[发明专利]一种主被动一体式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置

说明书

技术领域

本发明属于轨道车辆制动系统技术领域，具体涉及一种主被动一体式轨道交通车辆电机驱动摩擦制动装置。

背景技术

长期以来，轨道车辆摩擦制动装置都采用压缩空气驱动，由于系统空气压力和传动效率限制，需要较大的制动缸才能满足制动力要求，因此这类制动装置体积和重量都比较大，会占用较多安装空间，也不利于控制整车重量。虽然随着轨道交通制动系统领域不断的技术改进，系统不断向集成化和小型化发展，但压缩空气驱动方式的先天劣势阻碍了其进一步发展，因此液压驱动的摩擦制动装置随着轨道交通行业对车辆制动力要求和轻量化要求地不断提高而逐渐发展起来。相对于压缩空气驱动，采用液压驱动方式的制动系统的系统压力有较大提高，制动缸直径有所减小，制动系统整体体积和重量得到了较好的控制。但液压驱动的控制装置目前仍需要布置管路来进行连接，控制系统也比较复杂。在此背景下，本发明提供了一种采用电机驱动的新型摩擦制动装置，不仅可实现车辆制动的各种功能要求，还具有结构简单，控制方便的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主被动一体式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置，可以实现电力驱动的轨道车辆制动系统。

本发明提出的一种主被动一体式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置，由制动杆1、电磁离合器A2、滑套3、力矩电机、减速器6、电磁离合器B7、传动螺母8、传动丝杆9、弹簧10和支撑架11组成，力矩电机由力矩电机转子轴4和力矩电机本体5组成，其中：传动丝杆9套于制动杆1外，制动杆1与传动丝杆9为自锁螺纹连接；传动螺母8套于传动丝杆9外，传动螺母8和传动丝杆9为非自锁螺纹连接，传动螺母8一侧设置支撑架11，所述支撑架11具有限制传动螺母8的水平移动和传动丝杆9的转动的功能；力矩电机转子轴4为中空结构，传动螺母8插入力矩电机转子轴4的中空部位，传动丝杆9一侧插入支撑架11内，插入支撑架11内的传动丝杆9部分设有弹簧10，所述弹簧10套于传动丝杆9外；电磁离合器A2主动端与滑套3连接，滑套3随力矩电机转子轴4转动并可沿其轴向滑动，电磁离合器A2从动端安装于制动杆1尾部，用于控制滑套3和制动杆1的离合；电磁离合器B7主动端连接减速器6输出轴，从动端连接传动螺母8，用于控制减速器6输出轴和传动螺母8的离合；制动杆1前端用于连接制动摩擦副，可用工具从尾端拧动；当电磁离合器B7吸合时，转动的力矩电机转子轴4通过减速器6减速增力后，驱动传动螺母8旋转，与之配合的传动丝杆9将会左右移动，并带动制动杆1一起运动，最终实现车辆制动摩擦副的压紧和放松，从而对车辆进行制动和缓解。

本发明提供的轨道车辆电机驱动摩擦制动装置为主被动一体式设计，其主动制动工作方式为： 制动时，电磁离合器B7吸合，力矩电机转子轴4转动，经减速器驱动传动螺母8旋转，使传动丝杆9及制动杆1一起向右运动，使制动摩擦副相对压紧对车辆进行制动，此时力矩电机工作在堵转状态，以持续施加压力，并通过调节力矩电机输入电流或电压获得不同的制动压力；缓解时，力矩电机转子轴4反转，经减速器6驱动传动螺母8旋转，使传动丝杆9及制动杆1一起向左运动，释放制动摩擦副间的制动压力对车辆进行缓解，或松开电磁离合器B7，利用弹簧10实现缓解。

本发明提供的轨道车辆电机驱动摩擦制动装置的被动制动工作方式为： 制动时，电磁离合器B7处于松开状态，传动丝杆9及制动杆1在弹簧10的压力作用下压紧制动摩擦副实现对车辆制动；缓解时，电磁离合器B7吸合，力矩电机转子轴4转动，经减速器6驱动传动螺母8旋转，使传动丝杆9及制动杆1一起向左运动，进一步压缩弹簧10并释放掉制动摩擦副间的制动压力对车辆进行缓解，此时力矩电机工作在堵转状态以持续施加缓解力。

本发明提供的轨道车辆电机驱动摩擦制动装置，在电磁离合器A2吸合时，转动的力矩电机转子轴4可带动制动杆1在传动丝杆9内旋入旋出，调节制动杆伸出长度，进而改变弹簧10的拉伸压缩状态及制动摩擦副缓解时间隙，从而实现主、被动制动方式的相互切换、被动制动时制动力及闸瓦间隙调整的功能。还可以使用工具拧动制动杆1端部结构使其旋转，进行手动调整。

本发明的有益效果在于：本发明以电机驱动方式取代了目前轨道车辆制动装置所普遍采用的压缩空气或液压驱动方式，同时采用主被动一体式设计，可自动或手动进行主、被动制动方式切换，结构紧凑，控制方便，有利于降低制动系统整体复杂度，并能有效减轻系统重量。

附图说明

图1是本发明的轨道车辆电机驱动摩擦制动装置示意图。