BR112014029019B1

BR112014029019B1 - Sistema para converter uma válvula de controle possuindo uma válvula de aplicação acelerada externa em uma válvula de controle sem uma válvula de aplicação acelerada externa para uso em um mecanismo de frenagem para um veículo ferroviário e placa de respiro

Info

Publication number: BR112014029019B1
Application number: BR112014029019-9A
Authority: BR
Inventors: Larren A. Burgess; Edward W. Gaughan
Original assignee: Wabtec Holding Corp
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2021-08-17
Also published as: WO2013181189A1; AU2017203507A1; AU2013267542A1; AU2017203507B2; ZA201408048B; MX364838B; MX2014014610A; US20160096517A1; CA2872266A1; US10435004B2; BR112014029019A2; CA2872266C

Abstract

sistema e método para converter uma válvula de controle tipo abdw em uma válvula de controle tipo abdx para uso em um mecanismo de frenagem para um veículo ferroviário e placa de respiro. trata-se de um sistema para converter uma válvula de controle tipo abdw em uma válvula de controle tipo abdx para uso em um mecanismo de frenagem para um veículo ferroviário que inclui um corpo de válvula de controle tipo abdw em comunicação com um sistema de suprimento de ar do mecanismo de frenagem para controlar uma aplicação e liberação de freios em resposta a alterações na pressão de ar dentro do mecanismo de frenagem. uma placa de respiro é montada sobre uma interface de válvula de aplicação acelerada no corpo de válvula de controle. a placa de respiro tem um volume de estabilidade interno para compensar uma função de uma válvula de aplicação acelerada. uma bucha de válvula deslizante modificada é montada no interior do corpo de válvula de controle para estabelecer comunicação fluida com pelo menos um passadouro dentro do corpo de válvula de controle. pelo menos um tampão montado é para pelo menos um passadouro de ar dentro do corpo de válvula de controle para vedar ou estrangular o pelo menos um passadouro de ar.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente revelação refere-se geralmente a equipamento de frenagem de veículo ferroviário. Mais particularmente, a presente revelação se refere a um aparelho e método para converter uma válvula de controle ABDW em uma válvula de controle ABDX-R para uso em equipamento de frenagem de veículo ferroviário.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Os sistemas de frenagem de veículo ferroviário geralmente operam carregando e descarregando ar comprimido a partir de um ou mais reservatórios de armazenamento localizados em cada veículo ferroviário. Cada reservatório de armazenamento é conectado a uma fonte de ar comprimido, como um compressor de ar de locomotiva, por um tubo de freio. Os reservatórios de armazenamento são tipicamente separados do tubo de freio por uma válvula de freio que é sensível a alterações na pressão de ar no tubo de freio. A válvula de freio detecta uma queda de pressão no tubo de freio e utiliza o ar comprimido de um ou mais reservatórios de armazenamento para aplicar os freios. Devido ao fato de os freios serem aplicados pela descarga da pressão de ar a partir dos reservatórios de armazenamento, sistemas de frenagem de veículo ferroviário modernos têm um recurso de segurança embutido. No caso de uma perda de ar significativa, como durante uma separação indesejada de veículos ferroviários ou uma falha súbita da fonte de ar comprimido, a válvula de freio iniciará uma aplicação de freio de emergência de força total através da descarga do ar comprimido armazenado nos reservatórios de armazenamento.

[0003] Os sistemas de frenagem de veiculo ferroviário são tipicamente controlados por um operador que usa um posto de controle na locomotiva. À medida que a válvula de freio é movida para liberar o ar comprimido no tubo de freio, a perda na pressão de ar é detectada por válvulas de freio individuais em cada veículo ferroviário. Ao usar a pressão de ar do um ou mais reservatórios de armazenamento no veículo ferroviário, a válvula de freio aplica força em um pistão de freio para aplicar os freios no veículo ferroviário. A fim de liberar os freios, a pressão de ar no tubo de freio deve ser restaurada para fazer com que a válvula de freio extraia a pressão no pistão de freio e, desse modo, libere os freios. O sistema, então, recarrega o ar nos reservatórios de armazenamento e mantém a pressão de ar no tubo de freio até a aplicação de freio subsequente.

[0004] Ao longo dos anos, inúmeros sistemas de frenagem de veículo ferroviário foram desenvolvidos, sendo o sistema de frenagem de base AB o mais comum. No sistema de frenagem de base AB, reduções suaves na pressão do tubo de freio não causam aplicações de freio de emergência ou de serviço inesperado e existe menos sensibilidade ao vazamento do tubo de freio em comparação com sistemas de frenagem anteriores. As válvulas de controle de base AB recebem ar do tubo de freio através de um tubo de cruzamento e direciona o ar para vários reservatórios no veículo ferroviário durante a recarga do sistema de frenagem. Uma pluralidade de válvulas de controle de base AB diferentes vem sendo desenvolvida ao longo dos anos.

[0005] Em uma modalidade, uma válvula de controle tipo ABD inclui um bráquete de tubo e duas partes de operação primária. As conexões de tubo a partir do tubo de freio são feitas para o corpo de válvula, que é preso à estrutura de um veículo ferroviário. As duas partes de operação primária incluem uma parte de emergência e uma parte de operação de serviço. As válvulas de controle tipo ABD incluem uma função de liberação acelerada, onde um rápido aumento na pressão do tubo de freio em um primeiro veículo ferroviário ocasiona uma reação em cadeia no restante dos veículos por todo o trem e uma liberação muito mais rápida dos freios.

[0006] Um aprimoramento para a válvula de controle tipo ABD foi introduzido em 1974 na forma de uma válvula de controle ABDW. Seus principais avanços em relação às válvulas de controle tipo ABD são uma aplicação de freio mais rápida e ação contínua, apesar de uma válvula de aplicação acelerada. A válvula de controle ABDW extrai ar do tubo de freio localmente em cada carro usando a válvula de aplicação acelerada, enquanto o ar está sendo extraído na válvula de freio automática no posto de controle da locomotiva. Isso causa um acúmulo acelerado de pressão de cilindro de freio durante as aplicações de freio de serviço. Durante uma liberação de freio, a válvula ABDW funciona em um modo similar ao de uma válvula ABD. Essas válvulas de controle são aprovadas para veículos ferroviários de até 22,86 m (75 pés) de comprimento. Os veículos ferroviários equipados com uma válvula de controle ABDW que excedem o comprimento de 22,86 m (75 pés) devem ser equipados com dispositivos adicionais ou suplementares para fornecer um aumento na atividade de válvula de aplicação acelerada.

[0007] O último aprimoramento de válvulas de controle tipo AB ocorreu em 1994 com a introdução de uma válvula de controle ABDX. As válvulas de controle ABDX são projetadas para a operação em trens convencionais e trens de carga modernos que são mais longos, mais pesados e operam em velocidades superiores. Enquanto as válvulas de controle ABDW se assentam em uma válvula de aplicação acelerada externa para efetuar uma exaustão local de ar do tubo de freio, as válvulas ABDX têm uma capacidade incorporada que elimina a necessidade de uma válvula de aplicação acelerada externa. As válvulas de controle ABDX fornecem uma função de válvula de aplicação acelerada mais eficaz aprimorada, bem como estabilidade aumentada contra aplicações de emergência indesejadas que resultam de flutuações na pressão do tubo de freio.

[0008] Considerando que uma pluralidade de válvulas de controle tipo AB foi desenvolvida ao longo dos anos, os veículos ferroviários em percursos nas vias férreas atuais podem ser equipados com qualquer uma das válvulas de controle descritas acima. Enquanto a maioria dos novos veículos ferroviários é construída com as válvulas de controle tipo ABDX mais modernas, muitos veículos ferroviários existentes utilizam válvulas de controle tipo AB menos eficazes e mais antigas, como uma válvula tipo ABDW. A fim de atualizar o sistema de frenagem de um veículo ferroviário mais antigo para a válvula de controle mais recente, é necessário substituir completamente uma válvula de controle ABDW existente por uma nova válvula de controle ABDX. A atualização de uma válvula de controle tipo ABDW para uma válvula de controle tipo ABDX fornece uma válvula de aplicação acelerada aprimorada e a funcionalidade de estabilidade da válvula de controle tipo ABDX.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0009] Considerando o que foi disposto acima, existe uma necessidade na técnica de conversão de uma válvula de controle tipo ABDW existente para que tenha a função de uma válvula de controle tipo ABDX sem a substituição da válvula de controle existente. Existe uma necessidade adicional por um aparelho e método para converter a válvula de controle tipo ABDW para que tenha a estabilidade de serviço, velocidade de aplicação e outros parâmetros operacionais de uma válvula de controle tipo ABDX.

[0010] Consequentemente, é necessário um sistema para converter uma válvula de controle tipo ABDW em uma válvula de controle tipo ABDX para uso em um mecanismo de frenagem para um veículo ferroviário. De acordo com uma modalidade, o sistema pode incluir um corpo de válvula de controle tipo ABDW em comunicação com um sistema de suprimento de ar do mecanismo de frenagem para o veículo ferroviário. O corpo de válvula de controle é desejavelmente operativo para controlar uma aplicação e uma liberação de freios em resposta a mudanças na pressão de ar dentro do mecanismo de frenagem para o veículo ferroviário. O sistema pode incluir, ainda, uma placa de respiro fornecida em uma interface de válvula de aplicação acelerada no corpo de válvula de controle. A placa de respiro pode ter um volume de estabilidade interno para compensar uma função de uma válvula de aplicação acelerada. Uma bucha de válvula deslizante pode ser fornecida no interior do corpo de válvula de controle para estabelecer a comunicação fluida com pelo menos um passadouro dentro do corpo de válvula de controle. Adicionalmente, pelo menos um tampão pode ser fornecido para vedar pelo menos um passadouro de ar dentro do corpo de válvula de controle.

[0011] De acordo com outra modalidade, a placa de respiro pode incluir, ainda, um corpo que tem um primeiro lado oposto a um segundo lado e um volume de estabilidade interno entre o primeiro lado e o segundo lado. A placa de respiro pode incluir, adicionalmente, uma primeira abertura e uma segunda abertura em comunicação com o volume de estabilidade interno e em alinhamento com um primeiro passadouro e um segundo passadouro na interface de válvula de aplicação acelerada do corpo de válvula de controle. Uma gaxeta que circunda a primeira abertura e a segunda abertura pode ser fornecida para vedar a conexão fluida entre o primeiro passadouro no corpo de válvula de controle e a primeira abertura na placa de respiro e o segundo passadouro no corpo de válvula de controle e a segunda abertura na placa de respiro. Uma pluralidade de orifícios atravessantes em alinhamento com uma pluralidade de furos de parafuso na interface de válvula de aplicação acelerada do corpo de válvula de controle tipo ABDW pode ser fornecida para conectar a placa de respiro ao corpo de válvula de controle.

[0012] De acordo com ainda outra modalidade, a placa de respiro pode incluir, ainda, um tampão de placa de respiro conectado ao corpo e em comunicação com o volume de estabilidade interno. Em uma modalidade, o tampão de placa de respiro pode estender-se dentro do volume de estabilidade interno. Adicionalmente, o tampão de placa de respiro pode incluir uma vedação por anel. Em outra modalidade, a placa de respiro pode incluir, ainda, uma face de gaxeta rebaixada no primeiro lado da placa de respiro. A gaxeta pode ser rebaixada dentro da face de gaxeta rebaixada. Um tampão de estrangulador pode ser fornecido em uma dentre a primeira abertura ou a segunda abertura. O tampão de estrangulador pode ter uma passagem central que se estende através de um comprimento longitudinal deste. A placa de respiro pode incluir, ainda, um parafuso prisioneiro de acionamento fornecido no primeiro lado para engate a uma abertura correspondente fornecida no corpo de válvula de controle.

[0013] Em uma modalidade adicional, a bucha de válvula deslizante pode incluir uma pluralidade de passadouros rebaixados estendendo-se ao redor de pelo menos uma parte de um perímetro externo da bucha. Uma pluralidade de passadouros rebaixados é desejavelmente separada axialmente ao longo de uma extensão longitudinal da bucha. Adicionalmente, a bucha de válvula deslizante pode incluir uma pluralidade de passagens atravessantes estendendo-se radialmente através de pelo menos um lado da bucha, em que a pluralidade de passagens atravessantes pode ser separada axialmente ao longo de uma extensão longitudinal da bucha. Em uma modalidade, um dentre a pluralidade de tampões pode ser um tampão de estrangulador de válvula de aplicação acelerada fornecido em um estrangulador de válvula de aplicação acelerada no corpo de válvula. O tampão de estrangulador de válvula de aplicação acelerada pode incluir um filtro de malha para filtrar as impurezas no ar que atravessa o estrangulador de válvula de aplicação acelerada. Em outra modalidade, o tampão de estrangulador de válvula de aplicação acelerada pode ser inserido em uma bucha de válvula de aplicação acelerada que é pressionada no interior da abertura de válvula de aplicação acelerada. Em uma modalidade adicional, pode ser fornecida uma fenda entre a abertura de válvula de aplicação acelerada e uma câmara de ar para estabelecer uma conexão fluida entre a abertura de válvula de aplicação acelerada e a câmara de ar.

[0014] Em outra modalidade, a placa de respiro para conectar-se e montar-se em uma interface de válvula de aplicação acelerada de um corpo de válvula de controle tipo ABDW para converter uma válvula de controle tipo ABDW em uma válvula de controle tipo ABDX pode incluir um corpo que tem um primeiro lado oposto a um segundo lado e um volume de estabilidade interno entre o primeiro lado e o segundo lado. A placa de respiro pode incluir, adicionalmente, uma primeira abertura e uma segunda abertura em comunicação com o volume de estabilidade interno e em alinhamento com um primeiro passadouro e um segundo passadouro na interface de válvula de aplicação acelerada do corpo de válvula de controle. A gaxeta que circunda a primeira abertura e a segunda abertura pode ser fornecida para vedar a conexão fluida entre o primeiro passadouro no corpo de válvula de controle e na primeira abertura na placa de respiro e o segundo passadouro no corpo de válvula de controle e na segunda abertura na placa de respiro. Uma pluralidade de orifícios atravessantes em alinhamento com a pluralidade de furos de parafuso na interface de válvula de aplicação acelerada do corpo de válvula de controle tipo ABDW pode ser fornecida para conectar a placa de respiro ao corpo de válvula de controle.

[0015] De acordo com ainda outra modalidade, a placa de respiro pode incluir, ainda, um tampão de placa de respiro conectado ao corpo e em comunicação com o volume de estabilidade interno. Em uma modalidade, o tampão de placa de respiro pode ser ajustado dentro do volume de estabilidade interno. Adicionalmente, o tampão de placa de respiro pode incluir uma vedação por anel. Em outra modalidade, a placa de respiro pode incluir, ainda, uma face de gaxeta rebaixada no primeiro lado da placa de respiro. A gaxeta pode ser rebaixada dentro da face de gaxeta rebaixada. Um tampão de estrangulador pode ser fornecido em uma dentre a primeira abertura ou a segunda abertura. O tampão de estrangulador pode ter uma passagem central que se estende através de um comprimento longitudinal deste. A placa de respiro pode incluir, ainda, um parafuso prisioneiro de acionamento fornecido no primeiro lado para engate em uma abertura correspondente fornecida no corpo de válvula de controle.

[0016] Em ainda outra modalidade, um método para converter uma válvula de controle tipo ABDW em uma válvula de controle tipo ABDX para uso em um mecanismo de frenagem para um veículo ferroviário pode incluir as etapas de remover uma válvula de aplicação acelerada de um corpo de válvula de controle tipo ABDW para expor uma interface de válvula de aplicação acelerada e montar uma placa de respiro na interface de válvula de aplicação acelerada. A placa de respiro pode ter um volume de estabilidade interno para compensar a função da válvula de aplicação acelerada. O método pode incluir, ainda, as etapas de montar uma bucha de válvula deslizante no interior do corpo de válvula de controle para estabelecer uma comunicação fluida com pelo menos um passadouro dentro do corpo de válvula de controle. Em outra modalidade, o método pode incluir a etapa de montar pelo menos um tampão para vedar pelo menos um passadouro de ar dentro do corpo de válvula de controle. Em uma modalidade adicional, o método pode incluir as etapas de expansão de uma abertura de válvula de aplicação acelerada para pressionar uma bucha de válvula acelerada e fornecer uma fenda entre a abertura de válvula de aplicação acelerada e uma câmara de ar no corpo de válvula para estabelecer uma comunicação fluida entre a abertura de válvula de aplicação acelerada e a câmara de ar.

[0017] Esses e outros recursos e características do aparelho e método para a conversão de válvula de controle de ABDW em ABDX, bem como os métodos de operação e funções dos elementos relacionados de estruturas e a combinação de partes e aspectos econômicos da fabricação, se tornarão mais evidentes mediante a consideração da descrição a seguir e das reivindicações anexas com referência aos desenhos anexos, em que todos formam uma parte desse relatório descritivo, em que numerais com referência numérica similar designam partes correspondentes nas várias Figuras. Deve ser expressamente entendido, contudo, que os desenhos servem à finalidade de ilustração da descrição apenas e não se destinam a ser uma definição dos limites da invenção. Conforme usado no relatório descritivo e nas reivindicações, a forma singular de “um”, “uma” e “o/a” inclui referentes de plural exceto se o contexto explicitamente demostrar o contrário.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] A Figura 1A é uma vista frontal de um corpo de válvula de controle ABDW modificado de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0019] A Figura 1B é uma vista posterior do corpo de válvula de controle ABDW mostrado na Figura 1A;

[0020] A Figura 1C é uma vista lateral esquerda do corpo de válvula de controle ABDW mostrado na Figura 1A;

[0021] A Figura 1D é uma vista lateral direita do corpo de válvula de controle ABDW mostrado na Figura 1A;

[0022] A Figura 1E é uma vista de topo do corpo de válvula de controle ABDW mostrado na Figura 1A;

[0023] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma válvula de controle ABDW modificada de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0024] A Figura 3A é uma vista em perspectiva de uma placa de respiro montada para uso em uma porção de emergência de uma válvula de controle ABDW modificada de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0025] A Figura 3B é uma vista em perspectiva explodida da placa de respiro mostrada na Figura 3A;

[0026] A Figura 3C é uma vista frontal da placa de respiro mostrada na Figura 3A;

[0027] A Figura 3D é uma vista em seção transversal da placa de respiro mostrada na Figura 3C, tomada ao longo da linha A1-A1;

[0028] A Figura 3E é uma vista em seção transversal da placa de respiro mostrada na Figura 3C, tomada ao longo da linha B1-B1;

[0029] A Figura 4A é uma vista lateral à direita de uma bucha de válvula deslizante para uso com uma válvula de controle ABDW modificada de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0030] A Figura 4B é uma vista inferior da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4A;

[0031] A Figura 4C é uma vista frontal da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4A;

[0032] A Figura 4D é uma vista em seção transversal lateral da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4C, tomada ao longo da linha A1-A1;

[0033] A Figura 4E é uma vista em seção transversal frontal da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4D, tomada ao longo da linha C-C;

[0034] A Figura 4F é uma vista em seção transversal frontal da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4D, tomada ao longo da linha D-D;

[0035] A Figura 4G é uma vista em seção transversal frontal da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4D, tomada ao longo da linha E-E;

[0036] A Figura 4H é uma vista em seção transversal frontal da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4D, tomada ao longo da linha F-F;

[0037] A Figura 4I é uma vista em seção transversal frontal da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4D, tomada ao longo da linha G-G;

[0038] A Figura 4J é uma vista em seção transversal frontal da bucha de válvula deslizante mostrada na Figura 4D, tomada ao longo da linha H-H;

[0039] A Figura 5 é uma vista em seção transversal superior do corpo de válvula de controle ABDW mostrada na Figura 1B;

[0040] A Figura 6 é uma vista em seção transversal superior do corpo de válvula de controle ABDW mostrada na Figura 1D; e

[0041] A Figura 7 é uma vista em seção transversal parcial do corpo de válvula de controle ABDW mostrado na Figura 1E.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0042] Para finalidades da descrição doravante no presente documento, os termos “superior”, “inferior”, “direito(a)”, “esquerdo(a)”, “vertical”, “horizontal”, “de topo”, “de fundo”, “lateral”, “longitudinal” e derivados destes deverão estar relacionados à invenção conforme a mesma se orienta nas Figuras. No entanto, deve-se entender que a invenção pode assumir variações e sequências de etapas alternativas, exceto onde expressamente especificado ao contrário. Também deve ser entendido que os dispositivos e processos específicos ilustrados nos desenhos anexos e descritos no pedido a seguir, são modalidades meramente exemplificativas da invenção. Por conseguinte, as dimensões específicas e outras características físicas relacionadas às modalidades reveladas no presente documento não devem ser consideradas um fator de limitação.

[0043] Com referência às Figuras 1A-1E, ilustra-se um corpo de uma porção de emergência de uma válvula de controle ABDW 10 (doravante chamado de “corpo de válvula”). O corpo de válvula 10 é mostrado separado do bráquete de tubo e da porção de serviço, que são omitidos para a clareza da revelação. Um indivíduo de habilidade comum na técnica irá entender que o corpo de válvula 10 pode ser acoplado a um bráquete de tubo convencional e à porção de serviço em uma montagem de válvula de controle completa. O corpo de válvula 10 inclui um lado frontal 12 oposto a um lado posterior 14. Um par de lados opostos 16, 18 se estende entre o lado frontal 12 e o lado posterior 14 para definir um contorno externo de corpo de válvula 10. Um lado de topo 20 e um lado de fundo 22 estendem-se através de porções superior e inferior do corpo de válvula 10.

[0044] Com referência particular à Figura 1B, o lado posterior 14 do corpo de válvula 10 inclui uma interface 24 para conectar uma válvula de aplicação acelerada (não mostrado). A interface 24 inclui uma face substancialmente plana 26 que tem uma pluralidade de primeiras passagens de ar 28 para direcionar o ar para e da válvula de aplicação acelerada. Uma pluralidade de furos de parafuso 30 é disposta ao redor da pluralidade de passagens de ar 28 para conectar a válvula de aplicação acelerada ao corpo de válvula 10. Os furos de parafuso 30 são adaptados para engate com prendedores convencionais (não mostrado) para prender de modo removível a válvula de aplicação acelerada ao corpo de válvula 10.

[0045] Com referência à Figura 1E, é fornecida uma pluralidade de conexões de ar 32 em um lado de topo 20 do corpo de válvula 10. Uma abertura de válvula deslizante 34 é fornecida em uma porção central do lado de topo 20 e é adaptada para engate em uma válvula deslizante (não mostrado). A válvula deslizante engata na sede em conformidade em uma bucha de válvula deslizante 70. A válvula deslizante é alojada dentro da abertura de válvula deslizante e move axialmente com o pistão de emergência (não mostrado). Conforme será descrito posteriormente, a bucha de válvula deslizante 70 tem uma pluralidade de passagens chaveadas posicionáveis para comunicação fluida com uma pluralidade correspondente de passadouros de ar dentro corpo de válvula 10. Dependendo da orientação da válvula deslizante dentro da bucha de válvula deslizante 70, a comunicação de pressão de fluido entre várias passagens dentro do corpo de válvula 10 pode ser estabelecida ou interrompida. É fornecida uma câmara de passadouro de rápida ação 38 adjacente à abertura de válvula deslizante 34 no lado de topo 20 do corpo de válvula 10.

[0046] A fim de converter uma função de uma válvula de controle ABDW naquela de uma válvula de controle ABDX, precisam ser realizadas diversas modificações e adições ao corpo de válvula 10. Devido ao fato de que as válvulas de controle ABDX têm uma compensação interna para o volume de estabilidade fornecido pela válvula de aplicação acelerada, um corpo de válvula ABDW é modificado para incluir um volume de estabilidade correspondente no lugar de uma válvula de aplicação acelerada. A remoção da válvula de aplicação acelerada de um corpo de válvula ABDW exige a adição de um volume de estabilidade que incorpora o estrangulamento de respiro de câmara de ação rápida. Com referência à Figura 2, mostra-se um corpo de válvula tipo ABDW 10 com uma placa de respiro 40 fornecida para compensar a remoção de uma válvula de aplicação acelerada. A placa de respiro 40 é conectada ao lado posterior 14 do corpo de válvula 10 prendendo-se a placa de respiro 40 a uma face plana 26 com o uso de uma pluralidade de prendedores 42 que se engata aos furos de parafuso 30 (mostrado na Figura 1B).

[0047] Com referência às Figuras 3A-3B, a placa de respiro 40 tem um corpo com formato genericamente em bloco 44 que tem um volume interno 46. O corpo 44 inclui uma pluralidade de orifícios atravessantes 48 que corresponde à pluralidade de furos de parafuso 30 no corpo de válvula 10 (mostrado na Figura 1B). Cada furo atravessante 48 aceita um prendedor 42 (mostrado na Figura 2) para prender a placa de respiro 40 ao corpo de válvula 10. Um primeiro lado 50 do corpo 44 inclui uma face de gaxeta rebaixada 52 adaptada para reter uma gaxeta 54 na mesma. A face de gaxeta 52 é dimensionada para abranger a pluralidade de primeiras passagens de ar 28 fornecida no lado posterior 14 do corpo de válvula 10 (consulte a Figura 1B). A gaxeta 54 fornece uma vedação na interface entre o primeiro lado 50 da placa de respiro 40 e da face plana 26 do corpo de válvula 10. A gaxeta 54 é desejavelmente assentada dentro da face de gaxeta 52.

[0048] Com referência contínua às Figuras 3A-3B, é fornecido um tampão de estrangulador 56 para reduzir a área de uma dentre a pluralidade de primeiras passagens de ar 28. Conforme mostrado na Figura 3D, o tampão de estrangulador 56 pode ser rosqueado em uma primeira abertura 58 que se estende através do primeiro lado 50 do corpo 44. Uma passagem central 60 estende-se através do tampão de estrangulador 56 para fornecer comunicação fluida entre a passagem de ar 28 no corpo de válvula 10 e o volume interno 46 da placa de respiro 40. Em uma modalidade, passagem central 60 é perfurada para ter um diâmetro que corresponde a um diâmetro de uma broca n° 46 (2,06 mm (0,081 pol)). O tampão de estrangulador 56 está em comunicação com a câmara de ação rápida do corpo de válvula 10. Uma segunda abertura 62 é fornecida adjacente à primeira abertura 58 e fornece uma comunicação fluida direta com a segunda passagem de ar 28 no corpo de válvula 10.

[0049] Com referência às Figuras 3C-3E e com contínua referência às Figuras 3A-3B, o volume interno 46 da placa de respiro 40 estende-se dentro da parte interna do corpo 44. Devido ao fato de que o volume interno 46 precisa ser controlado com precisão, é fornecido um tampão de placa de respiro 64 em um lado do corpo 44.

[0050] Conforme mais bem mostrado na Figura 3B, fornece-se a placa de respiro 40 com um parafuso prisioneiro 68 para evitar a troca inapropriada de uma válvula de aplicação acelerada por uma porção de emergência tipo ABDW não modificada de outra forma. Conforme será descrito com maiores detalhes doravante no presente documento, são necessárias diversas outras modificações em uma porção de emergência tipo ABDW existente antes que a placa de respiro possa ser instalada e a montagem de válvula completada seja colocada em atividade. O parafuso prisioneiro de acionamento 68 se projeta para fora do primeiro lado 50 do corpo 44. O parafuso prisioneiro de acionamento 68 é recebido dentro de uma abertura correspondente fornecida em um lado posterior 14 do corpo de válvula 10. Tal abertura é criada em uma porção de emergência tipo ABDW existente após as modificações internas apropriadas terem sido realizadas à porção de emergência para assegurar o funcionamento apropriado da placa de respiro 40. Em um caso em que se tenta a instalação de uma placa de respiro 40 em uma porção de emergência tipo ABDW não modificada, o parafuso prisioneiro de acionamento 68 irá evitar um encaixe apropriado entre o primeiro lado 50 do corpo 44 e a face plana 26 do corpo de válvula 10. Um indivíduo de habilidade comum na técnica irá entender que a disposição do parafuso prisioneiro de acionamento 68 e da abertura correspondente pode ser revertida de modo que o parafuso prisioneiro de acionamento 68 seja fornecido no corpo de válvula 10 e em uma abertura correspondente na placa de respiro 44.

[0051] A placa de respiro 40 substitui a válvula de aplicação acelerada encontrada nas válvulas de controle tipo ABDW existentes e serve para encaminhar o ar desde a porta da câmara de ação rápida (isto é, uma dentre a pluralidade de passagens de ar 28 fornecidas na face plana 26) até o volume interno 46. O ar é, então, encaminhado do volume interno 46 para a porta de escape (isto é, a outra dentre a pluralidade de passagens de ar 28 fornecidas na face plana) no lado posterior do corpo de válvula 10 no qual a válvula de aplicação acelerada foi previamente montada.

[0052] Devido a diferenças entre componentes internos de uma válvula de controle tipo ABDW e uma válvula de controle tipo ABDX, modificações adicionais são realizadas em uma porção de emergência de um corpo de válvula tipo ABDW existente para converter o mesmo em um corpo tipo ABDX. A função da válvula de aplicação acelerada a partir de uma válvula de controle tipo ABDW é executada internamente dentro do corpo de válvula 10 modificado de acordo com uma modalidade da presente revelação. A fim de eliminar a necessidade de uma válvula de aplicação acelerada, a atividade executada pela válvula de aplicação acelerada é incorporada na função de válvula deslizante. Com referência às Figuras 4A a 4J, uma bucha de válvula deslizante 70 substitui uma bucha tipo ABDW existente. A bucha 70 é instalada no corpo de válvula 10, de modo que a válvula deslizante assente voltada para a face de montagem da válvula de aplicação acelerada. Conforme mais bem ilustrado na Figura 4D, a bucha 70 inclui uma pluralidade de passagens rebaixadas 72 estendendo-se ao redor de pelo menos uma parte do perímetro externo de bucha 70. A pluralidade de passadouros rebaixados 72 é separada axialmente ao longo de uma extensão longitudinal da bucha 70. Uma pluralidade de passagens rebaixadas 72 é adaptada para fornecer comunicação fluida entre vários passadouros de ar dentro do corpo de válvula 10. Dependendo da orientação da válvula deslizante, a pluralidade de passadouros rebaixados 72 de bucha 70 encaminha o ar até o passadouro de ar apropriado. Adicionalmente, conforme ilustrado adicionalmente na Figura 4D, a bucha 70 inclui uma pluralidade de passagens atravessantes 74 estendendo-se radialmente através de pelo menos um lado da bucha 70. A pluralidade de passagens atravessantes 74 é separada axialmente ao longo de uma extensão longitudinal da bucha 70. Inúmeras fendas 76 são fornecidas ao longo do comprimento longitudinal da bucha 70 para fornecer comunicação fluida com a válvula de ventilação, o tubo de freio e a válvula de escape. A Figura 5 mostra a bucha 70 inserida na abertura de válvula deslizante 34 no lado de topo 20 do corpo de válvula 10.

[0053] Com referência às Figuras 1D e 6, várias modificações são feitas para uma abertura de válvula de aplicação acelerada (AAV) existente 78 no corpo de válvula 10. Um buraco afunilado 80 é perfurado na abertura de AAV 78 para receber a bucha de AAV 82. Conforme mostrado na Figura 1D, a bucha de AAV 82 é pressionada no buraco afunilado 80. Um tampão de estrangulador de AAV 84 é fornecido no interior da bucha AAV 82. O tampão de estrangulador de AAV 84 tem uma passagem atravessante central que tem um diâmetro reduzido em comparação com um diâmetro de abertura de AAV 78. Um filtro de malha 86 é fornecido no tampão de estrangulador de AAV 84 para filtrar impurezas no ar que passa através do tampão de estrangulador de AAV 84. Com referência contínua à Figura 1D, uma fenda 88 é fresada entre a abertura de AAV 78 e uma câmara de ar 90. A fenda 88 estabelece uma comunicação fluida entre abertura de AAV 78 e câmara de ar 90. Com referência às Figuras 1E e 7, uma pluralidade de tampões 92 é fornecida para vedar duas dentre a pluralidade de conexões de ar 32 fornecida no lado de topo de corpo de válvula 10. Os tampões 92 podem ser rosqueados ao corpo de válvula 10, encaixados por pressão ao corpo de válvula 10 ou determinados tampões 92 podem ser rosqueados ao corpo de válvula 10, enquanto que outros tampões 92 são encaixados por pressão ao corpo de válvula 10.

[0054] Ao substituir a válvula de aplicação acelerada por uma válvula de controle tipo ABDW, e ao modificar os componentes internos da válvula de controle tipo ABDW de acordo com os ensinamentos descritos acima, uma válvula de controle tipo ABDW convencional é modificada para ter a função de uma válvula de controle tipo ABDX moderna. Isso elimina a necessidade de descartar um corpo de válvula de controle tipo ABDW existente ao atualizar o sistema de frenagem de um veículo ferroviário para utilizar o equipamento tipo ABDX moderno. As características de desempenho de uma nova válvula de controle tipo ABDX são alcançadas pela modificação de um corpo de válvula tipo ABDW existente e substituição dos componentes necessários de acordo com as modalidades descritas no presente documento.

[0055] Apesar de várias modalidades do aparelho e método para conversão de válvula de controle de ABDW em ABDX terem sido fornecidos na descrição precedente, os elementos versados na técnica podem realizar modificações e alterações nessas modalidades sem que se afaste do escopo e espírito da invenção. Por exemplo, deve ser entendido que essa revelação contempla que, na medida do possível, um ou mais recursos de qualquer modalidade podem ser combinados com um ou mais recursos de qualquer outra modalidade. Consequentemente, a descrição precedente pretende ser ilustrativa e não restritiva. A invenção descrita acima no presente documento é definida pelas reivindicações anexas e todas as alterações à invenção que incluam o significado e a faixa de equivalência das reivindicações devem ser abrangidos dentro de seu escopo.

Claims

1. Sistema para converter uma válvula de controle possuindo uma válvula de aplicação acelerada externa em uma válvula de controle sem uma válvula de aplicação acelerada externa para uso em um mecanismo de frenagem para um veículo ferroviário, sendo que o sistema é caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo de válvula (10) de controle para uso com uma válvula de aplicação acelerada externa em comunicação com um sistema de suprimento de ar do mecanismo de frenagem para o veículo ferroviário, sendo que o corpo de válvula (10) de controle operacional para controlar uma aplicação e liberação de freios em resposta a alterações em pressão de ar no interior do mecanismo de frenagem para o veículo ferroviário; uma placa de respiro (40) conectada a uma interface de válvula de aplicação acelerada no corpo de válvula (10) de controle, sendo que a placa de respiro (40) compreende: um corpo possuindo um primeiro lado oposto a um segundo lado e um volume de estabilidade interna entre o primeiro lado e o segundo lado para fornecer estabilidade contra aplicações de emergência indesejadas devido a flutuações em pressão do tubo de freio; em que o corpo define uma primeira abertura do volume de estabilidade interna e uma segunda abertura do volume de controle de estabilidade interna; em que a primeira abertura e a segunda abertura estão alinhadas com um primeiro passadouro na interface de válvula de aplicação acelerada do corpo de válvula (10) de controle; em que a primeira abertura e a segunda abertura do volume de estabilidade interna fornecem o único acesso de fluído ao volume de estabilidade interno do corpo de válvula (10) de controle; e em que o primeiro passadouro e o segundo passadouro do corpo de controle estão em comunicação fluida contínua uma com a outra através do volume de controle de estabilidade interna independente da pressão de ar na válvula de controle; uma bucha (70) de válvula deslizante fornecida dentro do corpo de válvula (10) de controle para estabelecer comunicação fluida com pelo menos o primeiro passadouro e o segundo passadouro dentro do corpo de válvula (10) de controle; e pelo menos um tampão de válvula de controle para vedar pelo menos um passadouro de ar dentro do corpo de válvula (10) de controle.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de respiro (40) compreende adicionalmente: uma gaxeta (52; 54) que circunda a primeira abertura e a segunda abertura para vedar uma conexão fluida entre a primeiro passadouro no corpo de válvula (10) de controle e a primeira abertura na placa de respiro (40) e a segundo passadouro no corpo de válvula (10) de controle e a segunda abertura na placa de respiro (40); e uma pluralidade de orifícios atravessantes em alinhamento com uma pluralidade de furos de parafuso (30) fornecidos na interface de válvula de aplicação acelerada do corpo de válvula (10) de controle para conectar a placa de (40) respiro ao corpo de válvula (10) de controle.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a placa de respiro (40) compreende adicionalmente um tampão de placa de respiro (40) conectado ao corpo e em comunicação com o volume de estabilidade interno.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o tampão de placa de respiro (40) inclui uma vedação por anel em O.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a placa de respiro (40) compreende adicionalmente uma face de gaxeta (52; 54) rebaixada no primeiro lado da placa de respiro (40), em que a gaxeta (52; 54) é rebaixada dentro da face de gaxeta rebaixada (52; 54).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a placa de respiro (40) compreende adicionalmente um parafuso prisioneiro de acionamento fornecido no primeiro lado para engatar uma abertura correspondente fornecida no corpo de válvula (10) de controle.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bucha (70) de válvula deslizante compreende adicionalmente uma pluralidade de passadouros rebaixados que se estendem ao redor de pelo menos uma parte de um perímetro externo da bucha (70), em que a pluralidade de passadouros rebaixados é separada axialmente ao longo de uma extensão longitudinal da bucha (70).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bucha (70) de válvula deslizante compreende adicionalmente uma pluralidade de passagens atravessantes que se estendem radialmente através de pelo menos um lado da bucha (70), em que a pluralidade de passagens atravessantes é separada axialmente ao longo de uma extensão longitudinal da bucha (70).

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos tampões de válvula de controle é um tampão de estrangulador (84) de válvula de aplicação acelerada fornecido em uma abertura de válvula de aplicação acelerada no corpo de válvula (10).

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o tampão de estrangulador (84) de válvula de aplicação acelerada é inserido em uma bucha (70) de válvula de aplicação acelerada que é pressionada no interior da abertura de válvula de aplicação acelerada.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o tampão de estrangulador (84) de válvula de aplicação acelerada compreende um filtro de malha (86) para filtrar impurezas no ar que passa através do estrangulador de válvula de aplicação acelerada.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma fenda é fornecida entre abertura de válvula de aplicação acelerada e uma câmara de ar para estabelecer uma conexão fluida entre a abertura de válvula de aplicação acelerada e a câmara de ar.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de respiro (40) compreende adicionalmente um tampão de estrangulador (84) em uma dentre a primeira abertura ou a segunda abertura, sendo que o tampão de estrangulador (84) tem uma passagem central (60) que se estende através de um comprimento longitudinal do mesmo.

14. Placa de respiro (40) para conectar a e montar em uma interface de válvula de aplicação acelerada de um corpo de válvula (10) de controle para converter uma válvula de controle possuindo uma válvula de aplicação acelerada externa em uma válvula de controle sem uma válvula de aplicação acelerada externa, sendo que a placa de respiro (40) é caracterizada pelo fato de que compreende: um corpo que tem um primeiro lado oposto a um segundo lado e um volume de estabilidade interno entre o primeiro lado e o segundo lado; em que o corpo define uma primeira abertura do volume de estabilidade interna e uma segunda abertura do volume de controle de estabilidade interna; e em que a primeira abertura e a segunda abertura estão em alinhamento com um primeiro passadouro e um segundo passadouro na interface de válvula de aplicação acelerada do corpo de válvula (10) de controle; uma gaxeta (52; 54) que cerca a primeira abertura e a segunda abertura para vedar a conexão fluida entre o primeiro passadouro no corpo de válvula (10) de controle e a primeira abertura na placa de respiro (40) e o segundo passadouro no corpo de válvula (10) de controle e a segunda abertura na placa de respiro (40); e uma pluralidade de orifícios atravessantes em alinhamento com uma pluralidade de furos de parafuso (30) fornecidos na interface de válvula de aplicação acelerada do corpo de válvula (10) de controle para conectar a placa de respiro (40) ao corpo de válvula (10) de controle; em que a primeira abertura e a segunda abertura do volume de estabilidade interna fornecem o único acesso de fluído ao volume de estabilidade interno do corpo de válvula (10) de controle; e em que o primeiro passadouro e o segundo passadouro do corpo de controle estão em comunicação fluida contínua uma com a outra através do volume de controle de estabilidade interna independente da pressão de ar na válvula de controle.

15. Placa de respiro (40), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um tampão de placa de respiro (40) conectado ao corpo e em comunicação com o volume de estabilidade interno.

16. Placa de respiro (40), de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o tampão de placa de respiro (40) inclui uma vedação por anel em O.

17. Placa de respiro (40), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma face de gaxeta (52; 54) rebaixada no primeiro lado da placa de respiro (40), em que a gaxeta (52; 54) é rebaixada dentro da face de gaxeta (52; 54) rebaixada.

18. Placa de respiro (40), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um parafuso prisioneiro de acionamento fornecido no primeiro lado para engatar uma abertura correspondente fornecida no corpo de válvula (10) de controle.

19. Placa de respiro (40), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um tampão de estrangulador (84) em uma dentre a primeira abertura ou a segunda abertura, sendo que o tampão de estrangulador (84) tem uma passagem central (60) que se estende através de um comprimento longitudinal do mesmo.