BR112018011509B1 - Sistema de manutenção do cilindro de freio - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE MANUTENÇÃO DO CILINDRO DE FREIO. Sistema de manutenção do cilindro de freio inclui uma válvula principal compreendendo um primeiro diafragma, um segundo diafragma e um membro de válvula, com o primeiro diafragma com uma pressão de referência em um lado do primeiro diafragma e uma pressão do cilindro de freio em um lado oposto do primeiro diafragma. O segundo diafragma tendo uma pressão do cilindro de freio em um lado do segundo diafragma, com o primeiro diafragma configurado para se mover entre uma primeira posição e uma segunda posição com base em um diferencial entre a pressão de referência e a pressão do cilindro de freio. O membro de válvula está configurado para colocar um cilindro de freio em comunicação de fluido com um tubo de freio quando o primeiro e o segundo diafragma estão cada um na segunda posição e configurados para isolar um cilindro de freio de um tubo de freio quando o primeiro diafragma ou o segundo diafragma estão na primeira posição.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório dos Estados Unidos No. 62/304,595 depositado em 7 de março de 2016, a revelação do qual é aqui incorporada na sua totalidade por referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo de invenção

[0002] A presente invenção refere-se genericamente a um aparelho de freio para veículos ferroviários e, mais particularmente, a uma válvula para manter a pressão do cilindro de freio para todas as aplicações de freio do serviço.

Descrição do estado da técnica relacionada

[0003] Os carros de transporte ferroviário de mercadorias têm um tubo de freio que é executado através de cada carro e é acoplado entre os mesmos, de modo a estender continuamente o comprimento do trem. O tubo de freio é carregado com ar comprimido, tipicamente na extremidade da cabeça, por um compressor na locomotiva. O ar comprimido não só proporciona a força de freio pneumática nos respectivos carros, mas também serve como uma ligação de comunicação através da qual os freios de carro são controlados a partir da locomotiva, aumentando e diminuindo a pressão do tubo de freio. O equipamento de freio para carros de transporte ferroviário de mercadorias utiliza válvulas de controle para controlar a operação dos cilindros de freio e freios para os veículos de transporte de mercadorias, tais como a válvula de controle ABDX vendida e fabricada pela Wabtec Corporation.

[0004] Quando um tubo de freio do comboio está completamente carregado para o ajuste da pressão do dispositivo de válvula de freio locomotiva, um gradiente de pressão natural normalmente existe no tubo de freio devido ao vazamento causado pelo desgaste e outros problemas que resultam em alterações de pressão com os cilindros de freio. Assumindo que a válvula de freio locomotiva está definida para carregar o tubo de freio a 90 psi, a pressão em cada carro a partir da frente para trás do comboio irá experimentar uma pressão ligeiramente inferior, devido aos vazamentos e à resistência do fluxo de fluido como as tentativas de válvulas de freio mantendo a pressão para manter o vazamento. A pressão do tubo de freio irá aumentar gradualmente a partir de frente para trás na procura do gradiente de pressão natural consistente com a aplicação da pressão do tubo de freio na locomotiva.

[0005] Os sistemas de freio atuais para veículos ferroviários podem também experimentar vazamento de fluido sob pressão para dentro ou para fora do cilindro de freio do sistema de freio. A especificação da Associação Americana de Estradas de Ferro para um único carro ferroviária especifica o vazamento admissível em/para fora do cilindro de freio na taxa de +/- 1 psi/min. A este ritmo, a perda aceitável da pressão do cilindro de freio é permitida, mantendo com segurança os níveis de pressão de cilindro de freio para o funcionamento do sistema de freio do veículo ferroviário. Ao operar um veículo ferroviário em um grau por um período prolongado de tempo, no entanto, um nível mínimo de vazamento para dentro do cilindro de freio em um minuto pode aumentar a uma pressão suficientemente alta para fazer com que o calor excessivo seja gerado pela pressão excessiva. Esta pressão excessiva resulta em uma força de sapato superior à desejada criando uma condição de "roda quente", em que as forças dentro do cilindro de freio fazem com que o cilindro de freio e as rodas do veículo ferroviário experimentem calor excessivo. Ao evitar a pressão do cilindro de freio, esta condição de "roda quente" é evitada.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[0006] Em uma modalidade, um sistema de manutenção do cilindro de freio inclui uma válvula principal que compreende um primeiro diafragma, um segundo diafragma, e um membro de válvula, com o primeiro diafragma tendo uma pressão de referência sobre um lado do primeiro diafragma e uma pressão de cilindro de freio em um lado oposto do primeiro diafragma. O segundo diafragma tendo uma pressão do cilindro de freio de um lado do segundo diafragma e o primeiro diafragma configurado para se mover entre uma primeira posição e uma segunda posição, com base em um diferencial entre a pressão de referência e a pressão do cilindro de freio. O segundo diafragma configurado para se mover entre uma primeira posição e uma segunda posição, quando a pressão do cilindro de freio é maior do que um valor predeterminado. O membro de válvula configurado para colocar um cilindro de freio em comunicação de fluidos com um tubo de freio quando o primeiro e segundo diafragmas estão, cada um, na segunda posição e configurado para isolar um cilindro de freio a partir de um tubo de freio quando o primeiro diafragma ou o segundo diafragma está na primeira posição. O sistema inclui ainda um bloqueador de alimentação do cilindro de freio em comunicação de fluidos com o primeiro e segundo diafragmas, com o bloqueador de alimentação do cilindro de freio configurado para limitar o fluxo de pressão do cilindro de freio para a válvula principal durante o desenvolvimento inicial de uma aplicação do freio.

[0007] O sistema pode incluir ainda um volume de referência configurado para receber a pressão de referência e uma válvula de volume de referência configurada para captar uma pressão de cilindro de freio alvo dentro do volume de referência. O valor pré-determinado pode ser de cerca de 12 psi. O sistema pode incluir uma válvula de escape de volume de referência configurada para colocar o volume de referência em comunicação de fluido com os gases de escape após o lançamento de uma aplicação de freio. A válvula de escape de volume de referência pode ser uma válvula de bloqueio do diafragma, incluindo a pressão do cilindro de freio em um lado, e a pressão de referência no lado oposto da válvula de escape de volume de referência, com a válvula de escape de volume de referência configurada para se tornar destituída para conectar o volume de referência com os gases de escape quando a pressão do volume de referência é maior do que a pressão do cilindro de freio. A válvula de volume de referência pode ser uma válvula de bloqueio, incluindo o volume de referência em um lado e a pressão do cilindro de freio em um lado oposto da válvula de volume de referência através do bloqueador de alimentação do cilindro de freio, com a válvula de volume de referência configurada para debitar o volume de referência com a pressão do cilindro de freio alvo durante o desenvolvimento inicial do cilindro de freio.

[0008] O primeiro diafragma pode ser inclinado para a primeira posição por meio de uma mola. O segundo diafragma é pressionado para a primeira posição por meio de uma mola de reposição, em que a mola de reposição, pelo menos, parcialmente determina o valor predeterminado. A válvula principal pode incluir uma passagem de saída de manutenção do cilindro e uma passagem de tubo de freio, com a passagem de saída de manutenção do cilindro em comunicação fluida com a passagem do tubo de freio quando o primeiro e segundo diafragmas estão, cada um, na segunda posição. A passagem de saída de manutenção do cilindro é isolada a partir da passagem de tubo de freio quando o primeiro diafragma ou o segundo diafragma está na primeira posição. O sistema pode ainda incluir uma válvula de bloqueio em comunicação de fluidos com uma passagem de cilindro de freio e a passagem de saída de manutenção do cilindro, com a válvula de bloqueio configurada para evitar o fluxo de passagem do cilindro de freio para a passagem de saída de manutenção do cilindro.

[0009] Em um aspecto adicional, um sistema de manutenção do cilindro de freio inclui um arranjo de válvula de proteção de roda quente que compreende um membro de válvula configurado para conectar um cilindro de freio de escape quando a pressão do cilindro de freio excede uma pressão alvo, e um conjunto de manutenção do cilindro de freio que compreende uma válvula principal incluindo um primeiro diafragma, um segundo diafragma, e um membro de válvula. O primeiro diafragma tem uma pressão de referência sobre um lado do primeiro diafragma, e uma pressão de cilindro de freio em um lado oposto do primeiro diafragma, com o segundo diafragma tendo uma pressão do cilindro de freio de um lado do segundo diafragma. O primeiro diafragma é configurado para se mover entre uma primeira posição e uma segunda posição, com base em um diferencial entre a pressão de referência e a pressão do cilindro de freio, com o segundo diafragma configurado para se mover entre uma primeira posição e uma segunda posição, quando a pressão do cilindro de freio é maior do que um valor predeterminado. O membro de válvula é configurado para colocar um cilindro de freio em comunicação de fluidos com um tubo de freio quando o primeiro e segundo diafragmas estão, cada um, na segunda posição e configurados para isolar um cilindro de freio a partir de um tubo de freio, quando o primeiro diafragma ou o segundo diafragma estão na primeira posição.

[0010] O arranjo de manutenção do cilindro de freio pode ainda incluir um bloqueador de alimentação do cilindro de freio em comunicação de fluidos com o primeiro e segundo diafragmas, com o bloqueador de alimentação do cilindro de freio configurado para limitar o fluxo de pressão do cilindro de freio para a válvula principal durante o desenvolvimento inicial de uma aplicação do freio. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS - A FIG. 1 é uma vista esquemática de um sistema para manter a pressão no cilindro de freio de acordo com uma modalidade da presente invenção. - A FIG. 2 é uma vista esquemática de uma válvula de corte e arranjo da válvula de proteção de roda quente da FIG. 1. - A FIG. 3 é uma vista em corte transversal do arranjo da válvula de proteção de roda quente da FIG. 1. - A FIG. 4 é uma vista em corte transversal do arranjo da válvula de corte da FIG. 1. - A FIG. 5 é uma vista esquemática de um arranjo da válvula de manutenção do cilindro da FIG. 1. - A FIG. 6A é uma vista esquemática de um dispositivo de furo do arranjo da válvula de manutenção do cilindro da FIG. 1, mostrando uma primeira posição do arranjo de válvula de manutenção do cilindro. - A FIG. 6B é uma vista esquemática de um dispositivo de furo do arranjo da válvula de manutenção do cilindro da FIG. 1, mostrando uma segunda posição do arranjo da válvula de manutenção do cilindro. - A FIG. 7 é uma vista esquemática de um bloqueador de carregamento de manutenção do cilindro e arranjo de válvula de bloqueio da FIG. 1, que mostra uma posição de liberação. - A FIG. 8 é uma vista esquemática de um bloqueador de carregamento de manutenção do cilindro e arranjo de válvula de bloqueio da FIG. 1, mostrando uma posição de aplicação inicial. - A FIG. 9 é uma vista esquemática de um bloqueador de carregamento de manutenção do cilindro e arranjo de válvula de bloqueio da FIG. 1, mostrando uma posição de aplicação. - A FIG. 10 é uma vista esquemática de um pistão principal do arranjo de válvula do cilindro de manutenção da FIG. 1, mostrando uma posição de liberação. - A FIG. 11 é uma vista esquemática de um pistão principal do arranjo de válvula de manutenção do cilindro da FIG. 1, mostrando uma posição de aplicação com nenhum vazamento do cilindro de freio. - A FIG. 12 é uma vista esquemática de um pistão principal do arranjo de válvula de manutenção do cilindro da FIG. 1, mostrando uma posição de aplicação com o vazamento do cilindro de freio. - A FIG. 13A é uma vista esquemática de saída a partir do arranjo da válvula de manutenção do cilindro da FIG. 1, que mostra uma posição de liberação. - A FIG. 13B é uma vista esquemática ampliada de uma válvula de bloqueio de retenção da FIG. 13. - A FIG. 14A é uma vista esquemática de saída a partir do arranjo da válvula do cilindro de manutenção da FIG. 1, que mostra uma posição de aplicação com nenhum vazamento do cilindro de freio. - A FIG. 14B é uma vista esquemática ampliada de uma válvula de bloqueio de retenção da FIG. 14. - A FIG. 15A é uma vista esquemática de saída a partir do arranjo da válvula de manutenção do cilindro da FIG. 1, que mostra uma posição de aplicação com o vazamento do cilindro de freio. - A FIG. 15B é uma vista esquemática ampliada de uma válvula de bloqueio de retenção da FIG. 15. - A FIG. 16A é uma vista esquemática de saída a partir do arranjo da válvula de manutenção do cilindro da FIG. 1, que mostra uma posição de aplicação de emergência depois da manutenção. - A FIG. 16B é uma vista esquemática ampliada de uma válvula de bloqueio de retenção da FIG. 16. - A FIG. 17 é uma vista esquemática de uma válvula de reposição da FIG. 1, que mostra uma posição de liberação. - A FIG. 18 é uma vista esquemática de uma válvula de reposição da FIG. 1, mostrando uma primeira posição de aplicação. - A FIG. 19 é uma vista esquemática de uma válvula de reposição da FIG. 1, que mostra uma posição de aplicação. - A FIG. 20 é uma vista esquemática de uma válvula de reposição da FIG. 1, que mostra uma posição de liberação após uma aplicação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0011] Para os fins da descrição que se segue, os termos de orientação espacial, se utilizados, referem-se à modalidade referida como está orientado nas figuras dos desenhos anexos, ou de outro modo descrito na descrição detalhada que se segue. No entanto, é para ser entendido que as modalidades descritas a seguir podem assumir muitas variações e modalidades alternativas. É também para ser compreendido que os dispositivos específicos ilustrados nas figuras dos desenhos anexos e descritas aqui são apenas exemplificativos e não devem ser considerados como limitativos.

[0012] Com referência à FIG. 1, de acordo com um aspecto da presente invenção, um sistema para manter a pressão do cilindro de freio 1 inclui um arranjo de válvula de controle de proteção de roda quente 2 e um arranjo de manutenção do cilindro 100. O sistema 1 é genericamente fornecido para uso com um veículo ferroviário para descarregar o fluido pressurizado em excesso que pode vazar para dentro do cilindro de freio do veículo ferroviário, que é fornecido pelo arranjo de válvula de controle de proteção de roda quente 2, e para manter uma pressão no interior de um cilindro de freio durante uma aplicação do freio, que é fornecida pelo arranjo de manutenção do cilindro 100.

[0013] Como será discutido em mais detalhes abaixo, o sistema 1 utiliza ar a partir do tubo de freio para mitigar o vazamento para fora de um cilindro de freio. A pressão do tubo de freio em um comboio é mantida através do equipamento de locomotiva, e é capaz de fornecer genericamente uma fonte inesgotável de ar para os carros com o vazamento para fora do cilindro de freio. No entanto, a demanda de manutenção do cilindro na pressão de tubo de freio em um trem pode resultar em algumas consequências indesejáveis se salvaguardas específicas não são incorporadas ao sistema de manutenção do cilindro de freio.

[0014] Há dois tipos de demanda sobre a pressão da tubulação de freio: contínua e temporária. O vazamento contínuo existe na linha de comboio independentemente de liberação ou do estado aplicado do cilindro de freio. A demanda temporária ocorre no tubo de freio durante uma aplicação de freio com válvulas de controle aplicando a demanda temporária no tubo de freio para aumentar a transmissão do sinal de aplicação de freio do serviço. A demanda contínua no tubo de freio cria um fluxo contínuo para o sistema de freio do comboio para manter a pressão da tubulação de freio. A demanda contínua resulta em um gradiente de pressão de frente para a parte traseira de um trem. A demanda temporária no tubo de freio permite a manipulação de tubo de freio em cada carro para desenvolver a pressão do cilindro em tempo hábil. As válvulas de controle de carga típicas incorporam três manipulações distintas de pressão do tubo de freio, que são de natureza temporária. As demandas temporárias na tubulação de freio incluem: Serviço Rápido Preliminar; Válvula Limitadora de Serviço Rápido (QSLV); e Válvula de Aplicação Acelerada (AAV).

[0015] Serviço Rápido Preliminar dirige a pressão da tubulação de freio para um volume (lâmpada de serviço rápido) e é ventilada para a atmosfera no início de uma aplicação de freio. Esta conexão fornece uma queda local do tubo de freio em cada carro para melhorar a transmissão da redução da pressão do tubo de freio através do comboio. O Serviço Rápido Preliminar isola a conexão do tubo de freio quando o pistão se move serviço para a posição de aplicação de serviço, direcionado assim o reservatório auxiliar ao cilindro de freio. Esta demanda no tubo de freio é temporária.

[0016] A QSLV dirige a pressão do tubo para o cilindro de freio quando uma aplicação do freio é feita. Quando uma aplicação do freio é feita, o pistão principal direciona o reservatório auxiliar ao cilindro de freio e a QSLV direciona o tubo de freio ao cilindro. Quando cilindro de freio atinge aproximadamente 10 psi, a QSLV isola o tubo de freio a partir do cilindro de freio. Esta demanda no tubo de freio é temporária. A QSLV, através dos regulamentos FRA e TAA, deve produzir 8 a 12 psi de pressão do cilindro de freio para uma redução do tubo de freio de 5-psi. Manter a pressão do cilindro de freio com um tubo de freio não pode interferir com a função da QSLV.

[0017] A AAV direciona a pressão do tubo de freio para escapar localmente em cada carro durante uma aplicação do freio. A AAV é ajustada para iniciar a ventilação local da pressão do tubo de freio, no início de uma aplicação do freio, para interromper a ventilação como a taxa de redução de pressão diminui no final da aplicação. Esta demanda no tubo de freio é temporária.

[0018] O controle de qualquer aplicação do freio deriva da capacidade do sistema de freio da locomotiva para não só iniciar a ventilação da pressão do tubo de freio para sinalizar os carros a aplicar os freios, mas também para controlar a quantidade de redução de pressão com base no movimento de engenharia da alavanca da válvula de freio. Uma pressão do reservatório de compensação é controlada pela posição da alavanca da válvula de freio de engenharia. O sistema de freio da locomotiva controla o nível de redução da pressão no tubo de freio do freio, através da ventilação do tubo de freio para escapar se a pressão está acima do reservatório de equalização alvo. O sistema de freio da locomotiva também vai direcionar a pressão do reservatório principal ao tubo de freio se a pressão do tubo de freio desce abaixo da pressão de reservatório de equalização alvo. O sistema de freio da locomotiva ventila a pressão do tubo de freio rapidamente no início de uma aplicação. À medida que a pressão do tubo de freio diminui dentro de 2-psi de pressão do reservatório de equalização, a taxa de pressão do tubo diminui. A taxa de escape do tubo de freio diminui continuamente para baixo até que a redução de pressão desejada é alcançada.

[0019] Os parâmetros funcionais das manipulações de pressão do tubo de freio válvula de controle foram concebidos, ou “customizados", para maximizar o desempenho. A manipulação tubo de freio "customizada" se refere aos parâmetros funcionais que controlam cada uma das exigências temporárias atuais no tubo de freio. O Serviço Rápido Preliminar cria uma queda de pressão controlada no tubo de freio local no início de um aplicativo. A QSLV desconecta o tubo de freio a partir do cilindro de freio quando a pressão do cilindro aumenta para 8 a 12 psi. A AAV cessa a ventilação do tubo de freio conforme a taxa de redução do tubo de freio retarda no final da aplicação.

[0020] Se alguma destas manipulações de controle da válvula excede os parâmetros de design, ou seja, para estender a demanda temporária em pressão do tubo de freio, a capacidade do sistema de freio locomotivo para controlar a redução de pressão pode ser comprometida. Qualquer adição de demanda no tubo de freio pode resultar em uma queda de pressão mais profunda na parte traseira de um comboio. O sistema de freio locomotivo acabará eventualmente reabastecendo a pressão do tubo de freio, aumentando a pressão na parte traseira do comboio para a redução alvo. Isso poderia resultar em uma liberação indesejada de uma aplicação do freio. Por conseguinte, um sistema para manter a pressão do cilindro de freio tem de ser concebido para evitar a adição de demanda adicional na pressão do tubo de freio para evitar uma liberação indesejada.

[0021] Referindo-nos inicialmente às FIGs. 1-4, um aspecto de uma válvula de controle de proteção de roda quente 2 por um veículo ferroviário é mostrado. A válvula de controle de proteção de roda quente 2, tal como aqui descrito, destina-se para uso em um sistema de freio de vagão de trem, como será prontamente evidente para os técnicos no assunto de veículo ferroviário. Em particular, a válvula de controle de proteção de roda quente 2 pode ser fornecida em uma porção de um arranjo de freio de serviço ferroviário. A válvula de controle de proteção de roda quente 2 pode ser adaptada para uso em veículos ferroviários utilizados para transporte de passageiros e/ou trânsito de carga. No entanto, esta utilização destina-se a ser não limitativa e a válvula de controle de proteção de roda quente 2 tem aplicações em veículos ferroviários em geral. A válvula de controle de proteção de roda quente 2, no aspecto representado inclui um corpo principal superior 4, um corpo principal central 6, e um corpo principal inferior 8. Em um aspecto, o corpo principal superior 4, o corpo principal central 6 e o corpo principal inferior 8 podem ser conectados entre eles usando parafusos para formar a válvula de controle de proteção de roda quente 2. Em outro aspecto, o corpo principal superior 4, o corpo principal central 6 e o corpo principal inferior 8 podem ser formados como uma estrutura monolítica. A válvula de controle de proteção de roda quente 2 pode incluir, dentre outros componentes, uma válvula de corte 12 e uma válvula de proteção de roda quente 14. Componentes adicionais podem ser incluídos juntamente com a válvula de controle de proteção de roda quente 2, incluindo a disposição de manutenção do cilindro 100, a válvula de retenção manual e válvula de bloqueio, e/ou um carretel de liberação automático. O corpo principal central 6 pode definir uma cavidade para receber a válvula de corte, 12 e uma cavidade para receber a válvula de proteção 14 de roda quente.

[0022] Com referência às FIGS. 2-4, válvula de proteção de roda quente 14 pode incluir vários componentes utilizados para esgotar o fluido pressurizado a partir de um cilindro de freio de um veículo ferroviário. A válvula de proteção de roda quente 14, como aqui descrita, destina-se para uso em um sistema de freio de um vagão de trem, como será prontamente evidente para os técnicos no assunto de veículo ferroviário. A válvula de proteção de roda quente 14 é adaptada para uso em veículos ferroviários utilizados para transporte de passageiros e/ou trânsito de carga. No entanto, esta utilização se destina a ser não limitativa, e a válvula de proteção de roda quente 14 tem aplicações em veículos ferroviários em geral.

[0023] Fazendo referência à Fig. 3, a válvula de proteção de roda quente 14 pode incluir o pistão 20 ligado a um seguidor de realimentação 22, utilizando uma haste roscada 24. Uma porção superior do pistão 20 e do seguidor de realimentação 22 pode definir uma cavidade rosqueada que está ligada por enroscamento a uma porção de haste rosqueada 24. Um diafragma de realimentação 26 e um espaçador 28 podem também ser fornecidos na haste rosqueada 24, e posicionados entre a porção superior do pistão 20 e seguidor de realimentação 22. Em um aspecto, o diafragma de realimentação 26 pode ser um membro flexível que está configurado para flectir ou esticar para cima ou para baixo com o movimento do pistão 20 em um sentido para cima ou para baixo dentro da válvula de controle de proteção de roda quente 2. Em um aspecto, uma superfície circunferencial exterior do diafragma de realimentação 26 pode ser posicionada entre o corpo principal superior 4 e o corpo principal central 6 da válvula de controle de proteção de roda quente 2, de modo que o diafragma de realimentação 26 é "ensanduichado" entre os mesmos, e uma superfície circunferencial interna do diafragma de realimentação 26 pode ser "ensanduichada" entre o seguidor de realimentação 22 e o espaçador 28.

[0024] Uma porção inferior do pistão 20 pode ser ligada a um seguidor 30 através de um elemento de fixação 32. O elemento de fixação 32 pode ser inserido através do seguidor 30 e rosqueado dentro de uma cavidade definida na porção inferior do pistão 20. Um outro diafragma 34 pode ser posicionado entre a porção inferior do pistão 20 e o seguidor 30. Em um outro aspecto, o diafragma 34 pode ser um elemento flexível que é configurado para flectir ou esticar cima ou para baixo com o movimento do pistão 20 em um sentido para cima ou para baixo dentro da válvula de controle de proteção de roda quente 2. Em um aspecto, uma superfície circunferencial externa do diafragma 34 pode ser posicionada entre o corpo principal central 6 e o corpo principal inferior 8 da válvula de controle de proteção de roda quente 2, de modo que o diafragma 34 é "ensanduichado" entre os mesmos, e uma superfície circunferencial interna do diafragma 34 pode ser "ensanduichada" entre o pistão 20 e seguidor 30.

[0025] Em um aspecto, o pistão 20 pode ser em forma de T. Uma porção superior do pistão 20 pode ter um diâmetro reduzido em relação a uma porção inferior do pistão 20. A parte superior do pistão 20 pode definir uma pluralidade de ranhuras circunferenciais em uma superfície exterior do pistão 20. As ranhuras podem ser proporcionadas em posições longitudinais diferentes ao longo da porção superior do pistão 20. Uma pluralidade de anéis de vedação 36a, 36b, 36c podem ser posicionados no interior das ranhuras definidas no pistão 20. Os anéis de vedação 36a, 36b, 36c são fornecidos para evitar vazamentos de fluido sob pressão a partir da válvula de proteção de roda quente 14. Embora três ranhuras e três anéis de vedação sejam mostrados em ligação com o pistão 20, é para ser entendido que mais ou menos ranhuras e/ou anéis de vedação podem ser fornecidos para criar uma vedação mais apertada entre o pistão 20 e uma bucha 38 proporcionada em torno da porção superior do pistão 20.

[0026] A bucha 38 pode ser de forma cilíndrica para se ajustar em torno da parte superior do pistão 20. A bucha 38 pode ser suscetível de deslizar em conjunto com o pistão 20. Uma pluralidade de vias de passagem da bucha, 40a, 40b, 40c, 40d podem ser definidas na bucha 38. As vias de passagem da bucha, 40a, 40b, 40c, 40d podem permitir que o fluido pressurizado passe através da bucha 38 e, assim, para fora da válvula de proteção de roda quente 14, tal como será descrito em detalhes abaixo. Embora quatro vias de passagem da bucha, 40a, 40b, 40c, 40d sejam mostradas em ligação com a bucha 38, é para ser entendido que podem ser proporcionadas mais ou menos vias de passagens de buchas para permitir mais eficientemente o fluido pressurizado a passar através da bucha 38. A bucha 38 pode descansar sobre uma porção de pistão 20. Um membro deformador 42 pode também ser posicionado em torno do pistão 20. Uma extremidade inferior do membro deformador 42 pode repousar sobre uma porção de pistão 20, e uma extremidade superior do membro deformador 42 pode descansar de encontro a uma porção de corpo central principal 6. Em um aspecto, o membro deformador 42 pode ser uma mola. No entanto, é para ser entendido que membros deformadores alternativos podem ser usados que fornecem um membro resiliente que pode ser comprimido e expandido para proporcionar uma força de impulsão. O membro deformador 42 pode ser configurado para garantir uma força de inclinação contra o pistão 20 e o diafragma 34 durante o funcionamento da válvula de proteção de roda quente 14. Está também contemplado que o membro deformador 42 não pode ser utilizado com a válvula de controle de proteção de roda quente 2.

[0027] Com referência à FIG. 3, uma pluralidade de câmaras pode ser estabelecida pela válvula de proteção de roda quente 14, dentro da válvula de controle de proteção de roda quente 2. Uma primeira câmara 44 pode ser estabelecida acima do diafragma de realimentação 26. Uma segunda câmara 46 pode ser estabelecida entre o diafragma de realimentação 26 e a bucha 38. Uma terceira câmara 48 pode ser estabelecida entre a porção de corpo principal central 6 sobre a qual repousa o membro deformador 42 e o diafragma 34. Uma quarta câmara 50 pode ser estabelecida abaixo do diafragma 34. As câmaras 44 a 50 são configuradas para receber fluido pressurizado a partir de diferentes partes da válvula de controle de proteção de roda quente 2, que serão descritos abaixo.

[0028] Em um aspecto, mostrado nas FIGS. 2 e 3, um cilindro de freio 52 pode estar em comunicação de fluido com a primeira câmara 44 da válvula de controle de proteção de roda quente 2 através de uma linha de cilindro de freio 54. Através da linha de cilindro de freio 54, o cilindro de freio 52 pode fornecer fluido pressurizado para a primeira câmara 44. A O bloqueador 56 também pode ser proporcionado na linha de cilindro de freio 54 para regular o fluxo de fluido pressurizado através da linha de cilindro de freio 54. O bloqueador 56 pode ser posicionado entre o cilindro de freio 52 e a primeira câmara 44. A linha de cilindro de freio 54 também pode estar em comunicação de fluido com a bucha 38 e, em particular, as vias de passagens de bucha 40a, 40b, 40c, 40d. Como será descrito em mais detalhes abaixo, o fluido pressurizado do cilindro de freio 52 pode ser esvaziado através das vias de passagens de bucha 40a, 40b, 40c, 40d para reduzir o volume de fluido pressurizado no cilindro de freio 52. Um tubo de freio 58 pode estar em comunicação fluida com a terceira câmara 48 da válvula de proteção de roda quente 14através de uma linha de tubo de freio 60. É também contemplado que um reservatório auxiliar (não mostrado) possa estar em comunicação de fluido com a terceira câmara 48, em vez do tubo de freio 58. Um reservatório de emergência 62 pode estar em comunicação de fluido com a quarta câmara 50 da válvula de proteção de roda quente 14 através de uma linha de reservatório de emergência 64. Uma linha de escape de roda quente 66 pode estar em comunicação de fluido com as vias de passagens de bucha 40a, 40b, 40c, 40d, a válvula de corte 12 e a segunda câmara 46. Os detalhes relativos à válvula de corte 12 e à sua operação são fornecidos abaixo.

[0029] Um método de utilização de uma válvula de proteção de roda quente 14 para esgotar a pressão do cilindro de freio 52 de um sistema de freio de um veículo ferroviário é descrito abaixo. Como discutido anteriormente, ao usar a válvula de proteção de roda quente 14, qualquer excesso de fluido pressurizado que escoa para dentro do cilindro de freio 52 do veículo ferroviário pode ser escoado do sistema de freio, evitando-se assim uma situação de roda quente para o veículo ferroviário.

[0030] Com referência às FIGS. 2 e 3, durante o uso da válvula de proteção de roda quente 14, o elemento de pressão 42 pode aplicar uma força predeterminada para baixo no pistão 20. A força para baixo predeterminada pode ser proporcionada com base na rigidez e resiliência do membro deformador 42. A força para baixo exercida pelo membro deformador 42 no pistão 20, por sua vez, proporciona uma força para baixo no diafragma 34. É também contemplado que o fluido pressurizado na primeira câmara 44 do cilindro de freio 52 pode assegurar uma força para baixo no diafragma de realimentação 26 e, desse modo, o pistão 20. O fluido pressurizado na terceira câmara 48 a partir do tubo de freio 58 (ou, alternativamente, um reservatório auxiliar) também pode fornecer uma força para baixo no diafragma 34 e, desse modo, o pistão 20, que está conectado ao diafragma 34. O fluido pressurizado na quarta câmara 50 do reservatório de emergência 62 pode afirmar uma força para cima sobre o diafragma 34 e, por conseguinte, o pistão 20. Neste aspecto, é desenvolvido um diferencial de pressão entre o membro deformador 42, o tubo de freio 58 e o cilindro de freio 52 no primeiro lado da válvula de proteção de roda quente 14 e o reservatório de emergência 62 em um segundo lado oposto da válvula de proteção de roda quente 14. A válvula de proteção de roda quente 14 está posicionada em uma posição de volta quando as forças opostas sobre o diferencial de pressão são substancialmente iguais. Nesta situação, a via passagem da bucha 40b, que conduz à linha de escape da roda quente 66, é fechada por uma superfície exterior do pistão 20.

[0031] Durante o funcionamento do veículo ferroviário, quando a pressão do cilindro de freio 52 é fornecida a um nível predeterminado, a válvula de proteção de roda quente 14 permanece na posição de volta. Em um aspecto, quando a pressão do cilindro de freio 52 é inferior a 42 psi, a válvula de proteção de roda quente 14 é posicionada na posição de volta e não ventila o excesso de fluido pressurizado a partir da válvula de proteção de roda quente 14. No entanto, durante a operação do veículo ferroviário, o fluido pressurizado pode vazar- se lentamente para dentro do cilindro de freio 52, trazendo assim a pressão do cilindro de freio 52 para um nível de pressão excessiva. Para evitar uma condição de roda quente, esta pressão excessiva deve ser ventilada a partir do cilindro de freio 52. À medida que a pressão aumenta no cilindro de freio 52, a força descendente do fluido pressurizado fornecida para a primeira câmara 44 é aumentada e desequilibra o diferencial de pressão na válvula de proteção de roda quente 14. O fluido pressurizado na primeira câmara 44 pressiona o diafragma de realimentação 26, o que empurra o pistão 20 para baixo.

[0032] Quando o pistão 20 é movido para baixo, a via de passagem de bucha 40b é aberta e a comunicação de fluido é estabelecida entre a linha de cilindro de freio 54 e a linha de escape de roda quente 66. Uma ranhura 68 no pistão 20 permite a comunicação de fluido da linha de cilindro de freio 54 para a linha de escape da roda quente 66. A ranhura 68 permite a comunicação de fluido da linha de cilindro de freio 54, através da passagem de bucha 40d, através da ranhura 68, através da via de passagem de bucha 40b e através da linha de escape de roda quente 66. Esta comunicação de fluido permite o fluido pressurizado da linha de cilindro de freio 54 para ventilação através da passagem de bucha 40b para esgotar através da linha de escape de roda quente 66. À medida que o fluido pressurizado é ventilado a partir do cilindro de freio 52, a pressão para baixo exercida sobre o diafragma de realimentação 26 e o pistão 20 por fluido pressurizado na primeira câmara 44 é reduzida em conformidade. À medida que a pressão para baixo exercida sobre o pistão 20 é reduzida, o diferencial de pressão é trazido de volta à posição de volta, em que a pressão para baixo exercida por fluido pressurizado na primeira câmara 44, terceira câmara 48 e elemento de pressão 42 é substancialmente igual à pressão para cima aplicada pelo fluido pressurizado na quarta câmara 50. A válvula de proteção da roda quente 14 pode ser configurada para alcançar a posição de volta quando a pressão do cilindro de freio 52 deixa de aumentar e a pressão sobre o pistão 20 é reduzida. A válvula de proteção de roda quente 14 pode "medir", ou ventilar continuamente, para combinar a vazão no cilindro de freio 52 de modo a evitar um aumento acima de um nível de pressão predeterminado no cilindro de freio 52.

[0033] Enquanto a válvula de proteção de roda quente 14 vai garantir que qualquer fluido pressurizado que escoa para dentro do cilindro de freio 52 vai ser ventilado a partir da válvula de controle de proteção de roda quente 2 para manter um nível de pressão do cilindro de freio 52 desejado, é também contemplado que existem situações durante a operação do veículo ferroviário, em que um operador pretende parar o veículo ferroviário e um nível de pressão em excesso no cilindro de freio 52 é desejado para aplicar uma força de freio para o veículo ferroviário. Nesta situação, a ventilação do cilindro de freio 52 já não é apropriada, uma vez que qualquer e toda a pressão do freio do cilindro 52 deve estar disponível para controlar ou interromper o veículo ferroviário. A válvula de corte 12 proporciona a capacidade de anular a característica de escape de válvula de proteção de roda quente 14 para permitir que o fluido pressurizado se acumule no cilindro de freio 52. Em um aspecto, a válvula de corte 12 impede a ventilação de válvula de proteção de roda quente 14 quando a pressão do cilindro de freio 52 excede 42 psi. É para ser entendido, no entanto, que os níveis de pressão diferentes do cilindro de freio 52 que anulam a ventilação da válvula de proteção de roda quente 14 também são contemplados.

[0034] Com referência às FIGS. 2 e 4, a válvula de corte 12 é mostrada e descrita. A válvula de corte 12 pode estar em comunicação de fluido com a válvula de proteção de roda quente 14 através da linha de escape de roda quente 66. A válvula de corte 12 pode incluir um pistão 70 posicionado em uma câmara 72 definida pelo corpo principal central 6. Uma pluralidade de ranhuras pode ser definida em uma superfície exterior do pistão 70. Um anel de vedação 74a, 74b, 74c pode ser posicionado em cada ranhura definida no pistão 70. Os anéis de vedação 74a, 74b, 74c são fornecidos para impedir a perda de fluido pressurizado da válvula de corte 12. Embora três ranhuras e três anéis de vedação sejam mostrados em conexão com o pistão 70, deve ser entendido que podem ser proporcionados mais ou menos ranhuras e/ou anéis de vedação para criar uma vedação mais apertada entre o pistão 70 e a bucha 76 provida em torno do pistão 70. A bucha 76 pode ser de forma cilíndrica para se encaixar em torno do pistão 70. A bucha 76 pode ser deslizada em conjunto com o pistão 70. Uma pluralidade de vias de passagens de bucha 78a, 78b, 78c, 78d pode ser definida na bucha 76. As vias de passagens de bucha 78a, 78b, 78c, 78d podem permitir que o fluido pressurizado passe através da bucha 76, e, desse modo, da válvula de proteção da roda quente 14, através da válvula de corte 12 e fora da válvula de corte 12, como será descrito em detalhes abaixo. Embora quatro vias passagens de mancal 78a, 78b, 78c, 78d sejam mostradas em conexão com a bucha 76, deve ser entendido que podem ser proporcionadas mais ou menos vias passagens de bucha para permitir que o fluido pressurizado passe de forma mais eficiente através da bucha 76. Um membro deformador 80 pode ser provido em uma porção superior do pistão 70. Em um aspecto, o membro deformador 80 pode ser uma mola. No entanto, deve ser entendido que os membros deformadores alternativos podem ser utilizados para proporcionar um membro resiliente que pode ser comprimido e expandido para proporcionar uma força de polarização. O membro deformador 80 pode ser configurado para assegurar uma força de descendente de deformação contra o pistão 70 durante o funcionamento da válvula de corte 12. Também é contemplado que o membro deformador 80 não possa ser usado com a válvula de corte 12. O membro deformador 80 pode ser posicionado em uma câmara 82 definida pelo corpo principal superior 4.

[0035] Como mostrado na FIG. 2, o cilindro de freio 52 pode também estar em comunicação de fluido com a câmara 2 e a válvula de corte 12 através da linha do cilindro de freio 54. O fluido pressurizado fornecido na câmara 72 do cilindro de freio 52 assegura uma força ascendente sobre o pistão 70. A câmara 82 pode ser conectada de modo fluido à atmosfera 84. Um diferencial de pressão é estabelecido entre a força exercida pelo membro deformador 80 e a pressão atmosférica em um lado do pistão 70, e a força exercida pelo fluido pressurizado na câmara 72 do cilindro de freio 52. Quando essas pressões são substancialmente iguais, o pistão 70 está posicionado em uma posição de volta.

[0036] Em um aspecto, quando a válvula de corte 12 está posicionada em uma posição de liberação, e a pressão do cilindro de freio 52 é aproximadamente zero psi, o membro deformador 80 exerce força suficiente sobre o pistão 70 para permitir a ventilação da válvula de proteção de roda quente 14. Nesta situação, no entanto, uma vez que não existe pressão do cilindro de freio 52, a ventilação do cilindro de freio 52 por meio de válvula de proteção de roda quente 14 não é necessária. Quando a pressão do cilindro de freio 52 está presente e a pressão do cilindro de freio 52 é maior do que zero, mas menor do que um nível de pressão de excesso predeterminada, a força exercida pelo fluido pressurizado na câmara 72 de cilindro de freio 52 é insuficiente para vencer a força exercida pelo membro deformador 80. Portanto, a válvula de corte 12 permanece aberta e permite a ventilação do fluido sob pressão a partir de válvula de proteção de roda quente 14. À medida que o fluido pressurizado é vazado para o cilindro de freio 52 e a válvula de proteção da roda quente 14 é usada para ventilar o excesso de fluido pressurizado, o fluido pressurizado ventilado é direcionado através da linha de escape da roda quente 66 para a válvula de corte 12. O fluido pressurizado ventilado é direcionado através da via de passagem de bucha 78a, através de uma ranhura 86 definida na superfície exterior do pistão 70, através da passagem de bucha 78c, e através de uma linha de escape de válvula de corte 88. O fluido pressurizado ventilado é ventilado para fora da válvula de corte 12 através da linha de escape da válvula de corte 88, e é ventilado para a atmosfera ou, alternativamente, outra câmara, como a cavidade de escape do retentor, da válvula de controle de proteção de roda quente 2.

[0037] Em outro aspecto, quando a pressão do cilindro de freio 52 está presente e o excesso de fluido pressurizado é fornecido ao cilindro de freio 52, a válvula de corte 12 pode ser ativada para evitar que o excesso de fluido pressurizado seja ventilado da válvula de proteção de roda quente 14. Em um aspecto, quando a pressão do cilindro de freio 52 excede 42 psi, a válvula de corte 12 é ativada. Quando o cilindro de freio 52 é fornecido com este excesso de fluido pressurizado, o fluido pressurizado é direcionado para a câmara 72 da válvula de corte 12. O fluido pressurizado na câmara 72 exerce uma força ascendente no pistão 70 que é maior que, e supera a força descendente exercida pelo membro deformador 80 no pistão 70. Nesta situação, o pistão 70 é movido para cima na válvula de corte 12, que fecha as vias de passagens de bucha 78a, 78c para evitar que o fluido pressurizado ventilado da válvula de proteção de roda quente 14 seja ventilado através da linha de escape da válvula de corte 88. Uma vez que as vias de passagens de bucha 78a, 78c estão fechadas para evitar a ventilação através da válvula de corte 12, qualquer fluido pressurizado ventilado a partir da válvula de proteção de roda quente 14 através da linha de escape de roda quente 66 é direcionado para a segunda câmara 46 da válvula de proteção de roda quente 14 através da linha de exaustão de roda quente 66, como mostrado na FIG. 8. Uma vez que não é permitido que o fluido pressurizado escape da válvula de proteção de roda quente 14, substancialmente todo o fluido pressurizado fornecido ao cilindro de freio 52 pode ser usado para aplicar os freios no veículo ferroviário. O bloqueador 56 também ajuda a evitar que o fluido pressurizado seja ventilado através da válvula de proteção de roda quente 14 quando um operador quer uma pressão completa do cilindro de freio 52 para aplicar os freios no veículo ferroviário. O bloqueador 56 regula o fluxo de fluido pressurizado para a válvula de proteção de roda quente 14, e garante que uma quantidade considerável de fluido pressurizado do cilindro de freio 52 seja direcionada para a câmara 72 da válvula de corte 12, em vez da válvula de proteção de roda quente 14 para garantir que a válvula de corte 12 anule a característica de ventilação da válvula de proteção de roda quente 14.

[0038] Com referência às FIGS. 1 e 5-20, o arranjo de manutenção do cilindro 100 inclui uma válvula principal 102, uma válvula de volume de referência 104, uma válvula de escape de volume de referência 106, uma primeira e uma segunda válvulas de retenção 108, 110, um bloqueador de alimentação de tubo de freio 112 e um bloqueador de alimentação de cilindro de freio 114. O arranjo de manutenção do cilindro 100 está configurado para detectar uma queda na pressão do cilindro de freio e no tubo de freio direto para o cilindro de freio para evitar uma diminuição da pressão direcionada dentro do cilindro de freio. Consequentemente, a válvula de controle de proteção de roda quente 2, discutida acima e mostrada nas FIGs. 1-4 e o arranjo de manutenção do cilindro 100 funcionam juntos para manter a pressão do cilindro de freio com a válvula de controle de proteção de roda quente 2 que regula o vazamento no cilindro de freio e o arranjo de manutenção do cilindro 100 que regula o vazamento para fora do cilindro de freio. Conforme mencionado acima, o sistema 1 pode ser incorporado na porção de serviço de uma válvula de controle de freio e pode incluir uma porção de manutenção do cilindro 116 e uma porção de válvula de liberação manual 118. O sistema 1 inclui uma série de passagens interligadas conectadas a diferentes componentes de um sistema de freio ferroviário. O sistema 1 inclui uma passagem de pressão de referência 120 configurada para ser ligada a um volume de referência 122, uma passagem de tubo de freio 124 configurada para ser conectada a um tubo de freio, uma passagem de cilindro de freio 126 configurada para ser conectada a um cilindro de freio (não mostrado), uma passagem de escape de retenção 128, uma passagem de saída de manutenção do cilindro (saída CM) 130, uma passagem de emergência 132 configurada para ser conectada a um reservatório de emergência (não mostrado), e uma passagem auxiliar 134 configurada para ser conectada a um reservatório auxiliar (não mostrado).

[0039] Com referência às FIGS. 1, 6 e 10-12, a válvula principal 102 inclui um primeiro diafragma 136 com uma pressão de referência (através do volume de referência 122 e da passagem 120) em um lado do diafragma 136 e uma pressão do cilindro de freio (através da passagem do cilindro de freio 126) no lado oposto do diafragma 136. O primeiro diafragma 136 é polarizado em relação à pressão de referência através da mola 138. O primeiro diafragma 136 está ligado a um membro de válvula 140, tal como um pistão principal, que tem anéis de vedação 142 recebidos dentro de um corpo de porta para ligar ou isolar seletivamente a passagem de tubo de freio 124 a partir da passagem de saída CM 130, como discutido abaixo em mais detalhes. A válvula principal 102 também inclui um segundo diafragma 144 e a mola de reposição 146, que estão configuradas para evitar que a válvula principal 102 dirija a pressão do tubo de freio para o cilindro de freio até que uma pressão do cilindro de freio aumente acima de um valor predeterminado, tal como 12 psi. Em particular, o segundo diafragma 144 e a mola de reposição 146 são configurados para evitar a procura indesejada no tubo de freio durante a função QSLV discutida acima. O segundo diafragma 144 tem uma pressão do cilindro de freio (através da passagem do cilindro de freio 126) em um lado do diafragma 144, e pressão atmosférica no lado oposto do diafragma 144 com a mola de reposição 146 que pressiona o diafragma em direção à pressão do cilindro de freio. O primeiro e segundo diafragmas 136, 144 têm cada um, uma primeira posição e uma segunda posição. Quando o primeiro e segundo diafragmas 136, 144 estão cada um na primeira posição, como mostrado na FIG. 1, o cilindro de freio é isolado do tubo do freio. Quando o primeiro e segundo diafragmas 136, 144 estão cada um na segunda posição, o cilindro de freio está em comunicação fluida com o tubo de freio. O movimento do primeiro diafragma 136 entre a primeira e segunda posições é determinado pelo diferencial entre a pressão de referência no volume de pressão de referência 122 e a pressão do cilindro de freio. O movimento do segundo diafragma 144 entre a primeira e a segunda posição é geralmente determinado pelo diferencial da pressão do cilindro de freio e pela força fornecida pela mola de reposição 146.

[0040] Com referência às FIGS. 1, 5, e 17-20, o volume de referência da válvula 104 é uma válvula de bloqueio, apesar de outras estruturas de válvulas adequadas possam ser utilizadas. A válvula de volume de referência 104 tem uma pressão de cilindro de freio (através da passagem de cilindro de freio 126) de um lado da válvula 104, e uma pressão de referência (por meio da passagem de referência 120 e volume de referência 122) no lado oposto da válvula 104. A válvula de volume de referência 104 está configurada para debitar o volume de referência 122 com a pressão do cilindro de freio alvo durante o desenvolvimento inicial do cilindro de freio, como discutido abaixo em mais detalhes. A válvula de volume de referência 104 é móvel entre uma primeira posição e uma segunda posição, que é determinada pela diferença entre a pressão de referência e a pressão do cilindro de freio.

[0041] Com referência às FIGS. 1, 5, e 17-20, a válvula de escape de volume de referência 106 representa uma válvula de diafragma, embora outras estruturas de válvulas adequadas possam ser utilizadas. A válvula de escape de volume de referência 106 tem uma pressão de cilindro de freio (através da passagem de cilindro de freio 126) de um lado da válvula 106, e uma pressão de referência (por meio da passagem de referência 120 e volume de referência 122) no lado oposto da válvula 106. O volume de referência da válvula de escape 106 tem uma primeira posição e uma segunda posição, que é geralmente determinada pelo quociente entre a pressão do cilindro de freio e a pressão de referência. Quando a válvula de escape de volume de referência 106 move-se a partir da primeira posição, mostrada na FIG. 1, a válvula 106 é destituída para ligar o volume de referência 122 para escapar através de passagem de escape de retentor 128.

[0042] Com referência às FIGS. 1 e 13-16, a primeira e segunda válvulas de retenção 108, 110 são válvulas de retenção, apesar de outras estruturas de válvulas adequadas possam ser utilizadas. A primeira válvula de retenção 108 tem uma pressão de cilindro de freio (através da passagem de cilindro de freio 126) de um lado da válvula 108 e uma pressão de manutenção do cilindro (através da passagem fora CM 130) no lado oposto da válvula 108. A segunda válvula de bloqueio 110 tem uma pressão de cilindro de manutenção (através da passagem para fora CM 130) de um lado da válvula 110 e a pressão de escape do retentor (através passagem de escape do retentor 128) no lado oposto da válvula 110.

[0043] Durante o funcionamento do arranjo de manutenção do cilindro 100, a pressão do cilindro alvo é usada como uma referência para determinar quando a queda de pressão do cilindro atual deve ser mantida ao direcionar o tubo de freio para o cilindro de freio. Esta pressão do cilindro de alvo é determinada usando a pressão máxima que é desenvolvida por uma dada redução no tubo de freio geral, independentemente do curso do pistão do cilindro de freio. A pressão de cilindro máxima desenvolvida é usada como a pressão de referência para determinar quando o tubo de freio deve ser dirigido para o cilindro.

[0044] Um problema com "detectar" a pressão máxima do cilindro é a pressão desenvolvida internamente na válvula de controle quando o pistão de serviço principal (não mostrado) se move para a posição aplicada. Durante a liberação, o reservatório auxiliar está tipicamente a 90 psi e o cilindro de freio está a 0 psi. Quando a válvula de controle do freio se move para a posição aplicada, o reservatório auxiliar de 90 psi é direcionado para o cilindro de 0 psi. O resultado em um "pico" de curta duração na pressão do cilindro, é que internamente a pressão do cilindro aumenta para acima de 25 psi. O "pico" seria incorretamente "detectado" como a pressão do alvo para manter. A pressão alvo errada resultante criaria uma demanda indesejada no tubo de freio, bem como o desenvolvimento maior do que a pressão necessária do cilindro de 8 a 12 psi. Embora uma opção poderia ser permitir que a pressão do cilindro de freio diminua significativamente antes de permitir que o tubo do freio seja direcionado para o cilindro de freio, tal como 8-10 psi abaixo da pressão alvo. No entanto, o controle da velocidade do trem durante as aplicações de freio prolongadas ao negociar um grau, é normalmente alcançado com uma redução de freio de 6 a 10 psi que desenvolve a pressão de cilindro de 12 a 23 psi. Assim, permitir que a pressão do cilindro caia 10 psi abaixo da pressão típica do cilindro desenvolvida em um carro sem vazamento, proporcionaria uma mitigação mínima de vazamento do cilindro.

[0045] De acordo com um aspecto, com referência à FIG. 5, o arranjo de manutenção do cilindro 100 evita o impacto de "pico" interno na pressão de cilindro de freio observada acima utilizando o bloqueador de alimentação do cilindro de freio 114. O bloqueador de alimentação do cilindro de freio 114 está configurado para restringir o fluxo de ar durante o "pico" para a válvula de volume de referência 104 e para o segundo diafragma 144. Assim, o bloqueador de alimentação do cilindro de freio 114 evita que uma pressão alvo incorretamente elevada seja direcionada para o volume de referência 122 através da válvula de volume de referência 104 e também para garantir que o "pico" na pressão não interfere com a função da QSLV, ao superar a força da mola de reposição 146 durante tal "pico" na pressão. Conforme discutido acima, para evitar a demanda indesejada do arranjo de manutenção do cilindro 100 no tubo de freio durante a função da QSLV, o segundo diafragma 144 e a mola de reposição 146 funcionam para manter o membro de válvula 140 para direcionar a pressão do tubo de freio para o cilindro de freio, até que a pressão do cilindro de freio aumente acima de um valor predeterminado, tal como 12 psi. O arranjo de manutenção do cilindro 100 evita qualquer demanda temporária adicional indesejada no tubo de freio e só produz uma demanda contínua no tubo de freio em um carro de carga com vazamento do cilindro de freio. Além disso, a proteção contra o "pico" interno na pressão e impedindo a atuação do arranjo de manutenção do cilindro 100 até que a pressão do cilindro de freio seja maior do que um valor predeterminado, tal como 12 psi, permite que o arranjo de manutenção do cilindro 100 alveje em torno de 2 a 3 psi abaixo da pressão máxima do cilindro de freio desenvolvida para uma dada aplicação de freio.

[0046] Durante o desenvolvimento inicial do cilindro de freio, a pressão do cilindro de freio desenvolvida a partir da porção de serviço faz a ligação ao lado de baixo do primeiro diafragma 136 da válvula principal 102 através do bloqueador de alimentação do cilindro de freio 114. A pressão do cilindro de freio na parte de baixo o primeiro diafragma 136 enche o lado de cima do primeiro diafragma 136 e o volume de referência 122 através da válvula de volume de referência 104. O volume de referência 122 será de aproximadamente 1 psi menor do que a pressão do cilindro de freio sob o primeiro diafragma 136, embora outros diferenciais de pressão adequados podem ser utilizados. Durante o desenvolvimento inicial do cilindro de freio, o segundo diafragma 144 e a mola de reposição 146, como discutido acima, evitam que o membro de válvula 140 da válvula principal 102 acione, permitindo assim que a QSLV e a porção de serviço forneçam toda a pressão do cilindro de freio.

[0047] Quando existe vazamento do cilindro de freio, a pressão do volume de referência 122 permanece constante no topo do primeiro diafragma 136, enquanto a pressão do cilindro de freio no lado de baixo do primeiro diafragma 136 é reduzida. O desequilíbrio de força faz com que o membro de válvula 140 se mova para baixo, enquanto o anel de vedação 142 coloca o tubo de freio em comunicação de fluido com o cilindro de freio através de um rebaixo proporcionado na bucha da válvula. A quantidade de tubo de freio fornecida ao cilindro de freio é controlada pela quantidade de vazamento do cilindro de freio e pelo bloqueador de alimentação do tubo de freio 112. Quando a pressão do cilindro de freio é retornada dentro de uma tolerância aceitável da pressão alvo original, o membro de válvula 140 e o primeiro diafragma 136 retornarão à primeira posição onde os anéis de vedação 142 isolam o tubo de freio do cilindro de freio. A pressão de manutenção do cilindro (através da passagem de saída CM 130) é direcionada para a primeira válvula de retenção 108 na porção de liberação manual 118. A primeira válvula de retenção 108 evita que o ar do cilindro de freio entre no tubo de freio (através da passagem de saída CM 130) caso a pressão do tubo de freio seja menor do que a pressão do cilindro de freio. A segunda válvula de bloqueio de retenção 110 evita que a pressão de manutenção do cilindro (através da passagem de saída CM 130) de ir para a válvula de retenção.

[0048] Quando a aplicação do freio é liberada, a porção de serviço direciona o cilindro de freio para o escape de retentor. A pressão do cilindro de freio na porção do serviço é restrita por um bloqueador, tal como o bloqueador da Porta 10 na face do suporte do tubo, da porção do serviço. O bloqueador provoca um rápido aumento da pressão dentro da porção do serviço por um curto intervalo de tempo, o que força a válvula de escape do volume de referência 106 a levantar-se do seu assento para conectar o volume de referência 122 ao bloqueador. Quando o cilindro de freio atinge aproximadamente 12 psi ou outro valor predeterminado, o segundo diafragma 144 e a mola de reposição 146 movem-se em contato com o membro de válvula 140 da válvula principal 102 para forçar o membro de válvula 140 de volta à sua posição original com o tubo de freio sendo isolado do cilindro de freio.

[0049] Com referência às FIGS. 6A e 6B, o membro de válvula 140 da válvula principal 102 é mostrado em uma primeira posição (FIG. 6A), em que o cilindro de freio é libertado ou aplicado sem vazamentos para fora do cilindro de freio, e uma segunda posição (FIG. 6B), onde o cilindro de freio é aplicado com o vazamento para fora do cilindro. O anel de retenção 142 isola a passagem de tubo de freio 124 da passagem para fora CM 130 na primeira posição e se move em uma porção de diâmetro de rebaixo ou maior do assento de válvula na segunda posição, para colocar a passagem do tubo de freio 124 em comunicação de fluido com a passagem para fora CM 130. Como discutido acima, a passagem para fora CM 130 está em finalmente ligada ao cilindro de freio através da primeira válvula de bloqueio 108.

[0050] Com referência às FIGS. 7-9, a relação entre a válvula de volume de referência 104 e o bloqueador de alimentação do cilindro de freio 114 é mostrada. Durante uma aplicação inicial, mostrada na FIG. 8, a pressão do reservatório auxiliar é direcionada para o cilindro de freio, com a pressão do cilindro a partir do pico inicial da porção de serviço para um valor maior do que 25 psi. O bloqueador de alimentação do cilindro de freio 114 restringe o fluxo para o lado de baixo do primeiro diafragma 136 e a válvula de volume de referência 104 para evitar uma ligação indesejada do tubo de freio ao cilindro de freio, tal como descrito acima. Durante a aplicação e após a aplicação inicial, mostrada na FIG. 9, a pressão do cilindro de freio é igual em ambos os lados do bloqueador de alimentação do cilindro de freio 114. A pressão do cilindro de freio é direcionada para a válvula de volume de referência 104, sendo o volume de referência 122 carregado para 1 psi (ou outro valor predeterminado) menor do que a pressão do cilindro de freio.

[0051] Com referência às FIGS. 10-12, é mostrada a operação da válvula principal 102. Em uma posição de liberação, mostrada na FIG. 10, a pressão do cilindro de freio é de aproximadamente 0 psi, e a pressão do volume de referência também é de aproximadamente 0 psi. O segundo diafragma 144 e a mola de reposição 146 proporcionam uma força ascendente com a passagem do tubo de freio 124 sendo isolada da passagem de saída CM 130. Durante a aplicação sem vazamento do cilindro de freio, mostrada na FIG. 11, o cilindro de freio pode ter uma pressão de 20 psi com uma pressão correspondente de 19 psi no volume de referência 122 fornecido através da válvula de volume de referência 104 conforme discutido acima. A força proporcionada pela mola 138 e a pressão do cilindro é maior que a pressão do volume de referência 122, de modo que o tubo do freio permaneça isolado da passagem de saída CM. Com relação ao segundo diafragma 144 e à mola de reposição 146 no estado de vazamento aplicado/não vazamento, a pressão do cilindro é maior que 12 psi e o segundo diafragma 144 e a mola de reposição 146 se afastam do membro de válvula 140. Durante a aplicação com vazamento do cilindro de freio, mostrada na FIG. 12, a pressão do cilindro pode ser de 17 psi com a pressão do volume de referência 122 sendo 19 psi. A força da mola 138 e a pressão do cilindro (17 psi) é menor do que a força da pressão do volume de referência 122 (19 psi), de tal modo que o membro de válvula 140 se move para colocar o tubo de freio em comunicação fluida com a passagem de saída CM 130 para alimentar a pressão do tubo de freio para o cilindro de freio até cerca de 2-3 psi da pressão alvo original de 20 psi.

[0052] Com referência às FIGS. 13A-16B, é mostrada a operação da primeira e segunda válvulas de bloqueio de retenção 108, 110. Na posição de liberação, mostrada nas FIGS. 13A e 13B, a pressão do cilindro de freio é de aproximadamente 0 psi, a pressão do volume de referência é de aproximadamente 0 psi e a pressão da passagem de saída CM 130 é de aproximadamente 0-2 psi. A primeira válvula de retenção 108 permanece encaixada. Na posição de aplicação sem vazamento, mostrada nas FIGS. 14A e 14B, a pressão do cilindro de freio pode ser de aproximadamente 20 psi, a pressão do volume de referência 122 é de aproximadamente 19 psi, e a pressão de manutenção do cilindro através da passagem de saída CM 130 é de aproximadamente 0 psi, e a primeira válvula de retenção 108 permanece encaixada. Na posição de aplicação com vazamento, mostrada nas FIGS. 15A e 15B, a pressão do cilindro de freio diminui abaixo da pressão de volume de referência 122 e o membro de válvula 140 coloca a passagem de tubo de freio 124 em comunicação de fluido com a passagem de saída CM 130. A pressão da passagem de saída CM 130 desencaixa a primeira válvula de bloqueio de retenção 108 com o tubo de freio que flui através da passagem de saída CM 130, através da primeira válvula de bloqueio de retenção 108, através da passagem do cilindro de freio 126, e ao cilindro de freio para aumentar a pressão do cilindro de freio para a pressão do cilindro de freio alvo. Durante uma aplicação de emergência após as atuações da válvula principal 102, mostradas nas FIGS. 16A e 16B, o tubo de freio é de aproximadamente 0 psi, a pressão da passagem de saída CM 130, é de aproximadamente 0 psi e a primeira válvula de retenção 108 isola o cilindro de freio da passagem de saída CM 130.

[0053] Com referência às FIGS. 17-20, é mostrada a operação da válvula de escape de volume de referência 106. Na posição de liberação, mostrada na FIG. 17, a pressão do cilindro de freio é de aproximadamente 0 psi, a pressão do volume de referência 122 é de aproximadamente 0 psi, e a válvula 106 permanece encaixada com o volume de referência 122 isolado da passagem de escape do retentor 128. Na posição de aplicação inicial, mostrada na FIG. 18, a pressão do cilindro de freio aumenta, o bloqueador de alimentação do cilindro de freio 114 restringe o aumento de pressão à válvula de volume de referência 104 com a válvula de volume de referência 104 assegurando que o volume de referência 122 seja 1 psi menor que a pressão do cilindro de freio, e a pressão do cilindro de freio é maior do que a pressão do volume de referência 122, de tal modo que a válvula de escape do volume de referência 106 está encaixada para isolar o volume de referência 122 da passagem de escape do retentor 128. Em uma posição de aplicação após a aplicação inicial, mostrada na FIG. 19, a pressão do cilindro de freio é igual à pressão do volume de referência 122 mais 1 psi, a válvula de volume de referência 104 assegurando que o volume de referência 122 seja 1 psi menor do que a pressão do cilindro de freio, e a pressão do cilindro de freio seja maior do que a pressão do volume de referência 122 para encaixar a válvula de escape de volume de referência 106, de tal modo que a válvula de escape de volume de referência 106 é encaixada para isolar o volume de referência 122 a partir da passagem de escape de retenção 128. Após a liberação de uma aplicação, mostrada na FIG. 20, a pressão do cilindro de freio é direcionada para o escape, como a porta 10, na válvula deslizante de serviço. A pressão do cilindro de freio diminui abaixo da pressão do volume de referência 122, e a válvula de escape do volume de referência 106 se levanta de seu encaixe para colocar o volume de referência 122 em comunicação de fluido com a passagem de escape de retenção 128 e, finalmente com o escape, como a porta 10.

[0054] Embora várias modalidades foram descritas na descrição detalhada anterior, os técnicos no assunto podem fazer alterações e modificações destas modalidades sem se sair do escopo e espírito da invenção. Por conseguinte, a descrição anterior pretende ser ilustrativa em vez de restritiva.

Claims (19)

1. Sistema de manutenção do cilindro de freio (1), compreendendo uma válvula principal (102) e um bloqueador de alimentação de cilindro (56) caracterizado por:a válvula principal (102) compreender um primeiro diafragma (136), um segundo diafragma (144) e um membro de válvula (140), o primeiro diafragma (136) com ar a uma pressão de referência (120) em um lado do primeiro diafragma (136) e ar a uma pressão do cilindro de freio em um lado oposto do primeiro diafragma (136), o segundo diafragma (144) tendo ar a uma pressão do cilindro de freio em um lado do segundo diafragma (144), o primeiro diafragma (136) configurado para se mover entre uma primeira posição e uma segunda posição com base em um primeiro diferencial entre a pressão de referência e a pressão do cilindro de freio, o segundo diafragma (144) configurado para se mover entre a primeira posição e a segunda posição baseado em um segundo diferencial entre a pressão do cilindro de freio e um valor de pressão predeterminado, o membro de válvula (140) configurado para colocar um cilindro de freio (52) em comunicação de fluido com um tubo de freio (58) quando o primeiro e o segundo diafragma (144) estão cada um na segunda posição, o membro de válvula (140) configurado para isolar um cilindro de freio (52) do tubo de freio (58) quando o primeiro diafragma (136) ou o segundo diafragma (144) se movem em direção à primeira posição; e o bloqueador de alimentação do cilindro de freio (56) estar em comunicação de fluido com o primeiro e segundo diafragmas (136, 144), o bloqueador de alimentação do cilindro de freio (56) configurado para reduzir o fluxo de ar a pressão do cilindro de freio para a válvula principal (102) durante uma aplicação de freio.

2. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um volume de referência (122) configurado para receber o ar a pressão de referência e uma válvula de volume de referência (104) configurada para direcionar o ar a uma pressão de cilindro de freio alvo para dentro do volume de referência (122).

3. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda uma válvula de escape de volume de referência (106) configurada para colocar o volume de referência (122) em comunicação de fluido com um escape após a liberação de uma aplicação de freio.

4. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a válvula de escape de volume de referência (106) compreender uma válvula de retenção de diafragma (106) que inclui o ar a pressão do cilindro de freio de um lado e o ar a pressão de referência em um lado oposto da válvula de escape de volume de referência (106), a válvula de escape de volume de referência (106) configurada para se tornar desencaixada para ligar o volume de referência (122) com o escape quando a pressão do volume de referência do ar no volume de referência (122) é maior que a pressão do cilindro de freio.

5. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a válvula de volume de referência (104) compreender uma válvula de retenção de referência (104) que inclui o volume de referência (122) de um lado e o ar a pressão do cilindro de freio em um lado oposto da válvula de retenção de referência (104) através do bloqueador de alimentação do cilindro de freio (56), a válvula de volume de referência (104) configurada para direcionar o ar a uma pressão de cilindro de freio alvo para dentro do volume de referência (122).

6. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro diafragma (136) ser deformado para a primeira posição através de uma mola (138).

7. Sistema (1) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por que o segundo diafragma (144) é deformado para a primeira posição através de uma mola de reposição (146), em que o valor da pressão predeterminada é baseado na mola de reposição (146).

8. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a válvula principal (102) compreender uma passagem de saída de manutenção do cilindro (130) e uma passagem de tubo de freio (124), a passagem de saída de manutenção do cilindro (130) está em comunicação de fluido com a passagem de tubo de freio quando o primeiro e segundo diafragmas (136, 144) se movem em direção a segunda posição.

9. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a passagem de saída de manutenção do cilindro (130) ser isolada da passagem do tubo de freio (124) quando o primeiro diafragma o(136)u o segundo diafragma (144) se movem em direção a primeira posição.

10. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por que compreender ainda uma válvula de retenção (108, 110) em comunicação de fluido com uma passagem de cilindro de freio (52) e a passagem de saída de manutenção do cilindro (130), a válvula de retenção (108, 110) configurada para evitar o fluxo de ar da passagem do cilindro de freio (52) para a passagem de saída de manutenção do cilindro (130).

11. Sistema de manutenção do cilindro de freio (1) compreendendo um arranjo de válvula de proteção de roda quente (14) e uma disposição de manutenção do cilindro de freio, caracterizado por: o arranjo de válvula de proteção de roda quente (14) compreender um membro de válvula (140) configurado para conectar um cilindro de freio (52) a um escape quando uma pressão do cilindro de freio (52) excede uma pressão alvo;uma disposição de manutenção do cilindro de freio compreender uma válvula principal (102) que inclui um primeiro diafragma (136), um segundo diafragma (144) e um membro de válvula (140), o primeiro diafragma (136) com o ar a uma pressão de referência em um lado do primeiro diafragma (136) e o ar a uma pressão do cilindro de freio em um lado oposto do primeiro diafragma (136), o segundo diafragma (144) tendo o ar a uma pressão do cilindro de freio em um lado do segundo diafragma (144), o primeiro diafragma (136) configurado para se deslocar entre uma primeira posição e uma segunda posição com base em um diferencial entre a pressão de referência e a pressão do cilindro de freio, o segundo diafragma (144) configurado para se mover entre a primeira posição e a segunda posição quando a pressão do cilindro de freio é maior que um valor predeterminado, o membro de válvula (140) configurado para colocar um cilindro de freio (52) em comunicação de fluido com um tubo de freio (58) quando o primeiro e o segundo diafragma (136, 144) estão cada um na segunda posição, e configurado para isolar o cilindro de freio (52) do tubo de freio (58) quando o primeiro diafragma (136) ou o segundo diafragma (144) se movem para a primeira posição.

12. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda um bloqueador de alimentação do cilindro de freio (56) em comunicação de fluido com o primeiro e segundo diafragmas (136, 144), o bloqueador de alimentação do cilindro de freio (56) configurado para limitar o fluxo de ar na pressão do cilindro de freio para a válvula principal (102) durante uma aplicação de freio.

13. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda um volume de referência (122) configurado para receber o ar na pressão de referência e uma válvula de volume de referência (104) configurada para direcionar um uma pressão de cilindro de freio alvo para dentro do volume de referência (122).

14. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda uma válvula de escape de volume de referência configurada para colocar o volume de referência em comunicação de fluido com um escape após a libertação de uma aplicação de freio.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a válvula de escape de volume de referência (106) compreender uma válvula de retenção de diafragma (106) incluindo o ar na pressão do cilindro de freio de um lado e o ar na pressão de referência em um lado oposto da válvula de escape do volume de referência (106), a válvula de escape do volume de referência (106) configurada para deslocar e ligar o volume de referência (122) com o escape quando a pressão do ar do volume de referência (122) é maior que a pressão de ar do cilindro de freio (52).

16. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a válvula de volume de referência (104) compreender uma válvula de retenção (104, 106) que inclui o volume de referência (122) de um lado, e o ar a pressão do cilindro de freio em um lado oposto da válvula de volume de referência (104) através do bloqueador de alimentação do cilindro de freio (56), a válvula de volume de referência (104) configurada para direcionar o ar para dentro do volume de referência (122) com a pressão do cilindro de freio alvo durante o desenvolvimento inicial do cilindro de freio (52).

17. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o primeiro diafragma (136) ser deformado em direção à primeira posição através de uma mola (138), e em que o segundo diafragma (144) é deformado para a primeira posição através de uma mola de reposição (146), a mola de reposição (146) determinando pelo menos parcialmente o valor predeterminado.

18. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a válvula principal (102) compreender uma passagem de saída de manutenção do cilindro (130) e uma passagem de tubo de freio (124), a passagem de saída de manutenção do cilindro (130) está em comunicação de fluido com a passagem de tubo de freio (124) quando o primeiro e segundo diafragmas (136, 144) se movem em direção a segunda posição.

19. Sistema (1), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por a passagem de saída de manutenção do cilindro (130) ser isolada da passagem do tubo de freio (124) quando o primeiro diafragma (136) ou o segundo diafragma (144) se move em direção à primeira posição, o sistema compreendendo ainda uma válvula de retenção (108, 110) em comunicação de fluido com uma passagem de cilindro de freio (52) e a passagem de saída de manutenção do cilindro (130), a válvula de retenção (108, 110) configurada para evitar o fluxo de ar da passagem do cilindro de freio (52) para a passagem de saída de manutenção do cilindro (130).