CN1007609B - 带提供加速制动作用的应急活塞的列车制动控制阀 - Google Patents

Abstract

一种具有应急活塞滑阀的列车制动控制阀装置，当确定了制动管路工作压降时，根据应急活塞的初始动作，提供制动管路连续的、周期性的、局部的压降，为了使制动管路压降的气流沿列车迅速传递，从而提供列车制动一个加速作用，根据制动管路工作压降，同时由于速动腔的“呼吸”作用而获得加速作用的效果，速动腔与应急活塞滑阀相结合，使应急活塞稳定在初始运动状态，以便防止应急活塞相对于应急位置的进一步运动。

Description

按美国铁路协会批准的标准，由西屋空气制动公司制造的ABDW列车制动控制阀包括一个超加速作用的阀，它被安装在阀的应急活塞上，当工作制动起作用时，由应急活塞产生的速动腔“呼吸”压力使加速作用的阀件动作，为使应急活塞稳定，防止不希望的应急操作，速动腔的“呼吸”是必要的。利用速动腔“呼吸”压力控制起加速作用的阀，当工作制动起作用时它依次以循环方式控制制动管路内产生一局部的迅速工作压降，从而在列车的每节车厢提供列车串联制动管路一压降。

我们知道加速作用阀的操作取决于应急活塞相对某一位置的运动，在这个位置活塞一侧的速动腔压力排入大气，并且产生一个与作用在活塞另一侧的制动管路工作压降相对应的压降，防止应急活塞相对应急位置的进一步运动。

我们还知道这个应急活塞包括一个滑阀，通过滑阀建立速动腔压力的排出或吸收的联系。除提供速动腔的“呼吸”作用之外，应急活塞滑阀还能操纵排气阀以便获得速动应急。人们知道滑阀的造价比其它类型阀造价稍许昂贵一些，但其主要的优点是许多阀的控制作用可由一相对小的阀装置完成。

本发明的目的是提供一种简化了的列车制动控制阀装置，其加速作用阀的作用由应急活塞滑阀来完成。

本发明的另一目的是取消标准ABDW列车制动控制阀装置的加速作用阀件，以便减少成本和重量。

简单地说，上述目的完成依赖于对现有AB/D型列车制动控制 阀应急部件的改进，其改进是这样完成的：当应急活塞产生正常的“呼吸”动作时，应急活塞滑阀通过其表面上的槽与滑阀座的附加通道接通。应急活塞的“呼吸”动作是对活塞向某一位置运动的响应，在此位置，活塞一侧的速动腔压力迅速排入大气，从而它防止了作用在活塞另一侧的制动管路工作压降产生一足够大的压差使活塞进入应急位置，因此在工作制动起作用时，能保持应急活塞稳定，以便防止不希望的应急。

当滑阀座的附加通道与上述滑阀上的槽连通时，列车每节车厢的制动管路压力产生一局部的排出，使列车串联制动管路产生一压降，以此加速制动管路内的压降沿列车的传递。

用本发明的应急活塞滑阀来完成上述的作用，可以取消目前用于ABDW型列车制动控制阀上的单个的加速作用阀件，它的作用由应急活塞来完成。本发明主要是对它的改进，据此可达到减重和降低成本的目的。

本发明同美国专利4，536，040号的发明相比，该专利公开的内容包括，一种用于铁路列车的每节车厢上，具有与邻接的车厢相连的制动管路的控制阀装置，它根据预选的传入制动管路的工作压降和应急压降来操作，进而使工作或应急制动之一起作用，所说的控制阀装置包括：

一个内部中空的壳体;

在所说的中空部分装一应急活塞，所说的应急活塞的相应侧有第一和第二压力腔，所说的第一和第二腔受所说的制动管路的压降控制;

一个第一节流口，通过此口所说的第二腔与所说的制动管路连通;

由所说的应急活塞驱动的滑阀装置;

本发明改进之处在于;

其中所说的滑阀装置包括：

一个滑阀座;

第一、二、三通道，每个通道一端的口均在滑阀座的表面上，所说的第一、二通道的另一端的口通大气，所说的第三通道的另一端的口与所说的制动管路连通;

一个装在所说的活塞的槽内的滑阀，它随着所说的活塞向所说的一方向运动，所说的滑阀有与所说的滑阀座表面相靠合的表面，所说的槽受所说的第二腔的气体压力控制;

一个在所说的滑阀上的第四通道，其一端的口对着所说的槽，另一端的口在所说的滑阀的所说的表面上;

一个在所说的滑阀表面上的长槽，当所说的应急活塞向所说的一方向运动时，所说的第四通道与第一通道连通，所说的槽使所说的第二、三通道的压力连通;

当所说的应急活塞向所说的一方向运动通过第一运动行程时，在所说的槽使所说的第二、三通道的压力连通之前，所说的第四通道与所说的第一通道相连通。

结合附图，本发明的目的及其附带的优点可以从如下更详细地说明中了解清楚。

图1为传统的AB/D型列车制动控制阀装置的应急活塞处于断开位置的局部视图，在此根据本发明改进了滑阀及滑阀座。

图2为应急活塞的局部放大视图，它示出本发明的滑阀及滑阀座位于初始的工作“呼吸”位置。

图3为应急活塞的局部放大视图，它示出本发明的滑阀及滑阀座位于加速作用的中间区段。

图4为应急活塞的局部放大视图，它示出本发明的滑阀及滑阀座位于加速作用的断开区段。

图5为应急活塞的局部放大视图，它示出本发明的滑阀及滑阀座 位于应急位置。

参照附图1，结合传统的列车制动控制阀装置，例如，由西屋空气制动公司制造的AB/D列车制动控制阀的应急部份1加以叙述。应急活塞2上装配一个滑阀3，滑阀3上的平面4与滑阀衬套5上的相应的座接触，活塞2上的膜片6由阀体固定，膜片6的一侧为腔7，压缩空气通过一条与列车串联制动管路（图中未示出）相连的制动分路8进入腔7，另一侧为腔9，它向速动腔（图中未示出）提供压缩空气。速动腔的压力增加是由制动分路8中的压力通过节流口10、腔9和通路8a实现的，因此当制动管路内压力增加时，腔7内的压力大于腔9内的压力，由作用在活塞面积上的压力差建立的有效作用力使活塞位于并保持在较低的释放位置，直到制动管路内产生压降。这个释放位置取决于应急活塞末端11与一个由弹簧加载的柱阀12的接触，柱阀12提供公知的应急释放作用，它不属于本发明。

根据本发明，应急活塞滑阀3装在应急活塞的槽13内，以便随着活塞轴向运动，滑阀3和活塞2之间的弹簧14使滑阀平面4与衬套5上的滑阀座的平面靠合，并使它们靠合的表面之间产生足够大的压力，以此使滑阀上的通道与衬套之间产生压力密封。

衬套5上有四条通道15、16、17和18，滑阀3上有两条通道19、20，另外滑阀3上的平面4上还开槽21、活塞2上的通道22使腔9中的速动腔空气进入槽13，由此速动腔空气再经通道19和20进入滑阀3和滑阀座的交界处。通道20由滑阀3端部的槽形成，此槽与槽13毗连。通道15包括一个速动腔通气节流口23、通道16包括一个起加速作用的节流口24，而后者的尺寸比前者小，其作用将在后面叙述。通道15和16在阀体内与接通大气 的通道25连通，通道17与分路8连通，而通道18与辅助阀（图中未示出）相连，辅助阀产生并传递列车制动的紧急操作。

图1所示的释放位置为滑阀3和滑阀座交界处的通道19的口位于通道15和16中间，因此滑阀3切断了这些通道之间的气压传递。相类似地，滑阀3上的槽21盖住衬套5上通道17的口，这样滑阀3和滑阀座交界处切断通道17与相邻的通道16或18之间的气压传递。在滑阀3端部开的通道20也从通道18被移开，从而切断经通道18来自前面提到的辅助阀的气压传递。

当予选的工作压降传到列车串联制动管路时，众所周知，AB/D控制阀装置的辅助阀（图中未示出）产生辅助制动，同时通过分路8在腔7内测量出制动管路的压降，由于节流口10的作用使速动腔在腔9中的压降与腔7内的压降不同，在活塞2上产生压差使应急活塞向上靠近应急位置。

如图2所示，在滑阀3表面的槽21对准通道16之前，滑阀通道19开始对准通道15，因此与腔9和槽13相连的速动腔压力通过通道19、15、节流口23和通道25排入大气。由于活塞2的第一运动行程，作用在腔9的速动腔压降不足以平衡腔7的制动管路压降，在此情况下，应急活塞2将继续向上运动。

如图3所示，滑阀3的槽21逐渐对准通道16，与此同时，滑阀通道19进一步对准通道15、于是分路8内的制动管路压力通过通道17、槽21、通道16、节流口24和通道25排入大气，因此使局部制动管路的压降补充列车串联制动管路压降，进而加速了列车制动。活塞滑阀从图2所示的位置到图3中的位置的运动构成第二运动行程，在此行程中制动管路的局部压降从零增加到最大值，其值 由节流口24的尺寸所决定。这时滑阀通道19与衬套5上的通道15几乎完全在一条直线上，在此位置，作用在腔9的速动腔压降由节流口23的尺寸所决定。还有，在活塞2这个位置，滑阀的槽21建立通道16和17之间传递的最大流量，以便节流口24确定作用在腔7的制动管路最大压降。我们必须注意到节流口23比节流口24大，它们的相关尺寸以及各通道口的尺寸的选择，以便使滑阀在任何位置时，速动腔的压力排入到大气的量大于局部的制动管路的压力排入到大气的量。因此我们可知道在图3所示的位置，作用在腔9的速动腔压降将大于作用在腔7的制动管路压降，结果限定了列车串联制动管路的压降。在这种情况下，活塞2上的压力差将反向作用，使应急活塞回到初始的释放位置。因此补充串联制动管路压降的制动管路的局部压降不会导致随着在列车串联制动管路压降的终止以后维持制动管路连续减压的局部作用。

当工作制动在相当宽的范围变化时，通常会出现制动管路的压降，这个压降取决于列车的长度，给定的列车车厢的位置和制动管路内存在的损耗。工作压降的范围由活塞2的上移幅度和通道15和19之间相应开度的尺寸所决定，它们依次控制速动腔的瞬间压降，使其与给定的制动管路压降相匹配。

如果制动管路压降超过正常工作压降，不论是否达到应急压降，活塞2都将向上运动到图4所示的位置。这个位置，最大的瞬间速动腔压降通过通道19和15产生及受节流口23所控制，但分路8与通道16由滑阀3和滑阀座的交界处所切断，因此制动管路的局部压降不再发生。活塞滑阀在图3和图4所示的位置之间的运动构成第三运动行程，在这一行程中，制动管路的局部压降从最大值减小到零。 在此断开位置，制动管路的局部压降被限定，以保证局部加速工作操纵作用不影响滑阀朝应急位置的运动，因此保持了AB/D型控制阀装置的正常工作的稳定性。

如图5所示，当列车串联制动管路压降大于从腔9经节流口23传到速动腔的最大压降时，滑阀在活塞2的应急位置被接通，活塞2在图4和图5所示的位置之间运动为活塞2的第四运动行程。在图5中的应急位置，滑阀3的通道19与通道15完全断开，限定速动腔“呼吸”，同时速动腔的压力通过槽13和通道20进入通道18，控制应急作用的辅助阀，从而产生应急制动的作用。

Claims (11)

1、一种用于铁路列车的每节车厢上，具有与邻接的车厢相连的制动管路的控制阀装置，它根据预选的传入制动管路的工作压降和应急压降来操作，进而使工作或应急制动之一起作用，所说的控制阀装置包括：

一个内部中空的壳体；

在所说的中空部分装一应急活塞，所说的应急活塞的相应侧有第一和第二压力腔，所说的第一和第二腔受所说的制动管路的压降控制；

一个第一节流口，通过此口所说的第二腔与所说的制动管路连通；

由所说的应急活塞驱动的滑阀装置；

其特征在于，

其中所说的滑阀装置包括：

一个滑阀座；

第一、二、三通道，每个通道一端的口均在滑阀座的表面上，所说的第一、二通道的另一端的口通大气，所说的第三通道的另一端的口与所说的制动管路连通；

一个装在所说的活塞的槽内的滑阀，它随着所说的活塞向所说的一方向运动，所说的滑阀有与所说的滑阀座表面相靠合的表面，所说的槽受所说的第二腔的气体压力控制；

一个在所说的滑阀上的第四通道，其一端的口对着所说的槽，另一端的口在所说的滑阀的所说的表面上；

一个在所说的滑阀表面上的长槽，当所说的应急活塞向所说的一方向运动时，所说的第四通道与第一通道连通，所说的槽使所说的第二、三通道的压力连通；

当所说的应急活塞向所说的一方向运动通过第一运动行程时，在所说的槽使所说的第二、三通道的压力连通之前，所说的第四通道与所说的第一通道相连通。

2、根据权利要求1所述的控制阀装置，其特征在于，它包括：

一个第二节流口，在所说的第二腔内的压力作用下，通过该节流口排出所说的气体，由此提供所说的压降;

一个第三节流口，所说的制动管路气体的压力通过该节流口排出，以提供所说的制动管路气体的进一步压降，且所说的第二节流口比所说的第三节流口大。

3、根据权利要求2所述的控制阀装置，其特征在于，当所说的应急活塞向所说的一方向运动时，通过所说第三节流口排出的制动管路的压力所引起的所说的制动管路气体产生进一步压降的变化，最初从零增加到由所说的第三节流口确定的最大值，其后减小到零。

4、根据权利要求1所述的控制阀装置，其特征在于，所说的第一和第二通道之间的尺寸小于所说的第四通道与所说的槽之间的尺寸。

5、根据权利要求4所述的控制阀装置，其特征在于，当所说的应急活塞向所说的一方向运动通过所说的第一运动行程进入第二运动行程时，所说的槽与所说的第二和第三通道之间气体的压降值在零与最大值之间变化，而第一与第四通道的压力连通。

6、根据权利要求5所述的控制阀装置，其特征在于，当所说的应急活塞向所说的一方向运动通过所说的第二运动行程进入第三运动行程时，所说的槽至少与所说的第二和第三通道之一断开，而所说的第四通道保持与第一通道连通。

7、根据权利要求6所述的控制阀装置，其特征在于，所说的至少第二和第三通道之一是第三通道，当通过所说的第三运动行程时，其内的的压力气体压降从所说的最大值减小到零。

8、根据权利要求7所述的控制阀装置，其特征在于，所说的槽的长度方向的尺寸的最大值小于所说的第二和第三通道之间尺寸的最大值。

9、根据权利要求5所述的控制阀装置，其特征在于，它还包括：

在所说的第一通道上设有第二节流口，通过第一通道所说的第二腔的气体压力排入大气，由此提供所说的气体压降;

在所说的第二通道上设有第三节流口，通过第二通道所说的制动管路气体的压力排入大气，由此提供所说的制动管路的气体产生进一步的压降，所说的第二节流口大于第三节流口。

10、根据权利要求6所述的控制阀装置，其特征在于，它还包括：

所说的滑阀上设有第五通道，其一端的口对着所说的槽，另一端的口在所说的滑阀表面上;

第六通道一侧的开口靠着所说的滑阀座的表面，所说的第五和第六通道相连通，当所说的应急活塞向所说的一方向运动通过所说的第三运动行程进入所说的第四运动行程时，所说的槽切断所说的第二和第三通道之间的连通及所说的第一和第四通道之间的连通。

11、根据权利要求10所述的控制阀装置，其特征在于，所说的应急活塞运动到所说的第四运动行程，仅仅取决于传入所说的制动管路气体的应急压降。