專利名稱：用于自加強的液壓制動器的支承缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)拉力負(fù)荷或壓力載荷產(chǎn)生液壓力的壓力產(chǎn)生裝置，該壓力產(chǎn)生裝置帶有連接頭以及壓力缸和活塞單元，其中一個連接頭可與用于傳遞機械的拉力負(fù)荷或壓力載荷的機構(gòu)連接，而另一連接頭可剛性地與支架連接，該活塞單元至少部分地并且可運動地在所述壓力缸中延伸，并且與所述壓力缸一起限定用液壓流體填充的液壓腔的邊界。本發(fā)明還涉及一種用于制動運動物塊的制動裝置，該制動裝置帶有活動導(dǎo)引的、 用于將制動摩擦片壓到制動面上的耦連元件和用液壓流體填充并且與耦連元件連接的制動促動器，該制動促動器用于產(chǎn)生壓緊力，該壓緊力可通過耦連元件傳遞到制動摩擦片中， 其中，制動摩擦片通過機構(gòu)與可固定在待制動的物塊的支架上的壓力產(chǎn)生裝置連接，其中， 壓力產(chǎn)生裝置在制動時在通過液壓導(dǎo)管與制動促動器連接的液壓腔中產(chǎn)生液壓壓力。
背景技術(shù)：
這種壓力產(chǎn)生裝置和這種制動裝置已經(jīng)由W02008/031701A1公開。在該專利文獻(xiàn)中公開了一種自加強的液壓制動裝置，其具有用于產(chǎn)生壓緊力的制動促動器。由制動促動器產(chǎn)生的液壓壓緊力通過機械的耦合件傳遞到制動摩擦片中，該制動摩擦片在摩擦接合的情況下相對旋轉(zhuǎn)的制動盤壓緊。制動摩擦片不是如在常見的制動器中那樣支承在支架上， 例如支承在火車或汽車的框架上。而是，制動摩擦片通過合適的杠桿機構(gòu)支承在液壓流體柱上。液壓流體布置在壓力產(chǎn)生裝置的液壓腔中，其中，壓力產(chǎn)生裝置設(shè)計為同步缸。壓力產(chǎn)生裝置包括壓力缸，該壓力缸由活塞劃分為兩個壓力腔，其中，一個壓力腔在壓力載荷時加載壓力，而另一個壓力腔在拉力載荷時加載壓力。所述壓力腔通過液壓導(dǎo)管這樣與制動促動器連接，使得具有較高壓力的液壓腔與制動促動器連接，因此，在液壓腔中產(chǎn)生的壓力導(dǎo)致制動促動器中的液壓力加強。以這種方式提供自加強。自加強可通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)。 已知的制動裝置包括這樣的缺點，即，壓力產(chǎn)生裝置設(shè)計為同步缸，因此在其輸出設(shè)備中為了復(fù)位同步缸需要液壓整流器以及閥。然而，液壓整流裝置復(fù)雜并且昂貴。除了使用雙作用的液壓缸之外，還已知在自加強的液壓制動器中使用兩個單作用的液壓缸，例如兩個柱塞缸作為壓力產(chǎn)生裝置，其中，一個柱塞缸在壓力載荷時加載壓力， 而另一個柱塞缸在拉力載荷時加載壓力。柱塞缸的液壓腔再次與制動促動器連接，使得在此也實現(xiàn)了自加強。由于必要的液壓連接，使用兩個柱塞缸是復(fù)雜并且昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種開頭所述類型的壓力產(chǎn)生裝置和制動裝置，該壓力產(chǎn)生裝置和制動狀結(jié)構(gòu)簡單并且廉價。本發(fā)明由此解決該技術(shù)問題，S卩，連接頭通過耦連裝置與壓力缸或者活塞元件連接，其中，耦連裝置這樣構(gòu)造，使得在拉力載荷和壓力載荷時以壓力加載同一液壓腔。本發(fā)明的目的在于，將拉力和壓力這樣地傳遞到壓力產(chǎn)生裝置中，使得在同一個液壓腔中形成壓力。液壓缸通過合適的并且設(shè)置在液壓腔的液壓系統(tǒng)出口上的液壓導(dǎo)管與液壓制動器的制動促動器連接，從而提供自加強的液壓制動器。為了在制動時產(chǎn)生的壓力和拉力能夠傳遞到同一液壓腔內(nèi)，按本發(fā)明規(guī)定使用止擋和支座，所述止擋和支座相互交互作用，使得活塞單元與傳入的力的方向無關(guān)地相對壓力缸加載，其中，傳入的力直接支承在液壓流體柱上。止擋和支座在此總稱為耦合裝置。耦合裝置建立連接頭和壓力缸和/或活塞單元之間的作用連接。按照本發(fā)明，有效活塞面積對于以壓力或拉力負(fù)荷形式傳入的減速力在兩個方向上一樣大。因為僅需要一個液壓機構(gòu)，所要實現(xiàn)了緊湊的結(jié)構(gòu)。制動促動器合適地通過調(diào)節(jié)單元與液壓腔連接。按照本發(fā)明，相比現(xiàn)有技術(shù)的方案實現(xiàn)了較少的密封部位，導(dǎo)致了較低的成本和較小的重量。相對帶有兩個柱塞缸的方案，按照本發(fā)明提供了較小的液壓容量，因此需要較小的液壓流體。按本發(fā)明的壓力產(chǎn)生裝置并因此按本發(fā)明的制動裝置占用更少的空間并且相比現(xiàn)有技術(shù)需要更小的維護(hù)成本，按本發(fā)明的壓力產(chǎn)生裝置還可以更容易地被更換，因為該壓力產(chǎn)生裝置僅在兩個位置，亦即連接頭處與待制動的物塊或制動鉗連接。因此，既實現(xiàn)了在待制動的物塊上的簡易連接，也實現(xiàn)了與傳統(tǒng)的制動器兼容的連接。耦合裝置有利地具有空心的套筒單元，其中，每個套筒單元構(gòu)造為抓臂，該抓臂在拉力負(fù)荷時與構(gòu)造在活塞單元或壓力缸上的止擋凸肩接合，使得抓臂和止擋凸肩形成拉力耦合裝置。每個套筒單元合適地與一個連接頭剛性連接。因此，例如在套筒單元上成型有各一個連接頭。套筒部段空心的構(gòu)造實現(xiàn)了活塞單元或壓力缸在這樣一個方向上的空程， 使得各個套筒單元既能夠相對活塞單元也相對壓力缸相對運動。因此，套筒單元既可以作為拉力耦合裝置也可以作為壓力耦合裝置作用，為此構(gòu)造這種相應(yīng)的支座和抓臂。在此，抓臂既起隨動止擋(Mitnehmer)也起支座的作用。抓臂例如在壓力負(fù)荷時起支座作用。換句話說，壓力耦合裝置按照本發(fā)明的這種擴展設(shè)計方案包括構(gòu)造在套筒單元上的支座，活塞單元或壓力缸抵靠在該支座上。拉力耦合裝置包括構(gòu)造在套筒單元上的抓臂，該抓臂與構(gòu)造在活塞單元和/或壓力缸上的止擋凸肩接合。耦合裝置當(dāng)然既包括拉力耦合裝置也包括壓力耦合裝置。在壓力負(fù)荷時，一個套筒單元的抓臂有利地抵靠在壓力缸上，其中，活塞單元抵靠在壓力支座上，使得所述抓臂和壓力支座形成壓力耦合裝置。壓力支座合適地是另一套筒單元的內(nèi)壁。換句話說，壓力支座不是構(gòu)造在該套筒單元上，其抓臂抵靠在壓力缸上。按照本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案，壓力缸構(gòu)造為圓柱管，該圓柱管至少部分地布置在一個空心的套筒單元中，并且具有凸緣部段作為止擋凸肩，該止擋凸肩在拉力負(fù)荷時與所述套筒單元的抓臂接合?；钊麊卧欣鼐哂胁贾迷谔淄矄卧械碾S動止擋和布置在壓力缸中并且限定液壓腔的活塞的邊界，其中，活塞和隨動止擋通過延伸穿過液壓缸的活塞桿相互連接，隨動止擋從后面接合對應(yīng)的套筒單元的抓臂。概念“從后面接合”在此是指隨動止擋橫向于拉力方向具有比活塞桿所穿過的套筒單元的通孔的內(nèi)徑更大的直徑。合適地在液壓缸中設(shè)置壓力彈簧，該壓力彈簧抵靠在活塞單元和壓力缸上。壓力彈簧使活動的活塞單元或活動的壓力缸回到其相對的初始位置。在初始位置處，液壓腔中的壓力大約等于大氣壓。
液壓腔通過液壓平衡孔與填充有液壓流體的液壓箱連接。以這種方式可以補充足夠的液壓流體，使得在液壓腔的容積增大時以足夠的液壓流體填充該液壓腔。如已經(jīng)所述，液壓腔與液壓制動器的制動促動器或制動缸連通，使得提供自加強。有利地設(shè)置用于調(diào)節(jié)減速力的調(diào)節(jié)裝置，該減速力可作為拉力負(fù)荷或壓力負(fù)荷通過機構(gòu)傳遞到壓力產(chǎn)生裝置的連接裝置中。按照這種有利的擴展方案，自加強的液壓制動器可以通過按本發(fā)明的壓力產(chǎn)生裝置任意地調(diào)節(jié)，使得提供可調(diào)節(jié)的制動減速度。為了能夠調(diào)節(jié)這種自加強，設(shè)置形式為合適的閥的調(diào)節(jié)單元，壓力產(chǎn)生裝置通過該調(diào)節(jié)單元與制動促動器連接。在此要指出的是，在本發(fā)明內(nèi)不調(diào)節(jié)制動摩擦片壓緊在運動的摩擦面上的力。相反，在本發(fā)明中可以直接調(diào)節(jié)減速力。減速力是制動摩擦片支承在液壓流體柱上的力。該力精確地等于使待制動的物塊減速的力。


本發(fā)明其它合適的設(shè)計方案和優(yōu)點是以下參照附圖對本發(fā)明的實施例描述的主題，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示作用相同的部件，并且其中，圖1是按本發(fā)明的壓力產(chǎn)生裝置在沒有傳入力的初始位置的第一種實施例；圖2是按圖1的、在壓力負(fù)荷下的壓力產(chǎn)生裝置；圖3是按圖1的、在拉力負(fù)荷下的壓力產(chǎn)生裝置；圖4是按圖1的、在壓力負(fù)荷下時的壓力產(chǎn)生裝置，其中，壓力傳遞到另一連接頭處，以及圖5是按圖1的、在拉力負(fù)荷下時的壓力產(chǎn)生裝置，其中，拉力傳遞到另一連接頭處。
具體實施例方式圖1示出了初始位置處的按本發(fā)明的壓力產(chǎn)生裝置1的實施例。在該初始位置， 沒有力傳動到連接頭處。液壓腔中的壓力大約等于大氣壓。該位置存在于不制動的裝置， 亦即在制動器松開狀態(tài)。壓力產(chǎn)生裝置1具有第一連接頭2，該第一連接頭通過圖中未示出的杠桿機構(gòu)與摩擦制動器的制動鉗連接。制動鉗通過合適的耦合裝置與制動缸連接，在該制動缸中設(shè)置有制動液壓腔，該制動液壓腔在制動過程中加載壓力。制動液壓腔由活動的制動活塞限定邊界。在制動液壓腔中產(chǎn)生的壓力用于移動制動活塞并因此用于制動運動， 該制動運動通過耦合裝置傳遞到制動鉗的制動摩擦片中。制動摩擦片以這種方式壓緊在待制動的物塊上，例如壓靠在火車頭的制動盤上。通過制動盤的旋轉(zhuǎn)運動在摩擦接合的情況下帶動制動鉗。換句話說，減速力被傳遞到摩擦鉗中，該摩擦鉗例如不是支承在待制動的物塊的支架上，而是支承在壓力產(chǎn)生裝置1上。在制動時出現(xiàn)的減速力19作為壓力負(fù)荷首先傳遞到第一連接頭2中。此外，壓力產(chǎn)生裝置1具有第二連接頭3，該第二連接頭與待制動的物塊的支架剛性連接，例如固定在火車頭的支架上。因此，第二連接頭3在圖1中通過支座形成。第一連接頭2與套筒單元4剛性連接。套筒單元4設(shè)計為中空的，并且具有通孔 5，其邊界壁形成抓臂6，該抓臂在拉力負(fù)荷時與隨動止擋7接合。隨動止擋7是活塞單元8 的一部分，活塞單元除了隨動止擋7之外還具有活塞桿9以及活塞10。在此，活塞桿9接合液壓腔11，該液壓腔用液壓流體，如液壓油填充。液壓腔11由設(shè)計為圓柱管12的壓力缸構(gòu)成，以及由活塞10限定邊界。圓柱管12以其圓柱端部13伸入第二中空的套筒單元14，該第二套筒單元與第二連接頭3固定連接。套筒單元14從待制動的物塊的視角看來被固定夾持。更準(zhǔn)確的說，圓柱管12以其圓柱端13接合套筒單元14的通孔15，該通孔的邊界壁又形成抓臂16。在圓柱端部3在圓柱管12上成型有凸緣部段17，該凸緣部段起止擋凸肩的作用，其中，通過抓臂16形成拉力支座，該拉力支座防止圓柱管12從套筒單元14抽出。在圓柱端部13開口的圓柱管12由活塞單元8的活塞10密封地封閉，因此避免了液壓流體流出。套筒單元14 的通孔15由圓柱管18的凸緣部段17從后面接合，使得圓柱管12的縱向運動被限制。這樣設(shè)計第一套筒單元4，使得該套筒單元在其背對連接頭2的側(cè)面具有通孔5， 活塞連桿9延伸經(jīng)過該通孔。設(shè)置在活塞連桿9自由端的隨動止擋7從后面接合通孔5，亦即橫向于拉力方向具有比通孔5更大的平面直徑。在拉力負(fù)荷時，抓臂6將拉伸運動傳遞到隨動止擋7中。反之，在壓力負(fù)荷時，抓臂6向圓柱管12擠壓并且用作支座或者第一連接頭2的剛性延長部。圖2示出了按圖1的、處于壓力負(fù)荷下的壓力產(chǎn)生裝置1，其中，壓力19沿示出的箭頭方向傳遞到連接頭2中。由圖可見，套筒單元4與起第一連接頭2的剛性延長部作用的抓臂6—起向圓柱管12擠壓，使得該圓柱管以其圓柱端部13移動到套筒單元14中。在此，抵靠在套筒單元14的位置固定的內(nèi)壁20上的不運動的活塞10被壓入圓柱管12中，其中，液壓腔11縮小。以這種方式使液壓腔11的液壓流體加載壓力。通過未示出的液壓連接，提高圖中未示出的制動促動器的液壓壓力，使得提供自加強的液壓制動器。為了調(diào)節(jié)自加強，在液壓導(dǎo)管中設(shè)置調(diào)節(jié)閥。僅為了完整起見要說明的是，液壓導(dǎo)管與壓力缸2的、圖中未示出的液壓連接頭連通。圖3示出了按圖1的、在拉力負(fù)荷下的壓力產(chǎn)生裝置1，其中，拉力22或換句話說作為拉力負(fù)荷的減速力傳遞到第一連接頭2中。在這種情況下，通過凸緣部段17形成拉力止擋，該拉力止擋抵靠在套筒單元14的位置固定的抓臂16上，使得圓柱管12抗拉地保持在待制動的物塊上。由于隨動止擋7和抓臂6之間的接合，活塞單元8向左朝減速力19的方向運動，其中，活塞10在減小液壓腔11的容積的情況下向左運動到位置固定地保持的圓柱管12中。在液壓腔11本身中設(shè)置有壓力彈簧18，該壓力彈簧在沒有力的狀態(tài)下，亦即在沒有減速力19時，用于使液壓腔11的容積再次增大，在該液壓腔中，壓力彈簧使活塞單元8 或圓柱管12再次回到圖1所示的初始位置。為了在此又能容納所需的液壓流體，液壓腔11 通過未示出的液壓連接導(dǎo)管與圖中未示出的液壓箱或補償容器連通。圖4示出了按圖1的、在壓力負(fù)荷19下的壓力產(chǎn)生裝置1，其中，該壓力產(chǎn)生裝置 1相對圖2中的視圖轉(zhuǎn)過180度，并且壓力或減速力19沿所示的方向傳遞到第二連接頭3 中，該第二連接頭在按圖2的壓力產(chǎn)生裝置1中與待制動的物塊的支架剛性連接。反之，在圖4中，第一連接頭2剛性地耦合在所述支架上。由圖可見，第二套筒單元14以其內(nèi)壁20 抵靠在活塞10上并且將活塞移動到圓柱管12中，其中，液壓腔11的容積變小。在此，活塞桿9和隨動止擋7移動到第一空心套筒單元4內(nèi)部。因此，空心的套筒單元4在壓力負(fù)荷 19時實現(xiàn)了剛性的活塞單元8的空程。無載荷行程相當(dāng)于隨動止擋7與和該隨動止擋相對的、套筒單元4的內(nèi)壁21的間距。 圖5示出了按圖4的、在拉力負(fù)荷22下的壓力產(chǎn)生裝置1。由圖可見，抓臂16通過其與圓柱管12起止擋凸肩作用的凸緣部段17的接合使圓柱管12遠(yuǎn)離套筒單元4運動。 由于隨動止擋7與第一套筒單元4的抓臂6的接合，活塞單元8隨著液壓腔11的容積的減小而位置固定地保持在物塊上，并因此導(dǎo)致以壓力加載液壓流體。
權(quán)利要求
1.一種用于由于拉力負(fù)荷或壓力負(fù)荷產(chǎn)生液壓壓力的壓力產(chǎn)生裝置(1)，該壓力產(chǎn)生裝置帶有-連接頭C3)，，其中一個連接頭可與用于傳遞機械的拉力負(fù)荷或壓力負(fù)荷的機構(gòu)連接，而另一連接頭(2，；3)可剛性地與支架連接，-壓力缸(12)和-活塞單元(8)，該活塞單元至少部分地并且可運動地在所述壓力缸(12)中延伸，并且與所述壓力缸(1 一起限定用液壓流體填充的液壓腔(11)的邊界，其特征在于，所述連接頭(2，；3)通過耦連裝置(4，7，14，17)與所述壓力缸(12)或所述活塞單元(8)連接，其中，所述耦連裝置(4，7，14，17)這樣構(gòu)造，使得在拉力負(fù)荷和在壓力負(fù)荷下以壓力加載同一液壓腔(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力產(chǎn)生裝置(1)，其特征在于，所述耦連裝置具有中空的套筒單元(4，14)，其中，每個套筒單元0，14)形成抓臂(6，16)，該抓臂在拉力負(fù)荷02)時與構(gòu)造在活塞單元(8)或壓力缸(1 上的止擋凸肩(7，17)接合，使得所述抓臂(6，16)和所述止擋凸肩(7，17)形成拉力耦連裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的壓力產(chǎn)生裝置(1)，其特征在于，在壓力負(fù)荷(19)下，一個套筒單元(9)的所述抓臂(6)貼靠在所述壓力缸(1 上，其中，所述活塞單元(8)貼靠在支座 (20)上，使得所述抓臂(6)和所述支座00)形成所述壓力耦連裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的壓力產(chǎn)生裝置(1)，其特征在于，所述支座是另一套筒單元(14) 的內(nèi)壁(20)。
5.如權(quán)利要求2至4之一所述的壓力產(chǎn)生裝置(1)，其特征在于，所述壓力缸設(shè)計為圓柱管(12)，該圓柱管至少部分地布置在一個空心套筒元件(14)中，并且具有凸緣部段(17) 作為止擋凸肩，該止擋凸肩在拉力負(fù)荷02)下與所述套筒單元(14)的所述抓臂(16)接I=I O
6.如權(quán)利要求2至5之一所述的壓力產(chǎn)生裝置(1)，其特征在于，所述活塞單元(8)具有布置在一個所述套筒單元內(nèi)的隨動止擋(7)和布置在壓力缸(1 內(nèi)并且限定所述液壓腔(11)的活塞(10)的邊界，其中，所述活塞(10)和所述隨動止擋(7)通過活塞桿(9) 相互連接，并且所述隨動止擋(7)從后面接合所述套筒單元的抓臂(6)，該隨動止擋設(shè)置在該套筒單元中。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的壓力產(chǎn)生裝置(1)，其特征在于，在所述液壓腔(11) 中設(shè)有壓力彈簧(18)，該壓力彈簧抵靠在所述壓力缸(1 和所述活塞單元(8)上。
8.一種用于制動運動物塊的制動裝置，該制動裝置帶有活動導(dǎo)引的、用于將制動摩擦片壓緊在制動面上的耦連元件和用液壓流體填充并且與耦連元件連接的制動促動器，該制動促動器用于產(chǎn)生壓緊力，該壓緊力可通過耦連元件傳遞到制動摩擦片中，其中，制動摩擦片通過機構(gòu)與可固定在待制動的物塊的支架上的壓力產(chǎn)生裝置(1)連接，其中，所述壓力產(chǎn)生裝置在制動時在通過液壓導(dǎo)管與制動促動器連接的液壓腔中產(chǎn)生液壓壓力，其特征在于，所述壓力產(chǎn)生裝置是如權(quán)利要求1至7之一所述的壓力產(chǎn)生裝置(1)。
9.如權(quán)利要求8所述的制動裝置，其特征在于用于調(diào)節(jié)減速力(19，22)的調(diào)節(jié)裝置，該減速力可作為拉力或壓力負(fù)荷通過所述機構(gòu)傳遞到所述壓力產(chǎn)生裝置(10)的連接頭中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于由于拉力負(fù)荷或壓力負(fù)荷產(chǎn)生液壓壓力的壓力產(chǎn)生裝置(1)，該裝置帶有連接頭(3)、壓力缸(12)和活塞單元(8)，其中一個連接頭可與用于傳遞機械的拉力負(fù)荷或壓力載荷的機構(gòu)連接，而另一連接頭(2，3)可剛性地與支架連接，該活塞單元至少部分地并且可運動地在所述壓力缸(12)中延伸，并且與所述壓力缸(12)一起限定用液壓流體填充的液壓腔(11)的邊界，該壓力產(chǎn)生裝置結(jié)構(gòu)簡單并且廉價，本發(fā)明建議，所述連接頭(2，3)通過耦連裝置(4，7，14，17)與所述壓力缸(12)或所述活塞單元(8)連接，其中，所述耦連裝置(4，7，14，17)這樣構(gòu)造，使得在拉力負(fù)荷和在壓力負(fù)荷時以壓力加載同一液壓腔(11)。
文檔編號F16D65/18GK102470842SQ201080032969
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者C.斯塔曼, J.埃瓦爾德, M.里爾曼 申請人:西門子公司