BR112019005467B1

BR112019005467B1 - Sobreposição pneumática eletronicamente controlada por uma válvula de controle pneumático e método de fornecer freios pneumáticos eletronicamente controlados

Info

Publication number: BR112019005467B1
Application number: BR112019005467-7A
Authority: BR
Inventors: Keith Parnapy; Derick Call
Original assignee: New York Air Brake, LLC
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2023-03-21
Also published as: BR112019005467A2; WO2018056971A1; AU2016423756A1; CN109715458B; CA3036670C; CN109715458A; WO2018056971A8; US20180079401A1; US11548491B2; AU2016423756B2; CA3036670A1; US10336307B2; EP3515778B1; EP3515778A1; US20190210583A1

Abstract

A presente invenção refere-se a uma válvula de controle de sobreposição pneumática (ECP) eletronicamente controlada, que pode fazer uma ligação seletiva entre um modo pneumático convencional e um modo de ECP. No modo de ECP, a válvula de controle da sobreposição, desvia a pressão do cilindro de freio da válvula de controle pneumático, que permite uma válvula de relé construir ou escapar de uma pressão no cilindro de freio, em resposta a um circuito de aplicar / liberar eletronicamente controlado. No modo pneumático convencional, a válvula de controle de sobreposição desconecta a válvula de relé, e deixa uma válvula de controle pneumático convencional controlar a pressurização e o escape do cilindro de freio.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se aos sistemas de freio pneumático eletronicamente controlados e, mais particularmente, à uma válvula de controle de sobreposição, que pode caber dentro do envelope da válvula de controle existente.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0002] Sistemas de freio pneumático eletronicamente controlado (ECP) envolvem o uso de controles eletrônicos para ativar os freios de vagões pneumaticamente energizados. Uma implementação típica de um sistema de ECP inclui a adição de eletrônicos e de hardware eletronicamente controlado, para um sistema de freio pneumático existente, de maneira que o sistema eletrônico "sobrepõe" os componentes estritamente pneumáticos. Em uma tal sobreposição, um vagão de carga pode operar em um modo convencional, ou em um modo de ECP. Como um resultado, um carro pode ser rebocado em um trem operando com freios convencionais, ou em trem equipado com freios ECP. Um problema associado com essa abordagem, entretanto, é que um dispositivo de controle de carro separado, deve ser fornecido externamente para o sistema pneumático existente, e depois canalizado na válvula de controle pneumático existente, através de uma placa de interface dedicada. Essa abordagem convencional, desse modo, requer uma infraestrutura e custos adicionais de instalação e manutenção, dos sistemas autônomos. Por conseguinte, há uma necessidade na técnica de uma válvula de controle de sobreposição ECP, que simplifique a estrutura requerida para prover ambos os controles, convencional e ECP, sobre um sistema de freio de vagão.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0003] A presente invenção fornece um sistema de sobreposição ECP simplificado, para uma válvula de controle pneumático, que tem uma saída de pressão de cilindro de freio incluindo uma válvula de relé, que tem uma primeira abertura acoplada a uma fonte de pressão de reservatório, uma segunda abertura para fornecer uma saída de pressão de cilindro de freio, e uma exaustão, em que a válvula de relé é móvel entre uma primeira posição, em que a segunda abertura está conectada ao escape, uma segunda posição em que a primeira abertura, a segunda abertura e o escape estão isolados uns dos outros, e uma terceira posição, em que a primeira abertura é conectada à segunda abertura, de maneira que a fonte de pressão do reservatório fornece a saída da pressão do cilindro de freio. Uma válvula piloto é acoplada à válvula de relé, para receber a saída de pressão do cilindro de freio da segunda abertura da válvula de relé, em que a válvula piloto é móvel para seletivamente acoplar a saída de pressão do cilindro de freio à descarga de pressão do cilindro de freio da válvula pneumática de controle. A sobreposição pneumática eletronicamente controlada, pode incluir uma válvula solenoide que é móvel em resposta a um sinal elétrico, para seletivamente conectar uma fonte de pressão da tubulação de freio para a válvula piloto. Um circuito de aplicar / liberar, compreendendo um par de válvulas solenoides, pode ser acoplado a um piloto de relé da válvula de relé, para seletivamente mover a válvula de relé entre a primeira, segunda e terceira posições. Uma das válvulas solenoides pode, seletivamente, acoplar uma segunda fonte de pressão de reservatório ao piloto de relé, e a outra válvula solenoide pode seletivamente acoplar o piloto de relé a um escape. Se a primeira fonte de pressão de reservatório compreende uma fonte de pressão de reservatório de emergência, e a segunda fonte de pressão de reservatório compreende uma fonte de pressão de reservatório auxiliar, uma válvula de retenção pode ser posicionada entre a fonte de pressão de reservatório auxiliar e a fonte de pressão de reservatório de emergência, para permitir a pressão fluir da fonte de pressão de reservatório auxiliar para a fonte de pressão de reservatório de emergência, quando a fonte de pressão de reservatório de emergência, tem uma quantidade de pressão predeterminada, menor do que a fonte de pressão do reservatório auxiliar.

[0004] A presente invenção inclui um método de fornecer, para freios pneumáticos eletronicamente controlados, em um sistema de freio pneumático convencional, que tem uma saída de pressão de cilindro de freio operando uma válvula de relé, que tem uma primeira abertura acoplada à uma fonte de pressão de reservatório, uma segunda abertura para fornecer uma produção de pressão de cilindro de freio, e um escape, em que a válvula de relé é móvel entre a primeira posição, em que a segunda abertura é conectada ao escape, a segunda posição, em que a primeira abertura, a segunda abertura, e o escape são isolados uns dos outros, e uma terceira posição em que a primeira abertura é conectada à segunda abertura, de tal maneira que a fonte de pressão de reservatório fornece a saída de pressão do cilindro de freio, e depois acoplando a segunda abertura da válvula de relé à descarga depressão do cilindro de freio, usando uma válvula piloto que é movível em resposta à pressão em um piloto entre a primeira posição, em que a segunda abertura da válvula de relé é acoplada à descarga da pressão do cilindro de freio, e uma segunda posição em que a segunda abertura da válvula de relé é isolada da descarga da pressão do cilindro de freio. A etapa de acoplar a segunda abertura da válvula de relé ao cilindro de freio, pode compreender pilotar a válvula piloto, com uma válvula solenoide que pode seletivamente acoplar uma fonte de pressão do canal de freio para o piloto da válvula piloto. A etapa de operar a válvula de relé pode compreender usar um circuito de aplicar / liberar, acoplado a um piloto de relé da válvula de relé, para seletivamente mover a válvula de relé entre a primeira, segunda e terceira posições, em que o circuito de aplicar / liberar é um par de válvulas solenoides, que pode seletivamente acoplar o piloto de relé a uma fonte de pressão do reservatório ou um escape.

BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISTAS DO(S) DESENHO(S)

[0005] A presente invenção será mais completamente compreendida e apreciada, através da leitura da Descrição Detalhada a seguir, em conjunto com os desenhos em anexo, em que:

[0006] A FIGURA 1 é uma esquemática de uma válvula de controle de sobreposição pneumática eletronicamente controlada, acoplada à uma válvula de controle pneumático convencional, em um modo convencional, de acordo com a presente invenção; e

[0007] A FIGURA 2 é uma esquemática de uma válvula de controle de sobreposição pneumática eletronicamente controlada, acoplada à uma válvula de controle pneumático convencional, em um modo eletronicamente controlado de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0008] Com referência às figuras, em que como numerais se referem como partes em todos os lugares, é visto nas FIGURAS 1 e 2 uma válvula 10 de controle de sobreposição pneumática eletronicamente controlada (ECP), de acordo com a presente invenção. A válvula 10 de controle de sobreposição, incorpora uma válvula 12 de controle pneumático convencional, mostrada nas FIGURAS 1 e 2 como tendo, entre outras coisas, um pistão de serviço principal 14, uma válvula 16 de liberação de serviço acelerado, uma válvula 18 limitante de serviço rápido, uma válvula 20 de redução de AR da liberação de emergência, uma válvula 22 de serviço rápido, e uma válvula 24 de liberação, ao longo com condutos associados. Por exemplo, a válvula 12 de controle pneumático, pode compreender uma válvula de controle DB-60 de New York Air Brake, LLC de Watertown, New York, ou qualquer válvula de controle comparável. Como é entendido na técnica, a válvula de controle 10 inclui, entre outras coisas, um escoadouro (descarga) de pressão do cilindro de freio 26, que é em comunicação com um cilindro de freio (não mostrado), através de uma pressão de tubulação convencional, e tubulação para controlar a pressurização e o respirador do cilindro de freio.

[0009] A válvula de controle de sobreposição 10 inclui um circuito de cortar dentro / cortar fora 30, acoplado à válvula 12 de controle pneumático. O circuito de cortar dentro / cortar fora 30 compreende uma válvula solenoide 32, acoplada à uma entrada 34 para uma fonte de pressão de tubulação de freio (BP), a partir da válvula de controle pneumático 12. A pilotagem eletrônica da válvula solenoide 32 pode mover a válvula solenoide 32 entre uma primeira posição, em que a entrada 34 está acoplada à saída 36, e uma segunda posição, em que a saída 36 está acoplado ao escape EX. A saída 36 da válvula solenoide 32 é acoplada ao piloto 38 de uma válvula piloto 40, e desse modo controla a operação da válvula piloto 40 em resposta à, nos exemplos das FIGURAS 1 e 2, uma mudança na pressão da tubulação de freio. A pressão da tubulação de freio foi selecionada para ilustração do controle da válvula piloto 40, de tal maneira que no caso de uma ventilação de emergência da tubulação de freio, o piloto 38 da válvula piloto 40 automaticamente retorna para a primeira posição, e liga a sobreposição 10 no modo pneumático. Deverá ser reconhecido que uma fonte de pressão diferente pode ser usada para a válvula piloto de controle 40, dependendo da operação desejada da válvula de controle 10 em circunstâncias diferentes.

[0010] A válvula piloto 40 é posicionada entre os elementos de controle da pressão do cilindro de freio da válvula de controle pneumático 12, e a saída da pressão do cilindro de freio 26, e é configurada para ligar o controle da pressão do cilindro de freio entre um modo pneumático, em que a válvula de controle 12 é permitida controlar pneumaticamente a pressão do cilindro de freio, e um modo de controle eletrônico, em que a pressão do cilindro de freio é controlada eletronicamente. A válvula piloto 40 inclui uma primeira abertura 42, acoplada à saída 26 da pressão do cilindro de freio, a jusante dos componentes da pressão do cilindro de freio convencional da válvula de control 12. A válvula piloto 40 pode ser pilotada entre uma primeira posição, em que a primeira abertura 42 é acoplada à uma segunda abertura 44, que recebe o controle de pressão de BC da válvula de controle pneumático 12, e uma segunda posição em que a primeira abertura 42 é acoplada à uma terceira abertura 46, que recebe o controle de pressão de BC da válvula de relé 50. A válvula piloto 40 é desse modo dirigida pela válvula solenoide 32, para selecionar entre um modo totalmente pneumático, em que a válvula de controle pneumático 12 controla a pressão de BC, e um modo de EP, em que a pressão de BC é controlada pela saída da válvula de relé 50 para o controle total de ECP. Por conveniência, a válvula piloto 40 é mostrada nas FIGURAS 1 e 2 como interrompendo o fluxo da pressão de BC, entre a válvula de controle 12 e a válvula de liberação 24, em favor da pressão de BC, fornecida sob controle eletrônico pela válvula de relé 50. Deverá ser reconhecido que a válvula piloto 40 pode ser posicionada em qualquer local, entre a válvula de controle 12 e o cilindro de freio, e desse modo poderá ser posicionada na válvula de liberação 24, em um módulo separado, posicionado entre a válvula de controle 12 e a válvula de liberação 24, ou virtualmente em qualquer lugar que seja a jusante da válvula de controle 12, enquanto a montante da saída da pressão do cilindro de freio 26 (ou o cilindro de freio).

[0011] A válvula de relé 50 é configurada para aplicar e liberar a pressão de BC, como pedido quando a válvula de controle da sobreposição 10 é ligada no modo EP, através do circuito de cortar dentro / cortar fora 30. A válvula de relé 50 inclui uma primeira abertura 52 conectada a uma fonte de pressão do reservatório, uma segunda abertura 54 para a saída da pressão de BC para o cilindro de freio, através da válvula piloto 40 (quando no modo ECP), e um escape EX. No presente exemplo da invenção, a pressão do reservatório de emergência (ER) é mostrada como a fonte de pressão do reservatório. Deverá ser reconhecido que outros reservatórios de pressão podem ser usados para fornecer a pressão para a primeira abertura 52, desde que pressão suficiente esteja disponível para fornecer a quantidade desejada de pressão de BC para a operação do cilindro de freio. A válvula de relé 50 é móvel entre uma primeira posição, em que a segunda abertura 54 é conectada ao escape EX, uma segunda posição em que todas as entradas são isoladas umas das outras, e uma terceira posição em que a pressão da primeira abertura 52 é conectada à segunda abertura 54, dessa maneira usando a pressão do reservatório para suprir a pressão de BC. A válvula de relé 50 está mostrada como sendo polarizada através da mola 56 na primeira posição, e pilotável através da pressão de um piloto 58, dentro da segunda e da terceira posições. Um circuito de aplicar / liberar 60, que tem um par de válvulas solenoides 62 e 64, é acoplado ao piloto 58 para controlar a posição da válvula de relé 50. A primeira válvula solenoide 62 é disposta para pilotar a válvula de relé 50, dentro da terceira posição, usando a pressão do reservatório auxiliar (AR), de maneira que a pressão de ER é conectada à pressão de BC, para pressurizar o cilindro de freio para aplicar os freios, ou a segunda posição em que todas as aberturas estão isoladas. Notavelmente, AR, ER ou mesmo a pressão de BP podem ser usados para este propósito. A segunda válvula solenoide 64 é disposta para seletivamente escapar o piloto 58 da válvula de relé 50, e mover a válvula de relé 50 da terceira posição de volta para dentro da segunda posição, para isolar todas as aberturas e engarrafar o cilindro de freio, ou dentro da primeira posição de maneira que a pressão de BC é escapada, dessa maneira liberando os freios quando no modo de EP. Aplicar / liberar o circuito 60 desse modo pilota a válvula de relé 50 para seletivamente construir, manter ou escapar a pressão de BC, quando a sobreposição de ECP 10 está no modo EP.

[0012] Uma válvula de verificação 70, que pode ser acoplada entre a fonte de pressão AR e a fonte de pressão ER, permite o reservatório de emergência ser reabastecido pelo reservatório auxiliar, se a pressão de ER cair para abaixo da pressão de craqueamento da válvula 70 como estabelecido pela mola 72. Por exemplo, se houver quaisquer flutuações na pressão de BP, a válvula de controle pneumático 12 pode ser colocada em um estado de não carregamento.

[0013] O circuito de cortar dentro / cortar fora 30, a válvula de relé 50 e a válvula de verificação 70, podem ser fisicamente fornecidas dentro da válvula de liberação manual 24 da válvula de controle pneumático 12, para reduzir a pegada de sobreposição de ECP 10, embora deverá ser reconhecido, por aqueles versados na técnica, que os componentes deverão ser alojados do lado de fora da válvula de controle pneumático 12, e conectados para esse fim através de acoplamentos convencionais. Por exemplo, na FIGURAS 1 e 2, a sobreposição de ECP 10 é mostrada acoplada à válvula de controle pneumático 12, em que a válvula de controle pneumático 12 está tipicamente acoplada ao suporte para tubos e, desse modo, poderá ser fornecida em um módulo posicionado entre a válvula de controle 12 e o suporte para tubos. Alternativamente, a sobreposição de ECP 10 poderá ser implementada em um módulo posicionado entre a porção principal da válvula de controle 12 e a válvula de liberação 24.

Claims

1. Sobreposição pneumática eletronicamente controlada (10) por uma válvula de controle pneumático (12), que tem uma saída da pressão do cilindro de freio, caracterizada pelo fato de que compreende: a válvula de relé (50) que tem uma primeira abertura (42, 52) acoplada à uma fonte de pressão do reservatório, uma segunda abertura (44, 54) para fornecimento de uma de saída da pressão do cilindro de freio, e um escape (EX), em que a válvula de relé (50) é móvel, entre a primeira posição em que a segunda abertura (44, 54) é conectada ao escape (EX), uma segunda posição em que a primeira abertura (42, 52), a segunda abertura (44, 54), e o escape (EX) são isolados um do outro, e uma terceira posição em que a primeira abertura (42, 52) está conectada à segunda abertura (44, 54), de tal maneira que a fonte de pressão do reservatório fornece uma saída de pressão do cilindro de freio; uma válvula piloto (40) acoplada à válvula de relé (50), para receber a pressão de saída do cilindro de freio da segunda abertura (44, 54) da válvula de relé (50), em que a válvula piloto (40) é móvel para seletivamente acoplar a saída da pressão do cilindro de freio à pressão de saída do cilindro de freio da válvula de controle pneumático (12); uma válvula solenoide (32) que é móvel, em resposta a um sinal elétrico, para seletivamente conectar uma fonte de pressão da tubulação de freio para a válvula piloto (40); e um circuito de aplicar/liberar (60) que compreende um par de válvulas solenoides acopladas (62, 64) à um piloto de relé da válvula de relé (50), para seletivamente mover a válvula de relé (50) entre a primeira, segunda e terceira posições.

2. Sobreposição pneumática eletronicamente controlada (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma das válvulas solenoides (62, 64) pode seletivamente acoplar uma segunda fonte de pressão do reservatório, ao piloto de relé, e a outra válvula solenoide (32) pode seletivamente acoplar o piloto da relé a um escape (EX).

3. Sobreposição pneumática eletronicamente controlada (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que ainda compreende uma terceira válvula solenoide, que é móvel em resposta à um sinal elétrico, para seletivamente conectar uma fonte de pressão da tubulação de freio à um piloto da válvula piloto (40).

4. Sobreposição pneumática eletronicamente controlada (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a primeira fonte de pressão do reservatório compreende uma fonte de pressão do reservatório de emergência, a segunda fonte de pressão do reservatório compreende uma fonte de pressão do reservatório auxiliar, e a sobreposição pneumática eletronicamente controlada (10) ainda compreende uma válvula de verificação, posicionada entre a fonte de pressão do reservatório auxiliar e a fonte de pressão do reservatório de emergência.

5. Sobreposição pneumática eletronicamente controlada (10) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a válvula de verificação vai abrir para possibilitar a pressão fluir, da fonte de pressão do reservatório auxiliar para a fonte de pressão do reservatório de emergência, quando a pressão da fonte do reservatório de emergência tem uma quantidade de pressão predeterminada, menor do que a fonte de pressão do reservatório auxiliar.

6. Método de fornecer freios pneumáticos eletronicamente controlados, em um sistema de freios pneumáticos convencional, que tem uma pressão de saída do cilindro de freio, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de operar uma válvula de relé (50), que tem uma primeira abertura (42, 52) acoplada à uma fonte de pressão do reservatório, uma segunda abertura (44, 54) para fornecer uma saída da pressão do cilindro de freio, e um escape (EX), em que a válvula de relé (50) é móvel entre a primeira posição, em que a segunda abertura (44, 54) é conectada ao escape (EX), uma segunda posição em que a primeira abertura (42, 52), a segunda abertura (44, 54) e o escape (EX) são isolados uns dos outros, e uma terceira posição em que a primeira abertura (42, 52) é conectada à segunda abertura (44, 54), de tal maneira que a fonte de pressão do reservatório fornece a saída da pressão do cilindro de freio, em que operar a válvula de relé (50) compreende usar um circuito de aplicar / liberar (60) acoplado à um piloto de relé da válvula de relé (50), para seletivamente mover a válvula de relé (50) entre a primeira, a segunda e as terceira posições, através da operação de um par de válvulas solenoides, para seletivamente acoplar o piloto de relé a uma segunda fonte de pressão do reservatório, ou a um escape (EX), acoplar a segunda abertura (44, 54) da válvula de relé (50) à saída de pressão do cilindro de freio, usando uma válvula piloto (40) que é móvel, em resposta à pressão em um piloto, entre a primeira posição, em que a segunda abertura (44, 54) da válvula de relé (50) é acoplada à saída da pressão do cilindro de freio, e uma segunda posição em que a segunda abertura (44, 54) da válvula de relé (50) está isolada da saída da pressão do cilindro de freio, em que o acoplamento da segunda abertura (44, 54) da válvula de relé (50) à saída da pressão do cilindro de freio, compreende pilotar a válvula piloto (40) com uma válvula solenoide (32), que pode seletivamente acoplar uma fonte de pressão para o piloto da válvula piloto (40).

7. Método da reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma etapa de fornecimento de uma válvula de verificação, entre a primeira fonte de pressão do reservatório e a segunda fonte de pressão do reservatório, se a primeira fonte de pressão do reservatório é uma fonte de pressão do reservatório de emergência, e a segunda fonte de pressão do reservatório é em uma fonte de pressão do reservatório auxiliar.