[发明专利]恒定制动力机车踏面单元制动器

说明书

技术领域

本发明涉及铁路机车技术，尤其涉及一种恒定制动力机车踏面单元制动器。

背景技术

机车踏面单元制动器是以压缩空气为动力源的用于机车车轮踏面制动的基础制动装置，是机车制动功能的最终实施装置，为机车的运行安全提供保障，在各种机车上有广泛的应用。典型的机车踏面单元制动器结构是由制动缸体、衬套、制动鞲鞴和鞲鞴皮碗共同形成密封压力工作腔，有压缩空气充入就可以在制动鞲鞴上产生初始制动力。放大凸轮是制动力的放大元件，其前端和制动鞲鞴下端铰接，后端与制动缸体铰接。放大凸轮的工作曲面是一个相对其与制动缸体铰接点的偏心圆，其外形参数决定了制动器的制动倍率(既制动器最终输出制动力与初始制动力的比例关系)。

当充风口充入压缩空气时，制动鞲鞴向下运动，推动放大凸轮绕其与制动缸体的铰接点旋转。放大凸轮的工作曲面推动传力机构带动闸瓦托伸出，闸瓦托带着闸瓦与车轮踏面贴合后发生剧烈摩擦，产生制动作用实现机车减速、停车。

放大凸轮的工作曲面是一个相对其与制动缸体铰接点的偏心圆。偏心圆的结构决定了其面上各点的压力角是连续变化的，每点各不一样。而制动器的制动倍率等于压力角正切值的倒数。这就导致了当放大凸轮处于不同的工作位置时，制动倍率也同时发生变化，制动力也就必然在一定范围内发生波动，无法保证恒定的制动力输出。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种具有唯一制动倍率，保证放大凸轮不管在任何位置工作都会有恒定制动力输出的新型恒定制动力机车踏面单元制动器。

本发明的目的是这样现的：一种恒定制动力机车踏面单元制动器，包括闸瓦传力机构(9)和密封压力工作腔(1)，在密封压力工作腔(1)制动缸体内设置衬套(2)、制动鞲鞴(3)和鞲鞴皮碗(4)，驱动闸瓦传力机构(9)的放大凸轮(5)的前端和制动鞲鞴下端(6)铰接，后端与制动缸体铰接点(7)铰接，其特征在于放大凸轮(5)的工作曲面(8)为以其与制动缸体铰接点(7)为坐标原点的对数螺线。

本发明的方案，由于将原有的偏心圆放大凸轮的工作曲面改为以其与制动缸体铰接点为坐标原点的对数螺线(也叫等角螺线)，其任意一点的压力角K都是一个定值，也就意味着在该曲线上的任何一点都具有唯一的压力角，因而也就具有唯一的制动倍率，这就保证了放大凸轮不管在任何位置工作都会有恒定的制动力输出。

附图说明

图1为本发明实施例的恒定制动力机车踏面单元制动器剖面示意图。

图2为本发明实施例恒定制动力机车踏面单元制动器中的放大凸轮工作曲面示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参看附图1。本实例的恒定制动力机车踏面单元制动器，由闸瓦传力机构(9)和密封压力工作腔(1)组成。在密封压力工作腔(1)的制动缸体内设置衬套(2)、制动鞲鞴(3)和鞲鞴皮碗(4)。其中用于驱动闸瓦传动机构的放大凸轮(5)的前端和制动鞲鞴下端(6)铰接，后端与制动缸体铰接点(7)铰接。

参看附图2。放大凸轮(5)的工作曲面(8)为以其与制动缸体铰接点(7)为坐标原点的对数螺线(也叫等角螺线)。

工作时，压缩空气从充风口(10)充入，制动鞲鞴(3)向下运动，推动放大凸轮(5)绕其与制动缸体的铰接点(7)旋转。放大凸轮(5)的工作曲面推动传力机构带动闸瓦伸出，与车轮踏面贴合。由于放大凸轮的工作曲面是以其与制动缸体铰接点(7)为坐标原点的对数螺线，具有等角性，既对数螺线与所有过极点的射线的交角ψ都相等。因对数螺线具有上述特性，所以任何一条参数给定的对数螺线与过极点的射线的交角ψ都为一个确定值。而对数螺线上任意一点的压力角K为交角ψ的余角(既K+ψ＝90°)，所以对数螺线上任意一点的压力角K同样是一个定值。这样在该曲线上的任何一点都具有唯一的压力角，因而也就具有唯一的制动倍率。这就保证了放大凸轮不管在任何位置工作都会有恒定的制动力输出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。