专利名称：用于自加强的液压制动器的支承缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于根据拉力负荷或压力载荷产生液压力的压力产生装置，该压力产生装置带有连接头以及压力缸和活塞单元，其中一个连接头可与用于传递机械的拉力负荷或压力载荷的机构连接，而另一连接头可刚性地与支架连接，该活塞单元至少部分地并且可运动地在所述压力缸中延伸，并且与所述压力缸一起限定用液压流体填充的液压腔的边界。本发明还涉及一种用于制动运动物块的制动装置，该制动装置带有活动导引的、 用于将制动摩擦片压到制动面上的耦连元件和用液压流体填充并且与耦连元件连接的制动促动器，该制动促动器用于产生压紧力，该压紧力可通过耦连元件传递到制动摩擦片中， 其中，制动摩擦片通过机构与可固定在待制动的物块的支架上的压力产生装置连接，其中， 压力产生装置在制动时在通过液压导管与制动促动器连接的液压腔中产生液压压力。
背景技术：
这种压力产生装置和这种制动装置已经由W02008/031701A1公开。在该专利文献中公开了一种自加强的液压制动装置，其具有用于产生压紧力的制动促动器。由制动促动器产生的液压压紧力通过机械的耦合件传递到制动摩擦片中，该制动摩擦片在摩擦接合的情况下相对旋转的制动盘压紧。制动摩擦片不是如在常见的制动器中那样支承在支架上， 例如支承在火车或汽车的框架上。而是，制动摩擦片通过合适的杠杆机构支承在液压流体柱上。液压流体布置在压力产生装置的液压腔中，其中，压力产生装置设计为同步缸。压力产生装置包括压力缸，该压力缸由活塞划分为两个压力腔，其中，一个压力腔在压力载荷时加载压力，而另一个压力腔在拉力载荷时加载压力。所述压力腔通过液压导管这样与制动促动器连接，使得具有较高压力的液压腔与制动促动器连接，因此，在液压腔中产生的压力导致制动促动器中的液压力加强。以这种方式提供自加强。自加强可通过调节装置调节。 已知的制动装置包括这样的缺点，即，压力产生装置设计为同步缸，因此在其输出设备中为了复位同步缸需要液压整流器以及阀。然而，液压整流装置复杂并且昂贵。除了使用双作用的液压缸之外，还已知在自加强的液压制动器中使用两个单作用的液压缸，例如两个柱塞缸作为压力产生装置，其中，一个柱塞缸在压力载荷时加载压力， 而另一个柱塞缸在拉力载荷时加载压力。柱塞缸的液压腔再次与制动促动器连接，使得在此也实现了自加强。由于必要的液压连接，使用两个柱塞缸是复杂并且昂贵的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种开头所述类型的压力产生装置和制动装置，该压力产生装置和制动状结构简单并且廉价。本发明由此解决该技术问题，S卩，连接头通过耦连装置与压力缸或者活塞元件连接，其中，耦连装置这样构造，使得在拉力载荷和压力载荷时以压力加载同一液压腔。本发明的目的在于，将拉力和压力这样地传递到压力产生装置中，使得在同一个液压腔中形成压力。液压缸通过合适的并且设置在液压腔的液压系统出口上的液压导管与液压制动器的制动促动器连接，从而提供自加强的液压制动器。为了在制动时产生的压力和拉力能够传递到同一液压腔内，按本发明规定使用止挡和支座，所述止挡和支座相互交互作用，使得活塞单元与传入的力的方向无关地相对压力缸加载，其中，传入的力直接支承在液压流体柱上。止挡和支座在此总称为耦合装置。耦合装置建立连接头和压力缸和/或活塞单元之间的作用连接。按照本发明，有效活塞面积对于以压力或拉力负荷形式传入的减速力在两个方向上一样大。因为仅需要一个液压机构，所要实现了紧凑的结构。制动促动器合适地通过调节单元与液压腔连接。按照本发明，相比现有技术的方案实现了较少的密封部位，导致了较低的成本和较小的重量。相对带有两个柱塞缸的方案，按照本发明提供了较小的液压容量，因此需要较小的液压流体。按本发明的压力产生装置并因此按本发明的制动装置占用更少的空间并且相比现有技术需要更小的维护成本，按本发明的压力产生装置还可以更容易地被更换，因为该压力产生装置仅在两个位置，亦即连接头处与待制动的物块或制动钳连接。因此，既实现了在待制动的物块上的简易连接，也实现了与传统的制动器兼容的连接。耦合装置有利地具有空心的套筒单元，其中，每个套筒单元构造为抓臂，该抓臂在拉力负荷时与构造在活塞单元或压力缸上的止挡凸肩接合，使得抓臂和止挡凸肩形成拉力耦合装置。每个套筒单元合适地与一个连接头刚性连接。因此，例如在套筒单元上成型有各一个连接头。套筒部段空心的构造实现了活塞单元或压力缸在这样一个方向上的空程， 使得各个套筒单元既能够相对活塞单元也相对压力缸相对运动。因此，套筒单元既可以作为拉力耦合装置也可以作为压力耦合装置作用，为此构造这种相应的支座和抓臂。在此，抓臂既起随动止挡(Mitnehmer)也起支座的作用。抓臂例如在压力负荷时起支座作用。换句话说，压力耦合装置按照本发明的这种扩展设计方案包括构造在套筒单元上的支座，活塞单元或压力缸抵靠在该支座上。拉力耦合装置包括构造在套筒单元上的抓臂，该抓臂与构造在活塞单元和/或压力缸上的止挡凸肩接合。耦合装置当然既包括拉力耦合装置也包括压力耦合装置。在压力负荷时，一个套筒单元的抓臂有利地抵靠在压力缸上，其中，活塞单元抵靠在压力支座上，使得所述抓臂和压力支座形成压力耦合装置。压力支座合适地是另一套筒单元的内壁。换句话说，压力支座不是构造在该套筒单元上，其抓臂抵靠在压力缸上。按照本发明的一种有利的设计方案，压力缸构造为圆柱管，该圆柱管至少部分地布置在一个空心的套筒单元中，并且具有凸缘部段作为止挡凸肩，该止挡凸肩在拉力负荷时与所述套筒单元的抓臂接合。活塞单元有利地具有布置在套筒单元中的随动止挡和布置在压力缸中并且限定液压腔的活塞的边界，其中，活塞和随动止挡通过延伸穿过液压缸的活塞杆相互连接，随动止挡从后面接合对应的套筒单元的抓臂。概念“从后面接合”在此是指随动止挡横向于拉力方向具有比活塞杆所穿过的套筒单元的通孔的内径更大的直径。合适地在液压缸中设置压力弹簧，该压力弹簧抵靠在活塞单元和压力缸上。压力弹簧使活动的活塞单元或活动的压力缸回到其相对的初始位置。在初始位置处，液压腔中的压力大约等于大气压。
液压腔通过液压平衡孔与填充有液压流体的液压箱连接。以这种方式可以补充足够的液压流体，使得在液压腔的容积增大时以足够的液压流体填充该液压腔。如已经所述，液压腔与液压制动器的制动促动器或制动缸连通，使得提供自加强。有利地设置用于调节减速力的调节装置，该减速力可作为拉力负荷或压力负荷通过机构传递到压力产生装置的连接装置中。按照这种有利的扩展方案，自加强的液压制动器可以通过按本发明的压力产生装置任意地调节，使得提供可调节的制动减速度。为了能够调节这种自加强，设置形式为合适的阀的调节单元，压力产生装置通过该调节单元与制动促动器连接。在此要指出的是，在本发明内不调节制动摩擦片压紧在运动的摩擦面上的力。相反，在本发明中可以直接调节减速力。减速力是制动摩擦片支承在液压流体柱上的力。该力精确地等于使待制动的物块减速的力。
本发明其它合适的设计方案和优点是以下参照附图对本发明的实施例描述的主题，在附图中，相同的附图标记表示作用相同的部件，并且其中，图1是按本发明的压力产生装置在没有传入力的初始位置的第一种实施例；图2是按图1的、在压力负荷下的压力产生装置；图3是按图1的、在拉力负荷下的压力产生装置；图4是按图1的、在压力负荷下时的压力产生装置，其中，压力传递到另一连接头处，以及图5是按图1的、在拉力负荷下时的压力产生装置，其中，拉力传递到另一连接头处。
具体实施例方式图1示出了初始位置处的按本发明的压力产生装置1的实施例。在该初始位置， 没有力传动到连接头处。液压腔中的压力大约等于大气压。该位置存在于不制动的装置， 亦即在制动器松开状态。压力产生装置1具有第一连接头2，该第一连接头通过图中未示出的杠杆机构与摩擦制动器的制动钳连接。制动钳通过合适的耦合装置与制动缸连接，在该制动缸中设置有制动液压腔，该制动液压腔在制动过程中加载压力。制动液压腔由活动的制动活塞限定边界。在制动液压腔中产生的压力用于移动制动活塞并因此用于制动运动， 该制动运动通过耦合装置传递到制动钳的制动摩擦片中。制动摩擦片以这种方式压紧在待制动的物块上，例如压靠在火车头的制动盘上。通过制动盘的旋转运动在摩擦接合的情况下带动制动钳。换句话说，减速力被传递到摩擦钳中，该摩擦钳例如不是支承在待制动的物块的支架上，而是支承在压力产生装置1上。在制动时出现的减速力19作为压力负荷首先传递到第一连接头2中。此外，压力产生装置1具有第二连接头3，该第二连接头与待制动的物块的支架刚性连接，例如固定在火车头的支架上。因此，第二连接头3在图1中通过支座形成。第一连接头2与套筒单元4刚性连接。套筒单元4设计为中空的，并且具有通孔 5，其边界壁形成抓臂6，该抓臂在拉力负荷时与随动止挡7接合。随动止挡7是活塞单元8 的一部分，活塞单元除了随动止挡7之外还具有活塞杆9以及活塞10。在此，活塞杆9接合液压腔11，该液压腔用液压流体，如液压油填充。液压腔11由设计为圆柱管12的压力缸构成，以及由活塞10限定边界。圆柱管12以其圆柱端部13伸入第二中空的套筒单元14，该第二套筒单元与第二连接头3固定连接。套筒单元14从待制动的物块的视角看来被固定夹持。更准确的说，圆柱管12以其圆柱端13接合套筒单元14的通孔15，该通孔的边界壁又形成抓臂16。在圆柱端部3在圆柱管12上成型有凸缘部段17，该凸缘部段起止挡凸肩的作用，其中，通过抓臂16形成拉力支座，该拉力支座防止圆柱管12从套筒单元14抽出。在圆柱端部13开口的圆柱管12由活塞单元8的活塞10密封地封闭，因此避免了液压流体流出。套筒单元14 的通孔15由圆柱管18的凸缘部段17从后面接合，使得圆柱管12的纵向运动被限制。这样设计第一套筒单元4，使得该套筒单元在其背对连接头2的侧面具有通孔5， 活塞连杆9延伸经过该通孔。设置在活塞连杆9自由端的随动止挡7从后面接合通孔5，亦即横向于拉力方向具有比通孔5更大的平面直径。在拉力负荷时，抓臂6将拉伸运动传递到随动止挡7中。反之，在压力负荷时，抓臂6向圆柱管12挤压并且用作支座或者第一连接头2的刚性延长部。图2示出了按图1的、处于压力负荷下的压力产生装置1，其中，压力19沿示出的箭头方向传递到连接头2中。由图可见，套筒单元4与起第一连接头2的刚性延长部作用的抓臂6—起向圆柱管12挤压，使得该圆柱管以其圆柱端部13移动到套筒单元14中。在此，抵靠在套筒单元14的位置固定的内壁20上的不运动的活塞10被压入圆柱管12中，其中，液压腔11缩小。以这种方式使液压腔11的液压流体加载压力。通过未示出的液压连接，提高图中未示出的制动促动器的液压压力，使得提供自加强的液压制动器。为了调节自加强，在液压导管中设置调节阀。仅为了完整起见要说明的是，液压导管与压力缸2的、图中未示出的液压连接头连通。图3示出了按图1的、在拉力负荷下的压力产生装置1，其中，拉力22或换句话说作为拉力负荷的减速力传递到第一连接头2中。在这种情况下，通过凸缘部段17形成拉力止挡，该拉力止挡抵靠在套筒单元14的位置固定的抓臂16上，使得圆柱管12抗拉地保持在待制动的物块上。由于随动止挡7和抓臂6之间的接合，活塞单元8向左朝减速力19的方向运动，其中，活塞10在减小液压腔11的容积的情况下向左运动到位置固定地保持的圆柱管12中。在液压腔11本身中设置有压力弹簧18，该压力弹簧在没有力的状态下，亦即在没有减速力19时，用于使液压腔11的容积再次增大，在该液压腔中，压力弹簧使活塞单元8 或圆柱管12再次回到图1所示的初始位置。为了在此又能容纳所需的液压流体，液压腔11 通过未示出的液压连接导管与图中未示出的液压箱或补偿容器连通。图4示出了按图1的、在压力负荷19下的压力产生装置1，其中，该压力产生装置 1相对图2中的视图转过180度，并且压力或减速力19沿所示的方向传递到第二连接头3 中，该第二连接头在按图2的压力产生装置1中与待制动的物块的支架刚性连接。反之，在图4中，第一连接头2刚性地耦合在所述支架上。由图可见，第二套筒单元14以其内壁20 抵靠在活塞10上并且将活塞移动到圆柱管12中，其中，液压腔11的容积变小。在此，活塞杆9和随动止挡7移动到第一空心套筒单元4内部。因此，空心的套筒单元4在压力负荷 19时实现了刚性的活塞单元8的空程。无载荷行程相当于随动止挡7与和该随动止挡相对的、套筒单元4的内壁21的间距。 图5示出了按图4的、在拉力负荷22下的压力产生装置1。由图可见，抓臂16通过其与圆柱管12起止挡凸肩作用的凸缘部段17的接合使圆柱管12远离套筒单元4运动。 由于随动止挡7与第一套筒单元4的抓臂6的接合，活塞单元8随着液压腔11的容积的减小而位置固定地保持在物块上，并因此导致以压力加载液压流体。
权利要求
1.一种用于由于拉力负荷或压力负荷产生液压压力的压力产生装置(1)，该压力产生装置带有-连接头C3)，，其中一个连接头可与用于传递机械的拉力负荷或压力负荷的机构连接，而另一连接头(2，；3)可刚性地与支架连接，-压力缸(12)和-活塞单元(8)，该活塞单元至少部分地并且可运动地在所述压力缸(12)中延伸，并且与所述压力缸(1 一起限定用液压流体填充的液压腔(11)的边界，其特征在于，所述连接头(2，；3)通过耦连装置(4，7，14，17)与所述压力缸(12)或所述活塞单元(8)连接，其中，所述耦连装置(4，7，14，17)这样构造，使得在拉力负荷和在压力负荷下以压力加载同一液压腔(11)。
2.如权利要求1所述的压力产生装置(1)，其特征在于，所述耦连装置具有中空的套筒单元(4，14)，其中，每个套筒单元0，14)形成抓臂(6，16)，该抓臂在拉力负荷02)时与构造在活塞单元(8)或压力缸(1 上的止挡凸肩(7，17)接合，使得所述抓臂(6，16)和所述止挡凸肩(7，17)形成拉力耦连装置。
3.如权利要求2所述的压力产生装置(1)，其特征在于，在压力负荷(19)下，一个套筒单元(9)的所述抓臂(6)贴靠在所述压力缸(1 上，其中，所述活塞单元(8)贴靠在支座 (20)上，使得所述抓臂(6)和所述支座00)形成所述压力耦连装置。
4.如权利要求3所述的压力产生装置(1)，其特征在于，所述支座是另一套筒单元(14) 的内壁(20)。
5.如权利要求2至4之一所述的压力产生装置(1)，其特征在于，所述压力缸设计为圆柱管(12)，该圆柱管至少部分地布置在一个空心套筒元件(14)中，并且具有凸缘部段(17) 作为止挡凸肩，该止挡凸肩在拉力负荷02)下与所述套筒单元(14)的所述抓臂(16)接I=I O
6.如权利要求2至5之一所述的压力产生装置(1)，其特征在于，所述活塞单元(8)具有布置在一个所述套筒单元内的随动止挡(7)和布置在压力缸(1 内并且限定所述液压腔(11)的活塞(10)的边界，其中，所述活塞(10)和所述随动止挡(7)通过活塞杆(9) 相互连接，并且所述随动止挡(7)从后面接合所述套筒单元的抓臂(6)，该随动止挡设置在该套筒单元中。
7.如权利要求1至6之一所述的压力产生装置(1)，其特征在于，在所述液压腔(11) 中设有压力弹簧(18)，该压力弹簧抵靠在所述压力缸(1 和所述活塞单元(8)上。
8.一种用于制动运动物块的制动装置，该制动装置带有活动导引的、用于将制动摩擦片压紧在制动面上的耦连元件和用液压流体填充并且与耦连元件连接的制动促动器，该制动促动器用于产生压紧力，该压紧力可通过耦连元件传递到制动摩擦片中，其中，制动摩擦片通过机构与可固定在待制动的物块的支架上的压力产生装置(1)连接，其中，所述压力产生装置在制动时在通过液压导管与制动促动器连接的液压腔中产生液压压力，其特征在于，所述压力产生装置是如权利要求1至7之一所述的压力产生装置(1)。
9.如权利要求8所述的制动装置，其特征在于用于调节减速力(19，22)的调节装置，该减速力可作为拉力或压力负荷通过所述机构传递到所述压力产生装置(10)的连接头中。
全文摘要
本发明提供一种用于由于拉力负荷或压力负荷产生液压压力的压力产生装置(1)，该装置带有连接头(3)、压力缸(12)和活塞单元(8)，其中一个连接头可与用于传递机械的拉力负荷或压力载荷的机构连接，而另一连接头(2，3)可刚性地与支架连接，该活塞单元至少部分地并且可运动地在所述压力缸(12)中延伸，并且与所述压力缸(12)一起限定用液压流体填充的液压腔(11)的边界，该压力产生装置结构简单并且廉价，本发明建议，所述连接头(2，3)通过耦连装置(4，7，14，17)与所述压力缸(12)或所述活塞单元(8)连接，其中，所述耦连装置(4，7，14，17)这样构造，使得在拉力负荷和在压力负荷时以压力加载同一液压腔(11)。
文档编号F16D65/18GK102470842SQ201080032969
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月7日 优先权日2009年7月21日
发明者C.斯塔曼, J.埃瓦尔德, M.里尔曼 申请人:西门子公司