用于車輛的制動單元和具有這種制動單元的車輛的制作方法
【專利說明】用于車輛的制動單元和具有這種制動單元的車輛
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車輛、尤其軌道機車的制動單元，其具有制動缸、在制動缸中可軸向引導的制動活塞和用于調(diào)節(jié)空氣縫隙的器件，所述器件構(gòu)成兩個相互對應的第一止擋，所述第一止擋在制動單元打開時相互止擋，其中第一止擋中的一個止擋在與制動活塞功能連接的鎖定元件上構(gòu)成。
[0002]這種形式的制動單元例如由文獻US 4,319,671 A已知，其中活塞用作鎖定元件，其通過液壓液與制動活塞功能連接并且在制動單元打開時止擋在制動缸的部分殼體的棱邊上。
[0003]出于維護目的、例如為了更換磨損的制動片所期望的是，能夠通過空氣縫隙打開制動單元。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，制動單元的這種打開可以以簡單和省時的方式實現(xiàn)。
[0005]本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的制動單元這樣解決所述技術(shù)問題，即鎖定構(gòu)件在預緊彈簧的力的作用下這樣與鎖定元件嚙合，使得鎖定元件在第一止擋被止擋時被鎖定構(gòu)件卡住，并且操控器件設(shè)計適用于，使所述與鎖定元件嚙合的鎖定構(gòu)件克服預緊彈簧的力移動至從鎖定元件松開的位置中。通過所述嚙合的松開，制動活塞可以超過空氣縫隙地更遠地位移，因此按照本發(fā)明的制動單元特別利于保養(yǎng)。在此制動單元的完全打開僅要求非常簡單的操作。通過制動單元的簡單構(gòu)成還實現(xiàn)了重量和成本降低。
[0006]操控器件優(yōu)選是機械式的，因此制動單元為了維護工作可以不費事地手動打開。
[0007]通過結(jié)構(gòu)上便于轉(zhuǎn)換的方式，鎖定元件可以是鎖定滑塊，其咬合在制動活塞上構(gòu)成的隨動件，并且鎖定構(gòu)件可以是鎖定棘爪，其在預緊彈簧的力的作用下嵌入鎖定滑塊的齒部中。
[0008]作為對此的備選，鎖定元件可以是鎖定輪并且鎖定構(gòu)件可以是螺紋桿，其通過螺紋傳動機構(gòu)與制動活塞耦連并且通過軸承支承在制動缸上。
[0009]在此螺紋桿優(yōu)選是對中地旋擰進制動活塞中的非自鎖式螺紋桿。
[0010]此外，操控器件優(yōu)選具有拉桿、拉桿螺栓以及通過旋轉(zhuǎn)拉桿螺栓利用引導結(jié)構(gòu)在拉桿中可軸向滑移的銷釘，其中預緊彈簧支承在拉桿上，并且其中螺紋桿構(gòu)成伸入到銷釘?shù)倪\動軌道中的操控面，所述操控面這樣設(shè)計，使得螺紋桿在銷釘滑移時逆向于預緊彈簧的力地向從鎖定元件上松開的位置滑移。
[0011]通過拉桿很短的旋轉(zhuǎn)還可以引起非自鎖式螺紋桿克服預緊彈簧的軸向位移，并且因此在鎖定輪(鎖定元件)和螺紋桿之間的齒部嚙合被松開，并且制動活塞一一例如在復位彈簧的彈簧力的作用下一一完全回移。在此拉桿螺栓通過接口與工具耦連，該工具實現(xiàn)了拉桿螺栓從便于觸及的位置開始的旋轉(zhuǎn)。在此還有利的是，機械部件(它們參與了空氣縫隙的調(diào)節(jié)和制動活塞復位至制動單元的完全打開)處于液壓區(qū)域中，因此這些部件的卡住的風險以及這些部件磨損的風險被顯著降低了。
[0012]被視作有利的是，鎖定元件和鎖定構(gòu)件為了嚙合具有相互對應的齒部。如果取代齒部嚙合，鎖定元件與鎖定構(gòu)件的連接還可以實施為摩擦配合的連接。
[0013]此外被視作有利的是，止動棘爪設(shè)計適用于在制動單元的閉合位置中卡止鎖定元件。在鎖定元件的這種卡止中，制動單元用作泊車制動器(駐車制動器)。
[0014]此外被視作有利的是，用于調(diào)節(jié)空氣縫隙的器件構(gòu)成兩個相互對應的第二止擋，它們在制動單元關(guān)閉時相互止擋，其中第二止擋之一在鎖定元件上構(gòu)成，在預緊彈簧的力的作用下鎖定構(gòu)件這樣與鎖定元件嚙合，使得鎖定元件在第二止擋止擋時相對鎖定構(gòu)件在制動活塞的力的作用下再次卡鎖(或者叫進一步卡鎖)或再次滑動，并且因此在摩擦對磨損時可以自動地校準空氣縫隙。
[0015]本發(fā)明還涉及一種車輛、尤其軌道機車，其具有行走機構(gòu)，按照本發(fā)明的用于與行走機構(gòu)的輪組的制動器件摩擦配合的制動單元固定在所述行走機構(gòu)上。
[0016]為了進一步闡述本發(fā)明，在附圖中:
[0017]圖1示出軌道機車形式的按照本發(fā)明的車輛，其中，為轉(zhuǎn)向架的輪組分別配屬了至少一個按照本發(fā)明的制動單元，
[0018]圖2示出按照本發(fā)明的制動單元的第一實施形式，
[0019]圖3和4示出按照本發(fā)明的制動單元的第二實施形式，
[0020]圖5和6示出在圖3和4中所示的制動單元的制動活塞設(shè)備的不同截面圖，和
[0021]圖7至12示出圖5和6所示的制動活塞設(shè)備在其運動過程中的不同位置上的部件。
[0022]按照圖1，軌道機車I具有車節(jié)2.1、2.2、…2.n，它們的車廂以此處未示出的方式分別通過次級減震由兩個轉(zhuǎn)向架3形式的行走機構(gòu)支承。轉(zhuǎn)向架3分別具有兩個輪組4。輪組4分別具有一個軸5，在其端部上固持車輪6。在此，輪組4的軸5以此處未示出的方式可轉(zhuǎn)動地支承在輪組軸承中，所述所述輪組軸承通過殼體和主減震與各個轉(zhuǎn)向架3的轉(zhuǎn)向架框架7相連。此外，軌道機車I具有在此整體標以8的制動系統(tǒng)。
[0023]通常分別為軌道機車I的各個軸5配屬至少一個按照本發(fā)明的制動單元9。因此每個車節(jié)2.1、2.2、…2.η具有至少四個制動單元9。
[0024]每個制動單元9具有制動執(zhí)行器10和被制動執(zhí)行器10促動的、配備了制動層12的壓緊設(shè)備13的形式的第一制動件11。在此每個制動單元9的第一制動件11分別與配備了制動面15的制動盤16的形式的第二制動件14配合作用。制動面15在此由兩個部分制動盤16.1、16.2構(gòu)成，它們固定在配屬于制動單元9的車輪6的兩側(cè)上，因此配備了兩個部分制動盤16.1,16.2的車輪6構(gòu)成車輪制動盤形式的制動盤16 (參照圖2和3)。
[0025]取代車輪制動盤還可以設(shè)置軸制動盤，那么其中在車輪旁邊抗扭地設(shè)置在軸5上的獨立的盤可以配備制動面。此外，第一制動件也可以與車輪形式或制動鼓形式的第二制動件配合作用。
[0026]配備了制動層12的壓緊設(shè)備13在制動執(zhí)行器10的作用下壓緊在制動盤16上，以便在第一制動件11和第二制動件14之間產(chǎn)生摩擦配合。
[0027]制動執(zhí)行器10是電動液壓制動執(zhí)行器。
[0028]制動系統(tǒng)8具有中央控制器17a以及在每個車節(jié)2.1、2.2、…2.η中的制動控制裝置17b，其由一個或兩個制動控制器17b.1和17b.2構(gòu)成。其中制動控制器17b.1和17b.2通過火車總線18a被制動系統(tǒng)8的控制器17a控制，制動系統(tǒng)8例如由中央車輛控制器構(gòu)成。
[0029]制動單元9的制動執(zhí)行器10或者制動執(zhí)行器的組通過制動控制裝置17b分別獲得制動指令。在此，制動指令通過一個或多個控制線路18b和/或數(shù)據(jù)總線和/或無線電傳遞至制動執(zhí)行器10。
[0030]圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明的制動單元的第一實施方式109，其具有制動執(zhí)行器的第二實施方式210。
[0031]圖3和4顯示了按照本發(fā)明的制動單元的第二實施形式209，其具有制動執(zhí)行器的第二實施形式210，并且圖5至12示出制動執(zhí)行器的第二實施形式210的細節(jié)。
[0032]然而制動單元的兩個實施形式109和209主要僅在它們的制動執(zhí)行器110或210的整體上標以119或219的制動活塞設(shè)備的設(shè)計造型方面有所區(qū)別，因此制動單元的兩個實施形式109和209的基本上相同設(shè)計的構(gòu)件在圖2或3至12中標以相同的附圖標記。
[0033]制動單元的兩個實施形式109和209為了固定(懸掛)在轉(zhuǎn)向架框架7上具有整體上標以20的連接件，壓緊設(shè)備13被保持在所述連接件上。連接件20包括制動橋20.1并且通過螺栓連接20.2固定地定位在轉(zhuǎn)向架框架7上。然而制動單元109 ；209也可以固定在行走機構(gòu)的其他位置上，例如在變速器殼體上或在轉(zhuǎn)向架的輪組法蘭上。
[0034]壓緊設(shè)備13借助兩個制動杠桿21構(gòu)成制動鉗。壓緊設(shè)備能夠、但是備選地也設(shè)計成制動卡鉗(Bremssattel)。
[0035]在制動單元109 ；209首次裝配到轉(zhuǎn)向架框架7上時能夠借助螺栓連接20.2調(diào)節(jié)制動單元109 ；209在轉(zhuǎn)向架框架7上的位置，但是之后的調(diào)節(jié)相當耗費。
[0036]由于制動層12和制動盤16的制動面15的不均勻的磨損，由于轉(zhuǎn)向架3的相對運動或還由于壓緊設(shè)備13的難以觸及，在工作使用中在制動單元109 ;209首次裝配之后會出現(xiàn)的是，只有一個制動層12貼靠在制動盤16的與該制動層相對應的制動面15上或者兩個制動面12相對于制動面15的空氣縫隙L不一樣大。而且在工作使用中還會出現(xiàn)制動件U、14的單側(cè)的貼靠。
[0037]因此為兩個制動杠桿21的每一個分別配屬一個彈簧元件22。彈簧元件22分別以第一端部支承在所配屬的制動杠桿21上并且以第二端部支承在連接件20的制動橋20.1上。
[0038]兩個彈簧元件22的每一個彈簧元件的張力是可調(diào)的。但是在此其僅在制動單元的第二實施形式209中示出。按照圖3和4分別借助整體標為23的調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)各個彈簧元件22的張力。
[0039]調(diào)節(jié)設(shè)備23分別包括一個調(diào)節(jié)螺栓23.1 (也稱為“調(diào)整螺栓”或“止擋螺栓”)、所配屬的制動杠桿20的螺紋孔，用于嚙合調(diào)節(jié)螺栓23.1，并包括在各個制動杠桿上構(gòu)成的引導滑槽，用于引導彈簧元件支承在制動杠桿上的端部，所述端部設(shè)計為杠桿形的臂。
[0040]彈簧元件22的張力的調(diào)節(jié)提供了這種可能性，在運行使用中對于制動器件11、14的單側(cè)貼靠可以快速和簡單的作出反應。例如制動單元109 ；209