吊座、轮装制动夹钳组件、轴装制动夹钳组件、轨道车辆转向架及轨道车辆的制作方法

文档序号:22640520发布日期:2020-10-28 11:35阅读:94来源:国知局
吊座、轮装制动夹钳组件、轴装制动夹钳组件、轨道车辆转向架及轨道车辆的制作方法

本申请涉及轨道车辆制动技术领域,尤其涉及一种吊座、轮装制动夹钳组件、轴装制动夹钳组件、轨道车辆转向架、轨道车辆及吊座的安装方法。



背景技术:

作为轨道车辆实现基础制动功能中的重要部件,目前的制动夹钳组件主要有三点吊装式制动夹钳组件和四点式紧凑制动夹钳组件(也即单点吊装式制动夹钳组件)两种。其中,三点吊装式制动夹钳组件通常适用于制动安装空间较大的转向架。而四点式紧凑制动夹钳组件所需的安装空间相对较小。现有的转向架在大多数情况下将轴箱设置在车轮对的外侧,这种转向架通常都能预留出相应的安装接口及用于安装夹钳单元的相应空间,因此,三点吊装式制动夹钳组件和四点式紧凑制动夹钳组件在此类传统的转向架中均得到广泛的运用。

近年来,随着市场对于轨道车辆的轻量化、低轮轨作用力、低磨耗、低噪声的要求不断增加,轴箱内置的转向架因其结构紧凑、自重低、能耗低、维护成本低的显著优势越来越受到市场用户的青睐;同时,轴承技术、车辆轻量化设计技术的进步也为内置轴箱转向架的商业化运用提供了成熟的技术基础。内置轴箱的转向架虽然能够极大的减轻转向架自重,但由于其内置轴箱的结构特点,将会导致其预留的制动夹钳单元的安装空间受到极大的限制,特别是吊装接口的布置将变得极为困难。此时,不仅会导致三点吊装式制动夹钳组件的安装空间不够,甚至连四点紧凑式的制动夹钳组件也可能因为其安装接口所需空间不够而无法安装使用。

因此,期望对现有的制动夹钳单元从吊装结构及其与转向架的接口结构、夹钳整体结构布置等方面进行系统性的优化改进,以适应转向架轻量化和制动安装空间更加紧凑的技术发展趋势。与此同时,还期望将该结构设置的尽可能简单,从而避免复杂的工艺与组装工程,并避免高昂的成本。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请提供了一种吊座、轮装制动夹钳组件、轴装制动夹钳组件、轨道车辆转向架、轨道车辆及吊座的安装方法,从而有效解决了或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个。

根据本申请的一个方面,提供一种吊座,其用于将制动夹钳单元吊挂在转向架的纵向构架上,其包括:基座,其具有相对设置的第一侧与第二侧;从基座的第一侧延伸凸出的转向架连接部,其用于连接至转向架;以及从基座的第二侧向远离第一侧方向延伸凸出的夹钳连接部,其用于连接至制动夹钳单元;其中,所述转向架连接部上具有通孔阵列及至少一条键槽或键;所述转向架连接部经由通孔阵列固定于转向架的纵向构架上,且所述转向架连接部上的至少一条键槽或键与转向架纵向构架上对应的键或键槽配合。

可选地,所述转向架连接部的键槽或键相对于所述基座呈倾斜布置。

可选地,所述转向架连接部的键槽或键相对于所述基座的倾斜角度不大于15°。

可选地,所述转向架连接部的通孔阵列相对于所述基座呈倾斜或平行布置。

可选地,所述通孔阵列中的通孔布置在所述转向架连接部上的键槽或键的两侧。

可选地,所述转向架连接部的通孔阵列中位于键槽或键同一侧的相邻通孔的中心连线平行于键槽或键,且位于键槽或键两侧的相邻通孔的中心连线与所述基座垂直。

可选地,所述通孔阵列中的通孔在数量和/或相对位置上均匀地布置在所述转向架连接部上的键槽或键的两侧。

可选地,所述键槽或键具有矩形截面。

可选地,所述转向架连接部上具有多条键槽或键;其中,多条所述键槽或键交错布置或平行布置。

可选地,在所述转向架连接部已安装在转向架上时,连接至所述夹钳连接部的制动夹钳单元杠杆的对称中心线与车轮圆心或车轴圆心匹配。

可选地,当所述夹钳连接部连接至轮装制动夹钳单元时,所述夹钳连接部相对于安装水平面呈预设角度倾斜,使得轮装制动夹钳单元杠杆的对称中心线与车轮圆心匹配。

可选地,所述夹钳连接部相对于安装水平面倾斜的预设角度不大于15°。

可选地,所述夹钳连接部相对于安装水平面倾斜的预设角度不大于10°。

可选地,所述夹钳连接部相对于安装水平面倾斜的预设角度不大于5°。

可选地,所述基座设置有开口朝向第二侧的内凹腔,所述内凹腔用于容置所述制动夹钳单元的吊架的弹性调节结构。

可选地,所述转向架连接部垂向设置在所述基座第一侧的中部,且所述转向架连接部与所述基座的第一侧通过弧面过渡连接。

可选地,所述转向架连接部设置在所述基座靠近所述转向架侧架安装部的一侧,且所述转向架连接部具有键槽的一侧与所述基座靠近所述转向架一侧的中段侧面平齐。

可选地,所述转向架连接部的上部为圆弧段。

根据本申请的另一方面,还提供一种轮装制动夹钳组件,其包括:如前所述的吊座;以及安装在所述吊座上的轮装制动夹钳单元,所述轮装制动夹钳单元通过闸片与安装在车轮上的制动盘形成摩擦副;其中,在所述吊座安装在转向架上时,所述吊座相对于安装水平面呈预设角度倾斜,并使得轮装制动夹钳单元杠杆的对称中心线与车轮圆心匹配。

可选地,所述制动夹钳单元还包括制动轭;其中,所述吊座位于所述制动夹钳单元的制动轭一端。

可选地,所述吊架具有弹性调节结构;所述弹性调节结构包括压板和弹性组件,并连接至所述吊架的吊耳外周面的顶部平台上。

根据本申请的又一方面,还提供一种轴装制动夹钳组件,其包括:如前所述的吊座;以及安装在所述吊座上的轴装制动夹钳单元,所述轴装制动夹钳单元通过闸片与安装在车轴上的制动盘形成摩擦副;其中,在所述吊座安装在转向架上时,所述轴装制动夹钳单元的杠杆的对称中心线与车轴圆心匹配。

可选地,所述制动夹钳单元包括:用于提供动力的制动缸,受所述制动缸驱动的制动轭,用于提供动力的制动缸,受所述制动缸驱动的制动轭,将所述制动缸产生的动力传递并放大的一对夹钳杠杆,夹钳杠杆的后端与制动缸和制动轭铰接,且每个夹钳杠杆的前端分别与闸片托铰接;一端与所述夹钳杠杆连接、且另一端与所述吊座连接的吊架;在所述夹钳杠杆的推动下,装有闸片的所述闸片托受控地夹持或松开制动盘,其中,所述吊座位于所述制动夹钳单元的制动轭一端。

可选地,所述吊架具有弹性调节结构;所述弹性调节结构包括压板和弹性组件,并连接至所述吊架的吊耳外周面的顶部平台上。

可选地,所述吊座上的至少一条所述键槽水平设置,且至少另一条所述键槽与水平设置的所述键槽垂直或交叉,且具有大于水平设置的所述键槽的深度。

根据本申请的再一方面,还提供一种轨道车辆转向架,其包括:如前所述的轮装制动夹钳组件,和/或如前所述的轴装制动夹钳组件。

可选地,还包括连接件,所述连接件具有光滑段和螺纹段;其中,所述光滑段与所述吊座的转向架连接部上的通孔阵列间隙配合,且所述螺纹段与所述轨道车辆转向架的纵向构架的侧面连接部上的螺纹孔螺接。

可选地,还包括:插销,所述插销的中部沿径向方向上具有内螺纹孔,所述插销插装在贯穿所述轨道车辆转向架的纵向构架侧面连接部的垂向通孔中;其中,所述连接件穿过吊座转向架连接部的通孔阵列,并与所述插销的内螺纹孔螺接。

可选地,所述轨道车辆转向架为轴箱内置式转向架。

根据本申请的还一方面,还提供一种轨道车辆,其包括:转向架,其具有纵向构架;车轮对,其经由轴箱连接至所述转向架;制动盘,其布置在车轮或车轴上;以及制动夹钳组件,其包括吊座与制动夹钳单元;所述吊座的两端分别连接所述转向架的纵向构架与所述制动夹钳单元;其中,所述吊座经由连接件和通孔阵列固定于所述转向架的纵向构架,且所述吊座通过键槽或键与转向架的纵向构架上对应的键或键槽配合。

可选地,所述吊座为如前所述的吊座。

可选地,所述吊座布置在所述转向架的纵向构架的内侧或外侧。

可选地,包括:至少两个所述吊座,至少两个所述吊座同时布置在所述转向架的纵向构架的前端内侧或后端内侧;或者至少两个所述吊座同时布置在所述转向架的纵向构架的前端外侧或后端外侧。

根据本申请的再一方面,还提供一种吊座的安装方法,其用于如前所述的吊座,其中,在将所述吊座的转向架连接部安装至轨道车辆的转向架上时,使连接至所述夹钳连接部的制动夹钳单元杠杆的对称中心线与车轮圆心或车轴圆心匹配。

可选地,当将所述夹钳连接部连接至轮装制动夹钳单元时,使所述夹钳连接部相对于安装水平面呈预设角度倾斜,并使得轮装制动夹钳单元杠杆的对称中心线与车轮圆心匹配。

根据本申请的吊座、轮装制动夹钳组件、轴装制动夹钳组件、轨道车辆转向架、轨道车辆及吊座的安装方法,通过螺栓等连接件穿过转向架连接部上通孔阵列及转向架上对应的通孔或螺纹孔阵列来实现二者间的固定,且通过转向架连接部上的键槽与转向架上对应的键相互配合来实现对制动扭矩力的承载。在此种键槽配合与螺接相结合的连接方式中,螺栓主要起固定作用,并通过其预紧力来提供吊座的摩擦力。通过键槽传递制动夹钳组件与转向架之间的绝大部分横向力,能承受更大的制动扭矩,使得螺栓基本不承受切向剪切力(制动扭矩),既保证了制动夹钳单元与转向架的连接强度,又避免了穿过通孔的螺纹连接件在制动过程中受力损坏。更能提高螺栓的安全系数和制动夹钳组件的安装稳定性。并且,因为该吊座是从其基座的相对两侧延伸出转向架连接部和夹钳连接部,此方案既实现了轻量化设计,又具有结构简单紧凑的优点,同时满足制动夹钳单元的使用工况要求,确保制动夹钳单元具有合适的动作空间,且制动悬臂长度相对较小,使得悬臂在承受制动力时,产生的变形很小,进一步增加了制动夹钳单元动作的可靠性和吊挂的稳定性。而且只需通过键槽相对于基座的角度调整,即可轻松设计出适应不同转向架的吊挂位置的吊座。此外,因为本吊座是键槽配合和螺接相结合,使得转向架与吊座匹配的夹钳安装接口设计也更为简单,同时接口与吊座之间的连接更为合理可靠,安装更加方便,定位更加精准,提升了列车制动的安全保障。

附图说明

图1是本申请的用于连接轮装制动夹钳单元的吊座的一个实施例在第一视角的立体示意图。

图2是本申请的用于连接轮装制动夹钳单元的吊座的一个实施例在第二视角的立体示意图。

图3是本申请的用于连接轮装制动夹钳单元的吊座的一个实施例的主视示意图。

图4是本申请的用于连接轮装制动夹钳单元的吊座的一个实施例在侧视剖切示意图。

图5是本申请的用于连接轮装制动夹钳单元的吊座的另一个实施例的主视示意图。

图6是本申请的用于连接轴装制动夹钳单元的吊座的一个实施例的立体示意图。

图7是本申请的吊架的一个实施例的主视示意图。

图8是本申请的吊架的一个实施例的侧视示意图。

图9是本申请的轮装制动夹钳组件的一个实施例的侧视示意图。

图10是本申请的轮装制动夹钳组件的一个实施例的主视示意图。

图11是本申请的轮装制动夹钳组件的一个实施例的俯视示意图。

图12是本申请的轴装制动夹钳组件的一个实施例的侧视示意图。

图13是本申请的轴装制动夹钳组件的一个实施例的主视示意图。

图14是本申请的轴装制动夹钳组件的一个实施例的俯视示意图。

图15是本申请的轮装制动夹钳组件安装至车辆转向架的侧视示意图。

图16是本申请的轴装制动夹钳组件安装至车辆转向架的侧视示意图。

图17是本申请的轴装制动夹钳组件安装至车辆转向架的俯视示意图。

具体实施方式

根据本申请的构想,在此结合图1至图4与图15来描述一种用于连接轮装制动夹钳单元的吊座的实施例,其中,图1至图4示出了该吊座的结构,而图15则示出了该吊座的安装环境。该吊座主要用于将轮装制动夹钳单元吊挂在转向架的纵向构架310上,从而实现二者之间的安装连接。该吊座100虽然为单个元件,但从其结构或所实现功能的角度可分成如下三部分:基座110、转向架连接部120以及夹钳连接部130。其中,基座110具有相对设置的第一侧110a与第二侧110b,当以图中所示意的方向作为坐标系时,在基座110上方的第一侧110a具有延伸凸出的转向架连接部120,其用于连接转向架300,来实现制动组件相对于转向架的安装定位;且在基座110下方的第二侧110b具有向远离第一侧方向延伸凸出的夹钳连接部130,其用于连接制动夹钳单元200,来实现制动夹钳单元与制动盘之间的定位。其中,在转向架连接部120上具有通孔阵列122及一条键槽121。在此种布置下,可通过螺栓穿过转向架连接部120上通孔阵列122及转向架300上对应的通孔阵列来实现二者间的固定,且通过转向架连接部120上的键槽121与转向架300上对应的键相互配合来实现对力的承载。其中,本方案中的通孔阵列122可包括多个通孔,其共同形成阵列,所述的多个通孔可以是大于2的任意奇数个或偶数个通孔,且相应所形成的阵列的布置方式也可作出适应性的调整。当然,应当知道的是,由于键槽与通孔阵列均布置在转向架连接部上,故二者之间会存在多种位置关系。例如,键槽两侧具有相同数量的通孔阵列中的通孔;再如,键槽两侧具有不同数量的通孔阵列中的通孔;甚至于键槽一侧具有全部通孔阵列中的通孔,而另一侧部不具有通孔等,只要其不影响在本方案中同时实施两种连接方式,则均应纳入本申请的构想内。在此种键与螺接相结合的连接方式中,螺栓主要起固定作用,并通过其预紧力来提供吊座的摩擦力。通过键槽传递制动夹钳与转向架之间的绝大部分横向力,使得螺栓基本不承受切向剪切力(制动扭矩),更能提高螺栓的安全系数和制动夹钳的稳定性。此方案既实现了轻量化设计,又具有结构简单紧凑的优点,同时满足制动夹钳单元的使用工况要求。此外,在转向架上与吊座匹配的夹钳安装接口设计也更为简单,同时接口与吊座之间的连接更为可靠。且此类吊座应用于安装空间受限的轴箱内置式转向架时,能够更好地体现其在结构紧凑上的优势。

当然,也可对前述方案中的细节特征做出变型来达成相似的技术效果,其同样应纳入本申请的保护范围内。

例如,虽然图示的方案为一条键槽121,但也可以设置多条键槽,且这些键槽可采用如图5所示出的交错布置形式或者图中未示出的多条键槽相互平行设置的形式,其同样可以很好地实现承受扭矩的功能。

再如,虽然图示的方案为在吊座100上设置键槽121,而在转向架的对应位置处设置与键槽121相配合的键。但也可在实际应用将二者反向设置,也即在吊座100上设置键,而在转向架的对应位置处设置与键相配合的键槽,其同样可以很好地实现承受扭矩的功能。另外,键或键槽自身也具有多种结构形式。其中,在本实施例中可以使用长条形的键或键槽,且其具有矩形截面。其应用于本实施例中也可带来更好的承载力矩的效果。

此外,在转向架连接部120上,键槽121与螺纹孔122阵列可存在一定的位置关系。例如,转向架连接部120上的键槽121可穿过转向架连接部120的通孔阵列122设置,且其存在不会破坏任何螺纹孔的结构。由此使得键槽两侧均存在螺接紧固,从而确保固定的可靠性。更进一步地,还可使转向架连接部120的通孔阵列122中位于键槽121或键同一侧的相邻通孔的中心连线平行于键槽121或键,且位于键槽121或键两侧的相邻通孔的中心连线与所述基座110垂直,由此更好地改善二者之间的连接的稳固程度。更具体而言,在附图中,通孔阵列122中的通孔在数量和/或相对位置上均匀布置在转向架连接部120上的键槽121或键两侧。使得吊座加工更为容易,且吊座与转向架的连接受力均匀,进一步改善其可靠性;此外,还避免了通孔距离键槽或键较近,保证了键槽或键的强度要求。

更为关键的是,可将吊座100的转向架连接部120的键槽121相对于基座110呈倾斜布置。也即将转向架连接部120中的键槽121与水平方向呈一定的倾斜角度的设计,由于结构空间的受限,在某些应用场景内无法将吊座的转向架连接部竖直地安装至转向架且同时实现其相对于制动盘的定位。此时,通过将转向架连接部与转向架倾斜连接,可以直接实现吊座100的夹钳连接部130相对于转向架300的安装水平面z呈预设角度倾斜,从而使得连接至夹钳连接部130的轮装制动夹钳单元200的杠杆的对称中心线x与车轮500的圆心匹配,也即保证安装在制动夹钳单元200上的闸片260相对于制动盘600处于合理的位置。进而实现轮装制动夹钳单元的杠杆的对称中心线x在车轮500的圆心位置的上下合理范围内,例如可以是该对称中心线x穿过车轮500的圆心或者位于圆心上方,此时制动闸片与制动盘贴合面居中匹配,在车辆空、重车的工况下,均可使制动闸片尽量不会摆出到制动盘外。在此基础上,还可将转向架连接部120的通孔阵列122相对于基座110呈倾斜布置,从而使得该通孔阵列122与键或键槽121保持平行。这同样便于使得吊座与转向架的连接受力均匀,进一步改善其可靠性。在此基础上,为保证制动夹钳单元在制动过程中满足强度要求,可将该转向架连接部120的键槽121或键相对于基座110的倾斜角度设置成不大于15°。

同时,对吊座的基座可采用内侧和外侧的非对称设计,一方面是为了与转向架构架的安装接口更好地配合,可以充分利用吊座的左侧面,以至于加工量不需要太大,另一方面也是为了实现制动夹钳单元的安装位置上移,不至于使吊挂的倾斜角度过大。

此外,由于整体结构设计与避让其他零件布置等考虑,转向架300上的吊座100的安装吊挂点较低,致使制动夹钳组件安装后,其中的轮装制动夹钳单元200中心线x较车轮500的圆心低很多。此时,轮装制动夹钳单元200的制动闸片可能会摆出到制动盘外,从而导致制动闸片可能会干涉到轮对边缘。根据本申请的实施例的方案,在吊座100分别与轮装制动夹钳单元200及转向架300组装完成的状态下,吊座100的夹钳连接部130相对于转向架300的安装水平面z呈预设角度倾斜,从而使得连接至夹钳连接部130的制动夹钳单元200的中心线x与车轮500的圆心匹配。此处的匹配意指轮装制动夹钳单元200的中心线x可能穿过车轮500的圆心,也可能与车轮500的圆心存在一定的偏差,但该偏差在允许范围内,前述任意一种情形均能够实现制动夹钳单元中心线x在车轮500的圆心位置的上下合理范围内,制动闸片与制动盘贴合面居中匹配,在车辆空、重车的工况下,均可使制动闸片尽量不会摆出到制动盘外。此种设计方案,仅通过对制动夹钳组件中的单个零件吊座100进行改进,从而解决了制动夹钳单元200在轴箱内置转向架300上的安装问题。其可以节省转向架300的安装空间、简化转向架300安装接口设计、提高制动夹钳单元200的空间利用率,且对现有制动夹钳组件所做出的改动较小,具有普遍适用性。

其中,兼顾到对安装空间及可靠性的考虑,夹钳连接部130相对于安装水平面z倾斜的预设角度不大于15°。例如,可将该预设角度设置成不大于10°。更具体地,可将该预设角度设置成不大于5°。

再者,还可设置成使得基座110的第一侧110a位于第二侧110b的上方;且吊座的转向架连接部120相对于基座从第一侧110a向上方延伸,吊座的夹钳连接部130相对于基座从第二侧110b向下方延伸。

另外,可将转向架连接部120大致垂向设置在基座110的第一侧110a的中部,例如正中间的位置,且使得转向架连接部120与基座110的第一侧110a通过弧面过渡连接,由此来进一步改善对空间的利用程度与兼容性,并保证该处有足够的强度。

同时,还可将转向架连接部120大致垂向设置在基座110靠近转向架300的侧架安装部的一侧110c,且并使转向架连接部120具有键槽的一侧110c与基座110靠近转向架300一侧110c的中段的侧面110d平齐。如此一方面便于转向架连接部与转向架的接口贴合,并且使得转向架连接部和夹钳连接部之间更加紧凑,从而实现吊座整体结构的紧凑与轻量化设计;另一方面还可以减少切削加工量,制造加工也更加方便高效。

可选地,还可将转向架连接部120的上部120a设置为圆弧段,由此在保证强度的同时占用更少的空间,进一步减少吊座的体积和重量。

再者,还可在吊座100的基座110下方设置有开口朝向第二侧110b的内凹腔111,该内凹腔111可用于容置制动夹钳单元的吊架210的弹性调节结构211,从而确保吊座100与制动夹钳单元安装完成后的偏转平衡。

可选地,吊座100的夹钳连接部130可包括两个相对设置的大致平行的吊耳,也即位于基座第二侧110b下方的第一吊耳130a和第二吊耳130b,第一吊耳130a和第二吊耳130b分别设置有用于与夹钳吊架连接的吊孔,且在第一吊耳和第二吊耳之一的径向外端面上设置有安装防脱板的安装面和销钉孔,使得安装面和销钉孔位于吊孔的上方或下方。此外,其中一侧的吊耳的外侧面上具有两个螺纹孔,位于上吊耳孔的上方,以用于安装防止连接吊座和吊架的销轴窜动或脱落的卡板。

可选地,还可在吊座上设置一个或多个连接转向架连接部和夹钳连接部的加强筋,以便增加连接强度。

可选地,该通孔阵列122中的通孔在远离键槽的一侧可采用沉孔式设计,以便于防松垫片的安装。

类似地,图6及图16至17是本申请的轴装吊座的一个实施例的立体示意图,其中,图6示出了该吊座的结构,而图16至17则示出了该吊座的安装环境。其在键槽和螺纹孔的设计考虑上与前述实施例中的吊座相同,具体差别仅在于基座与各安装部分的具体形状构造。例如,该轴装吊座还包括在基座110与转向架连接部120之间延伸形成的三角形加强筋。由于该实施例中的转向架连接部120呈沿竖向延伸的板状,且基座110呈水平延伸的板状,故在二者之间额外设置三角形加强筋可更有效地增加二者之间的结构强度。应当知道的是,这些差别的存在主要是为适应其转向架安装场合及制动夹钳的布置位置,因此不会对本申请的主要构思造成影响,在此不再赘述。

转而参见图9至图11,其示出了本申请的轮装制动夹钳组件的一个实施例,其用于轮装式制动盘的制动,也即由制动夹钳单元200的闸片260所夹持的制动盘600布置在车轮500上。具体而言,该轮装制动夹钳组件可包括前文任意实施例或其组合中的吊座100,例如,其可以是前文中结合图1至图4所述的吊座100,此类吊座100具有通孔阵列122及一条键槽121。在此种布置下,可通过螺栓穿过吊座100上的通孔阵列122及转向架300上对应的通孔阵列来实现二者间的固定,且通过吊座100上的键槽121与转向架300上对应的键相互配合来实现对力的承载。在此种键与螺接相结合的连接方式中,螺栓主要其固定作用,并通过其预紧力来提供吊座的摩擦力。通过键槽传递制动夹钳与转向架之间的绝大部分横向力,使得螺栓基本不承受切向剪切力(制动扭矩),更能提高螺栓的安全系数和制动夹钳的稳定性。此方案既实现了轻量化设计,又具有结构简单紧凑的优点,同时满足制动夹钳单元的使用工况要求。此外,在转向架上与吊座匹配的夹钳安装接口设计也更为简单,同时接口与吊座之间的连接更为可靠。此外,该轮装制动夹钳组件还可包括安装在吊座100上的制动夹钳单元200,该轮装制动夹钳单元通过闸片托与安装在车轮500上的制动盘600形成摩擦副。其中,当吊座100安装在转向架300上时,其在转向架300上的吊挂点的设置一般应当保证制动夹钳单元的对称平面不至于低于车轮圆心水平面基准线。但若吊挂点过低,则夹钳的杠杆的对称中心线无法通过设计来保证与车轮圆心水平面基准线平齐或上置,这将会导致闸片无法完全居中覆盖制动盘的摩擦面,因此通常会采取将吊座偏置一定角度安装在转向架上的方式。也即,此时吊座100相对于安装水平面z呈预设角度倾斜,并使得制动夹钳单元200的杠杆的对称中心线x与车轮500的圆心匹配。此处的匹配意指制动夹钳单元200的杠杆的对称中心线x可能穿过车轮500的圆心,也可能与车轮500的圆心存在一定的偏差,但该偏差在允许范围内,前述任意一种情形均能够实现制动夹钳单元的杠杆的对称中心线x在车轮的圆心位置的上下合理范围内,制动闸片与制动盘贴合面居中匹配,在车辆空、重车的工况下,均可使制动闸片尽量不会摆出到制动盘外。此种设计方案,仅通过对制动夹钳组件中的单个零件吊座100进行改进,从而解决了制动夹钳单元200在轴箱内置转向架300上的安装问题。其可以节省转向架300的安装空间、简化转向架300安装接口设计、提高制动夹钳单元200的空间利用率,且对现有制动夹钳组件所做出的改动较小,具有普遍适用性。

当然,也可对前述方案中的细节特征做出变型来达成相似的技术效果,其同样应纳入本申请的保护范围内。

例如,该制动夹钳单元200包括:用于提供动力的制动缸220,例如,其可以是不带停放功能的常用制动缸或带停放功能的制动缸。该制动夹钳单元200还包括受制动缸220驱动的制动轭230,将制动缸220产生的动力传递并放大的一对夹钳杠杆240,其中每个夹钳杠杆240的后端分别与制动缸220的缸体和制动轭230铰接,且每个夹钳杠杆240的前端分别与闸片托250铰接;一端与夹钳杠杆240连接、且另一端与吊座100连接的吊架210。在夹钳杠杆240的推动下,装有闸片260的闸片托250受控地夹持或松开制动盘600。此时,对制动夹钳单元200来说,制动缸220的输出力经夹钳杠杆240放大传递到闸片托250,从面推动两侧闸片260夹紧制动盘600产生摩擦,从而实现对车轮的制动。其中,吊座位于制动夹钳单元200的制动轭230一端。由于这一端的制动轭230相对于制动缸220的缸体而言直径较小,故当其伸出时不容易与转向架的侧梁产生干涉,因此可以较好地避免在组件使用时间过长后因制动轭伸缩位移的偏差而与其他零件发生干涉,更为合理的利用空间。

此外,该制动夹钳组件中的制动夹钳单元的偏转平衡可采用弹簧片结构,以便提供弹簧阻尼,并实现制动夹钳单元整体结构的稳定。该结构简单实用。具体而言,参见图7与图8,该吊架210具有弹性调节结构211;该弹性调节结构211包括压板211a和弹性组件211b,并连接至吊架210的吊耳外周面的顶部平台212上。作为一类示例,此类弹性组件211b可以由多片平面弹簧片叠置构成,如其可由3片弹簧片叠加,然后应用弹簧片压板施压在弹簧片上,且最后用两根螺栓紧固,由此提供初始的预紧力。可选地,也可以采用2个碟簧对置的形式,或采用其他弹性元件来进行替代。而制动缸采用结构紧凑型式,以减少制动夹钳单元整体的安装空间和重量,实现制动夹钳单元的轻量化与小型化。

再参见图12至图14,其示出了本申请的轴装制动夹钳组件的一个实施例,其用于轴装式制动盘的制动,也即由该制动夹钳单元200的闸片260所夹持的制动盘600布置在车轴400上。该轴装制动夹钳单元通过闸片260与安装在车轮500上的制动盘600形成摩擦副。其中,在该吊座100安装在转向架300上时,轴装制动夹钳单元的杠杆的对称中心线x与车轴圆心匹配。此外,该制动夹钳组件在吊座的键槽和螺纹孔的设计考虑上与前述实施例中的轮装制动夹钳组件相同,差别仅在于基座与各安装部分的具体形状构造,以及制动盘安装位置上的不同。而这些差别的存在也仅是为适应其转向架安装场合及制动夹钳的布置位置,因此不会对本申请的主要构思造成影响,在此不再赘述。

此外,对于轴装制动夹钳组件而言,其吊座100上可具有多条键槽121。此时至少一条键槽121可沿水平设置,且至少另一条键槽121可与该水平设置的键槽121垂直或交叉,并具有大于水平设置的键槽121的深度。在该示例中,水平键槽121主要起到承担剪切力矩的作用,而与其垂直或交叉的键槽121则主要起到减重作用。

前述任意实施例或其组合中的吊座及制动夹钳组件可广泛运用于轨道交通领域,如可以应用于每小时160至250公里速度等级的动力集中式动车组或城轨列车,以及160公里以上速度的动力集中式货车,也可应用于较高速度的城市地铁及轻轨车辆等。其具有轻量化、结构紧凑和所需安装空间小等特点,能够极大的降低客户的采购成本和运营维护成本,也体现出制动夹钳组件的发展趋势。

本申请在此结合图15详细描述一种轨道车辆的实施例,其中图示了该车辆的制动夹钳组件与车辆转向架的安装关系。具体而言,该轨道车辆至少包括:转向架300,车轮500、制动盘600以及制动夹钳组件。其中,转向架300具有纵向构架310,其经由车轴400连接至车轮500。制动盘600则布置在车轮500上。该制动夹钳组件至少应包括吊座100与制动夹钳单元200。其中,吊座100的两端分别连接转向架300的纵向构架310与制动夹钳单元200;具体而言,该吊座100经由通孔阵列122固定于转向架300的纵向构架310,且该吊座100通过键槽121与转向架300的纵向构架310上对应的键配合。在此种布置下,可通过螺栓穿过吊座100上通孔阵列122及转向架300上对应的通孔阵列来实现二者间的固定,且通过吊座100上的键槽121与转向架300上对应的键相互配合来实现对力的承载。在此种键与螺接相结合的连接方式中,螺栓主要其固定作用,并通过其预紧力来提供吊座的摩擦力。通过键槽传递制动夹钳与转向架之间的绝大部分横向力,使得螺栓基本不承受切向剪切力(制动扭矩),更能提高螺栓的安全系数和制动夹钳的稳定性。此方案既实现了轻量化设计,又具有结构简单紧凑的优点,同时满足制动夹钳单元的使用工况要求。此外,在转向架上与吊座匹配的夹钳安装接口设计也更为简单,同时接口与吊座之间的连接更为可靠。具体而言,该轨道车辆中的吊座也可采用前文任意实施例或其组合中的吊座,且由此也将具有相应的技术效果,在此不再赘言。

再参见图16至图17,其示出另一种轨道车辆的实施例,其具有与前述实施例中类似的车辆构造,其不同之处主要在于制动夹钳组件与制动盘的安装位置的变化。其中,制动盘600则布置在车轴400上,例如,布置在车轴400的中部区段;而制动夹钳组件在布置在转向架300的纵向构架310的内侧,以用于配合安装于此的制动盘600,从而实现其装配与制动。因此,该车辆中的制动夹钳组件在吊座的键槽和螺纹孔的设计考虑上与前述实施例中的车辆相同,差别仅在于基座与各安装部分的具体形状构造,以及制动盘安装位置上的不同。而这些差别的存在也仅是为适应其转向架安装场合及制动夹钳的布置位置,因此不会对本申请的主要构思造成影响,在此不再赘述。

此外,根据前述实施例的教示可知,其中吊座与车辆转向架的布置关系存在多种可能性,以适用于不同的制动需求或结构空间限制。

例如,吊座100可按需布置在转向架300的纵向构架310的内侧或外侧,以分别匹配轴装制动单元或轮装制动单元。再如,在两类制动单元同时存在时,也可同时设置至少两个吊座100,且该吊座100分别布置在转向架300的纵向构架310的内侧与外侧。或者,考虑到轮装制动夹钳单元通常采用对称布置的方式来实现较好的制动效果,故可将至少两个吊座100同时布置在转向架300的纵向构架310的前端外侧或后端外侧。

此外,可配置至少两组制动夹钳组件来对车辆的前部与后部同时执行制动。例如,制动夹钳组件中的一个用于制动前车轮或前车轴;而制动夹钳组件中的另一个用于制动后车轮或后车轴。

再者,为进一步改善吊座与车辆转向架之间的连接可靠性,还可做出若干改型。如下将予以示例性说明。

例如,该方案还可包括连接件,该连接件可具有光滑段和螺纹段。其中,可通过连接件的光滑段与吊座100的转向架连接部120上的通孔阵列122进行间隙配合,并通过连接件的螺纹段与转向架300的纵向构架310的侧面连接部上的螺纹孔螺接。并在连接件与连接位置之间设置防松钢丝或防松垫片来加固连接。

再如,该方案还可包括插销。该插销的中部沿径向方向上具有内螺纹孔,并将该插销插装在贯穿转向架纵向构架的侧面连接部的垂向通孔中。此时,使连接件穿过吊座转向架连接部的通孔阵列122,同时与插销的内螺纹孔螺接。此种连接方式结构不仅便于运用过程中的维护,不易损坏转向架纵向构架的侧面连接部,能够延长转向架的侧面连接部的使用寿命并降低维护成本,且插销不需考虑焊接的问题,故可以采用强度更高的材料,从而进一步提高连接的可靠性和安全性。

在此还提供一种吊座的安装方法,其可用于将前述任意实施例或其组合中的吊座安装在轨道车辆的转向架上。具体而言,在将该吊座100的转向架连接部120安装至轨道车辆的转向架300上时,应使连接至夹钳连接部130的制动夹钳单元杠杆的对称中心线x与车轮圆心或车轴圆心匹配,由此可确保制动闸片与制动盘贴合面居中匹配,在车辆空、重车的工况下,均可使制动闸片尽量不会摆出到制动盘外。

在此基础上,当该吊座用于连接轮装制动夹钳单元时,其在转向架300上的吊挂点的设置一般应当保证制动夹钳单元的对称平面不至于低于车轮圆心水平面基准线。但若吊挂点过低,则夹钳的杠杆的对称中心线无法通过设计来保证与车轮圆心水平面基准线平齐或上置,这将会导致闸片无法完全居中覆盖制动盘的摩擦面,因此通常会采取将吊座偏置一定角度安装在转向架上的方式。此时,该安装方法还可包括:当将夹钳连接部130连接至轮装制动夹钳单元时,使夹钳连接部130相对于安装水平面z呈预设角度倾斜,并使得轮装制动夹钳单元杠杆的对称中心线x与车轮圆心匹配。

以上例子主要说明了吊座、轮装制动夹钳组件、轴装制动夹钳组件、轨道车辆及吊座的安装方法。尽管只对其中一些本申请的实施方式进行了描述,但是本领域普通技术人员应当了解,本申请可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此,所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的,在不脱离如所附各权利要求所定义的本申请精神及范围的情况下,本申请可能涵盖各种的修改与替换。

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