本发明公开了一种高手制动倍率铁路货车集成制动装置，主要解决现有制动装置手制动倍率低、难以适应大轴重货车制动要求的不足。它包括双向自调行程增力制动缸、前制动梁和后制动梁、前制动杠杆和后制动杠杆、前制动链和后制动链、刹车闸瓦、以及手制动杠杆，其设计要点在于：手制动杠杆的一端与车体手制动装置相连，手制动杠杆的另一端与双向自调行程增力制动缸的调节部件相连。其不仅结构简单紧凑、装配方便容易、可优化车体结构、有效降低车辆自重、提高车辆的载重能力，而且手制动倍率高、性能稳定可靠、可省略在车体上布置手制动力放大杠杆，提高集成制动装置的适应性。
1.一种高手制动倍率铁路货车集成制动装置，包括双向自调行程增力制动缸(4)、前制动梁(1)和后制动梁(9)、前制动杠杆(2)和后制动杠杆(8)、前制动链(3)和后制动链(5)、以及刹车闸瓦(10)；
所述前制动梁(1)和后制动梁(9)对称布置在转向架摇枕(13)的两侧，前制动梁(1)和后制动梁(9)的中部设置有支柱(6)，前制动梁(1)和后制动梁(9)的左右两端设置有滑块(7)，滑块(7)嵌置在转向架侧架(18)上的滑槽(19)中，刹车闸瓦(10)安装在前制动梁(1)和后制动梁(9)的左右两端滑块(7)内侧；
所述前制动杠杆(2)的下端铰接在前制动梁(1)的支柱(6)上，前制动杠杆(2)的上端与前制动链(3)的一端铰接，前制动链(3)的另一端与转向架摇枕(13)上的前固定支点座(14)铰接；
所述后制动杠杆(8)的下端铰接在后制动梁(9)的支柱(6)上，后制动杠杆(8)的上端与后制动链(5)的一端铰接，后制动链(5)的另一端与转向架摇枕(13)上的后固定支点座(15)铰接；
所述双向自调行程增力制动缸(4)的前端铰接在前制动杠杆(2)的中部，双向自调行程增力制动缸(4)的后端铰接在后制动杠杆(8)的中部，通过前制动杠杆(2)和后制动杠杆(8)的相对运动触发双向自调行程增力制动缸(4)动作，并根据刹车闸瓦(10)的间隙大小自动伸长或缩短；
其特征在于：它还包括手制动杠杆(11)，所述手制动杠杆(11)的一端设置有销孔(11a)，所述销孔(11a)通过销轴与车体手制动装置相连；所述手制动杠杆(11)的另一端设置有拨叉(11b)，所述拨叉(11b)通过叉销(20)与外套座(16)相连，所述外套座(16)设置在双向自调行程增力制动缸(4)的固定外套筒(4a)端部；所述双向自调行程增力制动缸(4)的移动组合套筒(4b)上套装有推铁圈(17)，所述移动组合套筒(4b)上还设置有限位凸肩(4c)，所述推铁圈(17)位于限位凸肩(4c)与外套座(16)之间；所述拨叉(11b)在转动时与推铁圈(17)轴向挤压配合。
2.根据权利要求1所述的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，其特征在于：所述外套座(16)与固定外套筒(4a)端部为可拆装的螺纹连接结构。
3.根据权利要求1或2所述的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，其特征在于：所述推铁圈(17)上设置有一对凸耳(17a)，所述拨叉(11b)在转动时与一对凸耳(17a)轴向挤压配合。
4.根据权利要求1或2所述的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，其特征在于：所述外套座(16)上设置有轴向导轨(16a)，所述推铁圈(17)上设置有轴向导槽(17b)，所述轴向导轨(16a)与轴向导槽(17b)滑动嵌置配合。
5.根据权利要求3所述的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，其特征在于：所述外套座(16)上设置有轴向导轨(16a)，所述推铁圈(17)上设置有轴向导槽(17b)，所述轴向导轨(16a)与轴向导槽(17b)滑动嵌置配合。
6.根据权利要求1或2所述的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，其特征在于：所述移动组合套筒(4b)上位于限位凸肩(4c)外侧设置有标识凸环(4d)，所述外套座(16)上设置有可直观读出标识凸环(4d)轴向位置的刻度标杆(16b)。
7.根据权利要求3所述的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，其特征在于：所述移动组合套筒(4b)上位于限位凸肩(4c)外侧设置有标识凸环(4d)，所述外套座(16)上设置有可直观读出标识凸环(4d)轴向位置的刻度标杆(16b)。
8.根据权利要求4所述的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，其特征在于：所述移动组合套筒(4b)上位于限位凸肩(4c)外侧设置有标识凸环(4d)，所述外套座(16)上设置有可直观读出标识凸环(4d)轴向位置的刻度标杆(16b)。
9.根据权利要求5所述的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，其特征在于：所述移动组合套筒(4b)上位于限位凸肩(4c)外侧设置有标识凸环(4d)，所述外套座(16)上设置有可直观读出标识凸环(4d)轴向位置的刻度标杆(16b)。
高手制动倍率铁路货车集成制动装置
技术领域
[0001] 本发明涉及铁路货车制动技术领域，具体地指一种适合于安装在转向架上的高手制动倍率铁路货车集成制动装置。
背景技术
[0002] 为适应国民经济高速发展的需要，国内铁路运输事业也在快速发展壮大，铁路货车轴重、速度不断提高，对铁路货车制动装置的稳定性、可靠性、制动能力、制动效率、检修维护性能等要求也越来越高。
[0003] 传统铁路货车制动装置中的制动缸和闸瓦间隙调整机构是分开布置的，制动缸与闸瓦间隙调整机构之间通过一系列的杠杆、连杆等传动部件连接，不仅结构复杂、占用空间大、生产成本高，而且部件配合松散、传动效率低下、制动难以缓解、工作可靠性差。
[0004] 为解决上述杠杆式制动装置所存在的缺陷，铁路科研人员近年来研制了多种形式的集成式铁路货车制动装置。例如，专利号为ZL201120309967.X的中国实用新型专利说明书提出了一种铁路货车转向架集成制动装置，其具有集成度高、运行稳定可靠、制动效率高、制动缓解性能好等特点。但受自身结构的限制，其手制动倍率仍然较低，难以直接适应大轴重货车制动要求。
[0005] 因此，必须在车体上另外设置一套手制动力放大杠杆，但这又给手制动系统的设计带来了很大难度，对于短牵引梁的装用集成制动装置的货车来说，几乎不可能在车体上另外设置一套手制动力放大杠杆，这也就大大降低了集成制动装置的适应能力。
[0006] 如何通过简单的设计改造，在铁路货车集成制动装置上实现较高的手制动倍率，以满足铁路货车高速、重载的需要，一直是本领域技术人员试图攻克的难题。
发明内容
[0007] 本发明的目的就是要提供一种结构简单紧凑、装配方便容易、安装适应性好的高手制动倍率铁路货车集成制动装置。
[0008] 为实现上述目的，本发明所设计的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，包括双向自调行程增力制动缸、前制动梁和后制动梁、前制动杠杆和后制动杠杆、前制动链和后制动链、以及刹车闸瓦；
[0009] 所述前制动梁和后制动梁对称布置在转向架摇枕的两侧，前制动梁和后制动梁的中部设置有支柱，前制动梁和后制动梁的左右两端设置有滑块，滑块嵌置在转向架侧架上的滑槽中，刹车闸瓦安装在前制动梁和后制动梁的左右两端滑块内侧；
[0010] 所述前制动杠杆的下端铰接在前制动梁的支柱上，前制动杠杆的上端与前制动链的一端铰接，前制动链的另一端与转向架摇枕上的前固定支点座铰接；
[0011] 所述后制动杠杆的下端铰接在后制动梁的支柱上，后制动杠杆的上端与后制动链的一端铰接，后制动链的另一端与转向架摇枕上的后固定支点座铰接；
[0012] 所述双向自调行程增力制动缸的前端铰接在前制动杠杆的中部，双向自调行程增力制动缸的后端铰接在后制动杠杆的中部，通过前制动杠杆和后制动杠杆的相对运动触发双向自调行程增力制动缸动作，并根据刹车闸瓦的间隙大小自动伸长或缩短；
[0013] 其特殊之处在于：它还包括手制动杠杆，所述手制动杠杆的一端与车体手制动装置相连，所述手制动杠杆的另一端与双向自调行程增力制动缸的调节部件相连。
[0014] 作为优选方案，所述手制动杠杆的一端设置有销孔，所述销孔通过销轴与车体手制动装置相连；所述手制动杠杆的另一端设置有拨叉，所述拨叉通过叉销与外套座相连，所述外套座设置在双向自调行程增力制动缸的固定外套筒端部；所述双向自调行程增力制动缸的移动组合套筒上套装有推铁圈，所述移动组合套筒上还设置有限位凸肩，所述推铁圈位于限位凸肩与外套座之间；所述拨叉在转动时与推铁圈轴向挤压配合。这样，一方面与手制动杠杆相配合的外套座、推铁圈等部件极少，装配方便快捷，能有效降低制动装置的自重，提高车辆载重能力；另一方面手制动杠杆通过推铁圈直接触发双向自调行程增力制动缸动作，能大幅提高手制动倍率，无须在车体上增设手制动力放大杠杆，从而增强了转向架集成制动装置的适应性。
[0015] 进一步地，所述外套座与固定外套筒端部为可拆装的螺纹连接结构。这样，可便于及时拆装维护和更换。
[0016] 进一步地，所述推铁圈上设置有一对凸耳，所述拨叉在转动时与一对凸耳轴向挤压配合。这样，可使拨叉在转动时能够更加紧密贴合地拨动推铁圈。
[0017] 更进一步地，所述外套座上设置有轴向导轨，所述推铁圈上设置有轴向导槽，所述轴向导轨与轴向导槽滑动嵌置配合。这样，可以限制推铁圈只能轴向移动而不能周向转动，确保手制动操作稳定可靠。
[0018] 再进一步地，所述移动组合套筒上位于限位凸肩外侧设置有标识凸环，所述外套座上设置有可直观读出标识凸环轴向位置的刻度标杆。这样，可以及时观察双向自调行程增力制动缸的移动距离，以便对制动状态作出相应的调整。
[0019] 与现有铁路货车上配备专门手制动力放大杠杆的制动装置相比，本发明具有如下优点：
[0020] 其一，结构简单紧凑，装配方便容易，可优化车体结构，有效降低车辆自重，提高车辆的载重能力。
[0021] 其二，手制动倍率高，性能稳定可靠，可省略手制动力放大杠杆，提高集成制动装置的适应性。
附图说明
[0022] 图1为一种高手制动倍率铁路货车集成制动装置的主视结构示意图。
[0023] 图2为图1的俯视结构示意图。
[0024] 图3为图1的左视结构示意图。
[0025] 图4为图1中双向自调行程增力制动缸的主剖视结构示意图。
[0026] 图5为图4中的局部放大结构示意图。
[0027] 图6为图4所示双向自调行程增力制动缸与手制动杠杆配合的立体结构示意图。
[0028] 图7为图6中的局部放大结构示意图。
[0029] 图8为图7所示手制动杠杆的立体结构示意图。
[0030] 图9为图7所示外套座的立体结构示意图。
[0031] 图10为图7所示推铁的立体结构示意图。
[0032] 图11为图7所示移动组合套筒的端部立体结构示意图。
[0033] 图12为图1所示高手制动倍率铁路货车集成制动装置安装在转向架上的结构示意图。
[0034] 图13为图12的俯视结构示意图。
具体实施方式
[0035] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
[0036] 参见图1~3和图12~13，本发明的高手制动倍率铁路货车集成制动装置，主要由双向自调行程增力制动缸4、前制动梁1和后制动梁9、前制动杠杆2和后制动杠杆8、前制动链3和后制动链5、刹车闸瓦10、以及手制动杠杆11组成。双向自调行程增力制动缸4的具体结构和工作原理参见公开号为CN202251575U的中国实用新型专利。各部件之间的结构关系具体描述如下：
[0037] 前制动梁1和后制动梁9对称布置在转向架摇枕13的两侧，前制动梁1和后制动梁9的中部设置有支柱6，前制动梁1和后制动梁9的左右两端设置有滑块7，滑块7嵌置在转向架侧架18上的滑槽19中，刹车闸瓦10安装在前制动梁1和后制动梁9的左右两端滑块7内侧。当前制动梁1和后制动梁9上的滑块7相对于滑槽19移动时，可带动刹车闸瓦10紧贴或离开车轮12。
[0038] 前制动杠杆2的下端铰接在前制动梁1的支柱6上，前制动杠杆2的上端与前制动链3的一端铰接，前制动链3的另一端与转向架摇枕13上的前固定支点座14铰接。
[0039] 后制动杠杆8的下端铰接在后制动梁9的支柱6上，后制动杠杆8的上端与后制动链5的一端铰接，后制动链5的另一端与转向架摇枕13上的后固定支点座15铰接。
[0040] 双向自调行程增力制动缸4的前端铰接在前制动杠杆2的中部，双向自调行程增力制动缸4的后端铰接在后制动杠杆8的中部，通过前制动杠杆2和后制动杠杆8的相对运动触发双向自调行程增力制动缸4动作，并根据刹车闸瓦10的间隙大小自动伸长或缩短。
[0041] 手制动杠杆11的一端与车体手制动装置（图中未显示）相连，手制动杠杆11的另一端与双向自调行程增力制动缸4的调节部件相连。手制动杠杆11的施力方向如图2、13中的箭头B所示。车体手制动装置通过手制动杠杆11控制双向自调行程增力制动缸4动作，进而带动其他部件完成对车轮12的制动。手制动杠杆11与双向自调行程增力制动缸4的具体连接结构见如下描述。
[0042] 参见图4~11，手制动杠杆11的一端设置有销孔11a，销孔11a通过销轴与车体手制动装置（图中未显示）相连。手制动杠杆11的另一端设置有拨叉11b，拨叉11b通过叉销20与外套座16铰接相连。外套座16呈筒形结构，安装在双向自调行程增力制动缸4的固定外套筒4a端部，与固定外套筒4a端部可拆装式螺纹连接。双向自调行程增力制动缸4的移动组合套筒4b上活动套装有推铁圈17，推铁圈17上设置有一对凸耳17a。移动组合套筒4b的端部还设置有限位凸肩4c，推铁圈17位于限位凸肩4c与外套座16之间。拨叉
11b在转动时与一对凸耳17a轴向挤压配合，其作用力依次通过推铁圈17、限位凸肩4c传递给移动组合套筒4b，从而驱使移动组合套筒4b沿轴向滑动。
[0043] 在外套座16的一侧设置有轴向导轨16a，在推铁圈17的一侧设置有轴向导槽17b，轴向导轨16a与轴向导槽17b滑动嵌置配合，用于限制推铁圈17作周向转动。
[0044] 在移动组合套筒4b上位于限位凸肩4c外侧设置有标识凸环4d，在外套座16的另一侧设置有可直观读出标识凸环4d轴向位置的刻度标杆16b，便于操作人员了解双向自调行程增力制动缸4的伸缩状况。当然，通过轴向导轨16a也可直观读出标识凸环4d的轴向位置，以便操作人员从不同视角观察。
[0045] 本发明的工作原理是这样的：
[0046] 当刹车闸瓦10或车轮12磨耗时，一般会导致刹车闸瓦10与车轮12之间的间隙增大；当刹车闸瓦10或车轮12换新时，一般会导致刹车闸瓦10与车轮12之间的间隙减少。此时通过双向自调行程增力制动缸4的自动调长或缩短，可保持刹车闸瓦10或车轮12稳定在规定的范围内。
[0047] 当车辆实施风制动时，风力通过双向自调行程增力制动缸4的内部其他构件驱使移动组合套筒4b发生轴向位移，并将作用力依次传递给后制动杠杆8和前制动杠杆2，前制动杠杆2和后制动杠杆8带动前制动梁1和后制动梁9在转向架侧架18的滑槽19内滑动，进而带动闸瓦10贴紧车轮12，从而实现车辆制动。
[0048] 当车辆实施手制动时，车体手制动装置施力于手制动杠杆11一端的销孔11a，利用撬棍原理使手制动力放大。手制动杠杆11另一端的拨叉11b绕外套座16上的叉销20旋转，并拨动推铁圈17，推铁圈17再将作用力传递给限位凸肩4c，进而驱使移动组合套筒4b发生轴向位移，后续过程和动作同上，不多赘述。操作人员可以通过刻度标杆16b或轴向导轨16a直接观察标识凸环4d的位移程度。
