專利名稱：軌道機車閘瓦間隙調(diào)整器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種軌道機車閘瓦間隙調(diào)整器(brake slack adjuster),該閘 瓦間隙調(diào)整器包括可軸向移動的套筒形驅(qū)動元件，該驅(qū)動元件適于沿制動 方向(brake application direction)接受軸向施加的制動力；能夠在所述驅(qū)動 元件內(nèi)軸向移動的軸；調(diào)整螺母，該調(diào)整螺母與所述軸非自鎖 (non-sdf-locking)螺紋配合；離合裝置，該離合裝置位于所述驅(qū)動元件和 所述調(diào)整螺母之間；以及筒形彈簧(barrel spring),該筒形彈簧沿所述制動 方向偏壓所述軸。
背景技術：
軌道機車閘瓦間隙調(diào)整器可以分為兩個主要組群，該兩個主要組群分別 具有一個或兩個螺母，所述螺母與軸非自鎖配合，以實現(xiàn)將閘瓦(brake block) 或制動墊與車輪的胎面(tread)或制動圓盤之間的間隙調(diào)整到預期值的功能。
本發(fā)明涉及單個螺母型的調(diào)整器。
該種調(diào)整器有很多實例，典型的實例公開在EP-A-0 165 641、DE-A-23 16 822、 EP-A-0 174 690、 US-A-4 036 332和DE-A-28 30 361 (沒有特定的順序) 中。
US-A-3 744 596公開了一種單個螺母調(diào)整器的基本實例，該調(diào)整器結合 在所謂的制動單元中，并取得相當大的商業(yè)成功。然而，該調(diào)整器具有一些 缺陷，其中最為重要的缺陷是該調(diào)整器具有強力彈簧，用于調(diào)整器的調(diào)整功 能以及在制動時產(chǎn)生相當大的反作用力(counter-force)。而且，調(diào)整器的軸 和螺母組合為產(chǎn)生不必要的較大旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的一個單元。
沒有這些缺陷的另一單個螺母調(diào)整器公開在視為最接近現(xiàn)有技術的US-A-4 138 002中。然而，該現(xiàn)有的調(diào)整器具有其他的缺陷，因而在制動時 其中的壓縮彈簧會產(chǎn)生反作用力(但該反作用力小于US-A-3 744 596中的反 作用力)，而且與驅(qū)動元件對應的部件中兩個內(nèi)離合表面的設置使得制造困 難較大，隨之成本更高。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過以下特征的組合能夠克服這些和其他缺陷和問題
第一離合器，該第一離合器包括所述驅(qū)動元件上朝向所述制動方向的離 合表面和所述調(diào)整螺母上的對應的離合表面；和
第二離合器，該第二離合器包括所述驅(qū)動元件上朝向與所述制動方向相 反的方向的離合表面和調(diào)整螺母套筒上的對應的離合表面；
所述調(diào)整螺母套筒
a) 能夠在所述調(diào)整螺母上軸向移動；
b) 被導向彈簧(leader spring)沿所述制動方向偏壓；
c) 相對于所述調(diào)整螺母沿所述制動方向具有端部位置，從而所述調(diào) 整螺母和所述調(diào)整螺母套筒上的所述離合表面之間的最小軸向距 離超過所述驅(qū)動元件上的所述兩個離合表面之間的軸向距離；以 及
d) 與控制套筒限定控制距離或尺寸"A"，該控制套筒相對于所述驅(qū) 動元件和所述調(diào)整螺母軸向固定。
如此制得的間隙調(diào)整器為雙作用型，即該間隙調(diào)整器具有如下能力使 例如由于制動傳動裝置中閘瓦的磨損而導致的變得太大的間隙減??；以及使 變得太小的間隙增大。除了克服現(xiàn)有調(diào)整器中反作用力所產(chǎn)生的所述問題之 外，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整器具有作為唯一旋轉(zhuǎn)部件的調(diào)整螺母及其調(diào)整套筒， 該調(diào)整螺母及其調(diào)整套筒具有很小的質(zhì)量并提供非常迅速的間隙調(diào)整動作。在根據(jù)本發(fā)明的間隙調(diào)整器中，所述導向彈簧可通過滾珠軸承推擠所述 調(diào)整螺母套筒，所述滾珠軸承與所述控制套筒中的內(nèi)鎖止環(huán)限定所述控制距
離或尺寸"A"。
優(yōu)選地，連接于所述驅(qū)動元件的可軸向移動的驅(qū)動元件套筒由該間隙調(diào) 整器的殼體滑動引導，在所述軸一端連接于推動件的可軸向移動的筒形彈簧 套筒由所述驅(qū)動元件套筒滑動引導，所述筒形彈簧設置在該兩個套筒中。
所述軸的導向套筒可與所述驅(qū)動元件連接。而且，在所述導向套筒和所 述調(diào)整螺母之間可設置有滾珠軸承。
所述兩個離合器優(yōu)選為鋸齒狀，以確?？煽康慕雍?。
在一種具體的實施方式中，所述筒形彈簧可在間隙調(diào)整器的殼體外部圍 繞所述軸設置在所述軸一端的推動件和形成所述間隙調(diào)整器的所述殼體的 一部分的密封套筒之間。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的間隙調(diào)整器形成制動單元的一部分并設置在該制 動單元中，其中所述驅(qū)動元件通過活塞沿制動方向移動。但是，該間隙調(diào)整 器完全也可設計為分離的軸向間隙調(diào)整器，如現(xiàn)有技術中公知的那樣。


下面參考附圖對本發(fā)明進行更為詳細的描述，其中-
圖1為具有根據(jù)本發(fā)明的間隙調(diào)整器的制動單元的側(cè)視截面圖2為沿圖1中線II-II的截面圖；以及
圖3a和圖3b稍微重疊，為與圖l對應的視圖， 一起表示具有根據(jù)本發(fā) 明的間隙調(diào)整器的制動單元的略微改變的實施方式。
具體實施例方式
用于軌道機車的制動單元以截面形式在圖1和圖2中表示。制動單元通常包括設置在同一殼體中的制動缸(bmke cylinder)(或類似的制動啟動裝置) 和間隙調(diào)整器。
圖1具有所有可能的附圖標記，然而為了簡潔起見，在圖2中，這些附 圖標記使用得較少。
當在本說明書中使用時，參考圖中制動單元的位置而使用如"豎直"、"水 平"、"下方"和"上方"的術語，即使安裝在軌道機車上時制動單元也可能 具有其他位置。
制動單元具有殼體10,該殼體10的上端為圓筒形?；钊?1可豎直移動 地設置在殼體10的該圓筒形上部中?；钊?1上方的蓋12擰緊于殼體10。 可以設置汽缸套(cylinderliner) 13。而且，活塞11可具有傳統(tǒng)的活塞密封 件14。
在活塞11的下側(cè)，活塞11具有兩個基本豎直的楔形元件15 (僅表示在 圖l中)。當壓縮空氣被允許進入活塞ll上方的空間時，推動活塞ll向下 進入其缸體中，楔形元件15則會將力傳遞給制動單元的其它部件，這將在 下面進行描述。更具體地說，從圖中豎直方向的力基本正交地變?yōu)樗椒较?的力，所述力通過推桿傳遞到圖中的左側(cè)，該推桿由將要進行描述的間隙調(diào) 整器的軸16表示。
每個楔形元件15具有與活塞11的軸線平行的反作用表面17和相對于 活塞ll的軸線傾斜的楔形表面18。楔形元件15分別在滾柱(roller) 19和 滾柱20之間延伸，該滾柱19和滾柱20位于殼體10中并且在到軸16的力 傳遞鏈中，這將要加以描述。
殼體滾柱或反作用滾柱19安裝在插入殼體中的短軸21的軸頸(joumal) 上。工作滾柱20安裝在通常為套筒形的驅(qū)動元件22的軸頸上，以將要描述 的方式力傳遞地連接到軸16。
通過在每個工作滾柱20外側(cè)設置與殼體10中支撐面10'接合的可旋轉(zhuǎn)
7支撐滾柱22'，驅(qū)動元件22由殼體10支撐或引導。
顯然，當活塞ll在來自壓縮空氣的力的作用下被向下推動時，工作滾 柱20將被楔形元件15推動到圖中的左側(cè)，從而軸16也將被楔形元件15推 動到圖中的左側(cè)。
壓縮型活塞彈簧23設置在驅(qū)動元件22和活塞11之間，用于向活塞11 施加回復力。
驅(qū)動元件套筒24從驅(qū)動元件22向左側(cè)或者向前延伸。該驅(qū)動元件套筒 24具有與驅(qū)動元件22的左側(cè)或前端接合的壓出式突起24， (stamped-out tabs)。驅(qū)動元件套筒24由導向軸襯25滑動引導，該導向軸襯25通過鎖止 環(huán)26固定在殼體10中的適當位置。設置有壓縮型回復彈簧27，以作用在導 向軸襯25 (因而殼體10)和突起24'(因而驅(qū)動元件22)之間。設置有導 向套筒28，以相對于驅(qū)動元件22引導軸16。
在推桿或軸16的前端或圖中左端，推桿或軸16連接于推動件29，該推 動件29用于與安裝有制動單元的軌道機車的制動傳動裝置的合適部件連接。 因而，軸16是不可旋轉(zhuǎn)的。壓縮型筒形彈簧30設置在導向套筒28 (因而驅(qū) 動元件22)和推動件29之間。
筒形彈簧套筒31與推動件29連接，并圍繞筒形彈簧30。筒形彈簧套筒 31由驅(qū)動元件套筒24通過滑環(huán)32滑動地引導。
橡膠伸縮管(rubber bellows) 33設置在殼體10和推動件29之間，以防 止潮氣、塵土等進入制動單元。
調(diào)整螺母34基本位于驅(qū)動元件22內(nèi)，并與軸16非自鎖螺紋配合。在 調(diào)整螺母34的前端或左端，設置有滾珠軸承35，該滾珠軸承35用于與導向 套筒28接合。
調(diào)整螺母34具有朝后的錐形離合表面，用于與驅(qū)動元件22的朝前的錐 形離合表面配合，這兩個表面形成第一離合器36。調(diào)整螺母套筒37可軸向移動地設置在調(diào)整螺母34上。通過驅(qū)動元件22 上朝后的錐形離合表面和調(diào)整螺母套筒37上朝前的錐形離合表面，形成第 一離合器38。
調(diào)整螺母套筒37向圖1和圖2中的左側(cè)或相對于調(diào)整螺母34朝前移動
的可能性受調(diào)整凸肩的限制，因而每次只能接合兩個離合器36和38中的一 個。
控制套筒39與軸16同軸地固定設置在殼體10的后部。控制套筒39具 有壓縮型導向彈簧40，該導向彈簧40朝前或向圖中左側(cè)通過墊圈41和滾珠 軸承42作用在調(diào)整螺母套筒37上?？刂铺淄?9具有內(nèi)鎖止環(huán)43，當滾珠 軸承42在導向彈簧40作用下而向前移動時，滾珠軸承42能靠在該內(nèi)鎖止 環(huán)43上。滾珠軸承42和內(nèi)鎖止環(huán)43在平衡位置(restposition)之間的距 離構成描述的制動單元中的間隙調(diào)整器的控制距離或尺寸"A"。
控制套筒39上方的殼體10的端部設置有蓋44。
在圖l和圖2所示的平衡位置或空檔(neutral position),第二離合器38 通過導向彈簧40保持接合(而第一離合器36分離)，因而調(diào)整螺母34旋轉(zhuǎn) 鎖定在軸16上的適當位置。
現(xiàn)在描述圖1和圖2所示的制動單元的功能，尤其是其間隙調(diào)整器或制 動調(diào)節(jié)器的功能。雖然制動單元可以用于閘塊式制動器或盤式制動器，但是 推動件29的設計適用于盤式制動傳動裝置。然后，推動件29不可轉(zhuǎn)動地連 接于盤式制動器的制動鉗(caliper)的一部分，該制動鉗包括用于與安裝有 該裝置的軌道機車的制動盤制動接合的制動墊，這是為本領域技術人員所公 知的。
然而，為了簡化描述，假定推動件29是要與被制動的元件(制動盤) 相接合的制動部件。圖1和圖2中所示的該元件稱為制動盤50。
當壓縮空氣被允許進入活塞11上方時，驅(qū)動元件22會為了制動而向圖l和圖2中的左側(cè)移動，這已經(jīng)進行了描述。
顯然，制動單元的間隙調(diào)整器為雙作用型，也就是說，該間隙調(diào)整器既
能夠校正過大間隙，也能夠校正不足間隙。功能描述將分為三種可能性正 確間隙、過大間隙和不足間隙。 正確間隙
在該情況下，推動件29和制動盤50之間處于平衡位置的距離等于滾珠 軸承42和鎖止環(huán)43之間的控制距離A。
在制動的第一部分，驅(qū)動元件22向圖1和圖2中的左側(cè)移動(所有的 間隙調(diào)整部件處于圖1和圖2中所示的它們的相互位置)，直到推動件29與 制動盤50接觸。
當推動件29與制動盤50接觸時，驅(qū)動元件22脫離與調(diào)整螺母套筒37 的接合(通過第二離合器38)，并立即與調(diào)整螺母34接合(通過第一離合器 36)，因而，調(diào)整螺母34相對于軸16繼續(xù)被鎖止，而且，在所謂的彈性范 圍內(nèi)產(chǎn)生繼續(xù)的制動，同時所有的間隙調(diào)整部件處于圖1和圖2所示的它們 的相互位置。
在活塞彈簧23和回復彈簧27作用下的釋放沖程過程中，功能是相反的， 而且調(diào)整螺母34相對于軸16保持固定不動。 過大間隙
在該情況下，推動件29和制動盤50之間的距離超過間隙調(diào)整器中的控 制距離A (在多數(shù)情形中取決于制動傳動裝置中的制動墊的磨損)。
在制動的第一階段，當消耗完尺寸A且滾珠軸承42已經(jīng)到達鎖止環(huán)43 時，推動件29還沒有到達制動盤50。第二離合器38分離，因而調(diào)整螺母 34在軸16上自由旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在，軸16和推動件29在筒形彈簧30的作用下向 圖中的左側(cè)自由移動，直到推動件29與制動盤50接觸且第一離合器36被 接合，從而防止調(diào)整螺母34在軸16上做任何進一步的旋轉(zhuǎn)。在彈性沖程過程中的持續(xù)的制動和制動釋放如前所述地進行。 不足間隙
如果間隙不足，即在消耗完尺寸A之前，或者換句話說在滾珠軸承42 到達鎖止環(huán)43之前，推動件29到達制動盤50 (這可能會在例如更換盤式制 動傳動裝置中磨損的制動墊之后發(fā)生)，將產(chǎn)生如下結果-
當推動件29已經(jīng)到達制動盤50且驅(qū)動元件22繼續(xù)向前移動時，第二 離合器38將打開，因而調(diào)整螺母34將自由旋轉(zhuǎn)，而且軸16能夠相對于驅(qū) 動元件22被推回。
當繼續(xù)制動時，驅(qū)動元件22會與調(diào)整螺母34接觸，因而第一離合器36 關閉，而且重復進行彈性沖程和釋放沖程的上述操作。
磨損的制動墊的更換
在根據(jù)制動墊的磨損而調(diào)整間隙后，當軸16延伸出制動單元時，制動 單元中間隙調(diào)整器的圖示和描述的設計將能夠簡單地將軸16推回到制動單 元中。當通過推動件29在軸16上朝圖中右側(cè)施加推力時，第二離合器38 將分離，因而調(diào)整螺母34能夠旋轉(zhuǎn)。當手動使軸16回位時，能夠更換磨損 的制動墊。
改變
在附屬權利要求的范圍內(nèi)能夠進行很多改變。
一種這樣的改變圖示在圖3a和圖3b中，圖3a和圖3b—起圖示具有根 據(jù)本發(fā)明的間隙調(diào)整器的稍微不同的制動單元。為了清楚和簡便起見，圖3a 和圖3b僅具有為達到正確理解所述改變所必須的附圖標記。
該制動單元主要用于所謂的軌道機車轉(zhuǎn)向架制動器，其中制動單元本身 設置在第一制動梁中，并通過其推桿連接于第二制動梁。每個制動梁的任意 一個端部設置有閘瓦，用于與轉(zhuǎn)向架中的車輪的胎面制動接合。
在該實施方式中，制動單元及其軸60或推桿必須具有更長的沖程，當在圖1與圖3a和圖3b之間進行比較時，這是非常顯而易見的。這意味著筒 形彈簧61必須更長且更強，以能夠?qū)崿F(xiàn)其按照確定的操作順序?qū)⑼苿蛹?2 向前或向圖中左側(cè)推動的預期目的，尤其當操作行程更長時。
空間需求還必須需要筒形彈簧61除在制動單元殼體內(nèi)之外的另一位置， 即圍繞延長的推桿60的前端或左端，該筒形彈簧61的左端由推動件62支 撐，右端由密封套筒63支撐。
為了方便起見，該密封套筒63在這里視為一個部件，但實際上具有相 當復雜的密封設計，并由多個零件組成。密封套筒63的右端連接于殼體蓋 64，該殼體蓋64支撐上述回復彈簧27，還支撐平衡彈簧65，該平衡彈簧65 用于平衡筒形彈簧61的增加的力。
權利要求
1.一種軌道機車閘瓦間隙調(diào)整器，該間隙調(diào)整器包括能夠軸向移動的套筒形的驅(qū)動元件(22)，該驅(qū)動元件(22)適于沿制動方向接受軸向施加的制動力；軸(16；60)，該軸(16；60)能夠在所述驅(qū)動元件(22)內(nèi)軸向移動；調(diào)整螺母(34)，該調(diào)整螺母(34)與所述軸非自鎖螺紋配合；離合裝置，該離合裝置位于所述驅(qū)動元件(22)和所述調(diào)整螺母(34)之間；以及筒形彈簧(30；61)，該筒形彈簧(30；61)沿所述制動方向偏壓所述軸(16；60)，其特征在于，所述離合裝置包括第一離合器(36)，該第一離合器(36)包括所述驅(qū)動元件(22)上的朝向所述制動方向的離合表面和所述調(diào)整螺母(34)上的對應的離合表面；和第二離合器(38)，該第二離合器(38)包括所述驅(qū)動元件(22)上的朝向與所述制動方向相反的方向的離合表面和調(diào)整螺母套筒(37)上的對應的離合表面；所述調(diào)整螺母套筒(37)a)能夠在所述調(diào)整螺母(34)上軸向移動；b)被導向彈簧(40)沿所述制動方向偏壓；c)相對于所述調(diào)整螺母(34)沿所述制動方向具有端部位置，從而所述調(diào)整螺母(34)和所述調(diào)整螺母套筒(37)上的所述離合表面之間的最小軸向距離超過所述驅(qū)動元件(22)上的兩個所述離合表面之間的軸向距離；以及d)與控制套筒(39)限定控制距離或尺寸“A”，該控制套筒(39)相對于所述驅(qū)動元件(22)和所述調(diào)整螺母(34)軸向固定。
2. 根據(jù)權利要求l所述的間隙調(diào)整器，其中，所述導向彈簧(40)通過滾珠軸承(42)推擠所述調(diào)整螺母套筒(37),該滾珠軸承(42)與所述 控制套筒(39)中的內(nèi)鎖止環(huán)(43)限定所述控制距離或尺寸"A"。
3. 根據(jù)權利要求1所述的間隙調(diào)整器，其中，連接于所述驅(qū)動元件(22) 的能夠軸向移動的驅(qū)動元件套筒(24)由所述間隙調(diào)整器的殼體(10)滑動 引導，在所述軸(16) —端連接于推動件(29)的能夠軸向移動的筒形彈簧 套筒(31)由所述驅(qū)動元件套筒(24)滑動引導，所述筒形彈簧(30)設置 在所述驅(qū)動元件套筒(24)和筒形彈簧套筒(31)中。
4. 根據(jù)權利要求3所述的間隙調(diào)整器，其中，所述軸(16)的導向套 筒(28)與所述驅(qū)動元件(22)連接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的間隙調(diào)整器，其中，在所述導向套筒(28) 和所述調(diào)整螺母(34)之間設置有滾珠軸承(35)。
6. 根據(jù)權利要求1所述的間隙調(diào)整器，其中，所述第一離合器(36) 和第二離合器(38)為鋸齒狀。
7. 根據(jù)權利要求1所述的間隙調(diào)整器，其中，所述筒形彈簧(61)圍 繞所述軸(60)設置在位于該軸(60) —端的推動件(62)和形成所述間隙 調(diào)整器的殼體的一部分的密封套筒(63)之間。
8. 根據(jù)上述權利要求中任意一項所述的間隙調(diào)整器，其中，所述間隙 調(diào)整器形成制動單元的一部分并設置在該制動單元中，其中所述驅(qū)動元件(22)通過活塞(11)沿所述制動方向移動。
全文摘要
一種軌道機車閘瓦間隙調(diào)整器，包括能夠軸向移動的套筒形驅(qū)動元件(22)，適于沿制動方向接受軸向施加的制動力；能夠在驅(qū)動元件內(nèi)軸向移動的軸(16)；調(diào)整螺母(34)，該調(diào)整螺母與軸非自鎖螺紋配合；離合裝置，該離合裝置位于驅(qū)動元件和調(diào)整螺母之間；以及筒形彈簧(30)，該筒形彈簧沿制動方向偏壓軸。該調(diào)整器具有如下特征的組合第一離合器(36)，該第一離合器包括驅(qū)動元件(22)上的朝向制動方向的離合表面和調(diào)整螺母(34)上的對應的離合表面；和第二離合器(38)，該第二離合器包括驅(qū)動元件(22)上的朝向與制動方向相反的方向的離合表面和調(diào)整螺母套筒(37)上的對應的離合表面。調(diào)整螺母套筒(37)能夠在調(diào)整螺母(34)上軸向移動。
文檔編號B61H15/00GK101636306SQ200880004051
公開日2010年1月27日 申請日期2008年2月7日 優(yōu)先權日2007年2月7日
發(fā)明者F·埃米爾松 申請人:法維萊運輸諾迪克公司