BR102012029748A2 - Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário - Google Patents

Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário Download PDF

Info

Publication number
BR102012029748A2
BR102012029748A2 BR102012029748-5A BR102012029748A BR102012029748A2 BR 102012029748 A2 BR102012029748 A2 BR 102012029748A2 BR 102012029748 A BR102012029748 A BR 102012029748A BR 102012029748 A2 BR102012029748 A2 BR 102012029748A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
bleed
piston
valve
compression
fluid
Prior art date
Application number
BR102012029748-5A
Other languages
English (en)
Inventor
Allen Smith
Original Assignee
Amsted Rail Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amsted Rail Co Inc filed Critical Amsted Rail Co Inc
Publication of BR102012029748A2 publication Critical patent/BR102012029748A2/pt

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00Draw-gear
    • B61G9/04Draw-gear combined with buffing appliances
    • B61G9/08Draw-gear combined with buffing appliances with fluid springs or fluid shock-absorbers; Combinations thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00Buffers
    • B61G11/12Buffers with fluid springs or shock-absorbers; Combinations thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/19Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein with a single cylinder and of single-tube type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/48Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

DISPOSITIVO DE AMORTECIMENTO DE VAGÃO FERROVIÁRIO. Um dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário tem um cilindro hidráulico contendo fluido pressurizado. O cilindro tem um corpo de cilindro com uma câmara interna e uma câmara de reservatório. Um pistão é posicionado móvel na câmara interna. O corpo de cilindro tem uma abertura de sangria que permite fluido de sangria da câmara interna para a câmara de reservatório. Uma válvula de orifício de sangria na abertura de sangria tem um alojamento de válvula e um gatilho recebido no alojamento de válvula que se move para permitir e restringir fluxo de fluido através de um patente de fluxo de sangria com base na pressão do fluido. O gatilho tem um canal de orifício que permite um fluxo de fluido restrito através do alojamento de válvula quando a pressão na câmara interna é maior que a pressão na câmara de reservatório.

Description

“DISPOSITIVO DE AMORTECIMENTO DE VAGÃO FERROVIÁRIO” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO A invenção se refere aqui geralmente a dispositivos de amortecimento de vagão ferroviário para absorver impactos de compressão e tração.
Unidades de amortecimento são convencionalmente montadas em bolsas nas extremidades da soleira de centro de um vagão ferroviário. Os vagões ferroviários são unidos conjuntamente para formar um trem por meio de pares de acopladores de articulação conectados às unidades de amortecimento. O trem pode ter um comprimento de 50 ou mais vagões e puxado por uma ou mais locomotivas. Os pares de acopladores de articulação provêm aproximadamente 5,08 cm (2 polegadas) de movimento livre ou folga entre vagões adjacentes. Esta folga permite aos vagões ferroviários um movimento limitado na direção um na direção ao outro, ou um para longe do outro, em resposta a eventos de ação de trem incluindo a tração e frenagem da locomotiva, diferenças nas forças de frenagem de vagões adjacentes e movimento induzido por gravidade dos vagões à medida que o trem se move na direção para, ou para longe de, planos inclinados.
Eventos de ação de trem submetem os acopladores de vagões unidos a impactos de compressão e tração, os quais, se não forem amortecidos, são transmitidos diretamente para os vagões ferroviários e submetem os vagões e carga a altas acelerações indesejáveis. As acelerações podem machucar as cargas nos vagões ferroviários. Adicionalmente, os trens são constituídos nos pátios ferroviários, convencionalmente por meio de vagões individuais rolantes que se acoplam a vagões estacionários, de forma que os acopladores de articulação sejam engatados. O movimento a alta velocidade relativa de vagões contra carros estacionários submete ambos os carros a altos impactos de compressão, que são capazes de machucar a carga nos vagões.
Unidades de amortecimento de vagões ferroviários têm problemas de amortecer eficientemente impactos de eventos de ação de trem, tanto em compressão quanto tração, e têm problemas de amortecer eficientemente altos impactos de compressão sofridos durante o make-up do trem.
Existe um desejo de reduzir o tamanho das unidades de amortecimento. Tal redução em tamanho reduz a quantidade de fluido hidráulico na unidade de amortecimento. Como um resultado, uma taxa de sangria da unidade de amortecimento precisa ser mais baixa para assegurar que o curso de retomo para a unidade de amortecimento retome para uma posição neutra que está dentro de um período de tempo prescrito, tal como entre 60-90 segundos. Para reduzir a taxa de sangria, o tamanho do orifício de sangria é reduzido. Problemas aparecem com o entupimento por detritos ou contaminantes nos pequenos orifícios de sangria. Por causa do pequeno tamanho dos orifícios de sangria existe força insuficiente atuando sobre os contaminantes para forçá-los para fora do orifício.
Permanece uma necessidade por uma unidade de amortecimento que usa um pequeno orifício de sangria e que reduz a ocorrência de entupimento do orifício de sangria.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Em uma modalidade, um dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário é provido, tendo um pistão que é acoplado a um acoplador de um vagão ferroviário, e móvel a partir de uma posição neutra, e um cilindro hidráulico contendo fluido pressurizado. O cilindro tem um corpo de cilindro com uma câmara interna no interior do corpo de cilindro e uma câmara de reservatório no exterior do corpo de cilindro. O pistão é posicionado na câmara interna, e um trajeto de fluxo de fluido permite que fluido escoe da câmara interna para a câmara de reservatório quando o pistão é movido a partir da posição neutra. O corpo de cilindro tem uma abertura de sangria através do mesmo, permitindo fluxo de sangria a partir da câmara interna para a câmara de reservatório quando o pistão retoma para a posição neutra. Uma válvula de orifício de sangria é recebida na abertura de sangria e tem um alojamento de válvula tendo um trajeto de fluxo de sangria através do mesmo. A válvula de orifício de sangria tem um gatilho recebido no alojamento de válvula que se move para permitir e restringir fluxo de fluido através do trajeto de fluxo de sangria com base na pressão do fluido na câmara interna e na câmara de reservatório. O gatilho tem um canal de orifício que permite um fluxo de fluido restrito através do alojamento de válvula quando a pressão na câmara interna é maior que a pressão na câmara de reservatório.
Opcionalmente, a taxa de fluxo de sangria através do alojamento de válvula pode ser controlada pelo tamanho do canal de orifício. Em um modo de tração, o gatilho pode se contactar contra uma parede central do alojamento de válvula de forma que o canal de orifício seja o único trajeto de fluxo através do alojamento de válvula. Em um modo de compressão, o gatilho pode ser posicionado longe da parede central, aumentando o tamanho do trajeto de fluxo de sangria para permitir maior fluxo através da válvula de orifício de sangria. Em um modo de tração, o fluxo de sangria pode ser em uma direção da câmara interna para a câmara de reservatório e é restrito. Em um modo de compressão, o fluxo de fluido através da válvula de orifício de sangria pode ser em uma direção oposta da câmara de reservatório para a câmara interna.
Opcionalmente, a válvula de orifício de sangria pode ter a ação de autolimpeza durante impactos de compressão por inversão da direção de fluxo de fluido através do alojamento de válvula e aumentando o tamanho do trajeto de fluxo de sangria para afluir detritos do alojamento de válvula.
Opcionalmente, o alojamento de válvula pode incluir uma cavidade de gatilho que tem uma parede central em uma extremidade da cavidade de gatilho. O gatilho pode ter uma extremidade dianteira com o canal de orifício formado na extremidade dianteira. Em um modo de tração, a pressão do fluido pode forçar a extremidade dianteira contra a parede central de forma que o canal de orifício defina o único trajeto de fluxo através do alojamento de válvula. Em um modo de compressão, a pressão do fluido pode forçar o gatilho para longe a partir da parede central para afluir detritos do canal de orifício.
Opcionalmente, o pistão pode ser posicionado à frente da válvula de orifício de sangria quando o pistão está na posição neutra, e a válvula de orifício de sangria pode permitir o fluxo de sangria inverso através da mesma para permitir que o pistão se mova em uma direção de compressão até o pistão cobrir a abertura de sangria. Uma segunda abertura de sangria e uma segunda válvula de orifício de sangria podem ser providas, com as válvulas de orifício de sangria sendo axialmente deslocadas.
Em outra modalidade, um dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário para amortecer tanto impactos de compressão quando de tração é provido. O dispositivo de amortecimento inclui um cilindro que tem um cabeçote traseiro em uma extremidade de cilindro e um cabeçote dianteiro em uma extremidade de cilindro oposta. O cilindro tem paredes definindo um cilindro externo e um cilindro de pistão interno dentro do cilindro externo. Um pistão localizado no cilindro de pistão interno e móvel a partir de uma posição neutra entre os cabeçotes. O cilindro tem uma câmara de alta pressão no cilindro de pistão interno entre o pistão e o cabeçote traseiro e uma câmara de baixa pressão no cilindro de pistão interno entre o pistão e o cabeçote dianteiro. O pistão separa as câmaras de alta e baixa pressão. O cilindro que tem uma câmara de reservatório entre o cilindro de pistão interno e o cilindro externo. A câmara de reservatório está em comunicação fluida tanto com a câmara de alta pressão quanto com a câmara de baixa pressão. Fluido pressurizado é permitido que escoe nas câmaras, e o fluido pressurizado normalmente mantém o pistão na posição neutra. Um trajeto de fluido de alta pressão é definido entre a câmara de alta pressão e a câmara de reservatório. Uma válvula de compressão é recebida no trajeto de fluxo de fluido de alta pressão, e o fluido pressurizado se move através do trajeto de fluxo de fluido de alta pressão quando um impacto de compressão ocorre. Um trajeto de fluxo de fluido de baixa pressão é definido entre a câmara de baixa pressão e a câmara de reservatório. Uma válvula de tração é recebida no trajeto de fluxo de fluido de baixa pressão para controlar o fluxo de fluido através do trajeto de fluxo de fluido de baixa pressão. Um trajeto de fluxo de sangria é definido entre a câmara de baixa pressão e a câmara de reservatório. Uma válvula de orifício de sangria é recebida no trajeto de fluxo de sangria. O fluido se move através do trajeto de fluxo de sangria depois de o impacto de compressão ocorrer quando o pistão retoma para a posição neutra. A válvula de orifício de sangria tem um gatilho móvel dentro de um alojamento de válvula para controlar o fluxo do fluido através do alojamento de válvula.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 ilustra um dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário formado de acordo com uma modalidade de exemplo. A figura 2 é uma vista de seção transversal do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário mostrando um cilindro e um pistão. A figura 3 é uma vista seccional parcial de uma porção do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário. A figura 4 é uma vista de seção transversal de uma válvula de orifício de sangria para o cilindro. A figura 5 é uma vista seccional parcial da válvula de orifício de sangria mostrada na figura 4, em um modo de tração. A figura 6 é uma vista seccional parcial da válvula de orifício de sangria mostrada na figura 4 em um modo de compressão. A figura 7 é uma vista dianteira de um gatilho de válvula de orifício de sangria mostrada na figura 4. A figura 8 é uma vista traseira do gatilho mostrado na figura 7. A figura 9 é uma vista seccional parcial do dispositivo de amortecimento em um estágio de tração passivo. A figura 10 é uma vista seccional parcial do dispositivo de amortecimento em um estágio de compressão total depois de um impacto de compressão.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Modalidades descritas aqui permitem uma válvula de orifício de sangria autolimpante para um dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário. A válvula de orifício de sangria restringe fluxo de fluido através da mesma para controlar um curso de retomo de um pistão do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário. A válvula de orifício de sangria é limpa pela afluência do fluxo durante um modo de compressão, tal como quando um impacto de compressão ocorre. A válvula de orifício de sangria altera um tamanho do trajeto de fluxo de fluido através da mesma durante diferentes modos ou condições. Por exemplo, durante o impacto de compressão (ou impacto de tração), o trajeto de fluxo de fluido pode ser maior através da válvula de orifício de sangria. Durante um modo de sangria, o trajeto de fluxo de fluido é menor ou restrito. Quando o trajeto de fluxo de fluido é maior, detritos ou contaminantes que poderíam ter bloqueado o trajeto de fluxo de fluido são levados para longe pela afluência. A válvula de orifício de sangria pode permitir fluxo de fluido em duas direções. Sob condições normais, a válvula de orifício de sangria permite fluxo de fluido restrito através da mesma. Sob condições de afluência, o fluxo de fluido está em uma direção oposta, permitindo que detritos ou contaminantes que poderiam ter bloqueado o trajeto de fluido sejam levados para longe pela afluência.
A figura 1 ilustra um dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100, formado de acordo com uma modalidade de exemplo. O dispositivo de amortecimento 100 é uma unidade de amortecimento de autoposicionamento que usa pressão hidráulica para neutralizar um acoplador 102 do vagão ferroviário. O dispositivo de amortecimento 100 é montado em uma extremidade de uma soleira central 104 do vagão ferroviário. A extremidade externa da soleira 104 pode ser alargada para permitir a oscilação de um jugo 106 afixado ao acoplador 102. O cilindro 110 é mantido no local em uma bolsa formada na soleira 104, tal como entre pares opostos de blocos de batente 114, 116. Os blocos de batente 114, 116 retêm o cilindro 110 contra o movimento ao longo da soleira 104. O pistão 112 se move em relação ao cilindro 110 com o jugo 106 e acoplador 102. Em modalidades alternativas, o cilindro 110 pode ser móvel linearmente com relação à soleira 104.
Opcionalmente, o dispositivo de amortecimento 100 pode incluir um componente de tração ativo em adição ao cilindro hidráulico 110 para amortecer as forças de compressão e/ou de tração sobre o acoplador 102. Por exemplo, o dispositivo de amortecimento 100 pode incluir um conjunto de mola (não mostrado) entre o pistão 112 e o acoplador 102. Opcionalmente, o conjunto de mola pode ser recebido dentro do cilindro 110 e atuar diretamente sobre o pistão 112. A figura 2 é uma vista de seção transversal do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 110 mostrando o cilindro 110 e o pistão 112.0 pistão 112 é ilustrado em uma posição neutra. Impactos de compressão e impactos de tração movem o pistão 112 dentro do cilindro 110. Fluido hidráulico pressurizado no cilindro 110 amortece o movimento do pistão 112 para proteger os vagões ferroviários e os acopladores 102 durante o acoplamento dos vagões ferroviários e durante eventos de ação de trem. O cilindro 110 inclui um cabeçote traseiro 120 em uma extremidade do cilindro 110 e um cabeçote dianteiro 122 na extremidade oposta do cilindro 110. O cilindro 110 inclui paredes que definem um cilindro externo 124 e um cilindro de pistão interno 126 dentro do cilindro externo 124. O cilindro externo 124 e o cilindro de pistão interno 126 se estendem, ambos, entre os cabeçotes traseiro e dianteiro 120, 122. O pistão 112 é provido dentro do cilindro de pistão interno 126 e é móvel dentro do cilindro de pistão interno 126 a partir de uma posição neutra (mostrada na figura 2) entre os cabeçotes traseiro e dianteiro 120, 122. O pistão 112 é provido com anéis de vedação e suporte 128 que engatam a parede interna do cilindro de pistão interno 126. Uma haste de pistão 130 é unida ao pistão 112 e se estende para frente a partir do cilindro 110 através de uma abertura 132 para o cabeçote dianteiro 122. Vedações de alta pressão 134 são providas na abertura 132 para prevenir vazamento do fluido pressurizado do cilindro 110. Um elemento ou cabeçote de suporte ampliado 136 é provido na extremidade livre da haste de pistão 130 para montagem no jugo 106 (mostrado na figura 1).
Em uma modalidade de exemplo, na posição neutra ou de repouso, o pistão 112 contacta com o cabeçote dianteiro 122. A pressão do fluido contra o pistão 112 força o pistão 112 para uma direção de retomo, mostrada geralmente pela seta 138, para retomar o pistão 112 para a posição neutra. Em modalidades alternativas, o pistão 112 pode ser mantido para longe do cabeçote dianteiro 122 quando na posição neutra. Forças de compressão que atuam sobre o pistão 112 forçam o pistão em uma direção de compressão, mostrada geralmente pela seta 140, para uma posição de compressão que está traseira à posição neutra. Forças de compressão que são maiores que a pressão do fluido atuando sobre o pistão 112 forçam o pistão 112 a se mover ao longo de um curso de compressão na direção de compressão 140. A partir de uma posição de compressão (por exemplo, uma posição traseira à posição neutra), o pistão 112 é retomado ao longo de um curso de retomo para a posição neutra pela pressão do fluido atuando sobre o pistão 112. O curso de retomo é controlado e gradual por meio do uso de aberturas de sangria e válvulas de sangria, que irão permitir que fluido à frente do pistão 112 seja expelido e retomado para uma área atrás do pistão 112.
Em uma modalidade de exemplo, quando o pistão 112 está em uma posição de compressão (por exemplo, atrás da posição neutra), o dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100 acomoda as forças de tração de amortecimento, tais como impactos de tração. Forças de tração que atuam sobre o pistão 112 forçam o pistão em uma direção de tração, mostrada geralmente pela seta 142.
Fluido no cilindro de pistão interno 126 pode encher a área entre a parte dianteira do pistão 112 e o cabeçote dianteiro 122. Tal fluido provê amortecimento durante os impactos de tração. O pistão 112 pode ser forçado na direção de tração até o pistão 112 engatar o cabeçote dianteiro 122. O cilindro de pistão interno 126 inclui uma câmara de alta pressão 150 e uma câmara de baixa pressão 152 (mais bem ilustrada nas figuras 9 e 10). O pistão 112 divide o cilindro de pistão interno 126 na câmara de alta pressão 150 e a câmara de baixa pressão 152. A câmara de alta pressão 150 é definida entre o cabeçote traseiro 120 e o pistão 112. A câmara de baixa pressão 152 da câmara de alta pressão 150 é definida entre o cabeçote traseiro 120 e o pistão 112. A câmara de baixa pressão 152 é definida entre o cabeçote dianteiro 122 e o pistão 112. Na modalidade de exemplo, a câmara de alta pressão 150 é cilíndrica em formato e a câmara de baixa pressão é anular em formato, definida pelo menos em parte pela haste de pistão 130. O tamanho (por exemplo, volume) das câmaras 150, 152 se altera quando o pistão 112 é movido dentro do cilindro de pistão interno. O fluido pressurizado é capaz de escoar para dentro e para fora das câmaras 150, 152 durante a operação do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100. O fluxo do fluido pressurizado é controlado para controlar a quantidade de amortecimento e reduz os efeitos de forças de compressão e tração. Opcionalmente, a câmara de alta pressão 150 ou a câmara de baixa pressão 152 pode ter um volume de aproximadamente igual a zero. Por exemplo, na posição neutra, o pistão 112 pode ser localizado no cabeçote dianteiro 122 e a câmara de baixa pressão 152 pode ter um volume de aproximadamente igual a zero, quando o pistão 112 está na posição totalmente estendida ou de compressão total, o pistão 112 pode ser localizado no cabeçote traseiro 120 e a câmara de baixa pressão 152 pode ter um volume de aproximadamente igual a zero. O cilindro 110 inclui uma câmara de reservatório anular 154 localizada entre o cilindro externo 124 e o cilindro de pistão interno 126. A câmara de reservatório 154 se estende entre os cabeçotes traseiro e dianteiro 120, 122. A câmara de reservatório 154 está em comunicação fluida tanto com a câmara de alta pressão 150 quanto com a câmara de baixa pressão 152. O fluido pressurizado é capaz de escoar da câmara de alta pressão 150 para a câmara de baixa pressão 152, e vice-versa, através da câmara de reservatório 154.
As câmaras 150, 152, 154 são carregadas com uma mistura de fluido de óleo hidráulico e gás nitrogênio a alta pressão. Suficiente óleo hidráulico é carregado dentro do cilindro para encher completamente as câmaras 150, 152 e/ou 154 com óleo e gás nitrogênio. O movimento de compressão ou tração do pistão 112 no cilindro 110 mistura o nitrogênio com o óleo hidráulico para formar uma espuma que enche as câmaras 150, 152, 154. O nitrogênio pode ser carregado a qualquer pressão razoável, tal como 3,44 N/cm2 (500 psi) O movimento do pistão 112 no cilindro 110 faz escoar o fluido hidráulico entre as várias câmaras 150, 152, 154 através de um número de válvulas, que controlam tal fluxo. O cilindro 100 inclui um corpo de cilindro 160 formando a parede que define o cilindro de pistão interno 126 e separando a câmara de reservatório 154 das câmaras de alta e baixa pressão 150, 152, que podem ser coletivamente referidas como a câmara interna 156. O corpo de cilindro 160 tem aberturas através do mesmo, entre a câmara interna 156 e a câmara de reservatório 154. Trajetos de fluxo são definidos através das aberturas. Válvulas são providas nas aberturas para controlar fluxo de fluido através dos trajetos de fluxo. Por exemplo, as válvulas podem ser válvulas de retenção de uma via, válvulas de controle de fluxo com molas, válvulas de alívio de pressão, válvulas- de orifício de sangria ou outros tipos de válvulas. As válvulas são descritas em maior detalhe com relação à figura 3. A figura 3 é uma vista seccional parcial de uma porção do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100. A figura 3 ilustra o corpo de cilindro 160 com vistas ampliadas de várias válvulas para o uso com o dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100 para controlar o fluxo de fluido dentro do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100. O corpo de cilindro 160 se estende entre uma extremidade de baixa pressão 161 à frente do corpo de cilindro 160 e uma extremidade de alta pressão 162 em uma parte traseira do corpo de cilindro 160. O corpo de cilindro 160 inclui pelo menos uma abertura de válvula de retenção de alta pressão 164 em comunicação fluida com a câmara de alta pressão 150 (mostrada na figura 2). Uma válvula de retenção de alta pressão 166 é recebida na abertura 164. A válvula de retenção 166 permite e restringe fluxo através de um trajeto de fluxo de fluido 168 definido através da válvula de retenção 166, dependendo de uma condição de ativação. Por exemplo, a válvula de retenção 166 pode ser uma válvula de retenção de uma via, que permite fluxo de fluido em uma direção e restringe fluxo de fluido na direção oposta. A válvula de retenção 166 pode ser uma válvula de esfera. A válvula de retenção 166 pode abrir ou fechar com base em pequenos diferenciais de pressão entre a câmara de alta pressão 150 e a câmara de reservatório 154 (mostrada na figura 2). Na modalidade ilustrada, a válvula de retenção 166 permite fluxo da câmara de reservatório 154 para dentro da câmara interna 156. A válvula de retenção 166 restringe fluxo da câmara interna 156 para dentro da câmara de reservatório 154. Qualquer diferencial de pressão entre a câmara interna 156 e a câmara de reservatório 154 pode ser suficiente para ativar a válvula de retenção 166, abrindo ou fechando assim a válvula de retenção 166, na dependência de qual lado tem uma pressão mais alta. Em uma modalidade de exemplo, a válvula de retenção 166 permite fluxo livre de fluido da câmara de reservatório 154 para a câmara de alta pressão 150 durante o movimento do pistão 112 na direção para o cabeçote dianteiro 122 (mostrada na figura 2), tal como, quando o pistão 112 está retomando para a posição neutra. Durante o movimento do pistão 112 na direção do cabeçote traseiro 120 (por exemplo, impacto de compressão), a válvula de retenção 166 se fecha para prevenir fluxo de fluido hidráulico através do trajeto de fluxo de fluido 168 da câmara de alta pressão 150 para a câmara de reservatório 154. O corpo de cilindro 160 inclui pelo menos uma abertura de válvula de retenção de baixa pressão 174 em comunicação fluida com a câmara de baixa pressão 152 (mostrada nas figuras 9 e 10). Uma válvula de retenção de baixa pressão 176 é recebida na uma abertura 174. A válvula de retenção 176 permite e restringe fluxo através de um trajeto de fluxo de fluido 178 definido através da válvula de retenção 176, dependendo de uma condição de ativação. Por exemplo, a válvula de retenção 176 pode ser uma válvula de retenção de uma via que permite fluxo de fluido em uma direção e restringe fluxo de fluido na direção oposta. A válvula de retenção 176 pode ser uma válvula de esfera. A válvula de retenção 176 pode abrir ou fechar com base em pequenos diferenciais de pressão entre a câmara de baixa pressão 152 e a câmara de reservatório 154. Na modalidade ilustrada, a válvula de retenção 176 permite fluxo da câmara de reservatório 154 para a câmara interna 156. A válvula de retenção 176 restringe fluxo da câmara interna 156 para a câmara de reservatório 154. Qualquer diferencial de pressão entre a câmara interna 156 e a câmara de reservatório 154 pode ser suficiente para ativar a válvula de retenção 176, abrindo e fechando assim a válvula de retenção de baixa pressão 176, na dependência de qual lado tem uma pressão mais alta. Em uma modalidade de exemplo, a válvula de retenção 176 permite o fluxo livre de fluido da câmara de reservatório 154 para a câmara de baixa pressão 152 durante o movimento do pistão 112 na direção para o cabeçote traseiro 120 (mostrada na figura 2), tal como durante um impacto de compressão. Durante o movimento do pistão 112 na direção para o cabeçote dianteiro 122 (por exemplo, o pistão 112 retomando para neutra), a válvula de retenção 176 se fecha para prevenir fluxo de fluido hidráulico através do trajeto de fluxo de fluido 178 desde a câmara de baixa pressão 152 para dentro da câmara de reservatório 154. O corpo de cilindro 160 inclui pelo menos uma abertura de válvula de compressão de alta pressão 180 em comunicação fluida com a câmara de alta pressão 150. Uma válvula de compressão de alta pressão 182 é recebida na abertura 180. A válvula de compressão 182 permite e restringe fluxo através de um trajeto de fluxo de fluido de alta pressão 184, definido através da válvula de compressão 182, na dependência de uma condição de ativação. Por exemplo, a válvula de compressão 182 pode ser uma válvula de alívio de pressão que permite fluxo de fluido através da válvula quando a pressão do fluido excede uma quantia predeterminada ou de limite. A pressão de limite pode ser ajustável ou controlável pelo ajuste da válvula ou da seleção de uma válvula que tem uma liberação de pressão limite particular.
Em uma modalidade de exemplo, a válvula de compressão 182 é uma válvula de alívio de pressão, tensionada por mola. A válvula de compressão 182 é tensionada por uma mola 186 na direção para o orifício para normalmente fechar o orifício. A pressão na qual a válvula de compressão 182 libera pode ser controlada pela seleção de uma válvula de compressão 182 que tem uma certa força de mola mantendo a válvula fechada. A válvula de compressão 182 pode somente permitir fluxo em uma direção e restringir fluxo de fluido na direção oposta. Na modalidade ilustrada, a válvula de compressão 182 permite fluxo desde a câmara interna 156 para dentro da câmara de reservatório 154. A válvula de compressão 182 restringe fluxo desde a câmara de reservatório 154 para dentro da câmara interna 156. Em uma modalidade de exemplo, a válvula de compressão 182 permite fluxo de fluido a partir da câmara de alta pressão 150 durante impactos de compressão (por exemplo, forças de compressão elevadas, tal como durante o acoplamento de vagões ferroviários e algumas ações de trem), todavia, as válvulas de compressão 182 podem permanecer fechadas durante a ocorrência de baixas forças de compressão (por exemplo, durante algumas ações de trem), até o limite ser excedido. Durante o movimento do pistão 112 na direção para o cabeçote dianteiro 122, tal como quando o pistão 112 está retomando para aposição neutra, as válvulas de compressão 182 permanecem fechadas para prevenir fluxo de fluido hidráulico através do trajeto de fluxo de fluido 184 a partir da câmara de reservatório 154 para dentro da câmara de alta pressão 150. O corpo de cilindro 160 inclui pelo menos uma abertura de válvula de tração de baixa pressão 190 em comunicação fluida com a câmara de baixa pressão 152. Uma válvula de tração de baixa pressão 192 é recebida na abertura 190. A válvula de tração 192 permite e restringe fluxo através de um trajeto de fluxo de fluido de baixa pressão 194 definido através da válvula de tração 192, dependendo de uma condição de ativação. Por exemplo, a válvula de tração 192 pode ser uma válvula de alívio de pressão que permite fluxo de fluido através da válvula quando a pressão do fluido excede uma quantia predeterminada ou limite. A pressão limite pode ser ajustável ou controlável pelo ajuste da válvula ou da seleção de uma válvula que tem uma liberação de pressão de limite particular.
Em uma modalidade de exemplo, a válvula de tração 192 é uma válvula de alívio de pressão, tensionada por mola. A válvula de tração 192 é tensionada por uma mola 196 na direção do orifício para normalmente fechar este orifício. A pressão na qual a válvula de tração 192 libera pode ser controlada pela seleção de uma válvula de tração 192 que tem uma certa força de mola mantendo a válvula fechada. A válvula de tração 192 pode somente permitir fluxo em uma direção e restringir fluxo de fluido na direção oposta. Na modalidade ilustrada, a válvula de tração 192 permite fluxo desde a câmara interna 156 para dentro da câmara de reservatório 154. A válvula de tração 192 restringe fluxo desde a câmara de reservatório 154 para dentro da câmara interna 156. Em uma modalidade de exemplo, a válvula de tração 192 permite fluxo de fluido desde a câmara de baixa pressão 152 durante impactos de tração (por exemplo, altas forças de tração, tal como durante algumas ações de trem, tais como mudanças de elevação desde a descida para a subida), todavia, as válvulas de tração 192 podem permanecer fechadas durante a ocorrência de baixas forças de tração (por exemplo, durante algumas ações do trem). Durante o movimento do pistão 112 na direção para o cabeçote traseiro 120, tal como durante um impacto de compressão, as válvulas de tração 192 permanecem fechadas para prevenir fluxo de fluido hidráulico através do trajeto de fluxo de fluido 194 a partir da câmara de reservatório 154 para dentro da câmara de baixa pressão 152. O corpo de cilindro 160 inclui pelo menos uma abertura de válvula de sangria 200 em comunicação fluida com a câmara interna 156 e a câmara de reservatório 154. Uma válvula de orifício de sangria 202 é recebida na abertura 200. A válvula de orifício de sangria 202 permite fluxo através de um trajeto de fluxo de sangria 206 definida através da válvula de orifício de sangria 202. A válvula de orifício de sangria 202 permite fluxo de sangria do fluido desde a câmara interna 156 para a câmara de reservatório 154 para o movimento controlado do pistão 112 para dentro da câmara interna 156. Por exemplo, o fluxo de sangria do fluido permite que o pistão 112 retome lentamente para frente para a posição neutra ou progrida lentamente para trás a partir da posição neutra, dependendo da quantia de força sobre o acoplador 102 (mostrado na figura 1).
Na modalidade ilustrada, duas válvulas de orifício de sangria 202 são utilizadas. As válvulas de orifício de sangria 202 são axialmente deslocadas, com uma sendo localizada mais longe à frente e a outra sendo localizada mais para trás. A válvula de orifício de sangria traseira 202 permite o fluxo de sangria à frente e inverso através da mesma para o movimento controlado do pistão 112 em ambas as direções de compressão e de tração. Como tal, o pistão 112 é permitido que se mova lentamente para trás ou para frente quando forças sobre o pistão 112 são menores que as forças requeridas para abrir a válvula de compressão 182 ou a válvula de tração 192 (por exemplo, forças de impacto). As válvulas de orifício de sangria 202 permitem o fluxo de sangria através das mesmas até as aberturas de sangria 200 serem cobertas pelo pistão 112. Como tal, quando o pistão 112 cobre a abertura de sangria traseira 200, o movimento para trás do pistão 112 é paralisado até um impacto de compressão ocorrer para abrir a válvula de compressão 182. A figura 4 é uma vista em seção transversal da válvula de orifício de sangria 202. A figura 5 é uma vista em seção parcial da válvula de orifício de sangria 202 em um modo de tração (por exemplo, modo normal). A figura 6 é uma vista seccional parcial da válvula de orifício de sangria 202 em um modo de compressão (por exemplo, modo de limpeza). A válvula de orifício de sangria 202 inclui um alojamento de válvula 204 que tem um trajeto de fluxo de sangria 206 através da mesma. O alojamento de válvula 204 é mantido no corpo de cilindro 160. Opcionalmente, o alojamento de válvula 204 pode ser rosqueadamente acoplado ao corpo de cilindro 160. O trajeto de fluxo de sangria 206 se estende entre a câmara interna 156 e a câmara de reservatório 154. A válvula de orifício de sangria 202 controla o fluxo de sangria do fluido desde a câmara interna 156 para a câmara de reservatório 154. A cavidade de gatilho 210 tem uma extremidade aberta 212 em uma extremidade do alojamento de válvula 204. O alojamento de válvula 204 tem uma parede central 214 em uma extremidade oposta da cavidade de gatilho 210 a partir da extremidade aberta 212. O alojamento de válvula 204 tem uma parede 216 que se estende entre a extremidade aberta 212 e a parede central 214 que define uma superfície radialmente externa da cavidade de gatilho 210. A cavidade de gatilho 210 é dimensionada maior que o gatilho 208 para permitir que o gatilho 208 se mova (por exemplo, radialmente) dentro da cavidade de gatilho 210. O gatilho 208 pode se autocentralizar dentro da cavidade de gatilho 210. O gatilho 208 pode ser não intencionalmente forçado na direção para a parede 216, tal como quando detritos ou contaminantes passam através do trajeto de fluxo de sangria 206. A válvula de orifício de sangria 202 inclui um canal de válvula 218 que se estende entre a cavidade de gatilho 210 e a extremidade do alojamento de válvula 204 próxima à câmara de reservatório 154. O fluxo de sangria escoa a partir da cavidade de gatilho 210, em tomo do gatilho 208 e para dentro do canal de válvula 218. O gatilho 208 é capaz de se mover axialmente na cavidade de gatilho 210 para aumentar ou diminuir o fluxo através do trajeto de fluxo de sangria 206. Por exemplo, em um modo de tração, o gatilho 208 pode ser forçado contra a parede central 214 durante o uso normal do dispositivo de amortecimento 100 para permitir o fluxo de sangria através da válvula de orifício de sangria 202 a partir da câmara interna 156 para a câmara de reservatório 154. Em um modo de compressão, o gatilho 208 é forçado para longe da parede central 214 durante impactos de compressão quando o fluido pressurizado é forçado da câmara de reservatório 154 para dentro da câmara interna 156. A quantia de fluxo através do trajeto de fluxo de sangria 206 pode ser diferente no modo de tração que no modo de compressão. Por exemplo, no modo de tração, a fluxo pode ser restrito pelo gatilho 208, enquanto no modo de compressão, o fluxo pode ser não restrito (ou menos restrito) pelo gatilho 208. Em uma modalidade de exemplo, uma pequena quantia de fluxo é capaz de flui para depois do gatilho 208 no modo de tração, enquanto uma maior quantia de fluxo é capaz de escoar para depois do gatilho 208 no modo de compressão. A alta pressão do fluido na direção de compressão força o gatilho 208 para se mover para longe a partir da parede central 214, aumentando o tamanho do trajeto de fluxo de sangria 206 para permitir um fluxo de fluido maior através da válvula de orifício de sangria 202 e permitindo que fluido escoe na direção oposta. Tal faz afiuir detritos e contaminantes que podem estar presos entre o gatilho 208 e o alojamento de válvula 204 para limpar a válvula de orifício de sangria 202. A figura 7 é uma vista dianteira do gatilho 208. O gatilho 208 inclui um canal de orifício 220 formado em uma parede dianteira 222 do gatilho 208. O canal de orifício 220 permite fluxo de fluido ao longo da parede dianteira 22 desde em tomo dos lados do gatilho 208. A dimensão ou tamanho (por exemplo, largura e profundidade) do canal de orifício 220 pode ser selecionado para controlar a taxa de fluxo de sangria através da válvula de orifício de sangria 202. Por exemplo, com referência adicional às figuras 4 a 6, quando a parede dianteira 222 é mantida contra a parede central 214, o canal de orifício 220 define o único trajeto através da válvula de orifício de sangria 202 para o fluido se deslocar. Os fluxos de fluido através de um pequeno orifício 224 na extremidade da abertura de válvula de sangria 200, próxima à câmara interna 156. O pequeno orifício 224 é dimensionado para impedir que detritos ou contaminantes de um certo tamanho fluam para dentro da cavidade de gatilho 210. O fluido flui em tomo de todos os lados do gatilho 208 para o canal de orifício 220. O fluido flui através do canal de orifício 220 para o canal de válvula 218.
Em uma modalidade de exemplo, o canal de válvula 218 tem um restritor 226 que restringe o tamanho do canal de válvula 218 para impedir que detritos ou contaminantes de um certo tamanho escoem para dentro da cavidade de gatilho 210. Opcionalmente, o restritor 226 e o pequeno orifício 224 podem ser dimensionados de forma similar. Por exemplo, o restritor 226 e o pequeno orifício 224 podem ser orifícios de aproximadamente 0,15 cm (1/16”). O tamanho do canal de orifício 220 pode ser menor que o tamanho do restritor 226 e o orifício pequeno 224. Por exemplo, o canal de orifício 220 pode ter um raio de aproximadamente 0,04 cm (0,015”). Outros canais de orifício 220, de outras dimensões, são possíveis em modalidades alternativas. Porque o canal de orifício 220 é menor que o restritor 226 e o pequeno orifício 224, é possível que detritos ou contaminantes passem através do restritor 226 ou do pequeno orifício 224, mas não através do canal de orifício 220. A ação de afluência que ocorre durante os impactos de compressão, quando a direção de fluxo de fluido é revertida, faz limpar os detritos a partir do canal de orifício 220. A figura 8 é uma vista traseira do gatilho 208. O gatilho 208 inclui rasgos 230 formados em uma parede traseira 232 do gatilho 208. Os rasgos 230 permitem fluxo de fluido entre os lados do gatilho 208 e da parede traseira 232. Qualquer número de rasgos 230 pode ser provido. Os rasgos 230 podem estar em comunicação fluida entre si. O tamanho (por exemplo, largura e profundidade) dos rasgos 230 pode ser maior que o tamanho do canal de orifício 220 (mostrado na figura 7) para permitir fluxo maior que o canal de orifício mais restritivo 220. Com referência adicional à figura 6, quando a parede traseira 232 é mantida contra a abertura 200 (por exemplo, durante um impacto de compressão), os rasgos 230 definem um trajeto de fluxo através da válvula de orifício de sangria 202 para o fluido se deslocar. O fluido escoa através do canal de válvula 218, ao longo dos lados do gatilho PT 208 e através dos rasgos 230 para o pequeno orifício 224. Os rasgos 230 são suficientemente grandes, de forma que quaisquer contaminantes ou detritos possam escoar para o pequeno orifício 224. A figura 9 é uma vista em seção parcial do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100 em um estágio de tração passivo. A figura 10 é uma vista seccional parcial do dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100 em um estágio de compressão total depois de um impacto de compressão. Referência é também feita à figura 2 que ilustra o dispositivo no estágio neutro. Forças de compressão ou forças de tração atuando sobre o acoplador 102 (mostrado na figura 1) tendem a forçar o pistão 112 na direção de compressão 140 ou na direção de tração 142. Na modalidade ilustrada, a partir da posição neutra, o pistão 112 pode se mover somente na direção de compressão 140 e não pode se mover na direção de tração 142. Todavia, quando o pistão 112 não está na posição neutra, tal como depois de algumas forças ou impactos de compressão terem movido o pistão 112 para trás, o pistão 112 pode se mover na direção de tração para amortecer forças de tração ou impactos de tração. Em outras modalidades, a posição neutra pode ser posicionada parcialmente para trás do cabeçote dianteiro 122 para permitir os amortecimentos de impactos de tração a partir da posição neutra. O pistão 112 é mantido na posição neutra (figura 2) pela pressão de fluido hidráulico atuando sobre a face traseira de grande área do pistão 112. O fluido pressurizado exerce uma força predeterminada empurrando o pistão 112 na direção para o cabeçote dianteiro 122. Na modalidade de exemplo, a partir da posição neutra, o dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100 tem um curso de compressão máximo de aproximadamente 25,4 (10 polegadas) a partir da posição neutra, antes de o pistão 112 engatar o cabeçote traseiro 120. O curso de compressão máximo pode ser maior ou menor em modalidades alternativas. Em uma modalidade de exemplo, quando o pistão 112 está na posição de tração passiva (figura 9), o pistão 112 tem um curso de tração máximo de aproximadamente 5,08 cm (2 polegadas) antes de o pistão 112 engatar o cabeçote dianteiro 122. O curso de tração máximo pode se maior ou menor em modalidades alternativas. O curso de tração máximo pode ser controlado pelo posicionamento da válvula de orifício de sangria 202 em relação à cabeçote dianteiro 122. Na posição de tração passiva, o pistão 112 cobre as aberturas de válvula de sangria 200 e as válvulas de orifício de sangria 202 (duas delas na modalidade ilustrada, todavia, mais ou menos podem ser providas em modalidades alternativas). O pistão 112 pode ser movido para a posição de tração passiva por forças de compressão comunicadas sobre o acoplador 102, como a partir de ações de trem, como alterações de elevação (por exemplo, se deslocando em descida). Pelo menos uma das válvula de orifício de sangria 202 , tal como a válvula de orifício de sangria traseira 202 , pode permitir que fluido escoe através da mesma quando o pistão 112 é forçado para trás na direção de compressão. As forças sobre o pistão 112 podem ser inferiores que as forças requeridas para abrir as válvulas de compressão de alta pressão 182, então as válvulas de compressão de alta pressão 182 permanecem fechadas, mas fluido é capaz de sangrar através da válvula de orifício de sangria 202 , permitindo que o pistão 112 se mova para a posição de tração passiva. Uma vez quando as válvulas de orifício de sangria 202 são cobertas pelo pistão 112, não mais ocorre sangria através da válvula de orifício de sangria 202 e o pistão 112 permanece na posição de tração passiva. A partir da posição de tração passiva, quando as forças são suficientemente altas para abrir as válvulas de compressão ou tração 182, 192, o pistão 112 é capaz de se mover para frente (por exemplo, na direção para a posição neutra da figura 2) ou para trás (por exemplo, na direção da posição de compressão total da figura 10) para amortecer impactos de compressão ou tração.
Quando o acoplador 102 é impactado na direção de compressão, a força resultante é transmitida para o pistão 112. O pistão 112 não se move ao longo do curso de compressão até a força de acoplador exercer uma quantia predeterminada, como 7.5000 libras de força estática, que é requerida para abrir as válvulas de compressão 182 e permitir que fluido hidráulico escoe a partir da câmara de alta pressão 150. Quando a força de acoplador excede a força limite, a pressão de abertura para as válvulas de compressão 182 é excedida, as válvulas de compressão 182 se abrem, e o pistão 112 se move na direção para o cabeçote traseiro 120. A extensão na qual as válvulas de compressão 182 são abertas depende da energia do impacto. Impactos de baixa energia abrem as válvulas parcialmente para permitir movimento de velocidade relativamente baixa do pistão 112 na direção para o cabeçote traseiro 120. Impactos de alta energia abrem totalmente as válvulas de compressão 182 e permitem que o pistão 112 se mova mais rapidamente na direção para o cabeçote traseiro 120. A força de compressão hidráulica que resulta do fluido hidráulico em escoamento para fora através das válvulas depende da área aberta dos orifícios de fluxo através das válvulas de compressão 182.
Durante a retração por compressão do pistão 112, o fluido hidráulico é forçado desde a câmara de alta pressão 150 para dentro da câmara de reservatório 154 e então para dentro da câmara de baixa pressão 152. O fluxo de fluido desde a câmara de reservatório 154 para dentro da câmara de baixa pressão 152 ocorre através da(s) válvula(s) de orifício de sangria 202. O fluxo de fluido através da(s) válvula(s) de orifício de sangria 202 durante o modo de compressão está em uma direção inversa a partir do fluxo de sangria normal, o que causa com que o gatilho 208 se mova dentro do alojamento de válvula 204 para longe da parede central 214 (mostrada na figura 4). Tal fluxo através da(s) válvula(s) de orifício de sangria 202 flushes detritos ou contaminantes a partir da(s) válvula(s) de orifício de sangria 202. No modo de compressão, a(s) válvula(s) de orifício de sangria válvula de orifício de sangria 202 são autolimpas.
Opcionalmente, durante a retração por compressão do pistão 112, o volume interno do cilindro 110 é reduzido pelo volume da haste de pistão 130 estendida dentro do cilindro 110. A redução em volume aumenta a pressão de gás e aumenta a pressão estática que resiste ao movimento do pistão 112 na direção do cabeçote traseiro 120 para ajudar a retardar o curso de compressão.
As áreas de orifício máximas das válvulas de compressão 182 e a colocação das válvulas de compressão 182 ao longo do comprimento do corpo de cilindro 160 (por exemplo, as válvulas de compressão 182 podem ser escalonadas axialmente ao longo do comprimento do cilindro de forma que o pistão 112 possa sucessivamente cobrir as válvulas de compressão 182 à medida que progride na direção de compressão) podem ser escolhidas para manter uma força de compressão hidráulica essencialmente constante ao longo do curso de compressão. A força de compressão hidráulica uniforme, relativamente alta, para o dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100, assegura que a energia de impacto seja eficientemente absorvida durante o curso de compressão e movimento do acoplador 102 na direção de compressão seja suavemente e seguramente retardada para proteger o vagão ferroviário contra acelerações de alta inércia. Durante o curso de compressão, fluido hidráulico é escoado a partir da câmara de alta pressão 150 para dentro da câmara de reservatório 154 através das válvulas de compressão 182 e a partir da câmara de reservatório 154 para dentro da câmara de baixa pressão 152 através da válvula de retenção de baixa pressão 176 (mostrada na figura 3)· Depois de o movimento de compressão parar, a força de pressão de gás sobre a face traseira do pistão 112 retoma lentamente o pistão 112 para a posição neutra. Neste momento, fluxo de sangria através das válvulas de orifício de sangria 202 controla o curso de retomo do pistão 112 de uma maneira lenta e estável. As válvulas de retenção de alta pressão 116 se abrem para permitir que fluido hidráulico escoe a partir da câmara de reservatório 154 para dentro da câmara de alta pressão 150. A válvula de retenção de baixa pressão 176 e as válvulas de compressão e tração 182, 192 são fechadas. Fluido hidráulico na câmara de baixa pressão 152 é pressurizado e escoa para fora da câmara de baixa pressão 152 inicialmente através de ambas as válvulas de orifício de sangria 202 e então através da válvula de orifício de sangria à frente 202 somente quando a válvula de orifício de sangria traseira 202 é coberta. A pressão do fluido hidráulico continua a mover o pistão 112 na direção para a posição neutra até as forças de compressão manterem o pistão na posição de tração passiva ou até o pistão 112 engatar o cabeçote dianteiro 122.
Impactos de compressão e tração sobre o acoplador 102 durante a operação normal são amortecidos pelo dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário 100. Impactos de energia muito alta podem colapsar completamente o dispositivo na compressão ou tração, deixando energia residual não absorvida. A energia residual é dissipada pelo contato com a parte inferior com blocos de batente ou pelo uso de outros dispositivos, tais como mols para amortecer outras forças. Embora com a parte inferior de energia residual possa ferir o vagão ferroviário, a absorção de energia eficiente pelo dispositivo de amortecimento 100 reduz a probabilidade de ferimento. Impactos de energia muito alta são infrequentes.
Deve ser entendido que a descrição acima é destinada a ser ilustrativa, e não restritiva. Por exemplo, as modalidades acima descritas (e/ou seus aspectos) podem ser usadas em combinação entre si. Em adição, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos da invenção sem fugir de seu escopo. Dimensões, tipos de materiais, orientações dos vários componentes, e o número e posições dos vários componentes descritos aqui são destinados a definir parâmetros de certas modalidades, e não são de maneira alguma limitativos e são meramente modalidades de exemplo. Muitas outras modalidades e modificações dentro do espírito e escopo das reivindicações serão aparentes para aqueles de conhecimento na arte na revisão da descrição acima. O escopo da invenção deve, portanto, ser determinado com referência às reivindicações anexas, juntamente com o escopo total de equivalentes, ao qual tais reivindicações são protegidas. Nas reivindicações anexas, os termos “incluindo” e “em que” são usados como os equivalentes no Inglês simples dos respectivos termos “compreendendo” e “em que”. Além disso, nas seguintes reivindicações, os termos “primeiro”, “segundo”, e “terceiro”, etc., são usados meramente como rótulos, e não são destinados para impor exigências numéricas sobre seus objetos. Ainda, as limitações das seguintes reivindicações não são escritas no formato de meio mais função, e não são destinadas a ser interpretadas com base no 35 U.S.C. § pistão 112, sexto parágrafo, a menos e até tais limitações de reivindicação usarem expressamente a frase “meios para” seguida por uma declaração em vazio de função ou outra estrutura.

Claims (20)

1. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário, caracterizado pelo fato de que compreende: um pistão que é acoplado a um acoplador de um vagão ferroviário, e o pistão é móvel a partir de uma posição neutra; um cilindro hidráulico contendo fluido pressurizado, o cilindro tendo um corpo de cilindro, o cilindro tendo uma câmara interna no interior do corpo de cilindro e uma câmara de reservatório no exterior do corpo de cilindro, o pistão sendo posicionado na câmara interna, o corpo de cilindro tendo um trajeto de fluxo de fluido através do mesmo que permite que fluido escoe da câmara interna para a câmara de reservatório quando o pistão é movido a partir da posição neutra, o corpo de cilindro tendo uma abertura de sangria através do mesmo, permitindo fluxo de sangria a partir da câmara interna para a câmara de reservatório quando o pistão retoma para a posição neutra; e uma válvula de orifício de sangria é recebida na abertura de sangria, a válvula de orifício de sangria tendo um alojamento de válvula tendo um trajeto de fluxo de sangria através do mesmo, a válvula de orifício de sangria tendo um gatilho recebido no alojamento de válvula, o gatilho se movendo para permitir e restringir fluxo de fluido através do trajeto de fluxo de sangria com base na pressão do fluido na câmara interna e na câmara de reservatório, o gatilho tendo um canal de orifício que permite um fluxo de fluido restrito através do alojamento de válvula quando a pressão na câmara interna é maior que a pressão na câmara de reservatório.
2. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a taxa de fluxo de sangria através do alojamento de válvula é controlada pelo tamanho do canal de orifício.
3. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, em um modo de tração, o gatilho contacta com uma parede central do alojamento de válvula de forma que o canal de orifício seja o único trajeto de fluxo através do alojamento de válvula, e em que, em um modo de compressão, o gatilho é localizado longe da parede central, aumentando o tamanho do trajeto de fluxo de sangria para permitir maior fluxo através da-válvula de orifício de sangria.
4. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, em um modo de tração, o fluxo de sangria é em uma direção da câmara interna para a câmara de reservatório e é restrito, e em que, em um modo de compressão, o fluxo de fluido através da válvula de orifício de sangria é em uma direção oposta da câmara de reservatório para a câmara interna.
5. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula de orifício de sangria é autolimpante durante impactos de compressão por inversão da direção de fluxo de fluido através do alojamento de válvula e aumentando o tamanho do trajeto de fluxo de sangria para a afluência de detritos a partir do alojamento de válvula.
6. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento de válvula inclui uma cavidade de gatilho que tem uma parede central em uma extremidade da cavidade de gatilho, o gatilho tendo uma extremidade dianteira com o canal de orifício formado na extremidade dianteira, em um modo de tração, a pressão do fluido força a extremidade dianteira contra a parede central de forma que o canal de orifício defina o único trajeto de fluxo através do alojamento de válvula, em um modo de compressão, a pressão do fluido força o gatilho para longe a partir da parede central para afluir detritos do canal de orifício.
7. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão pode ser posicionado à frente da válvula de orifício de sangria quando o pistão está na posição neutra, a válvula de orifício de sangria permite o fluxo de sangria inverso através da mesma para permitir que o pistão se mova em uma direção de compressão até o pistão cobrir a abertura de sangria.
8. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma segunda abertura de sangria e uma segunda válvula de orifício de sangria na segunda abertura de sangria, as válvulas de orifício de sangria sendo axialmente deslocadas.
9. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário para amortecer tanto impactos de compressão quando de tração, o dispositivo de amortecimento caracterizado pelo fato de que compreende: um cilindro tendo um cabeçote traseiro em uma extremidade de cilindro e um cabeçote dianteiro em uma extremidade de cilindro oposta, o cilindro tendo paredes definindo um cilindro externo e um cilindro de pistão interno dentro do cilindro externo; um pistão localizado no cilindro de pistão interno e móvel a partir de uma posição neutra entre os cabeçotes; o cilindro tendo uma câmara de alta pressão no cilindro de pistão interno entre o pistão e o cabeçote traseiro e uma câmara de baixa pressão no cilindro de pistão interno entre o pistão e o cabeçote dianteiro, o pistão separando as câmaras de alta e baixa pressão. o cilindro tendo uma câmara de reservatório entre o cilindro de pistão interno e o cilindro externo, a câmara de reservatório estando em comunicação fluida tanto com a câmara de alta pressão quanto com a câmara de baixa pressão; fluido pressurizado é permitido que escoe nas câmaras, o fluido pressurizado normalmente mantendo o pistão na posição neutra; um trajeto de fluxo de fluido de alta pressão entre a câmara de alta pressão e a câmara de reservatório, uma válvula de compressão no trajeto de fluxo de fluido de alta pressão, o fluido pressurizado se movendo através do trajeto de fluxo de fluido de alta pressão quando um impacto de compressão ocorre; um trajeto de fluxo de fluido de baixa pressão entre a câmara de baixa pressão e a câmara de reservatório, uma válvula de tração no trajeto de fluxo de fluido de baixa pressão controlando o fluxo de fluido através do trajeto de fluxo de fluido de baixa pressão; e um trajeto de fluxo de sangria entre a câmara de baixa pressão e a câmara de reservatório, uma válvula de orifício de sangria no trajeto de fluxo de sangria, o fluido se movendo através do trajeto de fluxo de sangria depois de o impacto de compressão ocorrer quando o pistão retoma para a posição neutra, a válvula de orifício de sangria tendo um gatilho móvel dentro de um alojamento de válvula para controlar o fluxo do fluido através do alojamento de válvula.
10. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que forças sobre o pistão fazem com que o pistão se mova em uma direção de compressão na direção para o cabeçote traseiro e em uma direção de tração na direção para o cabeçote traseiro, a válvula de orifício de sangria permitindo fluxo em uma primeira direção quando o pistão se move na direção de compressão e a válvula de orifício de sangria permite fluxo em uma segunda direção oposta à primeira direção quando o pistão se move na direção de tração.
11. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a válvula de orifício de sangria permite fluxo de sangria quando a válvula de compressão e a válvula de tração são fechadas.
12. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, quando a válvula de se abre, o fluido escoa através da válvula de orifício de sangria em uma direção oposta para afluência da válvula de orifício de sangria.
13. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o gatilho tem um canal de orifício que permite um fluxo de fluido restrito através do alojamento de válvula quando a pressão na câmara de baixa pressão é maior que a pressão na câmara de reservatório, a taxa de fluxo de sangria através do alojamento de válvula é controlada pelo tamanho do canal de orifício.
14. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, em um modo de tração, o gatilho contacta com uma parede central do alojamento de válvula de forma que um canal de orifício ao longo de uma parte dianteira do gatilho seja o único trajeto de fluxo através do alojamento de válvula, e em que, em um modo de compressão, o gatilho é posicionado longe da parede central, aumentando o tamanho do trajeto de fluxo de sangria para permitir maior fluxo através da válvula de orifício de sangria.
15. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, em um modo de tração, o fluxo de sangria é em uma direção da câmara de baixa pressão para a câmara de reservatório e é restrito, e em que, em um modo de compressão, o fluxo de fluido através da válvula de orifício de sangria é em uma direção oposta da câmara de reservatório para a câmara interna.
16. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a válvula de orifício de sangria é autolimpante durante impactos de compressão por inversão da direção de fluxo de fluido através do alojamento de válvula e aumentando o tamanho do trajeto de fluxo de sangria para a afluência de detritos a partir do alojamento de válvula.
17. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o alojamento de válvula inclui uma cavidade de gatilho que tem uma parede central em uma extremidade da cavidade de gatilho, o gatilho tendo uma extremidade dianteira com o canal de orifício formado na extremidade dianteira, em um modo de tração, a pressão do fluido força a extremidade dianteira contra a parede central de forma que o canal de orifício defina o único trajeto de fluxo através do alojamento de válvula, em um modo de compressão, a pressão do fluido força o gatilho para longe a partir da parede central para afluir detritos do canal de orifício.
18. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o trajeto de fluxo de sangria é definido entre a câmara de baixa pressão e a câmara de reservatório depois de um impacto de compressão e o pistão é movido para trás e em que o trajeto de fluxo de sangria é definido entre a câmara de alta pressão e a câmara de reservatório quando o pistão está na posição neutra e o pistão é posicionado à frente da válvula de orifício de sangria, quando o pistão é posicionado à frente da válvula de orifício de sangria, a válvula de orifício de sangria permite fluxo de sangria através da mesma a partir da câmara de alta pressão para a câmara de reservatório para permitir que o pistão se mova em uma direção de compressão até o pistão cobrir a válvula de orifício de sangria.
19. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a válvula de orifício de sangria define uma primeira válvula de orifício de sangria, o dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário compreendendo adicionalmente uma segunda válvula de orifício de sangria que é axialmente deslocada da primeira válvula de orifício de sangria; na posição neutra, a primeira válvula de orifício de sangria é coberta pelo pistão e a segunda válvula de orifício de sangria está em comunicação fluida com a câmara de alta pressão, a segunda válvula de orifício de sangria permitindo movimento de compressão do pistão para mover o pistão para longe do cabeçote dianteiro até a segunda válvula de orifício de sangria ser coberta pelo pistão; e depois de impacto de compressão, a primeira e segunda válvulas de orifício de sangria estão em comunicação fluida com a câmara de baixa pressão e permitem fluxo de sangria da câmara de baixa pressão para a câmara de reservatório para controlar o retomo do pistão na direção para a posição neutra.
20. Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o pistão contacta com o cabeçote dianteiro na posição neutra.
BR102012029748-5A 2012-02-29 2012-11-22 Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário BR102012029748A2 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/408,502 US20130220961A1 (en) 2012-02-29 2012-02-29 Railcar cushioning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102012029748A2 true BR102012029748A2 (pt) 2015-01-06

Family

ID=49001708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102012029748-5A BR102012029748A2 (pt) 2012-02-29 2012-11-22 Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130220961A1 (pt)
BR (1) BR102012029748A2 (pt)
CA (1) CA2792096C (pt)
MX (1) MX2012013213A (pt)
ZA (1) ZA201207880B (pt)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016101924A1 (zh) * 2014-12-26 2016-06-30 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 轨道车辆缓冲装置及其组装方法、缓冲系统
US9701323B2 (en) 2015-04-06 2017-07-11 Bedloe Industries Llc Railcar coupler
US20220176769A1 (en) * 2020-11-19 2022-06-09 Fox Factory, Inc. Shock absorber with a bearing housing bypass assembly
KR102657343B1 (ko) * 2021-07-29 2024-04-17 주식회사 오엔에스 중앙 분리대용 완충장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9311999D0 (en) * 1993-06-10 1993-07-28 Oleo Int Holdings Ltd A hydropneumatic cushioning device
US5415303A (en) * 1993-08-27 1995-05-16 F M Industries, Inc. Railcar cushion unit
US5871109A (en) * 1996-08-05 1999-02-16 Emerald Rail Technologies, Llc Railcar cushion device preload valving systems
US6357612B1 (en) * 1997-04-11 2002-03-19 Asf-Keystone, Inc. Rail car cushioning device and method for positioning same
US6199708B1 (en) * 1999-03-05 2001-03-13 Asf-Keystone, Inc. Railcar cushioning device with internal elastomeric spring

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201207880B (en) 2013-06-26
MX2012013213A (es) 2013-08-30
US20130220961A1 (en) 2013-08-29
CA2792096C (en) 2014-07-08
CA2792096A1 (en) 2013-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8376159B2 (en) Device for damping tractive and compressive forces
US3837695A (en) Bumper member for a vehicle
BR102012029748A2 (pt) Dispositivo de amortecimento de vagão ferroviário
KR101391053B1 (ko) 압축력 감쇠 장치
ES2828750T3 (es) Amortiguador
US5676265A (en) Elastomer spring/hydraulic shock absorber cushioning device
US3207324A (en) Railway car draft appliance
PT2764274E (pt) Amortecedor enchido de fluido dependente da frequência
TWI431198B (zh) 氣壓缸的氣體緩衝裝置
US1955349A (en) Hydraulic draft gear
US6357612B1 (en) Rail car cushioning device and method for positioning same
US5415303A (en) Railcar cushion unit
CN109416103A (zh) 轨道制动减震器
US3378149A (en) Railway car cushioning device
JP5873821B2 (ja) 鉄道車両用緩衝器
CN104812653B (zh) 用于缓冲压力的装置
ES2744866T3 (es) Dispositivo para la amortiguación de fuerzas de compresión
US5927523A (en) Rail car buffer
BR112014026985B1 (pt) Membro de mancal de pistão principal e porção de válvula de serviço
US3257000A (en) Cushion underframe
US3458054A (en) Pressure relief valve arrangement for double acting hydraulic cushion
US7150368B2 (en) Cushioning device having an electrically actuated lockout
EP1240063B1 (en) A hydro-pneumatic cushioning device
US3542212A (en) Double acting hydraulic cushioning device
CN114151494A (zh) 一种新型换向吸能防撞装置

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B08F Application fees: application dismissed [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE A 4A ANUIDADE.

B08G Application fees: restoration [chapter 8.7 patent gazette]
B08F Application fees: application dismissed [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: PAGAR RESTAURACAO.

B08H Application fees: decision cancelled [chapter 8.8 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B11B Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements