專利名稱：軌道機車閘瓦間隙調整器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種軌道機車閘瓦間隙調整器(brake slack adjuster),該閘 瓦間隙調整器包括可軸向移動的套筒形驅動元件，該驅動元件適于沿制動 方向(brake application direction)接受軸向施加的制動力；能夠在所述驅動 元件內軸向移動的軸；調整螺母，該調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動元件和 所述調整螺母之間；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整到預期值的功能。
本發明涉及單個螺母型的調整器。
該種調整器有很多實例，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整器的基本實例，該調整器結合 在所謂的制動單元中，并取得相當大的商業成功。然而，該調整器具有一些 缺陷，其中最為重要的缺陷是該調整器具有強力彈簧，用于調整器的調整功 能以及在制動時產生相當大的反作用力(counter-force)。而且，調整器的軸 和螺母組合為產生不必要的較大旋轉質量的一個單元。
沒有這些缺陷的另一單個螺母調整器公開在視為最接近現有技術的US-A-4 138 002中。然而，該現有的調整器具有其他的缺陷，因而在制動時 其中的壓縮彈簧會產生反作用力(但該反作用力小于US-A-3 744 596中的反 作用力)，而且與驅動元件對應的部件中兩個內離合表面的設置使得制造困 難較大，隨之成本更高。
發明內容
根據本發明，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動元件上朝向所述制動方向的離 合表面和所述調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整螺母套筒上的對應的離合表面；
所述調整螺母套筒
a) 能夠在所述調整螺母上軸向移動；
b) 被導向彈簧(leader spring)沿所述制動方向偏壓；
c) 相對于所述調整螺母沿所述制動方向具有端部位置，從而所述調 整螺母和所述調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 動元件和所述調整螺母軸向固定。
如此制得的間隙調整器為雙作用型，即該間隙調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小；以及使 變得太小的間隙增大。除了克服現有調整器中反作用力所產生的所述問題之 外，根據本發明的調整器具有作為唯一旋轉部件的調整螺母及其調整套筒， 該調整螺母及其調整套筒具有很小的質量并提供非常迅速的間隙調整動作。在根據本發明的間隙調整器中，所述導向彈簧可通過滾珠軸承推擠所述 調整螺母套筒，所述滾珠軸承與所述控制套筒中的內鎖止環限定所述控制距
離或尺寸"A"。
優選地，連接于所述驅動元件的可軸向移動的驅動元件套筒由該間隙調 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動元件連接。而且，在所述導向套筒和所 述調整螺母之間可設置有滾珠軸承。
所述兩個離合器優選為鋸齒狀，以確保可靠的接合。
在一種具體的實施方式中，所述筒形彈簧可在間隙調整器的殼體外部圍 繞所述軸設置在所述軸一端的推動件和形成所述間隙調整器的所述殼體的 一部分的密封套筒之間。
優選地，根據本發明的間隙調整器形成制動單元的一部分并設置在該制 動單元中，其中所述驅動元件通過活塞沿制動方向移動。但是，該間隙調整 器完全也可設計為分離的軸向間隙調整器，如現有技術中公知的那樣。
下面參考附圖對本發明進行更為詳細的描述，其中-
圖1為具有根據本發明的間隙調整器的制動單元的側視截面圖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， 一起表示具有根據本發 明的間隙調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。活塞11可豎直移動 地設置在殼體10的該圓筒形上部中。活塞11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可具有傳統的活塞密封 件14。
在活塞11的下側，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為水平方向 的力，所述力通過推桿傳遞到圖中的左側，該推桿由將要進行描述的間隙調 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外側設置與殼體10中支撐面10'接合的可旋轉
7支撐滾柱22'，驅動元件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，從而軸16也將被楔形元件15推 動到圖中的左側。
壓縮型活塞彈簧23設置在驅動元件22和活塞11之間，用于向活塞11 施加回復力。
驅動元件套筒24從驅動元件22向左側或者向前延伸。該驅動元件套筒 24具有與驅動元件22的左側或前端接合的壓出式突起24， (stamped-out tabs)。驅動元件套筒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'(因而驅動元件22)之間。設置有導 向套筒28，以相對于驅動元件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是不可旋轉的。壓縮型筒形彈簧30設置在導向套筒28 (因而驅 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由驅動元件套筒24通過滑環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。
調整螺母34基本位于驅動元件22內，并與軸16非自鎖螺紋配合。在 調整螺母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。
調整螺母34具有朝后的錐形離合表面，用于與驅動元件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。調整螺母套筒37可軸向移動地設置在調整螺母34上。通過驅動元件22 上朝后的錐形離合表面和調整螺母套筒37上朝前的錐形離合表面，形成第 一離合器38。
調整螺母套筒37向圖1和圖2中的左側或相對于調整螺母34朝前移動
的可能性受調整凸肩的限制，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朝前或向圖中左側通過墊圈41和滾珠 軸承42作用在調整螺母套筒37上。控制套筒39具有內鎖止環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能靠在該內鎖止 環43上。滾珠軸承42和內鎖止環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)，因而調整螺母34旋轉 鎖定在軸16上的適當位置。
現在描述圖1和圖2所示的制動單元的功能，尤其是其間隙調整器或制 動調節器的功能。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，驅動元件22會為了制動而向圖l和圖2中的左側移動，這已經進行了描述。
顯然，制動單元的間隙調整器為雙作用型，也就是說，該間隙調整器既
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43之間的控制距離A。
在制動的第一部分，驅動元件22向圖1和圖2中的左側移動(所有的 間隙調整部件處于圖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，驅動元件22脫離與調整螺母套筒37 的接合(通過第二離合器38)，并立即與調整螺母34接合(通過第一離合器 36)，因而，調整螺母34相對于軸16繼續被鎖止，而且，在所謂的彈性范 圍內產生繼續的制動，同時所有的間隙調整部件處于圖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整器中的控 制距離A (在多數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已經到達鎖止環43 時，推動件29還沒有到達制動盤50。第二離合器38分離，因而調整螺母 34在軸16上自由旋轉。現在，軸16和推動件29在筒形彈簧30的作用下向 圖中的左側自由移動，直到推動件29與制動盤50接觸且第一離合器36被 接合，從而防止調整螺母34在軸16上做任何進一步的旋轉。在彈性沖程過程中的持續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生)，將產生如下結果-
當推動件29已經到達制動盤50且驅動元件22繼續向前移動時，第二 離合器38將打開，因而調整螺母34將自由旋轉，而且軸16能夠相對于驅 動元件22被推回。
當繼續制動時，驅動元件22會與調整螺母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
在根據制動墊的磨損而調整間隙后，當軸16延伸出制動單元時，制動 單元中間隙調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上朝圖中右側施加推力時，第二離合器38 將分離，因而調整螺母34能夠旋轉。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 據本發明的間隙調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，以能夠實現其按照確定的操作順序將推動件62 向前或向圖中左側推動的預期目的，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整器，該間隙調整器包括能夠軸向移動的套筒形的驅動元件(22)，該驅動元件(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)能夠在所述驅動元件(22)內軸向移動；調整螺母(34)，該調整螺母(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動元件(22)和所述調整螺母(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)包括所述驅動元件(22)上的朝向所述制動方向的離合表面和所述調整螺母(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整螺母套筒(37)上的對應的離合表面；所述調整螺母套筒(37)a)能夠在所述調整螺母(34)上軸向移動；b)被導向彈簧(40)沿所述制動方向偏壓；c)相對于所述調整螺母(34)沿所述制動方向具有端部位置，從而所述調整螺母(34)和所述調整螺母套筒(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)相對于所述驅動元件(22)和所述調整螺母(34)軸向固定。
2. 根據權利要求l所述的間隙調整器，其中，所述導向彈簧(40)通過滾珠軸承(42)推擠所述調整螺母套筒(37),該滾珠軸承(42)與所述 控制套筒(39)中的內鎖止環(43)限定所述控制距離或尺寸"A"。
3. 根據權利要求1所述的間隙調整器，其中，連接于所述驅動元件(22) 的能夠軸向移動的驅動元件套筒(24)由所述間隙調整器的殼體(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)由所述驅動元件套筒(24)滑動引導，所述筒形彈簧(30)設置 在所述驅動元件套筒(24)和筒形彈簧套筒(31)中。
4. 根據權利要求3所述的間隙調整器，其中，所述軸(16)的導向套 筒(28)與所述驅動元件(22)連接。
5. 根據權利要求4所述的間隙調整器，其中，在所述導向套筒(28) 和所述調整螺母(34)之間設置有滾珠軸承(35)。
6. 根據權利要求1所述的間隙調整器，其中，所述第一離合器(36) 和第二離合器(38)為鋸齒狀。
7. 根據權利要求1所述的間隙調整器，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 調整器的殼體的一部分的密封套筒(63)之間。
8. 根據上述權利要求中任意一項所述的間隙調整器，其中，所述間隙 調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整器，包括能夠軸向移動的套筒形驅動元件(22)，適于沿制動方向接受軸向施加的制動力；能夠在驅動元件內軸向移動的軸(16)；調整螺母(34)，該調整螺母與軸非自鎖螺紋配合；離合裝置，該離合裝置位于驅動元件和調整螺母之間；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動元件(22)上的朝向制動方向的離合表面和調整螺母(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整螺母套筒(37)上的對應的離合表面。調整螺母套筒(37)能夠在調整螺母(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 優先權日2007年2月7日
發明者F·埃米爾松 申請人:法維萊運輸諾迪克公司