矿用窄轨电机车用液压制动装置的制作方法

本发明涉及一种矿用电机车技术领域，尤其涉及一种矿用窄轨电机车用液压制动装置。

背景技术：

在矿用运输设备中，电机车是目前我国矿用运输的主要设备，主要用于牵引矿车组、运输矿物、器材及人员。在电机车工作中，环境复杂，运行轨道窄，空间小，致使电机车外形尺寸小，要将机车必需的电气控制部分、走行驱动部分、刹车制动部分、撒沙部分等零部件装在空间有限的箱体内，机车内比较拥挤，驾驶操作不舒适，维修保养不方便，在现有机车内拥挤的状况下，要改进和提高电机车的刹车制动性能就十分困难。

目前，矿用电机车中常用的制动方式大致分为三种：机械制动、电气制动、空气制动。这三种制动方式虽然各有优点，但在实际使用中，也存在许多弊端。

机械制动是通过手轮旋转带动分力臂、连杆、传动杆、调整螺丝等把制动力传递到制动块上，使制动块压紧摩擦车轮达到制动效果。这种制动方式：1.传动零部件较多，结构复杂笨重，相应的故障点多；2.空行程距离大，手轮需要转动2-3圈才能制动，制动反应迟钝，制动距离长，制动效率低；3.人工操作劳动强度大，工作费力，且制动力过软致使制动力矩小；4.机械传动同步性差，两侧对应的制动块需要反复调整，不然摩擦不均匀，刹车不平衡，制动效果和可靠性差，会出现摩擦颤抖和摩擦噪音等现象；5.需在驾驶室内设有制动手轮，占据驾驶室空间，驾驶舒适性降低；6.只能在机车低速行驶中使用，且无法满足机车紧急制动要求。此种方式在实际使用中可靠性低，存在重大安全隐患。

电气制动是通过电动机的电气控制产生制动力来进行制动。这种方式需要连接电源，只能在机车运行中作为正常制动使用，而在紧急制动时需要有其它制动方式配合使用，不然紧急制动效果差，对电动机有较大的损坏；在电机车运行中出现电气故障时，电气制动会失效；在停车时由于无电源则不能提供驻车制动。

空气制动是由专门的电动机带动空压机为气缸供气，气缸带动制动块与车轮进行摩擦制动。这种方式噪声大，成本高，体积大，装配要求高；使用中容易损坏，需要经常维护和保养，浪费大量人力物力；制动不平稳，制动力矩不可控，在一般情况下根本不能正常使用。

由于受电机车内空间结构和电气控制方面的限制，液压制动在矿用电机车中使用较少，现有机车中使用的液压制动有：1.用手动或脚踏增压泵带动摩擦片包夹电机轴或机车轮轴，这种结构采用手动或脚踏方式，操作费力，且没有充足的制动油液，制动力小，制动速度慢，只能适用在2.5t等小吨位电机车上；2.利用液压缸带动摩擦片夹持组装在机车轮轴上的制动盘，这种结构仅存在现有理论技术中，实际使用中由于受电机车内空间和位置的限制，制动盘和液压缸安装空间狭小，这种方式基本处于无法实现状态。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本专利公开了一种矿用窄轨电机车用液压制动装置，液压缸带动制动件对轮对的车轮外侧面进行摩擦制动，结构简单紧凑，制动平稳，制动力矩大、速度快、距离短，工作安全和可靠性高。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种矿用窄轨电机车用液压制动装置，包括机车箱体1、轴承座2、轮对3、制动件4、液压缸5，所述轴承座2组装在所述轮对3轮轴的两侧，所述轮对3通过所述轴承座2装在所述机车箱体1上，其特征在于：所述制动件4与所述液压缸5连接，所述液压缸5和所述制动件4连接在所述机车箱体1上，所述液压缸5通过伸缩动作带动所述制动件4对所述轮对3的车轮外侧面进行压紧制动或解除制动。

上述的矿用窄轨电机车用液压制动装置，其进一步特征在于：所述液压缸5为一个单活塞杆缸结构，或是多个单活塞杆缸并列使用结构。所述制动件4为单个的刹车件结构，或是含有导向的刹车组件结构，或是含有弹簧一(43)和导向的刹车组件结构。

上述的矿用窄轨电机车用液压制动装置，其进一步特征在于：

所述液压缸5连接所述制动件4，所述制动件4为单个的刹车件，所述液压缸5无杆腔内设有弹簧二(51)，当压力液体输送到液压缸有杆腔内时，液压缸活塞杆回缩，无杆腔内的弹簧二被压缩，液压缸带动制动件与轮对的车轮外侧面分离解除制动；当液压缸有杆腔内液体压力卸载时，无杆腔内被压缩的弹簧二释放弹性力使液压缸活塞杆伸出，液压缸带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动。

所述液压缸5连接所述制动件4，所述制动件4为含有导向的刹车组件，所述液压缸5无杆腔内设有弹簧二(51)，当压力液体输送到液压缸有杆腔内时，液压缸活塞杆回缩，无杆腔内的弹簧二被压缩，液压缸带动含导向的制动件与轮对的车轮外侧面分离解除制动；当液压缸有杆腔内液体压力卸载时，无杆腔内被压缩的弹簧二释放弹性力使液压缸活塞杆伸出，液压缸带动含导向的制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动。

所述液压缸5连接所述制动件4，所述制动件4为含有弹簧一(43)和导向的刹车组件，当压力液体输送到液压缸有杆腔内时，液压缸活塞杆回缩，制动件内的弹簧一被压缩，液压缸带动制动件与轮对的车轮外侧面分离解除制动；当液压缸有杆腔内液体压力卸载时，被压缩的弹簧一释放弹性力使制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动，同时带动液压缸活塞杆伸出。

有益效果：

1.该装置利用液压缸带动制动件对轮对的车轮外侧面摩擦来实现对机车的制动，结构简单，布局紧凑，组装和维修方便，维护成本低，可省去现有机械手轮制动机构，操作强度低，驾驶舒适性高；

2.该装置采用液压制动方式，制动反应时间短、速度快，制动力矩大，制动距离短，可实现行车时的紧急制动，降低了因制动不可靠工伤事故率，工作可靠性高，能满足矿用机车的安全使用要求；

3.该装置中液压缸能够实现车轮制动的自行平衡和同步制动，制动力量平均，不会造成偏刹现象；

4.该装置可通过液压缸保持恒定的液体压力驱使制动件对轮对的车轮外侧面始终压紧制动，实现机车的驻车制动；也可通过弹簧释放的弹力驱使制动件对轮对的车轮外侧面始终压紧制动以实现机车停车时的驻车制动，工作安全和可靠性高。

附图说明

图1为本发明实施例1矿用窄轨电机车用液压制动装置结构示意图。

图2为本发明实施例2矿用窄轨电机车用液压制动装置结构示意图。

图3是本发明实施例的液压缸连接制动件结构示意图(单个刹车件双缸制动)。

图4是本发明实施例的液压缸连接制动件结构示意图(含导向刹车组件的单杠制动)。

图5是本发明实施例的液压缸连接制动件结构示意图(含弹簧和导向刹车组件的单杠制动)。

其中，1为机车箱体；2为轴承座；3为轮对；4为制动件；41为导向轴；42为导向座；43为弹簧一；5为液压缸；51为弹簧二。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。

图1为矿用窄轨电机车用液压制动装置结构示意图。本实施例1的矿用窄轨电机车用液压制动装置，包括机车箱体1、轴承座2、轮对3、制动件4、液压缸5，轴承座2组装在轮对3轮轴的两侧，轮对3通过轴承座2组装在机车箱体1上，制动件4为单个的刹车件，制动件4连接在液压缸5活塞杆的端部，液压缸5固定在机车箱体1上。

本实施例的液压缸通过活塞杆的伸缩动作带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动或解除制动。

图2为矿用窄轨电机车用液压制动装置结构示意图。本实施例2的矿用窄轨电机车用液压制动装置，包括机车箱体1、轴承座2、轮对3、制动件4、液压缸5，轴承座2组装在轮对3轮轴的两侧，轮对3通过轴承座2组装在机车箱体1上，制动件4为含有导向的刹车组件，制动件4连接在液压缸5活塞杆的端部，液压缸5和制动件4固定在机车箱体1上。

本实施例的液压缸通过活塞杆的伸缩动作带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动或解除制动。

本实施例的液压缸可为一个单活塞杆液压缸连接制动件，并通过伸缩动作带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动或解除制动，如图4，图5所示；也可为多个单活塞杆液压缸并列使用，通过同步伸缩动作带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动或解除制动，如图3所示。

各实施例的制动件可为单个的刹车件连接在液压缸活塞杆的端部，如图3所示；或为含有导向的刹车组件，通过与液压缸配合动作实现对轮对的车轮外侧面进行压紧制动或解除制动，如图4所示；或为含有弹簧一43和导向的刹车组件，通过与液压缸配合动作实现对轮对的车轮外侧面进行压紧制动或解除制动，如图5所示。

本实施例的液压缸连接制动件用伸缩动作实现对轮对车轮的压紧制动或解除制动，其结构为：制动件4为单个的刹车件连接在液压缸5活塞杆端部，液压缸5无杆腔内设有弹簧二51，当压力液体输送到液压缸有杆腔内时，液压缸活塞杆回缩，无杆腔内的弹簧二被压缩，液压缸带动制动件与轮对的车轮外侧面分离解除制动，机车可以运行；当液压缸有杆腔内液体压力卸载时，无杆腔内被压缩的弹簧二释放弹性力使液压缸活塞杆伸出，液压缸带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动，机车停止运行，如图3所示。本实施例的弹簧二51也可设置在液压缸体外的活塞杆上，利用有杆腔内的压力液体驱动活塞杆回缩带动制动件与轮对的车轮解除制动，被压缩的弹簧释放弹性力驱使活塞杆伸出带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动；或是弹簧二51也可设置在液压缸有杆腔，利用无杆腔内压力液体驱动活塞杆伸出带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动，有杆腔内被压缩的弹簧释放弹力驱使活塞杆复位，带动制动件与轮对的车轮解除制动；或液压缸不设弹簧二，利用液压缸内各腔进出不同的压力液体驱动液压缸活塞杆伸缩带动制动件动作，实现制动件对轮对的车轮外侧面的压紧制动或解除制动。同时属于权利要求的范围。

本实施例的液压缸连接制动件用伸缩动作实现对轮对车轮的压紧制动或解除制动，其结构为：制动件4为含有导向的刹车组件，制动件4可以通过导向轴41在导向座42内往复动作，制动件4与液压缸5的活塞杆连接，液压缸5无杆腔内设有弹簧二51，当压力液体输送到液压缸有杆腔内时，液压缸活塞杆回缩，无杆腔内的弹簧二被压缩，液压缸带动有导向功能的制动件与轮对的车轮外侧面分离解除制动，机车可以运行；当液压缸有杆腔内液体压力卸载时，无杆腔内被压缩的弹簧二释放弹性力使液压缸活塞杆伸出，液压缸带动有导向功能的制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动，机车停止运行，如图4所示。本实施例的弹簧二51也可设置在液压缸体外的活塞杆上，利用有杆腔内的压力液体驱动活塞杆回缩带动制动件与轮对的车轮解除制动，被压缩的弹簧释放弹性力驱使活塞杆伸出带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动；或弹簧二51也可设置在液压缸有杆腔，利用无杆腔内压力液体驱动活塞杆伸出带动制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动，有杆腔内被压缩的弹簧释放弹力驱使活塞杆复位，带动制动件与轮对的车轮解除制动；或液压缸不设弹簧二，利用液压缸内各腔进出不同的压力液体驱动液压缸活塞杆伸缩带动制动件动作，实现制动件对轮对车轮外侧面的压紧制动或解除制动。同时属于权利要求的范围。

或各实施例的液压缸连接制动件用伸缩动作实现对轮对车轮的压紧制动或解除制动，其结构为：制动件4为含有弹簧一43和导向的刹车组件，弹簧一43设置在导向轴41上，制动件可以通过导向轴41在导向座42内往复动作，制动件4与液压缸5的活塞杆连接，当压力液体输送到液压缸有杆腔内时，液压缸活塞杆回缩，制动件内的弹簧一被压缩，液压缸带动制动件与轮对的车轮分离解除制动，机车可以运行；当液压缸有杆腔内液体压力卸载时，制动件内被压缩的弹簧一释放弹性力使制动件对轮对的车轮外侧面进行压紧制动，机车可以运行，同时带动液压缸活塞杆伸出以备进行下一个循环动作，如图5所示。本实施例的液压缸也可通过压力液体驱动活塞杆伸出带动制动件对轮对的车轮外侧面实现压紧制动，制动件内被压缩的弹簧一驱使制动件和活塞杆复位解除制动。同时属于权利要求的范围。

各实施例的驻车制动方式可通过液压缸保持恒定的液体压力驱使制动件对轮对的车轮外侧面始终压紧制动，实现机车的驻车制动；也可通过弹簧释放的弹性力驱使制动件对轮对的车轮外侧面始终压紧制动，实现机车停车时的驻车制动，这种采用弹簧释放的机械制动方式，安全和可靠性更高。

以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。

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