另一个环形弹片12与锁紧螺母16及阀体5的下承台紧密抵接，用以限制作用杆2上下移动，并保持制动阀杆I与作用杆2顶部侧孔在正常运行时呈非接触状态。环形弹片12被破坏后，作用杆2能上下移动一定的距离，该距离足以打破或折断制动阀杆1，从而使列车管中的压力空气与大气相通，达到紧急制动的目的。 顶梁组成3主要由调节杆15、顶梁19和限位筒18等部件组合而成。调节杆15的下端垂直插入顶梁19的中部并焊接为一体，限位筒18焊接固定在顶梁19的两端通孔中，拉环7的两端穿插在限位筒18的轴向通孔中、并通过同时穿过限位筒18和拉环7端部侧孔的连接销9相连，从而使拉环7与顶梁19连为一体环抱车轴20。连接销9采用圆销，其设有倒角的尾部侧孔中铆接有连接销沉头铆钉10，以防止连接销9从限位筒18中退出。连接销沉头铆钉10的头部沉入连接销9的倒角中，可增加连接销9的拆卸难度，提高装置防盗性能。作用杆2的轴向通孔中设置有轴向限位的内套筒6。具体地，内套筒6的外圆周上设置有外环台6a,作用杆2的轴向通孔中分别设置有内环台2a和内凹槽2b,夕卜环台6a与内环台2a抵接配合，内凹槽2b中嵌置有挡圈11，挡圈11与内套筒6的端面抵接配合，从而使内套筒6只能相对于作用杆2周向转动，而不能轴向移动，其结构简单可靠。内套筒6的内壁上设置有内螺纹，调节杆15的杆身上设置有外螺纹，调节杆15的上端伸入到内套筒6中与其螺纹配合。这样，内套筒6转动时可带动调节杆15、顶梁19和拉环7相对于作用杆2轴向移动，从而将拉环7、顶梁19与货车车轴20的间隙调整到规定的范围。为防止锁紧螺母16松动及内套筒6转动，确保各关键部件连接稳定可靠，在锁紧螺母16处设置有锁紧销13，锁紧销13采用扁销。在锁紧螺母16的端部沿周向均布有12个开口槽16a，以保证锁紧销13顺利穿过。锁紧销13同时穿插在开口槽16a、内套筒6的下端侧孔和作用杆2的底部侧孔中。在锁紧销13的尾部侧孔两端设置有倒角，其内铆接有锁紧销沉头铆钉17，既可以避免锁紧销13脱落，又可增加锁紧销13的拆卸难度，提高装置防盗性能。上述顶梁组成3按其限位筒18侧孔开设方向的不同分为三种规格，分别对应于限位筒18侧孔轴心线与顶梁19中心线夹角0°、45°和90°的状况；上述拉环7也分为不同长度的三种规格，其端部侧孔的开设方向与上述顶梁组成3上限位筒18侧孔的开设方向一一对应。这样，通过顶梁组成3与拉环7在装配结构上的一一对应，可避免人为因素造成误装配，在正常状态下不会误动作，在脱轨发生时能够迅速制动，确保货车运行安全可靠。作为优选方案，上述限位筒18侧孔两端设计有与其轴心线垂直的切平面。这样，操作人员可以从外表直观地看到限位筒18的侧孔开设方向，更有利于快捷装配，提高工作效率。为了进一步提高关键部件的防腐性能，在制动阀杆I、作用杆2、内套筒6、环形弹片12、调节杆15和锁紧螺母16的表面均覆盖有锌铬涂镀层。这样，可大幅延长其使用寿命长，有效降低检修成本。上述铁道货车脱轨自动制动装置的工作原理如下当车辆正常运行时，在环形弹片12与阀体5上下承台、连接键14与阀体5纵向内孔中内壁侧槽的配合作用下，作用杆2被限制上下移动及周向转动，制动阀杆I与作用杆2的顶部侧孔保持非接触状态，再依靠连接销9、锁紧销13的连接和限位，拉环7、顶梁19与货车车轴20保持安全间隙，可以避免货车正常运行时脱轨自动制动装置误动作，保证车辆运行安全。当车辆意外脱轨后，拉环7、顶梁19与货车车轴20的相对几何位置发生变化，此时 又分为两种情况如果车辆为空车，则拉环7下部上边缘与货车车轴20下边缘接触，拉环7受到向下的拉力，该拉力通过连接销9、限位筒18、顶梁19、调节杆15、内套筒6、作用杆2传递给阀体5内壁上承台处的环形弹片12，在破坏环形弹片12后，作用杆2向下移动，作用杆2顶部侧孔上边缘与制动阀杆I上边缘接触，并打断制动阀杆I。这样，制动阀杆I的盲孔变为通孔，从而沟通列车管与大气的通路，利用列车减压制动的原理，自动引发列车产生紧急制动作用。如果车辆为重车，则顶梁19下部与货车车轴20上边缘接触，顶梁19受到向上的顶力，该顶力通过调节杆15、内套筒6、挡圈11、作用杆2、锁紧螺母16传递给阀体5内壁下承台处的环形弹片12，在破坏环形弹片12后，作用杆2向上移动，作用杆2顶部侧孔下边缘与制动阀杆I下边缘接触，并打断制动阀杆I。这样，制动阀杆I的盲孔变为通孔，从而沟通列车管与大气的通路，利用列车减压制动的原理，自动引发列车产生紧急制动作用。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明精神实质与原理所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种铁道货车脱轨自动制动装置，包括制动阀杆(I)、作用杆(2)、阀体(5)、环形弹 片(12 )、锁紧螺母(16 )、顶梁组成(3 )和拉环(7 ); 所述作用杆(2)通过连接键(14)可轴向移动地安装在阀体(5)的纵向内孔中，所述制动阀杆(I)同时穿插在阀体(5)和作用杆(2)的顶部侧孔中，所述环形弹片(12)套装在作用杆(2)的外圆周上部凸肩处和下部螺纹处、且其外边缘与阀体(5)的内壁上下承台搭接配合，所述锁紧螺母(16)与作用杆(2)的下部螺纹连接，从而将环形弹片(12)紧固在阀体(5)的上下承台上； 所述顶梁组成(3)包括调节杆(15)、顶梁(19)和限位筒(18)，所述调节杆(15)的下端与顶梁(19)的中部垂直相连，所述限位筒(18)固定在顶梁(19)的两端，所述拉环(7)的两端穿插在限位筒(18)的轴向通孔中、并通过同时穿过限位筒(18)和拉环(7)端部侧孔的连接销(9)相连； 其特征在于所述作用杆(2)的轴向通孔中设置有轴向限位的内套筒(6)，所述调节杆(15)的上端伸入到内套筒(6)中与其螺纹配合，所述内套筒(6)转动时可带动调节杆(15)相对于作用杆(2)轴向移动，从而实现拉环(7)、顶梁(19)与货车车轴(20)之间的间隙调
2.根据权利要求I所述的铁道货车脱轨自动制动装置，其特征在于所述内套筒(6)的外圆周上设置有外环台(6a)，所述作用杆(2)的轴向通孔中分别设置有内环台(2a)和内凹槽(2b)，所述外环台(6a)与内环台(2a)抵接配合，所述内凹槽(2b)中嵌置有挡圈(11)，所述挡圈(11)与内套筒(6)的端面抵接配合，从而限制内套筒(6)轴向移动。
3.根据权利要求I或2所述的铁道货车脱轨自动制动装置，其特征在于所述顶梁组成(3)按其限位筒(18)侧孔开设方向的不同分为三种规格，分别对应于限位筒(18)侧孔轴心线与顶梁(19)中心线夹角0°、45°和90°的状况；所述拉环(7)也分为不同长度的三种规格，其端部侧孔的开设方向与所述顶梁组成(3)上限位筒(18)侧孔的开设方向一一对应。
4.根据权利要求3所述的铁道货车脱轨自动制动装置，其特征在于所述限位筒(18)侧孔两端设计有与其轴心线垂直的切平面。
5.根据权利要求I或2所述的铁道货车脱轨自动制动装置，其特征在于所述锁紧螺母(16)处设置有锁紧销(13)，所述锁紧螺母(16)的端部沿周向均布多个开口槽(16a)，所述锁紧销(13)同时穿插在开口槽(16a)、内套筒(6)的下端侧孔和作用杆(2)的底部侧孔中，所述锁紧销(13)的尾部侧孔中铆接有锁紧销沉头铆钉(17)。
6.根据权利要求3所述的铁道货车脱轨自动制动装置，其特征在于所述锁紧螺母(16)处设置有锁紧销(13)，所述锁紧螺母(16)的端部沿周向均布有多个开口槽(16a)，所述锁紧销(13)同时穿插在开口槽(16a)、内套筒(6)的下端侧孔和作用杆(2)的底部侧孔中，所述锁紧销(13)的尾部侧孔中铆接有锁紧销沉头铆钉(17)。
7.根据权利要求6所述的铁道货车脱轨自动制动装置，其特征在于所述锁紧销(13)为扁销。
8.根据权利要求I或2所述的铁道货车脱轨自动制动装置，其特征在于所述连接销(9)为圆销，所述连接销(9)的尾部侧孔中铆接有连接销沉头铆钉(10)。
9.根据权利要求I或2所述的铁道货车脱轨自动制动装置，其特征在于所述制动阀杆(I)、作用杆(2)、内套筒(6)、环形弹片(12)、调节杆(15)和锁紧螺母(16)的表面均覆盖 有锌铬涂镀层。
全文摘要
一种铁道货车脱轨自动制动装置，包括制动阀杆、作用杆、阀体、环形弹片、锁紧螺母、顶梁组成和拉环，作用杆安装在阀体的纵向内孔中并通过环形弹片、锁紧螺母定位，制动阀杆安装在作用杆的顶部侧孔中；顶梁组成包括调节杆、顶梁和限位筒，拉环通过限位筒连接在顶梁两端，顶梁中部与调节杆下端相连，作用杆的轴向通孔中设置有轴向限位的内套筒，调节杆的上端伸入到内套筒中与其螺纹配合，内套筒转动时带动调节杆轴向移动，从而方便地调节拉环、顶梁与货车车轴之间的间隙。进一步地，顶梁组成按其限位筒侧孔开设方向的不同分为三种规格，分别与三种不同规格的拉环相对应。其安装适应性好，可杜绝误装，调整方便，运用时安全可靠，作用时灵敏快速。
文档编号B61H9/00GK102897184SQ201210380268
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者王宝磊, 刘凤伟, 涂智文, 王高, 张训琪 申请人:南车长江车辆有限公司