用于車輛的制動單元和具有這種制動單元的車輛的制作方法
【專利說明】用于車輛的制動單元和具有這種制動單元的車輛
[0001]本發(fā)明涉及一種制動單元，用于車輛、尤其用于鐵路機車車輛，所述制動單元能夠固定在車輛的行走機構上并且具有用于提供受控的制動力和被動的緊急制動力的器件。
[0002]這種類型的制動單元例如由文獻WO 2012/126946 A2已知。在這種制動單元中，當確定出現(xiàn)錯誤時，例如所提供的受控的制動力發(fā)生不可靠的偏差時，轉(zhuǎn)換裝置從提供受控的制動力轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┍粍拥木o急制動力。隨后回復面(Rilckfallebene)提供被動的緊急制動力。因為車輛的重量和待制動的質(zhì)量與載荷狀態(tài)相關地可以發(fā)生變化，所以使用過高的緊急制動力可能導致過度制動，或者使用過低的緊急制動力可能導致車輛制動過低。
[0003]由此，本發(fā)明所要解決的技術問題是，在結(jié)構方面如此設計一種制動單元，使得即便在提供受控的制動力時出現(xiàn)錯誤，也可以通過提供緊急制動力實現(xiàn)安全制動。
[0004]所述技術問題通過一種具有權利要求1的技術特征的制動單元解決，其中，用于提供受控的制動力和被動的緊急制動力的器件被適合地設計，從而載荷修正地提供被動的緊急制動力，并且為了被動的緊急制動力的載荷修正具有壓力輸出器和載荷修正件，其中，適合地設計所述載荷修正件，使得所述壓力輸出器的預加壓力與回復裝置的電輸出信號相關地被調(diào)整到載荷修正的額定值上。按照本發(fā)明的制動單元由此可以在故障情況下或者在不可靠的情況下實現(xiàn)可靠的制動狀態(tài)(回復面)，其表示為所提供的載荷修正的被動的緊急制動力。按照本發(fā)明的制動單元的優(yōu)點在于，被動的回復面也是載荷修正的，并且由此減少車輪扁疤的危險，并且可以避免制動行程過長。在此，制動單元可以是電子液壓的、電子氣動的或電子機械的結(jié)構構造或者被設計為這些結(jié)構構造的組合。
[0005]有利地規(guī)定，所述回復裝置是所述制動單元的組成部件，并且適合地設計所述回復裝置，使得預設的緊急制動額定值與載荷實際值相關地經(jīng)過載荷修正并且作為所述壓力傳感器的預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力和被動的緊急制動力的器件具有壓力傳感器，所述壓力傳感器檢測預加壓力的實際值，其中，適合地設計所述回復裝置，從而為了調(diào)節(jié)所述壓力輸出器的預加壓力如此輸出輸出信號，使得所測取的實際值等于載荷修正的額定值。
[0007]由此，按照本發(fā)明的制動單元實現(xiàn)了載荷修正的被動的緊急制動力的簡單且可靠的可調(diào)節(jié)性和可檢測性。
[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力和被動的緊急制動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、通過液壓管路系統(tǒng)與所述容器相連的具有制動活塞的制動缸以及控制件，其中，適合地設計所述控制件，使得在額定值調(diào)整裝置的電輸出信號的作用下，在所述制動缸內(nèi)設立施加在所述制動活塞上的液壓壓力的實際值。
[0010]有利地，所述電子液壓的額定值-力-轉(zhuǎn)換裝置具有另一個控制件，其中，適合地設計所述另一個控制件，從而在所述回復裝置的電輸出信號的作用下，如此啟動在預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活塞上的預加壓力的實際值作為施加在所述制動缸上的液壓壓力的實際值提供。
[0011]有利地，所述控制件構成載荷修正件，并且對其適合地設計，從而為了施加所述壓力輸出器的預加壓力而在所述回復裝置的電輸出信號的作用下在所述連接段設立液壓壓力的實際值。
[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)，并且適合地設計控制件中的另一個，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)明的制動單元有利地具有第一制動件，適合地設計第一制動件，使得由受控的制動力引起的受控的壓緊力的實際值通過與第二制動件的摩擦接合轉(zhuǎn)變?yōu)槭芸氐难舆t參數(shù)的實際值，并且由被動的緊急制動力引起的被動的壓緊力的實際值通過與第二制動件的摩擦接合轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍拥难舆t參數(shù)的實際值。
[0014]本發(fā)明還涉及一種車輛、尤其鐵路機車車輛，具有行走機構，在所述行走機構上固定有車橋，在所述車橋上固定安置有制動盤，并且在所述制動盤上固定定位有按照本發(fā)明的、配屬于制動盤的制動單元，其中，制動盤構成第二制動件。
[0015]為了進一步闡述本發(fā)明，在附圖中:
[0016]圖1示出按照本發(fā)明的鐵路機車車輛形式的車輛，其中，轉(zhuǎn)向架的車輪組分別配屬有至少一個按照本發(fā)明的制動單元，
[0017]圖2示出按照本發(fā)明的制動單元的第一實施方式，
[0018]圖3和4示出按照本發(fā)明的制動單元的第二實施方式，
[0019]圖5和6示出在圖3和4中所示的制動單元的制動活塞裝置的不同的剖面圖，和
[0020]圖7至12示出在圖5和6中所示的制動活塞裝置在其運動過程的不同的位置中的一部分。
[0021]根據(jù)圖1，鐵路機車車輛I具有車廂2.1、2.2、……、2.n，該車廂的車廂框架以所示的方式分別被轉(zhuǎn)向架3形式的兩個行走機構的二級彈簧懸掛支承。轉(zhuǎn)向架3分別具有兩個車輪組4。車輪組4分別具有軸5，在軸的端部固定有車輪6。在此，車輪組4的軸5以未示出的方式在車輪組軸承中可轉(zhuǎn)動地支承，該車輪組軸承通過殼體和一級彈簧懸掛連接在各自的轉(zhuǎn)向架3的轉(zhuǎn)向架構架7上。此外，鐵路機車車輛I在此使用整體標記為8的制動系統(tǒng)。
[0022]鐵路機車車輛I的每個軸5通常分別配屬有至少一個按照本發(fā)明的制動單元9。由此，每個車廂2.1,2.2、……、2.η使用至少四個這種制動單元9。
[0023]每個制動單元9具有制動執(zhí)行器10和被制動執(zhí)行器10操作的、以具有制動襯片12的壓緊裝置13形式的第一制動件11。在此，每個制動單元9的第一制動件11分別與以具有制動面15的制動盤16形式的第二制動件14共同作用。制動面15在此構成兩個部分制動盤16.1,16.2，該部分制動盤固定在配屬于制動單元9的車輪6的兩側(cè)上，使得具有兩個部分制動盤16.1,16.2的車輪6構成以車輪制動盤形式的制動盤16 (參見圖2和3)。
[0024]替代車輪制動盤，也可以設置軸制動盤，其中，在車輪旁設置抗扭地安置在軸5上的獨立的具有制動面的盤。此外，第一制動件也可以與車輪形式或制動鼓形式的第二制動件共同作用。
[0025]具有制動襯片12的壓緊裝置13在制動執(zhí)行器10的作用下，為了在第一制動件11和第二制動件14之間建立摩擦接合可以通過制動盤16進行壓緊。
[0026]制動執(zhí)行器10是電子液壓制動執(zhí)行器。
[0027]制動系統(tǒng)8具有中央控制設備17a以及在每個車廂2.1,2.2、……、2.η中具有制動控制器17b，該制動控制器由一個或兩個制動控制裝置17b.1和17b.2構成。在此，制動控制裝置17b.1和17b.2通過總線18a能夠被制動系統(tǒng)8的中央控制設備17a(例如由中央車輛控制設備構成)控制。
[0028]通過制動控制器17b，制動單元9的制動執(zhí)行器10或制動執(zhí)行器組分別獲得制動指令。在此，制動指令可以通過一個或多個控制線路18b和/或總線和/或通過無線電傳輸?shù)街苿訄?zhí)行器10上。
[0029]圖2示意地示出按照本發(fā)明的制動單元的第一實施方式109，其具有制動執(zhí)行器的第一實施方式110。
[0030]圖3和4示出按照本發(fā)明的制動單元的第二實施方式209，其具有制動執(zhí)行器的第二實施方式210，并且圖5至12示出制動執(zhí)行器的第二實施方式210的細節(jié)視圖。
[0031]但是，制動單元的兩個實施方式109和209的根本區(qū)別僅基本上在于其制動執(zhí)行器110和210的整體標記為119和219的制動活塞裝置的結(jié)構設計方案，從而基本相同設計的制動單元的兩個實施方式109和209的構件在圖2或3至12中相應地具有相同的附圖標記。
[0032]制動單元9的兩個實施方式109和209具有整體標記為20的連接件，用于將制動單元固定(掛)在轉(zhuǎn)向架構架7上，在連接件上固定有壓緊裝置13。連接件20包括制動橋20.1并且通過螺栓連接20.2固定地定位在轉(zhuǎn)向架構架7上。但是，制動單元109 ；209也可以固定在行走機構的其它位置上，例如固定在傳動箱或轉(zhuǎn)向架的車輪組法蘭上。
[0033]壓緊裝置13借助兩個制動桿21被設計為制動鉗。但是，壓緊裝置也可以備選地被設計為制動鞍(Bremssattel)。
[0034]當制動單元109 ；209最終安裝在轉(zhuǎn)向架構架7上時，借助螺栓連接20.2可以校準制動單元109 ；209在轉(zhuǎn)向架構架7上的位置，但事后的校準是相當昂貴的。
[0035]由于制動襯片12和制動盤16的制動面15的非均勻的磨損、由于轉(zhuǎn)向架3的相對移動、亦或由于壓緊裝置13較難到達，則可能在投入使用中在制動單元109 ；209的最終裝配之后依舊導致，只有一個制動襯片12貼靠在制動盤16的所配屬的制動面15上，或者兩個制動襯片12到制動面15的間隙L大小不同。由此在投入使用時可能導致制動件11、14的單側(cè)貼靠。
[0036]因此，兩個制動桿21中的每一個分別配屬有彈簧元件22。彈簧元件22分別通過第一端部支承在配屬的制動桿21上，并且通過第二端部支承在連接件20的制動橋20.1上。
[0037]兩個彈簧元件22中的每一個的張力可以被調(diào)節(jié)。在此僅示出制動單元的第二實施方式209。根據(jù)圖3和4，分別借助整體標記為23的調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)每個彈簧元件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 (被稱為“調(diào)整螺栓”或“限位螺栓”)、配屬于制動桿20的、