制动摩擦片磨损极限报警装置及制动机构的制作方法

本实用新型涉及制动器件检测领域，尤其涉及一种制动摩擦片磨损极限报警装置及制动机构。

背景技术：

在现有轨道交通制动系统中，踏面制动是一种广泛应用的摩擦制动方式。踏面制动是通过闸瓦和车轮之间的摩擦将动能转换为摩擦热能，因此摩擦副会存在损耗，如果使用磨耗到限的闸瓦，会导致车轮或制动系统的损坏，严重的会导致行车事故，影响生产运输安全。因此对于闸瓦是否磨耗到限的检测十分重要。而目前在轨道交通行业，使用闸瓦磨耗到限报警的方式却不多。

如专利CN204704298U所描述公开的报警器，其采用的外接电源，由继电器控制声光警报器。然后在绝缘线被磨耗后，触发继电器动作，然后报警器报警。其系统中需要对闸瓦进行相应的改造，以使得绝缘性能够埋入闸瓦；而且有外置电源和继电器，系统复杂，难以改造现有制动系统和闸瓦。

而专利CN207080537U中介绍的具有报警功能的合成闸瓦，通过在绝缘的合成闸瓦体内布置线圈，在磨擦到线圈时，触发信号到列车系统，该方式需要闸瓦材料绝缘，且需要预先在闸瓦内开布线槽，同时需要外接电源，无直接指示器。基于这些特点该种报警器应用时会有诸多限制。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种制动摩擦片磨损极限报警装置及制动机构，本实用新型利用制动时产生的力，推动滑杆，触发报警装置，所述技术方案如下：

一方面，本实用新型提供了一种制动摩擦片磨损极限报警装置，包括壳体、滑杆及设置在所述壳体内的电源、触点、警报器和阻尼环，所述壳体直接或间接固定在制动摩擦片上，所述滑杆的一端穿过壳体的外壁并与所述阻尼环配合；

所述电源、触点、警报器与滑杆在同一串联电路中，当所述制动摩擦片靠近车轮的一侧与滑杆上探出壳体一端的第一端面齐平时，在制动摩擦片对车轮进行制动的过程中，所述车轮作用于所述滑杆的第一端面；进而随着所述制动摩擦片发生磨损，所述车轮推动所述滑杆向壳体内部方向移动，直至所述制动摩擦片达到磨损极限时，所述滑杆另一端的第二端面与所述触点接触，使所述电源与警报器所在的回路导通。

可选地，所述制动摩擦片的初始位置为所述制动摩擦片靠近车轮的一侧探出所述滑杆的第一端面，且探出距离为d1；同时，所述滑杆的第二端面与所述触点之间的距离为d2，d1与d2满足以下条件：d1与d2长度之和小于或等于所述制动摩擦片的磨损极限厚度值。

可选地，所述制动摩擦片的初始位置为所述制动摩擦片靠近车轮的一侧与所述滑杆的第一端面齐平，所述滑杆的第二端面与所述触点之间的距离为d3，d3小于或等于所述制动摩擦片的磨损极限厚度值。

进一步地，所述滑杆的长度方向与所述制动摩擦片的磨损方向平行，所述滑杆的第一端面为可滚动的滚珠球面。

进一步地，所述电源为直流电池，所述警报器包括声音警报器和/或光警报器；所述制动摩擦片为闸片或者闸瓦。

进一步地，所述制动摩擦片磨损极限报警装置还包括从滑杆引出的第一测试接头及从触点引出的第二测试接头。

进一步地，所述阻尼环与滑杆之间的摩擦阻力小于制动状态下车轮对滑杆沿阻尼环移动方向上的推力，大于震动或砂石引起的滑杆沿阻尼环移动方向上受到的力。

另一方面，本实用新型还提供了一种制动机构，包括制动摩擦片及如上所述的制动摩擦片磨损极限报警装置。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.报警装置独立于制动摩擦片，而无需对制动摩擦片进行加工改动；

b.报警装置的主要部件(除了滑杆)均封装于壳体内部，电池内置，不需要外接电源，防水防尘，使用方便可靠，易于安装；

c.达到磨损极限的制动摩擦片报废后，只需将报警装置重新复位安装即可实现重复利用；

d.结构小巧，方便安装，检测线路简单，降低成本；

e.报警装置另留有检测点，用于检测报警装置能否正常工作，避免漏警报。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的制动摩擦片磨损极限报警装置的结构示意图；

其中，附图标记包括：1-壳体，2-电源，3-触点，4-警报器，5-阻尼环，6-滑杆，61-第一端面，62-第二端面，71-第一测试接头，72-第二测试接头。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的一个实施例中，提供了一种制动摩擦片磨损极限报警装置，参见图1，所述报警装置包括壳体1、滑杆6及设置在所述壳体1内的电源2、触点3、警报器4和阻尼环5，所述壳体1直接或间接固定在制动摩擦片上(壳体1与制动摩擦片保持相对静止)，报警装置的壳体1可紧贴制动摩擦片外侧边缘安装，也可以通过中间连接件与所述制动摩擦片固定连接，制动摩擦片需要更换时不需要同时更换报警模块，报警装置可重复多次使用。所述滑杆6的一端穿过壳体1的外壁并与所述阻尼环5配合，所述滑杆6与阻尼环5配合的意思即为滑杆6的外壁与阻尼环5的内壁配合，滑杆6在一定作用力下，能够沿着阻尼环5移动，所述一定作用力的最小值应当大于阻尼环5与滑杆6之间的摩擦力：阻尼环5的内径与滑杆6的外径之差越小，则摩擦力越大，这个差值可以根据实际情况调节(选用合适内径的阻尼环5或者选用合适外径的滑杆6)，使得所述阻尼环5与滑杆6之间的摩擦阻力小于制动状态下车轮对滑杆6沿阻尼环5移动方向上的推力，大于震动或砂石引起的滑杆6沿阻尼环5移动方向上受到的力，也就是说，制动状态下车轮能够推动滑杆6移动，而车轮行驶过程中的震动或行驶线路上砂石击打或其他因素无法推动滑杆6移动，有效防止误报警现象。壳体1除了开设有供滑杆6穿过的通孔，其余作封闭处理，防尘防水，所述阻尼环5优选设置在所述壳体1的通孔内侧，所述触点3优选固定设置在与壳体1上的通孔相对的位置，如图1所示，以上位置设置仅作为可选实施例，而不作为对保护范围的限制。

如图1所示，所述电源2、触点3、警报器4与滑杆6在同一串联电路中，串联的顺序不仅限于图上的连接关系，比如将图1中电源2与警报器4交换位置，同样可以实现本实用新型的技术方案，但是可以确定的是，是随着滑杆6滑动到与触点3接触，所述串联电路由断开状态转化为闭合状态，在闭合状态下，所述电源2为警报器4供电，进而警报器4工作。所述滑杆6的滑动过程具体如下：当所述制动摩擦片靠近车轮的一侧与滑杆6上探出壳体1一端的第一端面61(即图1中滑杆6的左端)齐平时，在制动摩擦片对车轮进行制动的过程中，所述车轮作用于所述滑杆6的第一端面61；进而随着所述制动摩擦片发生磨损，所述车轮推动所述滑杆6向壳体1内部方向移动，直至所述制动摩擦片达到磨损极限时，所述滑杆6另一端的第二端面62(即图1中滑杆6的右端)与所述触点3接触，使所述电源2与警报器4所在的回路导通。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述制动摩擦片的初始位置为所述制动摩擦片靠近车轮的一侧探出所述滑杆6的第一端面61，且探出距离为d1；同时，所述滑杆6的第二端面62与所述触点3之间的距离为d2，d1与d2满足以下条件：d1与d2长度之和等于(或者略小于)所述制动摩擦片的磨损极限厚度值。

在本实用新型的另一个可选实施例中，所述制动摩擦片的初始位置为所述制动摩擦片靠近车轮的一侧与所述滑杆6的第一端面61齐平，所述滑杆6的第二端面62与所述触点3之间的距离为d3，d3等于(或者略小于)所述制动摩擦片的磨损极限厚度值。

以上两种方式中所述的磨损极限厚度值即指制动摩擦片的最大允许磨损厚度，一旦达到该磨损程度，即需要提醒更换制动摩擦片，所述制动摩擦片为闸片或者闸瓦。比较以上两种位置设置方式而言，前者较优，原因是：检测的原理是靠磨损制动摩擦片进而推动滑杆6向触点靠近直至接触时产生报警信号，则滑杆6的移动精确性关系到磨损检测的精度，因此，针对前者设置方式而言，在制动摩擦片磨损d1厚度之前，车轮都不接触滑杆6，减少了滑杆6移动精确对检测结果的影响，使得最终检测结果更准确。

为了进一步提高检测结果的准确性，还需要将所述滑杆6设置为与所述制动摩擦片的磨损方向平行，更优选地，在此基础上为滑杆6设置导向限位通道，防止滑杆6在水平移动时发生上下偏移，因此，在一个可实施例中，所述滑杆6设置在所述制动摩擦片的下表面(或上表面)，一方面保持了与磨损方向平行，另一方面也受制动摩擦片的限位作用；再者，当车轮对滑杆6产生作用力时，为了避免车轮磨损滑杆6的第一端面61而不是推动滑杆6向触点移动的情况出现，应当减小车轮对第一端面61的摩擦力，因此，所述滑杆6的第一端面62优选为可滚动的滚珠球面，比如，将滚珠嵌在滑杆6的端部形成第一端面，其结构可参考现有技术中的滚珠轴承，在此不再赘述，当然这是较优实施例，而不作为对本实用新型保护范围的限制，其他减小摩擦力的措施同样可以采用，比如将第一端面设置为球面，在球面上优选涂覆润滑剂，等等。

在本实用新型的实施例中，所述报警装置的电源2可选用直流电池(比如5号干电池)，而不需要由制动系统供电，对原有的车轮制动系统无影响；滑杆6未与固定的触点3接触时，表示闸瓦/闸片未磨耗到限，则警报器4不工作，所述警报器4包括声音警报器和/或光警报器；所述滑杆6与触点3接触时，声音警报器发出声音警报信息和/或光警报器指示灯亮，表示闸瓦/闸片已磨耗到限，只有闸瓦/闸片磨耗到限时，才会消耗电池电量，节约电量，不需要频繁地更换电池。在磨耗到限时，滑杆6与触点3完全接触，并在阻尼环5的摩擦力作用下，使得两者接触不会脱离，壳体1内部的回路接通，使得声音警报器长鸣和/或光警报器指示灯长亮。为了防止(比如电源2或者警报器4坏了，或者中间某一线路断开了等等因素导致的)漏检测事件(到了磨损极限状态，滑杆6与触点3接触而无法触发警报器4)，所述制动摩擦片磨损极限报警装置还优选包括从滑杆6引出的第一测试接头71及从触点3引出的第二测试接头72，测试人员将所述第一测试接头71和第二测试接头72短接，若警报器工作，则证明报警装置的线路没有问题，若警报器4没有被触发，则需要检查维修线路，直至所述第一测试接头71和第二测试接头72短接的检测结果为触发警报器工作。

另一方面，本实用新型提供了一种如上所述的制动摩擦片磨损极限报警装置的安装方法，包括以下步骤：

S11、根据滑杆的长度L1，将壳体固定安装在指定位置，使壳体内的触点与制动摩擦片靠近车轮的一侧之间的距离小于或等于L1与制动摩擦片的磨损极限厚度值之和；

S12、将所述滑杆的一端穿过壳体并伸入阻尼环中。

再一方面，本实用新型提供了第二种如上所述的制动摩擦片磨损极限报警装置的安装方法，包括以下步骤：

S21、根据壳体固定安装位置处壳体内的触点与制动摩擦片靠近车轮的一侧之间的距离L2，选择符合以下长度条件的滑杆：所述滑杆的长度大于或等于L2与制动摩擦片的磨损极限厚度值之差；

S22、将所述滑杆的一端穿过壳体并伸入阻尼环中。

以上两种安装方式都可以实现如第一个实施例中的报警装置对制动摩擦片的磨损极限的检测，具体检测的原理和动作如上述实施例所述，在此安装方法实施例中不再赘述。

除此，本实用新型还提供了一种制动机构，包括制动摩擦片及如上所述的制动摩擦片磨损极限报警装置，所述报警装置按照上述两个安装方法实施例所提供的流程进行安装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。