BR112017002552B1

BR112017002552B1 - BRAKE CYLINDER LIMITING VALVE

Info

Publication number: BR112017002552B1
Application number: BR112017002552-3A
Authority: BR
Inventors: Eric E. Wright; Jason Connell
Original assignee: New York Air Brake Llc
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2022-07-19
Also published as: WO2016024996A1; BR112017002552A2; CA2957162A1; CA2957162C; AU2014403356A1; CN106573613B; AU2014403356B2; CN106573613A

Abstract

VÁLVULA LIMITADORA DO CILINDRO DE FREIO. A presente invenção refere-se à válvula limitadora de cilindro de freio, tendo uma primeira porção que determina a pressão atual do cilindro de freio, e uma segunda porção que determina a pressão do cilindro de freio pretendida, com base na redução da pressão do tubo do freio. As duas porções são combinadas de tal maneira que a pressão do cilindro de freio será ventilada, se a pressão atual do cilindro de freio exceder a pressão do cilindro de freio pretendida, por uma quantidade de entrada pré-determinada, que é preferivelmente duas vezes e meia uma redução da pressão do tubo de freio. Uma válvula de corte de exaustão pode ser usada para prevenir a ventilação da pressão do cilindro de freio se ela cair para abaixo de um valor pré-determinado.BRAKE CYLINDER LIMITING VALVE. The present invention relates to a brake cylinder limiting valve, having a first portion that determines the actual brake cylinder pressure, and a second portion that determines the desired brake cylinder pressure, based on the reduction of the tube pressure. of the brake. The two portions are combined in such a way that the brake cylinder pressure will be vented, if the actual brake cylinder pressure exceeds the intended brake cylinder pressure, by a predetermined input amount, which is preferably twice and half a brake tube pressure reduction. An exhaust shut-off valve can be used to prevent venting the brake cylinder pressure if it drops below a predetermined value.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. FIELD OF THE INVENTION

[001] A presente invenção refere-se ao trilho ou sistemas de freio de carro de carga e, mais particularmente, às válvulas limitadoras do cilindro do freio para um freio de carro de carga do tipo AAR, que evita a excessiva pressurização do cilindro de freio.[001] The present invention relates to freight car brake rail or systems, and more particularly to brake cylinder limiting valves for an AAR-type freight car brake, which prevents excessive pressurization of the brake cylinder. brake.

2. DESCRIPTION OF RELATED TECHNIQUE

[002] Válvulas de controle usadas em sistemas de freio de carro de carga, tais como as válvulas de controle DB-60 fabricadas pela New York Air Brake Corporation, de Watertown, Nova York, ou as válvulas de controle do tipo AB fabricadas por Wabtec Corporation de Wilmerding, Pensilvânia, tipicamente fornecem pressão de ar para o cilindro do freio de um carro de carga. Se o cilindro de freio, ou a tubulação entre a válvula de controle e o carro, tem um vazamento, entretanto, o cilindro de freio não poderá manter a pressão original estabelecida. Além disso, para o vazamento do cilindro de freio, resultando em baixa pressão do cilindro de freio, o sistema de freio pode vazar para dentro do cilindro de freio, resultando em alta pressão do cilindro de freio.[002] Control valves used in freight car brake systems, such as DB-60 control valves manufactured by the New York Air Brake Corporation of Watertown, New York, or type AB control valves manufactured by Wabtec Corporation of Wilmerding, Pennsylvania, typically supply air pressure to the brake cylinder of a freight car. If the brake cylinder, or the piping between the control valve and the car, leaks, however, the brake cylinder will not be able to maintain the original set pressure. In addition, for the brake cylinder leakage, resulting in low brake cylinder pressure, the brake system may leak into the brake cylinder, resulting in high brake cylinder pressure.

[003] Sistemas de controle de freio no trilho ou nos carros de carga, que agem de acordo com os padrões de AAR são referidos como sistema do tipo deslocamento, e a pressão do cilindro de freio é proporcional ao tamanho dos volumes do reservatório auxiliar e do cilindro de freio, que são prescritos pelos regulamentos de AAR, e controlados por meio da válvula de controle do freio. O controle da pressão do cilindro de freio é em resposta à modulação da pressão do tubo do freio pelo condutor do trem. Embora esses sistemas sejam muito confiáveis, eles operam em um modo de circuito aberto com a pressão do cilindro de freio sendo o resultado da relação entre o reservatório auxiliar e as pressões de tubo do freio. Como um resultado, não há realimentação da pressão do cilindro de freio para os fins de controle do laço fechado. Vazamento dentro ou fora do cilindro de freio, pode, dessa maneira, resultar em pressões do cilindro de freio que são mais altas ou mais baixas do que desejado, sem qualquer reconhecimento pelo sistema de que as pressões estão anormais. Embora o recente melhoramento para os sistemas de freio AAR inclua a adição de cilindro de freio, mantendo válvulas que compensam o vazamento do cilindro de freio, a questão de pressurização excessiva do cilindro de freio é ainda um problema, e pode ocorrer como o resultado de vazamento na válvula limitadora de serviço rápido, no reservatório auxiliar, no reservatório de emergência, no reservatório auxiliar, ou na pressão do tubo de freio dentro do cilindro de freio enquanto os freios são aplicados.[003] Brake control systems on rail or freight cars, which act in accordance with AAR standards are referred to as displacement-type systems, and the brake cylinder pressure is proportional to the size of the auxiliary reservoir volumes and cylinder, which are prescribed by AAR regulations, and controlled via the brake control valve. Control of brake cylinder pressure is in response to modulation of brake tube pressure by the train conductor. While these systems are very reliable, they operate in an open circuit mode with brake cylinder pressure being the result of the relationship between the auxiliary reservoir and brake tube pressures. As a result, there is no brake cylinder pressure feedback for closed loop control purposes. Leakage in or out of the brake cylinder can therefore result in brake cylinder pressures that are higher or lower than desired, without any recognition by the system that the pressures are abnormal. Although the recent improvement to AAR brake systems includes the addition of a brake cylinder, maintaining valves that compensate for brake cylinder leakage, the issue of brake cylinder over pressurization is still an issue, and can occur as a result of leak in the quick service limiting valve, auxiliary reservoir, emergency reservoir, auxiliary reservoir, or brake tube pressure inside the brake cylinder while the brakes are applied.

[004] Uma avaria do freio que resulta em pressurização excessiva dos freios em um carro no trem, é muito arriscado e pode resultar em "rodas quentes", que danificam as rodas e elevam o potencial para uma subsequente avaria na roda e até descarrilamento do trem. O condutor do trem normalmente não está ciente de que os freios de um carro estão excessivamente pressurizados devido, em parte, ao comprimento do trem e o número de carros no trem. O único método existente para lidar com este problema é instalar uma rede de detectores de rodas quentes ao longo de um local pré-determinado no sistema de trilho continental, que pode detectar uma roda quente em um carro, usando um sensor térmico, identificar a ID do carro usando uma etiqueta RFID, e depois enviando um alarme para o centro de despacho de tal maneira que o despachante pode entrar em contato com o condutor do trem. Tais sistemas são de custo elevado, exigem modificações significativas para a infraestrutura existente, e são limitados em escopo geográfico. Como um resultado, o sistema montado no carro do trilho, que pode prevenir a pressurização excessiva do cilindro de freio, e evitar o problema de roda quente resultante, será um melhoramento de segurança significativo.[004] A brake breakdown that results in excessive pressurization of the brakes on a car on the train is very risky and can result in "hot wheels", which damage the wheels and raise the potential for subsequent wheel breakdown and even derailment of the wheel. train. The train conductor is usually not aware that a car's brakes are excessively pressurized due, in part, to the length of the train and the number of cars on the train. The only existing method to deal with this problem is to install a network of hot wheel detectors along a predetermined location on the continental rail system, which can detect a hot wheel on a car, using a thermal sensor, identify the ID of the car using an RFID tag, and then sending an alarm to the dispatch center in such a way that the dispatcher can contact the train conductor. Such systems are expensive, require significant modifications to existing infrastructure, and are limited in geographic scope. As a result, the rail car mounted system, which can prevent brake cylinder over-pressurization, and avoid the resulting hot wheel problem, will be a significant safety improvement.

BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

[005] A presente invenção compreende uma válvula limitadora do cilindro de freio, tendo uma primeira porção que determina a pressão atual do cilindro de freio, e uma segunda porção que determina a pressão pretendida para o cilindro de freio, e depois permite a ventilação da pressão do cilindro de freio, se a pressão real do cilindro de freio excede a pressão do tubo de freio destinada por um limite pré- determinado. A pressão do tubo de freio pretendida é determinada com base em uma redução na pressão do tubo de freio relativa à pressão do reservatório de emergência, e o limite preferido para ventilação é uma pressão do cilindro de freio, que é mais do que duas vezes e meia a redução da pressão do tubo do freio, mais uma quantidade nominal para tolerância.[005] The present invention comprises a brake cylinder limiting valve, having a first portion that determines the actual brake cylinder pressure, and a second portion that determines the intended brake cylinder pressure, and then allows venting of the brake cylinder. brake cylinder pressure, if the actual brake cylinder pressure exceeds the intended brake tube pressure by a predetermined limit. The intended brake tube pressure is determined based on a reduction in brake tube pressure relative to the emergency reservoir pressure, and the preferred limit for venting is a brake cylinder pressure, which is more than twice and half the brake tube pressure reduction plus a nominal amount for tolerance.

[006] Em uma modalidade, a primeira porção compreende uma primeira câmara em comunicação com uma fonte de pressão do cilindro de freio, uma segunda câmara em comunicação com a pressão atmosférica, e um primeiro diafragma separando a primeira e a segunda câmaras e tendo uma primeira área úmida, com o diafragma configurado para abrir uma porta de exaustão da pressão de cilindro de freio contra a polarização de uma mola. A segunda porção compreende uma terceira câmara em comunicação com uma fonte de pressão de freio, uma quarta câmara em comunicação com uma fonte de pressão do reservatório de emergência, e um segundo diafragma separando a terceira e a quarta câmaras e tendo uma segunda área úmida, que é maior do que a primeira área úmida por uma razão de limite, em que o diafragma é movível para conferir uma segunda força através de um pino flutuante, que também polariza o leito na posição fechada. Desse modo, a pressão do cilindro de freio, na primeira câmara, será exaurida quando ela supera a força de polarização da mola, e qualquer força de polarização sendo aplicada pelo segundo diafragma. A proporção da área úmida do segundo diafragma para o primeiro diafragma é preferivelmente 2,5 para 1, dessa maneira fornecendo a mesma proporção de redução da pressão do tubo de freio para aumentar a pressão do cilindro de freio em um sistema de trava, de acordo com AAR. A válvula limitadora do cilindro de freio pode ser interconectada à interface de teste de 4 portas existente de uma trava de tubo, ou integrada em qualquer número de locais em uma válvula de controle de freio convencional.[006] In one embodiment, the first portion comprises a first chamber in communication with a brake cylinder pressure source, a second chamber in communication with atmospheric pressure, and a first diaphragm separating the first and second chambers and having a first wet area, with the diaphragm configured to open a brake cylinder pressure exhaust port against the bias of a spring. The second portion comprises a third chamber in communication with a source of brake pressure, a fourth chamber in communication with a source of emergency reservoir pressure, and a second diaphragm separating the third and fourth chambers and having a second wet area, which is greater than the first wet area by a threshold ratio, wherein the diaphragm is movable to impart a second force through a floating pin, which also polarizes the bed in the closed position. In this way, the brake cylinder pressure in the first chamber will be exhausted when it overcomes the biasing force of the spring, and any biasing force being applied by the second diaphragm. The wet area ratio of the second diaphragm to the first diaphragm is preferably 2.5 to 1, thereby providing the same ratio of brake tube pressure reduction to increasing brake cylinder pressure in a locking system, in accordance with with AAR. The brake cylinder limiting valve can be interconnected to the existing 4-port test interface of a pipe lock, or integrated in any number of locations on a conventional brake control valve.

BRIEF DESCRIPTION OF THE VARIOUS VIEWS OF THE DRAWING(S)

[007] A presente invenção será mais completamente entendida e apreciada, através da leitura da Descrição Detalhada a seguir, em conjunto com os desenhos que acompanham, em que:[007] The present invention will be more fully understood and appreciated, by reading the Detailed Description below, together with the accompanying drawings, in which:

[008] Figura 1 é um esquema de uma válvula limitadora de um cilindro de freio, de acordo com a presente invenção;[008] Figure 1 is a schematic of a limiting valve of a brake cylinder, according to the present invention;

[009] Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma válvula de controle de AAR adaptada em uma primeira configuração, com uma válvula limitadora do cilindro de freio, de acordo com a presente invenção;[009] Figure 2 is a perspective view of an AAR control valve adapted in a first configuration, with a brake cylinder limiting valve, according to the present invention;

[0010] Figura 3 é uma vista em perspective de uma válvula de controle AAR adaptada em uma segunda configuração, com uma válvula limitadora de cilindro de freio, de acordo com a presente invenção;[0010] Figure 3 is a perspective view of an AAR control valve adapted in a second configuration, with a brake cylinder limiting valve, in accordance with the present invention;

[0011] Figura 4 é uma vista em perspectiva de um adaptador de uma válvula limitadora de cilindro de freio, de acordo com a presente invenção, para interconectar uma válvula de controle AAR; e[0011] Figure 4 is a perspective view of a brake cylinder limiting valve adapter, in accordance with the present invention, for interconnecting an AAR control valve; and

[0012] Figura 5 é um esquemático de uma válvula de controle de freio, mostrando três locais alternativos para a instalação de uma válvula limitadora de cilindro de freio, de acordo com a presente invenção.[0012] Figure 5 is a schematic of a brake control valve, showing three alternative locations for installing a brake cylinder limiting valve in accordance with the present invention.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0013] Referindo-se agora aos desenhos, em que, como os numerais de referência, se referem completamente às partes semelhantes, é visto na Figura 1 uma válvula limitadora de cilindro de freio 10 para prevenir a pressurização excessiva de um cilindro de freio. A válvula 10 é uma válvula limitadora de pressão diferencial de 2,5:1, que tem uma primeira porção que pneumaticamente determina a pressão do cilindro de freio pretendida, e uma segunda porção que compara a pressão do cilindro de freio pretendida com a verdadeira pressão cilindro de freio. A pressão diferencial de 2,5:1 é selecionada para explicar a proporção da pressão do tubo de freio para a pressão do cilindro de freio, requerida para estar em um sistema de acordo com um AAR. Mais especificamente, por causa da relação volumétrica entre o reservatório auxiliar e o cilindro de freio, em um sistema de frear AAR, uma redução na pressão do tubo de freio causará um aumento na pressão do cilindro de freio, que é 2,5 vezes a redução do tubo de freio. Por exemplo, quando um operador faz uma redução de tubo de freio de 68,95 kPa (10 Psi) para acionar os freios, a pressão do cilindro de freio é aumentada por 172,37 kPa (25 Psi). Desse modo, deverá ser reconhecido que a presente invenção poderá ser configurada para uma pressão diferencial, como desejado ou requerido por um sistema compatível não AAR, ou sistema tendo requisitos diferentes.[0013] Referring now to the drawings, in which, as the reference numerals, fully refer to like parts, there is seen in Figure 1 a brake cylinder limiting valve 10 for preventing excessive pressurization of a brake cylinder. Valve 10 is a 2.5:1 differential pressure limiting valve, which has a first portion that pneumatically determines the intended brake cylinder pressure, and a second portion that compares the intended brake cylinder pressure with the actual pressure. brake cylinder. The 2.5:1 differential pressure is selected to account for the ratio of brake tube pressure to brake cylinder pressure required to be in an AAR compliant system. More specifically, because of the volumetric relationship between the auxiliary reservoir and the brake cylinder, in an AAR braking system, a reduction in brake tube pressure will cause an increase in brake cylinder pressure, which is 2.5 times the brake tube reduction. For example, when an operator lowers the brake tube by 68.95 kPa (10 Psi) to apply the brakes, the brake cylinder pressure is increased by 172.37 kPa (25 Psi). Thus, it should be recognized that the present invention may be configured for a differential pressure, as desired or required by a non-AAR compatible system, or system having different requirements.

[0014] Como visto na Figura 1, a válvula 10 compreende uma primeira porta 12, em comunicação de fluido com uma fonte de pressão do cilindro de freio BC, uma segunda porta 14 em comunicação de fluido com um EX exaurido (pressão atmosférica), uma terceira porta 16 em comunicação de fluido com uma fonte de pressão de tubo de freio BP, e uma quarta porta 18 em comunicação com uma fonte de pressão do reservatório de emergência ER. A válvula 10 ainda compreende um primeiro diafragma 20, separando uma primeira câmara 22, que está em comunicação com a primeira porta 12 a partir de uma segunda câmara 24, que está em comunicação com a segunda porta 14 e EX de exaustão. Uma mola 26 inclina o diafragma 20 para mover um assento 28 posicionado sobre isso, para seletivamente abrir e fechar a comunicação entre a primeira porta 12 e a segunda porta de exaustão 30. A mola 26 é configurada para prover a força de inclinação equivalente a entre 34,47 kPa e 68,95 kPa (5 e 10 psi).[0014] As seen in Figure 1, the valve 10 comprises a first port 12, in fluid communication with a BC brake cylinder pressure source, a second port 14 in fluid communication with an exhausted EX (atmospheric pressure), a third port 16 in fluid communication with a brake tube pressure source BP, and a fourth port 18 in communication with an emergency reservoir pressure source ER. The valve 10 further comprises a first diaphragm 20, separating a first chamber 22 which is in communication with the first port 12 from a second chamber 24 which is in communication with the second port 14 and exhaust EX. A spring 26 biases the diaphragm 20 to move a seat 28 positioned thereon to selectively open and close communication between the first port 12 and the second exhaust port 30. The spring 26 is configured to provide the tilting force equivalent to between 34.47 kPa and 68.95 kPa (5 and 10 psi).

[0015] Um segundo diafragma 32 é posicionado na válvula 10 para separar uma terceira câmara 34, em comunicação com a terceira porta 16, e a pressão de tubo de freio BP, de uma quarta câmara 36, em comunicação com a quarta porta 18, e uma pressão do reservatório de emergência ER. O movimento do segundo diafragma 32 é comunicado para o primeiro diafragma 20, através de um pino flutuante 38, dessa maneira permitindo uma diminuição na pressão do tubo de freio BP para ajustar a quantidade de força necessária para abrir o assento 28. A área úmida do segundo diafragma 32, separando a câmara 36 de pressão ER do reservatório de emergência 36 e a câmara 34 da pressão do tubo de freio BP, é selecionada para ser cerca de 2,5 vezes a área úmida do primeiro diafragma 22. Como um resultado, a válvula 10 não abrirá o assento 28 e a pressão do cilindro de freio BC de ventilação, da porta de exaustão 30, a menos que a pressão do cilindro de freio BC na câmara 22 exceda ambas, a força de inclinação da mola 26 e 2,5 vezes qualquer força aplicada ao diafragma 20, pelo pino 38 e diafragma 32, que é a quantidade de redução da pressão do tubo de freio BP na câmara 34. Desse modo, a primeira porção da válvula 10 compreende uma realimentação da pressão do cilindro de freio real, que é comparada em contraste com a pressão do tubo de freio desejada, como determinado pela pressão do tubo de freio. Como um resultado, a válvula 10 pode determinar se a pressão do cilindro de freio atual excede a pressão do cilindro de freio pretendida, e o cilindro de exaustão do freio, se for pressurizada em excesso por uma quantidade igual à força de polarização da mola 26.[0015] A second diaphragm 32 is positioned in the valve 10 to separate a third chamber 34, in communication with the third port 16, and brake tube pressure BP, from a fourth chamber 36, in communication with the fourth port 18, and an emergency reservoir pressure ER. The movement of the second diaphragm 32 is communicated to the first diaphragm 20 via a floating pin 38, thereby allowing a decrease in brake tube pressure BP to adjust the amount of force required to open the seat 28. second diaphragm 32, separating the pressure chamber 36 ER from the emergency reservoir 36 and the pressure chamber 34 from the brake tube BP, is selected to be about 2.5 times the wet area of the first diaphragm 22. As a result, valve 10 will not open seat 28 and brake cylinder BC vent pressure from exhaust port 30 unless the brake cylinder pressure BC in chamber 22 exceeds both spring tilt force 26 and 2 .5 times any force applied to diaphragm 20 by pin 38 and diaphragm 32, which is the amount of pressure reduction from brake tube BP in chamber 34. Thus, the first portion of valve 10 comprises a cylinder pressure feedback real brake, which is compared in contrast to the desired brake tube pressure, as determined by the brake tube pressure. As a result, the valve 10 can determine if the actual brake cylinder pressure exceeds the intended brake cylinder pressure, and the brake exhaust cylinder if it is over-pressurized by an amount equal to the bias force of spring 26. .

[0016] A porta de exaustão 30 é preferivelmente conectada à entrada 40, de uma válvula de exaustão 42, que tem um piloto 44 em comunicação com a pressão do cilindro de freio BC, que atua contra uma mola de válvula 46 para, seletivamente, conectar a porta de exaustão 30 com uma EX de exaustão. A mola da válvula 46 é configurada para prover uma força de inclinação igual a ou cerca de 137,895 kPa (20 Psi) e, desse modo, fechará a válvula de exaustão 42, se a pressão do cilindro de freio BC cair abaixo de cerca de 137,895 kPa (20 Psi). Sistemas de freio AAR convencionais incluem uma válvula de retenção que, quando manualmente ativada, vai engarrafar a pressão do cilindro de freio, vedando o cilindro de freio de exaustão. Isto permite o condutor do trem engarrafar os freios nos carros, e depois fazer uma liberação e recarga do tubo de freio e de todas as válvulas de controle no trem, ao mesmo tempo que as garrafas de retentores da pressão do cilindro de freio. Retentores são tipicamente usados enquanto abaixando grandes grades. Pelo padrão de AAR, o retentor vai engarrafar 137,895 kPa (20 Psi) no conjunto de pressão alta. A válvula de corte de exaustão 42, desse modo, incapacita a válvula limitadora de cilindro de freio nas operações de retenção para agir de acordo com os padrões de AAR.[0016] Exhaust port 30 is preferably connected to inlet 40, of an exhaust valve 42, which has a pilot 44 in communication with brake cylinder BC pressure, which acts against a valve spring 46 to selectively connect exhaust port 30 with an exhaust EX. Valve spring 46 is configured to provide a tilt force equal to or about 137.895 kPa (20 Psi) and will thereby close exhaust valve 42 if brake cylinder pressure BC drops below about 137.895 kPa (20 Psi). Conventional AAR brake systems include a check valve which, when manually activated, will bottle up brake cylinder pressure, sealing the brake cylinder from exhaust. This allows the train conductor to bottle the brakes on the cars, and then release and refill the brake tube and all control valves on the train, at the same time as the brake cylinder pressure retainer bottles. Retainers are typically used while lowering large crates. By AAR standard, the retainer will bottle 137.895 kPa (20 Psi) in the high pressure assembly. The exhaust shut-off valve 42 thereby disables the brake cylinder limiting valve in holding operations to act in accordance with AAR standards.

[0017] Em liberação e recarga, ambos, a emergência e os reservatórios auxiliares, são pressurizados para a pressão do tubo de freio, normalmente 620,53 kPa (90 Psi). Durante uma aplicação de freio do serviço, a pressão do reservatório de emergência não é trocada de seu estado de carga original. A válvula limitadora de cilindro de freio, desse modo, usa a diferença entre a pressão do reservatório de emergência e a pressão do tubo de freio, para determinar a redução do tubo de freio, que é o sinal de comando do freio. A redução do freio é, desse modo, comparada à pressão de realimentação do cilindro de freio atual.[0017] On release and recharge, both the emergency and auxiliary reservoirs are pressurized to brake tube pressure, typically 620.53 kPa (90 Psi). During a service brake application, the emergency reservoir pressure is not shifted from its original state of charge. The brake cylinder limiting valve thus uses the difference between the emergency reservoir pressure and the brake tube pressure to determine the brake tube reduction, which is the brake command signal. The brake reduction is thus compared to the actual brake cylinder feedback pressure.

[0018] Como explicado acima, durante uma aplicação de freio normal, a pressão do cilindro de freio BC será cerca de 2,5 vezes a redução do tubo de freio. A válvula limitadora do cilindro de freio 10, dessa maneira, estará em equilíbrio de força, e a porta de exaustão 30 será mantida fechada pela mola da válvula 26, que tem uma pré-carga nominal de entre cerca de 34,47 kPa a 68,95 kPa (5 a 10 Psi). Essa pré- carga previne vazamento indesejável da válvula limitadora de cilindro de freio 10, no estado equilibrado, e acomoda variações de tolerância do sistema de freio. Se a pressão do cilindro de freio BC aumenta, como resultado de qualquer vazamento indesejável dentro do cilindro de freio, tal como do tubo de freio, o reservatório auxiliar, ou o reservatório de emergência, faz assim em uma quantidade igual a ou maior do que o valor da mola 26, o primeiro diafragma 20 se moverá para baixo, como visto na Figura 1, dessa maneira abrindo o assento 28 e permitindo a pressão do cilindro de freio na câmara 22 escapar para fora da porta de exaustão 30.[0018] As explained above, during a normal brake application, the BC brake cylinder pressure will be about 2.5 times the brake tube reduction. The brake cylinder limiting valve 10 will thus be in force balance, and the exhaust port 30 will be held closed by the valve spring 26, which has a rated preload of between about 34.47 kPa at 68 .95 kPa (5 to 10 Psi). This preload prevents unwanted leakage from the brake cylinder limit valve 10, in the balanced state, and accommodates tolerance variations of the brake system. If the pressure of the brake cylinder BC increases as a result of any undesirable leakage inside the brake cylinder, such as from the brake tube, the auxiliary reservoir, or the emergency reservoir, does so by an amount equal to or greater than the value of spring 26, the first diaphragm 20 will move downwards, as seen in Figure 1, thereby opening seat 28 and allowing brake cylinder pressure in chamber 22 to escape out of exhaust port 30.

[0019] Em uma aplicação de freio de emergência, a pressão do tubo de freio é saída de ar para zero kPa ( 0 Psi), e os reservatórios de emergência e auxiliar e a pressão do cilindro de freios estão em equilíbrio. Devido às proporções das áreas úmidas na válvula limitadora de cilindro de freio 10, a porta de exaustão 30 é mantida firmemente fechada pelo assento 28.[0019] In an emergency brake application, the brake tube pressure is vented to zero kPa (0 Psi), and the emergency and auxiliary reservoirs and brake cylinder pressure are in balance. Due to the proportions of the wet areas in the brake cylinder limiting valve 10, the exhaust port 30 is held tightly closed by the seat 28.

[0020] Embora a Figura 1 mostre uma válvula limitadora de cilindro de freio 10, tendo diafragmas flexíveis 20 e 32, como também um pino flutuante 38, para prover comunicação de força, a função da válvula limitadora de cilindro de freio 10 poderá ser implementada usando outras estruturas de válvula comparáveis, tais como uma combinação de pistões e vedações que provê o requisito 2,5 a 1, de proporção de área entre a porção de realimentação do cilindro de freio e a porção determinante da pressão do cilindro de freio pretendida.[0020] Although Figure 1 shows a brake cylinder limiting valve 10, having flexible diaphragms 20 and 32, as well as a floating pin 38, to provide force communication, the function of the brake cylinder limiting valve 10 may be implemented using other comparable valve structures, such as a piston and seal combination that provides the 2.5 to 1 requirement of area ratio between the brake cylinder feedback portion and the intended brake cylinder pressure determining portion.

[0021] Como visto na Figura 2, a válvula 10 pode ser provida em um módulo 50 adaptado para interconexão para um freio de tubo de lado único 52, através da interface 54 de porta 4 existente, que é provida para conexão periódica a um único dispositivo de teste de carro. A interface 54 da porta 4 inclui condutores que fornecem comunicação de fluido para a pressão do tubo de freio BP, pressão do reservatório auxiliar AR, pressão do reservatório de emergência ER, e pressão do cilindro de freio BC, e pode, desse modo, prover todas as entradas necessárias para a válvula 10. Na Figura 2, o módulo 50 é diretamente conectado à interface 54 da porta 4 do suporte de tubo 52. Como um resultado, o módulo 53 deverá ser removido de tal maneira que um único dispositivo de carro poderá ser conectado à interface 54 da porta 4 para teste periódico do sistema de freio.[0021] As seen in Figure 2, the valve 10 may be provided on a module 50 adapted for interconnection to a single-sided pipe brake 52, through the existing port 4 interface 54, which is provided for periodic connection to a single car testing device. Interface 54 of port 4 includes conductors that provide fluid communication for brake line pressure BP, auxiliary reservoir pressure AR, emergency reservoir pressure ER, and brake cylinder pressure BC, and can thereby provide all inputs needed for valve 10. In Figure 2, module 50 is directly connected to interface 54 of port 4 of tube holder 52. As a result, module 53 will have to be removed in such a way that a single carriage device can be connected to interface 54 of port 4 for periodic testing of the brake system.

[0022] Como visto nas Figuras 3 e 4, a válvula 10 pode ser incorporada em um módulo 60, que é acoplado diretamente ao longo de um primeiro lado 66 para a interface 54 da porta 4, e que contém uma série de condutos 62, formados naquele lugar para prover comunicação de fluido para a válvula 10, como também para um conjunto de portas 64 correspondentes, em um segundo lado 68, que permite um dispositivo de teste convencional ser acoplado ao módulo 60 para fins de teste periódico. Embora o módulo 60 seja mostrado na Figura 3 para ser acoplado à interface 54 da porta 4, com a válvula 10 acima do suporte de tubo, o módulo 60 poderá ser configurado para posicionar a válvula 10 abaixo do suporte de tubo 52. Como ainda visto na Figura 3, um adaptador de teste 70 pode ser aparafusado sobre o adaptador 60 para permitir a conexão a um único dispositivo de teste de carro.[0022] As seen in Figures 3 and 4, the valve 10 can be incorporated into a module 60, which is directly coupled along a first side 66 to the interface 54 of port 4, and which contains a series of conduits 62, formed in place to provide fluid communication to valve 10, as well as a set of corresponding ports 64, on a second side 68, which allow a conventional testing device to be coupled to module 60 for periodic testing purposes. Although module 60 is shown in Figure 3 to be coupled to interface 54 of port 4, with valve 10 above the pipe support, module 60 can be configured to position valve 10 below the pipe support 52. As further seen in Figure 3, a test adapter 70 can be screwed over the adapter 60 to allow connection to a single car test device.

[0023] Deverá ser reconhecido pelas pessoas versadas na técnica que a válvula 10 pode ser configurada em qualquer porção de uma válvula de controle do sistema de frear, tal como para re-projetar a embalagem da válvula de controle, como um módulo que faz interface para a válvula de interface, ou como um módulo ajustado entre a porção de serviço e o suporte do tubo, ou a porção de emergência e o suporte do tubo (ou incluindo a válvula 10 em qualquer outro local que tem acesso pneumático ao tubo de freio, reservatório de emergência, e pressão do cilindro de freios). Como visto na Figura 5, a válvula 10 pode ser integrada em um de pelo menos três locais diferentes, Alt 1, Alt 2, e Alt 3, respectivamente, de uma válvula de controle 72.[0023] It should be recognized by those skilled in the art that the valve 10 can be configured into any portion of a control valve of the braking system, such as to re-engineer the control valve package, as a module that interfaces to the interface valve, or as a module fitted between the service portion and the tube support, or the emergency portion and the tube support (or including valve 10 in any other location that has pneumatic access to the brake tube , emergency reservoir, and brake cylinder pressure). As seen in Figure 5, valve 10 can be integrated into one of at least three different locations, Alt 1, Alt 2, and Alt 3, respectively, of a control valve 72.

Claims

1. Brake cylinder limiting valve, characterized in that it comprises: a first portion for interconnecting to a brake cylinder pressure source, and having a seat which is movable between a closed position, wherein the cylinder pressure source brake is in closed communication with an exhaust and an open position, wherein the brake cylinder pressure source is in open communication with the exhaust; a spring providing a first force that tilts the seat to the closed position; a second portion for interconnecting to a brake tube pressure source and an emergency reservoir pressure source, which provides a second force polarizing the seat in the closed position when the brake tube pressure is less than the brake tube pressure. emergency reservoir; and wherein the first and second forces tilting the seat in the closed position are overcome when the brake cylinder pressure exceeds the difference between the brake tube pressure and the emergency reservoir pressure by more than a threshold ratio.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the limit ratio is 2.5 to 1.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the first portion comprises: a first chamber in communication with the brake cylinder pressure source; a second chamber in communication with atmospheric pressure; a first diaphragm separating the first and second chambers and having a first wet area, said diaphragm configured to move the seat between the open and closed positions.

4. Valve according to claim 3, characterized in that the first force comprises between 34.47 kPa and 68.95 kPa (5 and 10 Psi), so that the seat will open when the brake cylinder pressure, in the first chamber, exceed the spring bias.

5. Valve according to claim 4, characterized in that the second portion comprises: a third chamber in communication with the brake tube pressure source; a fourth chamber in communication with the emergency reservoir pressure source; a second diaphragm separating the third and fourth chambers and having a second wet area which is larger than the first wet area by the boundary ratio, said diaphragm being movable to provide a second force polarizing the seat in the closed position.

6. Valve according to claim 5, characterized in that it further comprises a floating pin, in contact with the first diaphragm and a second diaphragm to communicate the second force to the first diaphragm.

7. Valve according to claim 1, characterized in that it also comprises a shut-off valve in communication with the exhaust.

8. valve according to claim 7, characterized in that the shut-off valve closes the exhaust when the brake cylinder pressure is below a predetermined limit.

9. Valve according to claim 8, characterized in that the predetermined limit is 137.895 kPa (twenty Psi).

A valve according to claim 1, characterized in that it further comprises a housing surrounding said valve, and having a series of conduits configured to operatively interconnect said valve to a port 4 test interface, thereby providing the source brake cylinder pressure source, brake tube pressure source and emergency reservoir pressure source.

A valve according to claim 10, characterized in that said housing further includes a series of ports configured to operatively connect the leads of said housing to a test adapter port 4 in addition to said valve.

12. A method of preventing excessive pressurization of the brake cylinder, comprising the steps of: determining a current brake cylinder pressure using a first portion interconnected to a brake cylinder pressure source and having a movable seat between a closed position in which the brake cylinder pressure source is in closed communication with an exhaust and an open position in which the brake cylinder pressure source is in open communication with the exhaust; tilt the seat to the closed position with a spring; determine a target brake cylinder pressure using a second portion interconnected to a brake line pressure source and an emergency reservoir pressure source that provides a second force that tilts the seat to the closed position when the pressure of the brake line brake is less than the emergency reservoir pressure; and venting the actual brake cylinder pressure, opening the seat against the first and second pressing forces, if the actual brake cylinder pressure exceeds the intended brake cylinder pressure by a predetermined amount.

13. Method according to claim 12, characterized in that the step of determining the intended brake cylinder pressure comprises measuring an amount of reduction in brake tube pressure relative to the emergency reservoir pressure.

14. Method according to claim 13, characterized in that the predetermined amount comprises two and a half times the amount of reduction in brake tube pressure.

15. Method according to claim 14, characterized in that the predetermined amount comprises two and a half times the amount of reduction in brake tube pressure plus between 34.47 kPa and 68.95 kPa (five and ten Psi) .

16. Method according to claim 15, characterized in that it further comprises the step of using an exhaust shut-off valve to prevent venting the current brake cylinder pressure if the brake cylinder pressure is below a threshold predetermined, and even if the actual brake cylinder pressure exceeds the intended brake cylinder pressure by the predetermined amount.

17. Method according to claim 16, characterized in that the predetermined limit is 137.895 kPa (twenty Psi).