前制动杠杆、前制动杠杆组件、制动系统及铁路货车的制作方法

本实用新型涉及机械技术，尤其涉及一种前制动杠杆、前制动杠杆组件、制动系统及铁路货车。

背景技术：

制动杠杆是铁路车辆上用以将制动缸的力量放大传递给转向架的部件，根据其处于制动缸的前后而分别叫作前、后制动杠杆。

现有铁路货车制动缸前杠杆一般有四个孔，如图1所示，包括与手制动拉杆连接的连接孔21、与制动缸连接的连接孔22、与闸调器连接的连接孔23和与上拉条连接的连接孔24，四个孔位于同一直线上，其中，手制动连接孔21设置在制动缸连接孔22的外侧或者内侧(图1所示为外侧)，距离制动缸连接孔的距离为80mm或120mm，手制动拉杆、制动缸、闸调器、上拉条与前制动杠杆的连接端设有链蹄环，具有u型开口，开口的末端对称设有两个固定孔，并穿设轴销与前制动杠杆铰接。

但是，在实际装配时，有时候需要将手制动机的中心线与制动缸的中心线位于同一直线上，此时手制动拉杆与制动缸需要使用同一连接孔安装，制动缸的链蹄环与手制动拉条的链蹄环在连接孔的轴向上相互干涉，导致装配困难；同时制动缸与手制动拉条同时公用一个连接孔也增加了该连接孔的受力强度，加大了行车的安全风险。

技术实现要素：

本实用新型提供一种前制动杠杆、前制动杠杆组件、制动系统及铁路货车，用以解决当手制动机的中心线与制动缸的中心线位于同一直线上时手制动拉杆与制动缸需要使用同一连接孔安装，导致装配困难，且加大了安全风险的问题。

第一方面，本实用新型提供一种前制动杠杆，包括：

杠杆主体，杠杆主体上设有多个贯穿杠杆主体的连接孔；连接孔包括用于与手制动拉杆连接的第一连接孔、用于与制动缸连接的第二连接孔、用于与闸调器连接的第三连接孔以及用于与上拉条连接的第四连接孔；其中，第二连接孔、第三连接孔和第四连接孔沿杠杆主体的第一方向依次间隔分布，第二连接孔和第四连接孔分别位于第三连接孔的两侧，第一连接孔与第二连接孔沿杠杆主体的第二方向间隔分布，第一方向与第二方向互相垂直。

可选的，第一端部上设有沿杠杆主体的第二方向突出的凸起部，第一连接孔设置在凸起部上。

可选的，凸起部与杠杆主体一体成型；或者，凸起部与杠杆主体焊接固定。

可选的，第一连接孔与第二连接孔之间距离为80mm或120mm。

第二方面，本实用新型提供一种前制动杠杆组件，包括手制动拉杆、制动缸、闸调器、上拉条以及上述任意一种前制动杠杆，手制动拉杆连接在第一连接孔中，制动缸连接在第二连接孔，闸调器连接在第三连接孔中，上拉条连接在第四连接孔中。

可选的，手制动拉杆、制动缸、闸调器和上拉条与前制动杠杆连接的一端均设有链蹄环，链蹄环包括分别设置在两个相对设置的连接板上的第一固定孔和第二固定孔，第一固定孔和第二固定孔分别位于连接孔的两侧，通过紧固件将第一固定孔、第二固定孔与连接孔固定连接。

可选的，第一固定孔、第二固定孔与连接孔铰接固定。

可选的，紧固件为拉铆销。

第三方面，本实用新型提供一种制动系统，包括上述任意一种前制动杠杆组件。

第四方面，本实用新型提供一种铁路货车，包括上述任意一种制动系统。

本实用新型提供的前制动杠杆、前制动杠杆组件、制动系统及铁路货车，前制动杠杆包括：杠杆主体，杠杆主体上设有多个贯穿杠杆主体的连接孔。通过对连接孔在杠杆主体上的相对位置的设置，实现了在实际装配时，即使将手制动机的中心线与制动缸的中心线位于同一直线上，手制动拉杆与制动缸也不需使用同一连接孔安装，制动缸的链蹄环与手制动拉条的链蹄环在连接孔的轴向上不会相互干涉，降低了装配难度；避免了制动缸与手制动拉条同时公用一个连接孔，确保制动有效性和稳定性，降低了行车的安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有前制动杠杆结构示意图；

图2为本实用新型一种前制动杠杆结构示意图；

图3为本实用新型一种前制动杠杆组件连接示意图。

附图标记：

1：杠杆主体；

2：连接孔；

21：第一连接孔；

22：第二连接孔；

23：第三连接孔；

24：第四连接孔；

31：手制动拉杆；

32：制动缸；

33：闸调器；

34：上拉条；

4：凸起部；

5：衬套。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

货物运输是铁路运输的重要组成部分，把铁路上用于载运货物的车辆统称为铁路货车。铁路货车运输载重量高，为保证行车安全，良好的制动系统必不可少，其中前制动杠杆组件，作为制动动力输入端，为制动系统提供并传递动力，与各部件连接的前制动杠杆就成为确保制动动力输入稳定、传递顺畅的关键。

现有技术中，当手制动机的中心线与制动缸的中心线位于同一直线上时，为保证最大制动动力输入，即作用力的方向垂直于前制动杠杆。使用现有的前制动杠杆连接各部件，手制动拉杆与制动缸就需要使用同一连接孔进行安装，这样的重叠用孔，一方面现有的链蹄环开口间距不足，无法满足装配需求，装配困难；另一方面，增加了轴销对连接孔内壁的拉压应力，容易造成孔内壁磨损，间隙变大，导致制动行程不足，无法实现有效制动，严重的甚至造成连接孔断裂，导致制动系统失效，加大了安全风险。

图2为本实用新型一种前制动杠杆结构示意图，根据图2所示，本实用新型实施例一提供一种前制动杠杆，包括：

杠杆主体1，杠杆主体1上设有多个贯穿杠杆主体1的连接孔2；连接孔2包括用于与手制动拉杆连接的第一连接孔21、用于与制动缸连接的第二连接孔22、用于与闸调器连接的第三连接孔23以及用于与上拉条连接的第四连接孔24；其中，第二连接孔22、第三连接孔23和第四连接孔24位于同一直线上，且沿杠杆主体1的第一方向依次间隔分布，第二连接孔22和第四连接孔24分别位于第三连接孔23的两侧，第一连接孔21与第二连接孔22沿杠杆主体的第二方向间隔分布，第一方向与第二方向互相垂直。

其中第一方向与第二方向互相垂直的设置，目的在于当手制动机的中心线与制动缸的中心线位于同一直线上，在与上述前制动杠杆连接后，一方面，制动时，作用力的方向垂直于前制动杠杆，确保制动动力输入有效值为最大值，即力臂最长；另一方面，避免了共用同一连接孔，延长使用寿命，确保制动有效性，减少安全风险，一方面现有的链蹄环开口间距即可满足装配需求，装配方便；另一方面，避免了轴销与连接孔内壁的拉压应力过大，减少磨损，延长使用寿命，避免造成连接孔断裂，增强了制动系统稳定性，确保制动有效性，减少了安全风险。

连接孔以一定间隔设置，受制动传递倍率及安装距离共同限制，根据具体的情况可进行相应的调整，在满足制动传递倍率的基础上，完成对各部件的连接。

进一步的，杠杆主体1上设有沿杠杆主体的1第二方向突出的凸起部4，第一连接孔21设置在凸起部4上。

凸起部主要用于容纳第二方向设置的第一连接孔，一方面为与各部件连接提供足够空间，避免出现各连接部件相互干涉，导致制动失效；另一方面为连接孔提供足够的强度，确保与各部件连接的稳定性，确保制动有效性。上述凸起部与杠杆主体一体成型；或者，凸起部与杠杆主体焊接固定。

此外，随着铁路或者的不断发展，现有的制动杠杆种类繁多且形状相似，不同杠杆间的错装时有发生，同时制动杠杆两端结构相似，即使是杠杆类型无误也极易出现两端颠倒的倒装现象。制动杠杆的错装和倒桩，直接导致制动传递倍率变化，最终对闸瓦的压力过大或过小。在紧急制动时，闸瓦压力过大导致车轮踏面非正常磨损，极大影响其使用寿命；闸瓦压力过小直接导致制动力不足，无法实现预期的制动效果，严重的甚至发生制动失效，极易造成安全事故。

凸起部的设置，一方面，结构区别于其它类型杠杆，便于不同种类制动杠杆间的辨识，确保安装制动杆类型无误，有效防止错装；另一方面，杠杆本身主体两端结构不同，可以清晰辨认区分杠杆两端，有效防止倒装。确保制动有效性，降低行车安全风险。

凸起部提供的容置空间，使得第一连接孔21与第二连接孔22之间保证一定的距离，通常为80mm或120mm。孔间距的设置在于在满足制动倍率的基础上，各连接部在制动过程中不会发生互相干涉，制动顺畅。

此外各连接孔内还可以设有衬套5，衬套与连接孔采用过盈配合。衬套根据不同的工况条件选用不同的型号，最主要的条件是：压力，速度，压力速度乘积，润滑状态，载荷性质。在制动过程中，各部件均为运动部件，长期的磨擦必然造成零件的磨损，当轴销和连接孔的间隙磨损到一定程度的时候就必须要更换上述前制动杠杆。因为磨损是无法避免的，只能延长寿命，所以衬套选用硬度较低、耐磨性较好的材料，可以减少轴销和连接孔的磨损，当衬套磨损到一定程度，只需更换衬套即可，节约零件更换的成本。

本实施例提供的前制动杠杆包括：杠杆主体，杠杆主体上设有多个贯穿杠杆主体的连接孔，通过对连接孔在杠杆主体上的相对位置的设置，实现了在实际装配时，即使将手制动机的中心线与制动缸的中心线位于同一直线上，手制动拉杆与制动缸也不需使用同一连接孔安装，制动缸的链蹄环与手制动拉条的链蹄环在连接孔的轴向上不会相互干涉，降低了装配难度；避免了制动缸与手制动拉条同时公用一个连接孔，确保制动有效性和稳定性，降低了行车的安全风险。

图3为本实用新型一种前制动杠杆组件连接示意图，如图3所示，本实用新型实施例二在实施例一的基础上提供一种前制动杠杆组件，包括：

手制动拉杆31、制动缸32、闸调器33、上拉条34以及实施例一中的任一种前制动杠杆，手制动拉杆31连接在第一连接孔21中，制动缸32连接在第二连接孔22中，闸调器33连接在第三连接孔23中，上拉条34连接在第四连接孔24中。

各部连接完成后，与制动杆连接的第二连接孔、与闸调器连接的第三连接孔及与上拉条连接的第四连接孔位于同一条直线上；手制动拉杆轴线与制动缸推杆轴线重合，与手制动拉杆连接的第一连接孔和与制动杆连接的第二连接孔的连线位于重合轴线上，且垂直于上述直线，目的在于当手制动机的中心线与制动缸的中心线位于同一直线上，以上述前制动杠杆组件连接方式连接，一方面，制动时，作用力的方向垂直于前制动杠杆，确保制动动力输入为最大值；另一方面，避免了共用同一连接孔，确保制动有效性，减少安全风险。

手制动机是人力转动或手轮，以链条带动或杠杆拨动基础制动装置，使闸瓦压紧车轮踏面的一种装置。手制动机一般用在调车作业时，用以调整车速或停车，保证调车作业安全；当列车或车辆停在坡度的线路上时，用以防止其溜走；在车站或专用线上，施行手制动作用可以防止车辆被大风刮走。

制动缸由制动缸盖、活塞、活塞杆、皮碗及缓解弹簧等组成，通过三通阀的作用，使压缩空气进入制动缸时，推动活塞通过一套基础装置而起制动作用。

闸调器是闸瓦间隙调节器的简称，闸调器的基本构造实际相当于将拉杆截成两截，套在一起。一截做成螺杆，另一截成为带框架的空心拉杆，中间用调整螺母连接，转动调整螺母，拉杆就伸张或缩短。在调整螺母前后装上预压缩的弹簧，把螺杆和调整螺母做成“多头的非自锁螺纹”，弹簧推动螺母向前或向后转动。当闸瓦磨耗间隙增大，闸调器自动缩短，将闸瓦与车轮间隙调至正常范围；当换上新闸瓦后，间隙变小，闸调器自动伸长，将间隙调到正常范围。

制动过程中，通过手制动机牵引手制动拉杆31拉动前制动杠杆或制动缸32的推杆推动前制动杠杆提供制动动力，制动动力经前制动杠杆传递到闸调器和上拉条，同时闸调器还将制动力传递到后制动杠杆，从而使闸瓦行程保持在规定范围内，实现有效制动。

可选的，手制动拉杆、制动缸、闸调器和上拉条与前制动杠杆连接的一端均设有链蹄环，链蹄环为u型结构，两开口末端为相对设置的连接板，连接板上分别设有第一固定孔和第二固定孔。安装时，第一固定孔和第二固定孔分别位于连接孔的两侧，通过紧固件将第一固定孔、第二固定孔与连接孔铰接。其中，紧固件可以为拉铆销，相比于普通圆销拉铆销更加牢固可靠，安装方便，安装适量优异，检查方便，有效防脱。

本实施例提供的前制动杠杆组件，通过对各部与前制动杠杆的连接及连接结构的设置，增强了动力传递效率，实现制动动力以有效倍率有效传递，提高了连接的稳定性

制动系统中包括实施例二中任一种前制动杠杆组件时，根据其在制动时制动动力提供部的不同，输出力传递过程分为两种，结合图3具体过程如下：

一种为制动缸提供制动动力的传递过程：

制动缸32的输出力通过推杆作用在前制动杠杆上，作用点是前制动杠杆上的第二连接孔，前制动杠杆拉动闸调器33，在此将制动力转变为两部分，即前制动杠杆部分和后制动杠杆部分。以闸调器5为支点，前制动杠杆部分制动力传递到上拉条34上，后制动杠杆部分制动力来源是闸调器的拉力，闸调器拉力拉动后制动杠杆，后制动杠杆以支点座为支点，将制动力传递至与后制动杠杆连接的上拉条上。两个上拉条再分别拉动相应的转向架，最终作用在制动梁闸瓦上，完成有效制动。

另一种为手制动机提供制动动力的传递过程：

手制动机输出力通过手制动拉杆31传递到前制动杠杆上，作用点是前制动杠杆上第二连接孔，前制动杠杆拉动闸调器33，在此将制动力转变为两部分，即前制动杠杆部分和后制动杠杆部分。以闸调器5为支点，前制动杠杆部分制动力传递到上拉条34上，后制动杠杆部分制动力来源是闸调器的拉力，闸调器拉力拉动后制动杠杆，后制动杠杆以支点座为支点，将制动力传递至与后制动杠杆连接的上拉条上。两个上拉条再分别拉动相应的转向架，最终作用在制动梁闸瓦上，完成有效制动。

本实施例提供的制动系统中，手制动拉杆与制动缸推杆轴线重合，在满足之制动传递倍率的基础上，实现各部件连接，避免了手制动拉杆与制动缸共同使用同一连接孔，降低了安装难度，提高连接部使用寿命，确保制动系统的制动有效，减少了行车安全风险。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。