一种地铁车轮磨耗轻量化制动装置

1.本实用新型涉及轨道交通领域，属于地铁制动结构生产制造方面。更具体的说，本实用新型为地铁轮轨磨耗轻量化制动装置设备。


背景技术：

2.地铁现已在各大城市中普及开来，由于地铁行驶路线是环绕城市单独行径，故小半径路线、经停站较多，轮轨制动磨耗形成安全隐患，而现有制动大多数为气压推动，通过带动调整螺杆一端瓦托端板上的闸瓦抱紧车轮型面，这样不仅使得车轮型面的摩擦磨损加剧，而且当磨耗达到一定程度，会导致脱轨风险，引起安全隐患，又因为轮对与制动系统拆卸繁琐，造价成本高，所以为减小列车发生故障情况下失控的概率，对单个转向架损失的制动力进行补偿，缩短制动响应时间，提高制动精确度，减少轮轨磨耗，节省安装空间、减轻重量、改善机车轮对制动方式具有更高的实用性，以此来减小故障率，降低行车安全风险。
3.现有的地铁制动盘包括制动卡钳和位于制动卡钳之间的制动盘鼓，以抱紧车轮踏面制动为主，而地铁大多行驶在地底下，当制动平凡，摩擦磨损过大时，致使轮轨磨耗加剧，需要更换瓦托上的闸瓦，并且为了列车行驶的平稳性，会经常使用轮轨打磨车来校正轮轨的匹配关系，这样造成零件使用寿命和制动精度大幅度下降。
4.上述中现有技术方案存在更换制动盘装置不方便且制动使得轮轨型面磨耗加剧，制动效果差的缺点。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决上述技术问题，根据地铁制动盘独特的结构，本实用新型的目的是提供一种减轻地铁轮轨磨耗轻量化制动装置设备，当机车在急速刹车的情况下，减少轮轨间的磨耗，当维护人员更换制动装置时无需拆卸整个制动装置，只需更换制动瓦托上的制动闸瓦即可，其具有制动闸瓦更换方便且减轻轮轨间摩擦时制动效果好的优点，解决制动时的平稳性问题。
6.为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：
7.一种地铁车轮磨耗轻量化制动装置，包括制动盘、制动卡钳、制动转臂、制动传动装置，制动盘连接于车轮两侧辐板处，瓦托一端螺栓连接闸瓦、一端固定连接制动卡钳，制动卡钳一端固定连接转臂杆和制动转臂，转臂杆和制动转臂水平平行设置，所述转臂杆固定连接于滑槽推杆、转动连接于支座板，所述滑槽推杆远离转臂杆一端有滑块，滑块与橡胶减振块通过减振垫片用减振螺栓螺纹连接，并镶嵌在锥形滑槽内，橡胶减振块两侧为锯齿状，锥形滑槽远离制动车轮一端固设有螺旋套筒，螺旋套筒内设有螺旋推筒，螺旋推筒固设有花键，螺旋套筒和螺旋推筒传动连接，螺旋推筒远离锥形滑槽一端花键固定连接传动轴，传动轴一端固定设有制动传动装置伺服电机，伺服电机底部与连接板用一字螺栓连接，连接板与定位框通过转动螺栓固定连接，所述支座板远离制动夹钳一端转动螺栓固定连接定位框，定位框内部通过转动螺栓传动连接制动转臂，制动转臂远离定位框的一端侧壁固定
连接波纹罩体，波纹罩体固定连接制动传动装置油压缸两侧，制动转臂一端通过勾簧上下两侧勾簧连接柱连接复位弹簧，油压缸上表面设有进油孔，油压缸内部有油压活塞。
8.通过采用上述技术方案，进油孔对油压缸内进行供油，使得油压活塞向两边伸展，经过波纹罩体，推动制动转臂两侧向外延展，拉伸复位弹簧，同时经过定位框内部，定位框设有转动螺栓，由于定位框固定在固定轴上，所以制动转臂远离油压缸带有制动夹钳的一端向内伸缩，闸瓦在制动卡钳的作用下贴合到车轮两侧制动盘表面，对车轮进行摩擦制动，与此同时，转臂杆带动滑槽推杆端部的滑块在锥形滑槽内通过滚动轴承滑动，并橡胶减震块缓解对锥形滑槽的冲击，同时缓解对制动盘的摩擦冲击，当制动力矩过大时，传动电机带动转动轴旋转，传动轴通过花键带动螺旋推筒，螺旋推筒致使锥形滑槽向前推动，锥形滑槽内滚动轴承转动，橡胶减振块又发挥减振作用，同时推动滑块，滑块固定设有滑槽推杆，致使滑槽推杆推动转臂杆，转臂杆通过支座板固定柱远离制动钳一端向外伸展，从而带动制动夹钳向内伸缩，从而调整闸瓦与车轮之间的制动距离，致使闸瓦与制动钳有效贴合，从而对车轮施行制动，进而防止紧急制动时对车轮进行冲击导致滑出轨外，减轻车轮制动时踏面的磨耗，抵消闸瓦与车轮的贴合不紧密而导致制动失灵，使列车行驶更加安全。
9.本实用新型进一步设置为：所述制动转臂、勾簧、复位弹簧、波纹罩体均设有两个，勾簧中部与制动转臂固定连接，勾簧上下两侧勾簧连接柱与复位弹簧用销钉固定，两个制动转臂侧壁上固设有制动转臂挡圈并在波纹罩体内，波纹罩体具有较高的硬度和延展性。通过上述技术方案，制动转臂挡圈在油压活塞向两边延伸推动制动转臂时，减轻了对制动转臂的冲击，波纹罩体防止灰尘堆积在油压活塞处，其硬度高有延展性与复位弹簧的伸缩性共同提高了制动转臂的传动稳定性，使制动性能更高。
10.本实用新型进一步设置为：所述转臂杆有两个，所述滑槽推杆有两个，滑块远离滑槽推杆一端固设有u型凹槽，u型凹槽内设有滚动轴承，滚动轴承和锥形滑槽抵接并可滑动，锥形滑槽远离伺服电机一端设有滑槽螺栓孔，滑槽螺栓孔通过顶板螺栓连接滑槽顶板，滑槽顶板可拆卸。通过上述技术方案，当制动力矩过大，锥形滑槽往前推时，滚动轴承可使滑块在锥形滑槽内快速运行，减少对锥形滑槽的摩擦与冲击，同时减缓制动卡钳对制动盘的冲击，当橡胶减振块磨损严重时可打开滑槽顶板更换。
11.本实用新型进一步设置为：所述定位框有两个，上下表面有定位框通孔，所述支座板有两个并远离固定柱一端设有支座板通孔，所述制动转臂中部有制动转臂通孔，连接板远离伺服电机一端有与定位框通孔等距的两个连接板通孔，支座板通孔、定位框通孔、制动转臂通孔、连接板通孔通过转动螺栓进行连接，其中制动转臂在定位框内部，可左右转动，两个定位框之间通过固定轴固定连接。通过上述技术方案，定位框中转动螺栓可使制动转臂左右转动，并在制动框下表面固定连接板，上表面固定支座板，有效的分离了制动转臂、连接板、支座板，而且方便拆卸，可使制动更加有效，提高其制动安全性。
12.本实用新型进一步设置为：转臂杆转动连接支座板一端的支座板固定柱，两个转臂杆之间中部连接有弹性件定位弹簧，并用销钉固定。通过上述技术方案，在制动传动时，转臂杆远离制动卡钳一端向外扩张时，可通过支座板固定柱转动，同时定位弹簧的弹性势能被拉伸，转臂杆向内回复原状态时，通过支座板固定柱转动，定位弹簧恢复至初始状态，使制动变向更加灵活。
13.本实用新型进一步设置为：所述瓦托接触制动卡钳的一面两端有瓦托螺纹孔，中
间有定位螺纹孔，所述闸瓦接触瓦托一面两端设有闸瓦螺纹孔，未穿透闸瓦，中部有固定螺纹孔，穿透闸瓦，所述闸瓦用六边形螺栓连接在瓦托上，并用定位螺栓进行定位，闸瓦远离制动卡钳一端有布置均匀菱形摩擦片，闸瓦和瓦托之间可拆卸。通过上述技术方案，在制动卡钳制动过程中，瓦托上的菱形摩擦片增加摩擦力，使制动更加有效，通过定位闸瓦与瓦托间的螺栓连接，致使在连接牢固的同时易于拆卸。
14.本实用新型进一步设置：制动盘有两个，通过高强螺栓固定在车轮的辐板两侧上，高强螺栓与制动盘之间设有弹性垫片，制动盘与车轮之间为可拆卸结构。通过上述技术方案，当制动盘磨损严重时可及时拆卸更换，可避免车轮型面发生过大的侧磨现象。
15.综上所述，本实用新型的有益技术效果为：当需要对磨损严重的闸瓦和橡胶减振块进行更换时，使用工具可直接将闸瓦内部的螺栓和顶板螺栓拧下进行拆卸，将磨损严重的闸瓦和橡胶减振块进行更换即可，不必进行制动结构的整体更换，当在油压制动的同时，转臂杆反馈给滑槽推杆，滑槽推杆在滑块的滑动作用下进行力矩的探测，当力矩过大时，制动传动装置伺服电机启动螺旋推筒，螺旋推筒带动螺旋套筒，螺旋套筒推动锥形滑槽，锥形滑槽带动滑块向前滑动，滑块带动滑槽推杆，使转臂杆远离滑槽推杆一端开始向内移动，调节制动距离，对制动位置进行锁定，在橡胶减振块的作用下平稳制动，降低车轮磨耗，降低制动安全性能。
附图说明
16.图1是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置整体结构示意图图；
17.2是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置制动轮盘爆炸结构示意图
18.图3是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置油压制动结构示意图
19.图4是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置制动卡钳爆炸结构示意图
20.图5是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置制动闸瓦结构示意图
21.图6是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置锥形滑槽爆炸结构示意图
22.图7是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置滑块结构示意图；
23.图8是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置滑块结构剖面示意图
24.图9是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置凹槽结构示意图；
25.图10是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置电机制动结构示意图
26.图11是本实用新型一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置定位框连接爆炸结构示意图附图标记：1.油压缸；2.制动转臂；3.伺服电机；4.支座板；5.转臂杆； 6.车轮；7.高强螺栓；8.制动盘；9制动卡钳；10.定位框；11.滑槽推杆；12.转动螺栓；13.波纹罩体；14.勾簧；15.复位弹簧；16.进油孔； 17.固定柱；18.固定轴；19.定位弹簧；20.勾簧连接柱；21.销钉；101. 油压活塞；104定位框通孔；105.支座板通孔；106.制动转臂通孔；107. 连接板通孔；108.制动转臂挡圈；109.转动螺母；111.橡胶减振块；112. 滑块；113.减振垫片；114.减振螺栓；115.螺纹孔；301.锥形滑槽；302. 螺旋套筒；303.螺旋推筒；304.花键；305.传动轴；306.连接柱；307.滑槽顶板；308.顶板螺栓；309.顶板螺栓孔；310.滑槽螺栓孔；311.u型凹槽；312.凹槽孔；313.滚动轴承；314.一字螺栓；501.弹簧柱；601.辐板；602辐板通孔；
603.高强螺母；604.弹性垫片；801.制动板通孔； 901.瓦托；902.闸瓦；903.六边形螺栓；904.定位螺栓；905.瓦托螺纹孔；906.定位螺纹孔；907.闸瓦螺纹孔；908.固定螺纹孔；909.菱形摩擦片；
具体实施方式
27.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，都属于本实用新型保护的范围。
28.下面结合附图对本实用新型做详细说明。
29.参照图1、图2和图3，本实用新型公开的一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置，包括车轮6竖直放置，车轮6两侧辐板601处固设有辐板通孔602，制动盘8沿竖直方向设有两个，制动盘8靠近其中心固设有制动盘通孔801，制动盘8通过高强螺栓7固设在辐板601两侧，并通过高强螺母603固定，高强螺母603与制动盘8之间设有弹性垫片604，制动盘8可拆卸，制动盘8两侧分别有制动夹钳9，制动卡钳9对称设置有两个，制动卡钳9固定在制动转臂2和转臂杆5一端，制动转臂2对称平行设置有两个，制动转臂2中部连接在定位框10的内部，制动转臂2远离制动卡钳9一端上下表面设有勾簧14，勾簧14有两个，复位弹簧15通过勾簧连接柱20连接在勾簧14上下两端，并用销钉21固定，制动转臂 2远离制动卡钳9一端侧壁上固设有波纹罩体13，波纹罩体13具有硬度强、可延展性，制动转臂2远离制动卡钳9一端侧壁上固设有制动转臂挡圈108，转臂挡圈108在波纹罩体13内，波纹罩体13远离制动转臂2的一端固设有油压缸1，油压缸1水平布置，垂直于制动转臂2，油压缸1 中部设有油压活塞101，通过进油孔16进油，推动油压活塞101向两边延伸，抵接制动转臂挡圈108，使制动转臂2向外延伸，同时复位弹簧15 也向外拉伸，制动转臂2带动制动夹钳9向制动盘8一侧移动，同时波纹罩体13即起到了固定油压缸1的作用，又因为其延展性对油压活塞101 起到了防止灰尘积留其内部表面，改善油压缸1制动效率变差的问题，其中复位弹簧15也在制动完成后，帮助油压活塞101恢复到初始位置，便于下一次的制动。
30.参照图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10，本实用新型公开的一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置，当制动转臂2带动制动夹钳9向制动盘8一侧移动时，制动夹钳9竖直设置，制动夹钳9分布在制动盘8 的两侧，制动夹钳9远离制动盘8一端固定连接制动转臂2，制动转臂2 一端固定连接转臂杆5，制动夹钳9距离制动盘8一端固定连接瓦托 901，瓦托901接触制动卡钳9的一面两端有瓦托螺纹孔905，瓦托901 远离制动卡钳9一面中间有定位螺纹孔906，闸瓦902接触瓦托901一面两端设有闸瓦螺纹孔907，未穿透闸瓦902，闸瓦902远离瓦托901一面中部有固定螺纹孔908，穿透闸瓦902，闸瓦902用六边形螺栓903穿过闸瓦螺纹孔907和瓦托螺纹孔905固定连接，并用一字螺栓904穿过固定螺纹孔905和定位螺纹孔906进行定位，闸瓦902远离制动卡钳9一端有固定布置均匀菱形摩擦片909，用以摩擦制动，制动夹钳9带动转臂杆5 通过支座板固定柱17转动，支座板弹簧柱501设有两个，定位弹簧19卡接在支座板弹簧柱501上，定位弹簧19向外拉伸，转臂杆5设有两个，且平行布置，转臂杆5远离制动卡钳9一端固设有滑槽推杆11，转臂杆5 与滑槽推杆11呈120度夹角布置，滑槽推杆11远离转臂杆5的一端布置有滑块112，滑块112呈方形，滑块112和橡胶减振块111的水平两
侧设有螺纹孔115，滑块112水平两侧通过减振螺栓114螺纹连接橡胶减振块 111，橡胶减振块111与减振螺栓114之间连接有减振垫片113，橡胶减振块111水平两侧呈锯齿状，滑块112远离滑槽推杆11一端设有u型凹槽311，u型凹槽311内转动连接滚动轴承313，滚动轴承313抵接在锥形滑槽301底部，滑块112和橡胶减振块111对称安装在锥形滑槽301 内，锥形滑槽301呈120度锥形布置，锥形滑槽301距离车轮6的一端安装滑槽顶板307，滑槽顶板上下两端设有顶板螺栓孔309，锥形滑槽301 距离车轮6的一端上下设置顶板螺栓孔309，锥形滑槽301和顶板307通过顶板螺栓308连接，锥形滑槽301和顶板307可拆卸，锥形滑槽301远离车轮6一端固设有螺旋套筒302，螺旋套筒302内部螺旋连接螺旋推筒 303，螺旋推筒303远离锥形滑槽301一端通过花键304连接，花键304 固设在传动轴305上，传动轴305远离花键一端固设有伺服电机3，伺服电机3底部通过一字螺栓314连接在连接板306上，伺服电机3底部和连接板306底部设有一字螺栓孔315，连接板306远离伺服电机3的一端两端设有连接板通孔107，连接板通孔107通过转动螺栓12固定安装在定位框10底面上，当制动卡钳9制动力矩过大时，转臂杆5反馈给滑槽推杆11，滑槽推杆11在滑块112的滑动作用下进行力矩的探测，当力矩过大时，制动传动装置伺服电机3启动，通过花键304带动螺旋推筒303，螺旋推筒303带动螺旋套筒302，螺旋套筒302推动锥形滑槽301，锥形滑槽301带动滑块112向前滑动，滑块112带动滑槽推杆11，使转臂杆5 远离锥形滑槽301一端夹向制动盘8一端移动，调节制动距离，对制动位置进行锁定，在橡胶减振块111的作用下平稳制动，降低车轮磨耗，防止滑轨风险。
31.参照图7，本实用新型公开的一种减轻地铁车轮磨耗轻量化制动装置，定位框10上下表面设有定位框通孔104，定位框10设有两个且水平对称放置，定位框10内部为空心，制动转臂2中部设有制动转臂通孔 106，制动转臂2设有两个且水平放置在定位框10内部，制动转臂2通过转动螺栓12转动连接，连接板306远离伺服电机的一端通过转动螺栓12 将连接板306和定位框10固定连接、支座板4远离制动卡钳9一端通过转动螺栓12固定连接，用转动螺母109固定设置，且两个定位框10通过固定轴18固定连接，制动转臂2转动过程中，连接板306和支座板4处于固定状态，避免了制动转臂2转动过程中，其他结构也跟着转动，达到了结构的轻量化与紧凑性，并拆卸方便，提高制动与维修效率。
32.本实施例的实施原理为：通过进油孔16进油，推动油压活塞101向两边延伸，制动转臂2在油压活塞101的作用下向两边延伸，通过定位框 10中的转动螺栓12，制动转臂2远离油压缸1的一端开始收缩，带动制动卡钳9向制动盘8两边抵接，进行摩擦制动，制动卡钳9在支座板固定柱17的帮助下带动转臂杆5远离制动卡钳9的一端向外延伸，转臂杆5 推动滑槽推杆11，滑槽推杆带动滑块112向远离车轮一端在锥形滑槽301 内滑动，橡胶减振块111起到滑块112在锥形滑槽301内缓解快速冲击、制动抱死的现象，当制动力矩过大时，制动传动装置伺服电机3启动，通过花键304带动螺旋推筒303，螺旋推筒303带动螺旋套筒302，螺旋套筒302推动锥形滑槽301，锥形滑槽301带动滑块112向前滑动，滑块 112带动滑槽推杆11，使转臂杆5远离锥形滑槽301一端夹紧制动盘8，调节制动距离，对制动位置进行锁定，在橡胶减振块111的作用下平稳制动，降低车轮磨耗。