用于車(chē)輛的制動(dòng)單元和具有這種制動(dòng)單元的車(chē)輛的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于車(chē)輛的制動(dòng)單元和具有這種制動(dòng)單元的車(chē)輛
[0001]本發(fā)明涉及一種制動(dòng)單元，用于車(chē)輛、尤其用于鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛，所述制動(dòng)單元能夠固定在車(chē)輛的行走機(jī)構(gòu)上并且具有用于提供受控的制動(dòng)力和被動(dòng)的緊急制動(dòng)力的器件。
[0002]這種類(lèi)型的制動(dòng)單元例如由文獻(xiàn)WO 2012/126946 A2已知。在這種制動(dòng)單元中，當(dāng)確定出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，例如所提供的受控的制動(dòng)力發(fā)生不可靠的偏差時(shí)，轉(zhuǎn)換裝置從提供受控的制動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┍粍?dòng)的緊急制動(dòng)力。隨后回復(fù)面(Rilckfallebene)提供被動(dòng)的緊急制動(dòng)力。因?yàn)檐?chē)輛的重量和待制動(dòng)的質(zhì)量與載荷狀態(tài)相關(guān)地可以發(fā)生變化，所以使用過(guò)高的緊急制動(dòng)力可能導(dǎo)致過(guò)度制動(dòng)，或者使用過(guò)低的緊急制動(dòng)力可能導(dǎo)致車(chē)輛制動(dòng)過(guò)低。
[0003]由此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，在結(jié)構(gòu)方面如此設(shè)計(jì)一種制動(dòng)單元，使得即便在提供受控的制動(dòng)力時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，也可以通過(guò)提供緊急制動(dòng)力實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。
[0004]所述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種具有權(quán)利要求1的技術(shù)特征的制動(dòng)單元解決，其中，用于提供受控的制動(dòng)力和被動(dòng)的緊急制動(dòng)力的器件被適合地設(shè)計(jì)，從而載荷修正地提供被動(dòng)的緊急制動(dòng)力，并且為了被動(dòng)的緊急制動(dòng)力的載荷修正具有壓力輸出器和載荷修正件，其中，適合地設(shè)計(jì)所述載荷修正件，使得所述壓力輸出器的預(yù)加壓力與回復(fù)裝置的電輸出信號(hào)相關(guān)地被調(diào)整到載荷修正的額定值上。按照本發(fā)明的制動(dòng)單元由此可以在故障情況下或者在不可靠的情況下實(shí)現(xiàn)可靠的制動(dòng)狀態(tài)(回復(fù)面)，其表示為所提供的載荷修正的被動(dòng)的緊急制動(dòng)力。按照本發(fā)明的制動(dòng)單元的優(yōu)點(diǎn)在于，被動(dòng)的回復(fù)面也是載荷修正的，并且由此減少車(chē)輪扁疤的危險(xiǎn)，并且可以避免制動(dòng)行程過(guò)長(zhǎng)。在此，制動(dòng)單元可以是電子液壓的、電子氣動(dòng)的或電子機(jī)械的結(jié)構(gòu)構(gòu)造或者被設(shè)計(jì)為這些結(jié)構(gòu)構(gòu)造的組合。
[0005]有利地規(guī)定，所述回復(fù)裝置是所述制動(dòng)單元的組成部件，并且適合地設(shè)計(jì)所述回復(fù)裝置，使得預(yù)設(shè)的緊急制動(dòng)額定值與載荷實(shí)際值相關(guān)地經(jīng)過(guò)載荷修正并且作為所述壓力傳感器的預(yù)加壓力的載荷修正的額定值被提供。
[0006]在此有利的是，用于提供受控的制動(dòng)力和被動(dòng)的緊急制動(dòng)力的器件具有壓力傳感器，所述壓力傳感器檢測(cè)預(yù)加壓力的實(shí)際值，其中，適合地設(shè)計(jì)所述回復(fù)裝置，從而為了調(diào)節(jié)所述壓力輸出器的預(yù)加壓力如此輸出輸出信號(hào)，使得所測(cè)取的實(shí)際值等于載荷修正的額定值。
[0007]由此，按照本發(fā)明的制動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)了載荷修正的被動(dòng)的緊急制動(dòng)力的簡(jiǎn)單且可靠的可調(diào)節(jié)性和可檢測(cè)性。
[0008]有利地，所述壓力輸出器是氣壓蓄能器。所述壓力輸出器備選地也可以是彈簧蓄能器。
[0009]有利地規(guī)定，用于提供受控的制動(dòng)力和被動(dòng)的緊急制動(dòng)力的器件具有電子液壓的額定值-力-轉(zhuǎn)換裝置，所述額定值-力-轉(zhuǎn)換裝置包括用于提供液壓流體的容器、通過(guò)液壓管路系統(tǒng)與所述容器相連的具有制動(dòng)活塞的制動(dòng)缸以及控制件，其中，適合地設(shè)計(jì)所述控制件，使得在額定值調(diào)整裝置的電輸出信號(hào)的作用下，在所述制動(dòng)缸內(nèi)設(shè)立施加在所述制動(dòng)活塞上的液壓壓力的實(shí)際值。
[0010]有利地，所述電子液壓的額定值-力-轉(zhuǎn)換裝置具有另一個(gè)控制件，其中，適合地設(shè)計(jì)所述另一個(gè)控制件，從而在所述回復(fù)裝置的電輸出信號(hào)的作用下，如此啟動(dòng)在預(yù)加壓力下連接在液壓管路系統(tǒng)的連接段上的所述壓力輸出器，使得施加在所述制動(dòng)活塞上的預(yù)加壓力的實(shí)際值作為施加在所述制動(dòng)缸上的液壓壓力的實(shí)際值提供。
[0011]有利地，所述控制件構(gòu)成載荷修正件，并且對(duì)其適合地設(shè)計(jì)，從而為了施加所述壓力輸出器的預(yù)加壓力而在所述回復(fù)裝置的電輸出信號(hào)的作用下在所述連接段設(shè)立液壓壓力的實(shí)際值。
[0012]在此，控制件之一可以是泵組件，借助該泵組件能夠?qū)⒁簤毫黧w從所述容器泵送到所述連接段內(nèi)，并且適合地設(shè)計(jì)控制件中的另一個(gè)，從而使液壓流體從所述連接段回流到所述容器內(nèi)。
[0013]按照本發(fā)明的制動(dòng)單元有利地具有第一制動(dòng)件，適合地設(shè)計(jì)第一制動(dòng)件，使得由受控的制動(dòng)力引起的受控的壓緊力的實(shí)際值通過(guò)與第二制動(dòng)件的摩擦接合轉(zhuǎn)變?yōu)槭芸氐难舆t參數(shù)的實(shí)際值，并且由被動(dòng)的緊急制動(dòng)力引起的被動(dòng)的壓緊力的實(shí)際值通過(guò)與第二制動(dòng)件的摩擦接合轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍?dòng)的延遲參數(shù)的實(shí)際值。
[0014]本發(fā)明還涉及一種車(chē)輛、尤其鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛，具有行走機(jī)構(gòu)，在所述行走機(jī)構(gòu)上固定有車(chē)橋，在所述車(chē)橋上固定安置有制動(dòng)盤(pán)，并且在所述制動(dòng)盤(pán)上固定定位有按照本發(fā)明的、配屬于制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)單元，其中，制動(dòng)盤(pán)構(gòu)成第二制動(dòng)件。
[0015]為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明，在附圖中:
[0016]圖1示出按照本發(fā)明的鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛形式的車(chē)輛，其中，轉(zhuǎn)向架的車(chē)輪組分別配屬有至少一個(gè)按照本發(fā)明的制動(dòng)單元，
[0017]圖2示出按照本發(fā)明的制動(dòng)單元的第一實(shí)施方式，
[0018]圖3和4示出按照本發(fā)明的制動(dòng)單元的第二實(shí)施方式，
[0019]圖5和6示出在圖3和4中所示的制動(dòng)單元的制動(dòng)活塞裝置的不同的剖面圖，和
[0020]圖7至12示出在圖5和6中所示的制動(dòng)活塞裝置在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的不同的位置中的一部分。
[0021]根據(jù)圖1，鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛I具有車(chē)廂2.1、2.2、……、2.n，該車(chē)廂的車(chē)廂框架以所示的方式分別被轉(zhuǎn)向架3形式的兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)的二級(jí)彈簧懸掛支承。轉(zhuǎn)向架3分別具有兩個(gè)車(chē)輪組4。車(chē)輪組4分別具有軸5，在軸的端部固定有車(chē)輪6。在此，車(chē)輪組4的軸5以未示出的方式在車(chē)輪組軸承中可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，該車(chē)輪組軸承通過(guò)殼體和一級(jí)彈簧懸掛連接在各自的轉(zhuǎn)向架3的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架7上。此外，鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛I在此使用整體標(biāo)記為8的制動(dòng)系統(tǒng)。
[0022]鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛I的每個(gè)軸5通常分別配屬有至少一個(gè)按照本發(fā)明的制動(dòng)單元9。由此，每個(gè)車(chē)廂2.1,2.2、……、2.η使用至少四個(gè)這種制動(dòng)單元9。
[0023]每個(gè)制動(dòng)單元9具有制動(dòng)執(zhí)行器10和被制動(dòng)執(zhí)行器10操作的、以具有制動(dòng)襯片12的壓緊裝置13形式的第一制動(dòng)件11。在此，每個(gè)制動(dòng)單元9的第一制動(dòng)件11分別與以具有制動(dòng)面15的制動(dòng)盤(pán)16形式的第二制動(dòng)件14共同作用。制動(dòng)面15在此構(gòu)成兩個(gè)部分制動(dòng)盤(pán)16.1,16.2，該部分制動(dòng)盤(pán)固定在配屬于制動(dòng)單元9的車(chē)輪6的兩側(cè)上，使得具有兩個(gè)部分制動(dòng)盤(pán)16.1,16.2的車(chē)輪6構(gòu)成以車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)形式的制動(dòng)盤(pán)16 (參見(jiàn)圖2和3)。
[0024]替代車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，也可以設(shè)置軸制動(dòng)盤(pán)，其中，在車(chē)輪旁設(shè)置抗扭地安置在軸5上的獨(dú)立的具有制動(dòng)面的盤(pán)。此外，第一制動(dòng)件也可以與車(chē)輪形式或制動(dòng)鼓形式的第二制動(dòng)件共同作用。
[0025]具有制動(dòng)襯片12的壓緊裝置13在制動(dòng)執(zhí)行器10的作用下，為了在第一制動(dòng)件11和第二制動(dòng)件14之間建立摩擦接合可以通過(guò)制動(dòng)盤(pán)16進(jìn)行壓緊。
[0026]制動(dòng)執(zhí)行器10是電子液壓制動(dòng)執(zhí)行器。
[0027]制動(dòng)系統(tǒng)8具有中央控制設(shè)備17a以及在每個(gè)車(chē)廂2.1,2.2、……、2.η中具有制動(dòng)控制器17b，該制動(dòng)控制器由一個(gè)或兩個(gè)制動(dòng)控制裝置17b.1和17b.2構(gòu)成。在此，制動(dòng)控制裝置17b.1和17b.2通過(guò)總線(xiàn)18a能夠被制動(dòng)系統(tǒng)8的中央控制設(shè)備17a(例如由中央車(chē)輛控制設(shè)備構(gòu)成)控制。
[0028]通過(guò)制動(dòng)控制器17b，制動(dòng)單元9的制動(dòng)執(zhí)行器10或制動(dòng)執(zhí)行器組分別獲得制動(dòng)指令。在此，制動(dòng)指令可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)控制線(xiàn)路18b和/或總線(xiàn)和/或通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸?shù)街苿?dòng)執(zhí)行器10上。
[0029]圖2示意地示出按照本發(fā)明的制動(dòng)單元的第一實(shí)施方式109，其具有制動(dòng)執(zhí)行器的第一實(shí)施方式110。
[0030]圖3和4示出按照本發(fā)明的制動(dòng)單元的第二實(shí)施方式209，其具有制動(dòng)執(zhí)行器的第二實(shí)施方式210，并且圖5至12示出制動(dòng)執(zhí)行器的第二實(shí)施方式210的細(xì)節(jié)視圖。
[0031]但是，制動(dòng)單元的兩個(gè)實(shí)施方式109和209的根本區(qū)別僅基本上在于其制動(dòng)執(zhí)行器110和210的整體標(biāo)記為119和219的制動(dòng)活塞裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而基本相同設(shè)計(jì)的制動(dòng)單元的兩個(gè)實(shí)施方式109和209的構(gòu)件在圖2或3至12中相應(yīng)地具有相同的附圖標(biāo)記。
[0032]制動(dòng)單元9的兩個(gè)實(shí)施方式109和209具有整體標(biāo)記為20的連接件，用于將制動(dòng)單元固定(掛)在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架7上，在連接件上固定有壓緊裝置13。連接件20包括制動(dòng)橋20.1并且通過(guò)螺栓連接20.2固定地定位在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架7上。但是，制動(dòng)單元109 ；209也可以固定在行走機(jī)構(gòu)的其它位置上，例如固定在傳動(dòng)箱或轉(zhuǎn)向架的車(chē)輪組法蘭上。
[0033]壓緊裝置13借助兩個(gè)制動(dòng)桿21被設(shè)計(jì)為制動(dòng)鉗。但是，壓緊裝置也可以備選地被設(shè)計(jì)為制動(dòng)鞍(Bremssattel)。
[0034]當(dāng)制動(dòng)單元109 ；209最終安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架7上時(shí)，借助螺栓連接20.2可以校準(zhǔn)制動(dòng)單元109 ；209在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架7上的位置，但事后的校準(zhǔn)是相當(dāng)昂貴的。
[0035]由于制動(dòng)襯片12和制動(dòng)盤(pán)16的制動(dòng)面15的非均勻的磨損、由于轉(zhuǎn)向架3的相對(duì)移動(dòng)、亦或由于壓緊裝置13較難到達(dá)，則可能在投入使用中在制動(dòng)單元109 ；209的最終裝配之后依舊導(dǎo)致，只有一個(gè)制動(dòng)襯片12貼靠在制動(dòng)盤(pán)16的所配屬的制動(dòng)面15上，或者兩個(gè)制動(dòng)襯片12到制動(dòng)面15的間隙L大小不同。由此在投入使用時(shí)可能導(dǎo)致制動(dòng)件11、14的單側(cè)貼靠。
[0036]因此，兩個(gè)制動(dòng)桿21中的每一個(gè)分別配屬有彈簧元件22。彈簧元件22分別通過(guò)第一端部支承在配屬的制動(dòng)桿21上，并且通過(guò)第二端部支承在連接件20的制動(dòng)橋20.1上。
[0037]兩個(gè)彈簧元件22中的每一個(gè)的張力可以被調(diào)節(jié)。在此僅示出制動(dòng)單元的第二實(shí)施方式209。根據(jù)圖3和4，分別借助整體標(biāo)記為23的調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)每個(gè)彈簧元件22的張力的調(diào)節(jié)。
[0038]調(diào)節(jié)裝置23分別包括調(diào)節(jié)螺栓23.1 (被稱(chēng)為“調(diào)整螺栓”或“限位螺栓”)、配屬于制動(dòng)桿20的、