一种轨道交通用制动油缸及其制动夹钳单元的制作方法

1.本发明涉及轨道交通车辆制动系统，特别是一种轨道交通用制动油缸及其制动夹钳单元。


背景技术：

2.随着国民经济的快速发展，城市化进程加快，人民群众对轨道交通的出行安全性提出了更高要求。制动夹钳单元作为制动系统的最终执行装置，在紧急制动时必须安全可靠地保证车辆在规定制动距离内停车，以确保行车安全。
3.现有液压制动夹钳，如中国专利cn102943830a所示，包括夹钳本体、油缸、制动闸片，夹钳本体上相对安装两个油缸，两个油缸的活塞杆一端分别伸出缸孔之外并与相应的制动闸片相抵，通过两个油缸的活塞杆相向顶压相应的制动闸片而使两块制动闸片与制动盘摩擦而实现制动。这种方案虽能实现稳定地制动，但是在泄油缓解时，因活塞杆缺少相应的复位结构(受限于狭小的安装空间)而不能自动复位，导致缓解状态时制动闸片与制动盘之间间隙几乎为零，呈虚贴状态，制动摩擦产生的大量磨削颗粒不能顺畅排出，将可能导致制动盘灼烧，划伤，严重时使制动盘及制动闸片失效，从而使制动摩擦系数降低，不能有效确保轨道车辆在规定制动距离停车，影响行车安全！


技术实现要素：

4.本发明针对现有制动夹钳在缓解状态时活塞杆不能自动复位的问题，提供一种活塞杆能自动复位，且整体结构简单紧凑、安装和维护简便、性能稳定、制动效果更优的轨道交通用制动油缸及其制动夹钳单元。
5.为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
6.一种轨道交通用制动油缸，包括油缸，所述油缸上设置进油口，所述油缸内配置活塞，所述活塞的活塞杆一端伸出所述油缸，其结构特点在于，
7.所述油缸内容置能沿所述油缸的轴线方向产生弹性变形的弹性密封元件，所述弹性密封元件的内部设置与所述进油口连通的密封油腔；
8.所述弹性密封元件套设在所述活塞上，所述弹性密封元件的一端连接所述油缸的内腔壁，另一端连接所述活塞；
9.所述弹性密封元件与所述油缸的活塞杆伸出端的距离大于或等于所述弹性密封元件的工作行程。
10.制动时，液压制动系统的相应阀门打开，液压油从油缸的进油口流入弹性密封元件的油腔，使活塞杆在油压作用下往外进一步伸出，由于活塞杆与弹性密封元件密封联接融为一体，因而弹性密封元件同时沿油缸的轴线伸长，顶压制动闸片，使制动闸片压紧制动盘产生制动作用，同时弹性密封元件因伸长而存储复位活塞杆的能量，在泄油缓解时，弹性密封元件提供存储的能量供活塞杆自动复位(在弹性密封元件的弹簧力作用下活塞杆随弹性密封元件回退，达到缓解位置)，使制动盘和制动闸片之间正常的间隙得到保证，制动摩
擦产生的大量磨削颗粒能顺畅排出，从而保证制动夹钳的制动性能更稳定，制动效果更好，行车更安全。
11.优选地，所述弹性密封元件为内置弹簧钢丝的橡胶件。
12.优选地，所述弹性密封元件的一端设置呈敝口状的大孔，另一端设置与所述活塞杆配合的小孔，且大孔端与所述油缸的内腔壁密封连接，小孔端与所述活塞密封连接。
13.优选地，所述弹性密封元件的小孔端内设置钢骨架，以保证弹性密封元件的小孔端结构刚度，使弹性密封元件的工作间隙x得到保证。
14.优选地，所述弹性密封元件的大孔端镂空并与所述油缸的内腔壁密封连接，小孔端设置为右端平面，所述小孔端与所述大孔端之间至少包括一段凸圆弧与一段凹圆弧，且所述凸圆弧与所述凹圆弧首尾相接成一体。
15.优选地，所述弹性密封元件的小孔端内凹设置凸台，所述凸台抵顶所述活塞的右端面并与其密封连接。
16.优选地，所述弹性密封元件的工作行程x大于制动盘和所述制动闸片在磨耗极限后产生的间隙y。
17.优选地，所述活塞设置在所述活塞杆的中部，且所述活塞杆的另一端及所述活塞置于所述密封油腔内。
18.基于同一发明构思，本发明还提供了一种轨道交通用制动夹钳单元，其包括钳体、制动油缸、制动闸片，所述钳体上相对安装两个所述制动油缸，两个所述制动油缸的活塞杆一端分别伸出所述制动油缸之外并与相应的所述制动闸片连接，其结构特点在于，所述制动油缸为前面所述的制动油缸。
19.为了能正确安装油缸，在制动时更加可靠，所述油缸与钳体通过螺栓连接，螺栓穿过油缸与钳体固定连接，且油缸在钳体上成对安装。
20.本发明与现有技术相比的有益效果是：
21.本发明制动夹钳单元可有效解决液压制动夹钳在泄油缓解时活塞不能自动复位的问题；
22.本发明制动夹钳单元可在缓解后保证制动盘和制动闸片正常的间隙，不会造成制动闸片与制动盘虚贴，使制动摩擦产生的磨削颗粒能顺畅排出，不会造成制动盘与制动闸片刮伤，使制动安全、可靠。
23.本发明制动夹钳单元的制动油缸中内置弹性变形元件，且弹性变形元件与活塞密封联接融为一体，未增加任何额外的空间体积，结构简单紧凑，安装和维护简便。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
25.图1为本发明制动夹钳单元的结构示意图。
26.图2为本发明制动夹钳单元的剖视图。
27.图3为图2中制动油缸的从进油口处剖切的结构视图。
28.图4为本发明弹性变形元件在缓解状态时的剖视图。
29.图5为本发明弹性变形元件在制动状态时的剖视图。
30.图中：1-油缸、2-油缸内腔、3-弹性变形元件、4-制动闸片、5-活塞杆、6-密封油腔、7-缸盖、8-进油口、9-钳体、10-制动盘。
具体实施方式
31.以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
32.为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。
33.如图1－图3所示，本发明轨道交通用制动夹钳单元一实施例包括：1-油缸、2-油缸内腔、3-弹性变形元件、4-制动闸片、5-活塞杆、6-密封油腔、7-缸盖、8-进油口、9-钳体、10-制动盘。
34.参见图1，为了保证制动可靠，需要正确安装油缸1，在本实施例中，所述油缸1与钳体9通过螺栓11连接，且螺栓11穿过油缸1与钳体9固定连接，油缸1在钳体9上成对安装。
35.参见图3，所述油缸1包括缸体1-1和缸盖7，缸盖7与缸体1－1结合成一体后在其内部形成圆柱形结构的油缸内腔2-1，缸体1-1上设置进油口8，缸体1-1的右端开设与活塞杆5间隙配合的中心孔2-3。
36.参见图3－图5，所述弹性变形元件3为橡胶弹性密封元件，其是一种内置特殊弹簧钢丝3-6和钢骨架3-5的外形如波浪形的橡胶件。弹性变形元件3采用的橡胶耐低温耐油，且制成的弹性变形元件3可沿其轴向伸长或缩短。弹性变形元件3的一端设置与活塞杆5配合的小孔，另一端设置呈敝口状的大孔，且小孔端与活塞杆5密封联接，大孔端与油缸1的内腔壁密封联接而在弹性变形元件3的内部形成密封油腔6，且弹性变形元件3与活塞杆5、油缸内腔壁形成整体密封结构，确保液压油无法在活塞杆5与弹性变形元件3联接处及油缸内腔壁与弹性变形元件3联接处溢出。弹性变形元件3的小孔端3-1与大孔端3-5之间设置首尾相接的凸圆弧3-3与凹圆弧3-4，且凸圆弧3-3与弹性变形元件右端3-2相接形成整体结构。弹性变形元件3内置的弹簧钢丝3-6外形与弹性变形元件3的外形相匹配，并使其在壁厚中处于居中位置，且弹簧钢丝3-6具有一定刚度，以绕制工艺预压成形。弹性变形元件右端3-2内置的钢骨架3-5以工艺预压成形，且硫化于弹性变形元件3中，在壁厚中处于居中位置。制动与缓解过程中，弹性变形元件3可随活塞杆5的移动而发生轴向弹性变形伸长或缩短。制动时，弹性变形元件3因伸长而存储复位活塞杆5的弹簧能量，而缓解泄压时，提供存储能量使活塞杆5自动复位。
37.参见图3，所述活塞杆5的中部设置活塞5-2，弹性变形元件3的小孔端3-1内凹设置凸台3-1，弹性变形元件3套设在活塞杆5上，且活塞杆5的左端及活塞5-2置于密封油腔6内，活塞杆5与弹性变形元件3径向密封连接，同时活塞5-2的右端面与凸台3-1密封连接并形成动密封结构，液压油通过进油口8进入弹性变形元件内腔6作用于活塞左端面5-4、活塞5-2的左端面上，使弹性变形元件轴向伸长变形，伸长止于油缸内腔右端面2-2。当密封油腔6充油而略微膨胀时，油缸内腔壁可对变形后的弹性变形元件3起支撑和防护作用。
38.参见图3，弹性变形元件3的工作行程x大于制动盘10与制动闸片4两者磨耗极限后
产生的间隙y。
39.参见图3，油缸右端中心孔2-3与活塞杆5间隙配合，对活塞杆5起导向作用，使活塞杆5只能沿油缸右端中心孔2-3左右移动。
40.参见图1-图3，所述钳体9上相对安装两个油缸1，两个油缸1的活塞杆5一端分别伸出油缸1之外并通过其抵顶部5-3与相应的制动闸片4连接，制动闸片4与制动盘10间隙安装。制动时，液压制动系统的相应阀门打开，液压油从进油口8流入，再流入密封油腔6，使活塞杆5在油压作用下进一步伸出并顶压制动闸片4，使制动闸片4压紧制动盘10，从而产生制动作用，同时弹性变形元件3随活塞杆5的进一步伸出而伸长而存储复位活塞杆5的能量，而缓解泄压时，弹性变形元件3提供存储能量使活塞杆5自动复位，从而保证制动盘10和制动闸片4正常的间隙，使制动产生的磨削颗粒能被有效排出。
41.本领域技术人员可理解附图只为一个优选的实施例的示意图，附图中的工作流程并不一定是实施本发明所必须的。
42.以上所述，仅为本发明的具体实施方案，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。