一种轨道滑车的新型机械制动装置及轨道滑车的制作方法

1.本发明涉及运动物体的制动领域，具体地，涉及一种轨道滑车的新型机械制动装置及轨道滑车。


背景技术：

2.在一些高速碰撞、冲击、移动类的试验中，往往会用到导轨及在导轨上运动的滑车。那么在轨道上高速运动的滑车，一般都有将滑车及其所载设备在轨道上制动或回收的需求。这种滑车不同于游乐设备或者运输用的轨道滑车，后者有着充足的轨道长度供其制动，甚至可以通过爬坡等方式消耗滑车动能，而本文所述的滑车，一般是在试验系统中，轨道平直且长度有限，在这样的轨道上需要在限定的长度空间范围内将小车制动，并尽量平稳。
3.目前主流的滑车制动回收方法有两种方式，一种是在导轨前端设置回收网，并铺上软垫，让滑车飞出导轨撞到回收网上，然后跌落在软垫上进行回收；另一种是利用活塞气缸进行制动，需要在滑车前设置气缸，并在无杆腔内充入一定压力的气体，当滑车撞击到活塞杆时通过压缩进行制动。这两种制动回收方式在使用上存在一些难以克服的缺点和风险。
4.1、设备受损
5.如回收网回收，由于滑车飞出到撞网、跌落的过程不可控，在这个过程中滑车及其所载设备经过较为猛烈的撞网、翻滚、落地后受损伤的风险较高，这在很多精密、贵重设备的试验中是不可接受的。
6.2、恢复困难
7.如回收网回收，一次试验过后，挂网、软垫往往会受到损伤，需要重新固定、补漏洞、布置现场。又如气缸回收情况，在撞击时活塞杆有发生弯曲卡滞的风险，撞击头和滑车撞击部位会变形损伤，重新恢复的话还需要将活塞杆拉出，然后再充气，撞击头需要经常更换。总体来说效率不高，比较费时费力。
8.3、设计、计算困难
9.当每次试验的滑车的质量、速度都不相同时，现有的两种制动方式适应性较差。比如对于回收网方式，当质量、速度较大时，需要考虑更换较为结实的网和更厚的软垫，对于气缸制动，则需要对无杆腔冲气压力及其制动能力重新进行计算、评估。以上都需要丰富的经验或复杂的公式计算，决定出相关参数后往往还需要通过测试才能验证制动是否可行。
10.在公开号为cn201728233u的中国实用新型专利文件中，公开了一种拉丝机滑车制动系统，其包括一滑车平板、一传动轴、一对滑轮、一对轴承座、一对轴承以及刹车系统，所述滑轮分别安装于传动轴的两端；所述一对轴承座固持于滑车平板的底部，且轴承安装于轴承座内；所述传动轴支撑于轴承上并能驱动滑轮转动；刹车系统由摩擦轮、摩擦片、摩擦片支架、电磁控制阀以及电磁控制阀座组成，所述摩擦轮系固持于传动轴上；所述电磁控制阀座用于固持电磁控制阀，其安装于滑车平板上；所述摩擦片支架设于电磁控制阀的一端；
所述摩擦片设于摩擦片支架上，且其抵顶于摩擦轮上并能将摩擦轮制动。上述制动系统通过电磁控制阀驱动摩擦片压紧摩擦轮，摩擦轮制动后通过与自身固接的传动轴使滑轮停止转动，从而对拉丝滑车进行制动。当滑轮停止转动后，在滑车自身动能的作用下，仍存在滑轮与滑轨继续滑动的现象。
11.鉴于以上制动或回收滑车的方式不能满足需求，因此发明了一种新型的制动装置及轨道滑车，可以解决上述问题。


技术实现要素：

12.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种轨道滑车的新型机械制动装置。
13.根据本发明提供的一种轨道滑车的新型机械制动装置，包括：刹车架、一对制动臂、锁销杆以及h型钢，所述刹车架滑动穿设于h型钢中，所述锁销杆转动设置在刹车架上，所述锁销杆的一端靠近h型钢的腹板设置，一对所述制动臂转动设置在刹车架上，一对所述制动臂的一端靠近h型钢的翼缘板设置，一对所述制动臂靠近h型钢的一侧设置有摩擦块，一对所述制动臂的另一端连接有弹性件，所述锁销杆上设置有定位杆，所述定位杆滑动插接于一对制动臂中。
14.优选的，一对所述制动臂滑动穿设于h型钢的一对翼缘板之间，所述弹性件为拉伸弹簧。
15.优选的，一对所述制动臂滑动穿设于h型钢的一对翼缘板外侧，所述弹性件为压缩弹簧。
16.优选的，一对所述制动臂上靠近弹性件的一端到制动臂支点的距离大于制动臂支点到靠近h型钢一端的距离。
17.优选的，所述摩擦块可拆卸安装于一对制动臂上靠近制动臂的一侧。
18.优选的，摩擦块转动安装在一对制动臂上。
19.优选的，所述刹车架上设置有用于和滑车连接的安装销轴。
20.优选的，所述弹性件的两端与一对制动臂可拆卸连接。
21.优选的，所述摩擦块由非石棉耐磨材料采用模压方法制成。
22.根据本发明提供的一种轨道滑车，包括轨道滑车的新型机械制动装置。
23.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
24.1.在弹性件的作用下，一对制动臂上的摩擦块与h型钢的翼缘板抵紧，从而对滑车进行制动，制动过程平稳且制动效果佳。
25.2.制动结束后，取下弹性件，将锁销杆上的定位杆重新插接进一对制动臂中，再将弹性件安装在一对制动臂上，实现制动装置的快速复位。
26.3.在对不同质量的滑车进行制动时，通过更换不同弹力的弹性件，或者更换不同长度的h型钢等方法来满足不同的制动需求。
27.4.摩擦块可拆卸设置便于对损坏的摩擦块进行更换，保证了轨道滑车的新型机械制动装置的制动效果稳定。
附图说明
28.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
29.图1为本申请实施例一种轨道滑车的新型机械制动装置的整体结构示意图；
30.图2为本申请实施例一种轨道滑车的新型机械制动装置的斜轴测图；
31.图3为本申请实施例一种轨道滑车的新型机械制动装置拓展方案的整体结构示意图；
32.附图标记：1、刹车架；2、制动臂；3、第一销轴；4、弹性件；5、第二销轴；6、定位杆；7、摩擦块；8、第三销轴；9、锁销杆；10、第四销轴；11、h型钢；12、安装销轴。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
34.以下结合附图对本发明的实施详细说明，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
35.参照图1和图2，一种轨道滑车的新型机械制动装置包括刹车架1、一对制动臂2、锁销杆9以及h型钢11。刹车架1与滑车固定连接，h型钢11固定在轨道上需要制动处，对轨道上的滑车进行制动。h型钢11包括两块翼缘板以及位于两块翼缘板之间的腹板，刹车架1与h型钢11滑动配合。在刹车架1上沿上下方向安装有一对制动臂2，一对制动臂2呈“h”形铰接设置，制动臂2上通过第一销轴3对称转动安装在刹车架1上，在制动臂1上靠近h型钢11的一端安装有摩擦块7。在一对制动臂2的另一端安装有弹性件4，，在制动时，制动臂11上的摩擦块7与翼缘板的表面滑动摩擦。通过弹性件4使一对制动臂2与h型钢11摩擦滑动进行制动。
36.锁销杆9的一端通过第四销轴10转动安装在刹车架1上，锁销杆9的另一端朝向腹板设置，当刹车架1滑动到h型钢11中时，腹板推动锁销杆9在刹车架1上转动。在锁销杆9上沿上下方向安装有两根定位杆6，在一对制动臂2上对应定位杆6的位置开设有凹槽，两根定位杆6的杆分别插入到一对制动臂2的凹槽中，对制动臂2的转动角度进行限制，本实施例中的定位杆6可以是开槽盘头定位螺钉，也可以是螺杆。
37.在试验前，将两根定位杆6插入到一对制动臂2的凹槽中，此时弹性件4处于蓄能状态，刹车架1随滑车在轨道上滑动，h型钢11固定在轨道上需要制动的地方。当刹车架1随滑车移动到h型钢11中时，一对制动臂2先与两块翼缘板靠近，随后锁销杆9与腹板接触，并推动锁销杆9在刹车架1上滑动，定位杆6从凹槽中被拔出，此时一对制动臂2在弹性件4的作用下开始制动，制动臂2上的摩擦块7与翼缘板的表面滑动摩擦，直至刹车架1完全停止。实现了刹车装置的预先锁紧及适时释放，滑车由自由运动状态到制动状态的平稳切换，将制动初始冲击减至最小。
38.优选的，一对制动臂2的一端位于两块翼缘板之间，在制动时，制动臂上2的摩擦块7与翼缘板的内壁进行滑动抵接，此时弹性件4为拉伸弹簧。在拉伸弹簧的作用力下，一对制动臂2靠近h型钢11的一端有相互远离的趋势，两个摩擦块7分别位于一对制动臂2上相互背
离的一侧。
39.优选的，一对制动臂2还可以位于两块翼缘板的外侧，参照图3，两块翼缘板位于一对制动臂2之间，在制动时，制动臂2上的摩擦块7与两块翼缘板相互背离的外侧面滑动抵接，此时弹性件4为压缩弹簧。在压缩弹簧的作用力下，一对制动臂2靠近h型钢11的一端有相互靠近的趋势，两个摩擦块7分别位于一对制动臂2上相互靠近的一侧上。
40.优选的，在制动臂2上靠近弹性件4的一端到制动臂2转动支点的距离大于制动臂2支点到制动臂2靠近h型钢11一端的距离，通过杠杆原理将弹性件4的弹性恢复力转化成摩擦块7对翼缘板侧壁的压力，并且对翼缘板的压力大于弹性件4的弹性恢复力。在该方案中，制动臂2上靠近弹性件4的一端到制动臂2转动支点的距离可以是制动臂2支点到制动臂2靠近h型钢11一端的距离的两倍，也可以是三倍、四倍等。
41.进一步的，摩擦块7可拆卸安装在制动臂2上靠近翼缘板的侧面上，随着试验次数的增加，摩擦块7会因磨损或者开裂损坏而失效，造成制动力的下降，降低制动效果，可拆卸设置的摩擦块7便于更换，保证制动力能够满足制动需求。
42.进一步的，摩擦块7与翼缘板的摩擦接触面呈长方形，也可以是椭圆、三角形等，摩擦块7通过第三销轴8转动连接，第三销轴8依次转动穿设在制动臂2和摩擦块7后与螺帽连接，实现摩擦块7的可拆卸安装，并且摩擦块7与制动臂2可以发生相互转动。随着摩擦块7的正常磨损，一对制动臂2的制动角度会发生轻微改变，摩擦块7转动以贴合翼缘板的表面，从而保证了摩擦块7与翼缘板之间摩擦力的稳定。
43.进一步的，在刹车架1底部设置有安装销轴12，刹车架1通过安装销轴12与滑车固定连接，安装销轴12依次穿设刹车架1和滑车后与螺帽连接，保证了连接稳固性。
44.进一步的，弹性件4的两端通过第二销轴5与制动臂2可拆卸连接，第二销轴5依次穿设制动臂2、弹性件4的挂耳后连接螺帽。在制动结束后，取出第二销轴5，此时摩擦块7不再紧贴h型钢11的表面，摩擦力消除，因此可以将滑车退出。然后检查摩擦块7状态，看其磨损情况能否再一次使用，看其是否开裂，如果开裂用新的摩擦块7替换即可。检查完毕后首先将定位杆6的杆分别插入一对制动臂2的凹槽内，然后使用第二销轴5将弹性件4安装到一对制动臂2上，即可恢复刹车装置。
45.进一步的，摩擦块7是采用模压方法生产的无石棉耐磨材料制成，成本低至几元钱，摩擦系数高，为0.45，耐磨性能好。h型钢11为标准型材，仅需加工数个安装孔即可。其余材料为铝合金或钢材，结构简单，加工方便。
46.由于制动臂2为杠杆，这里设定制动臂2上靠近弹性件4的一端到制动臂2转动支点的距离可以是制动臂2支点到制动臂2靠近h型钢11一端的距离的两倍，因此当弹性力为f时，摩擦块7与h钢11之间的压力为2f。进一步推算刹车长度l与刹车装置组数n、弹性力f、滑车质量m及速度v之间的关系为：
47.8nμfl＝mv248.其中μ为摩擦系数。
49.通过上述关系式进行试验参数的设计，简单方便，试验效率高。
50.本发明还介绍了一种轨道滑车，该轨道滑车包括上述轨道滑车的新型机械制动装置，轨道滑车为现有技术，因此不过多赘述。
51.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
52.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。