CN101875356B - 铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构 - Google Patents
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Abstract
一种铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构。它包括气源供给装置、气液增压装置和液压控制装置，其中，气液增压装置中的气液增压泵的气体腔通过风源开关与气源供给装置相连；气液增压泵的液体腔进口通过进液单向阀与液压油箱相连；气液增压泵的液体腔出口通过出液单向阀后分为两路，一路通过溢流阀与液压油箱相连，另一路通过液压输送管路接入液压控制装置中，液压控制装置中的液压输送管路通过三位四通换向阀接入与多级油缸相连的液控单向阀的输入口。本发明通过压缩空气驱动液压增压泵，再通过液压增压泵提供车厢的倾翻力，这样在不需增加多大改造成本的条件下就可显著降低整个倾翻控制机构的体积和自重，在同样轴重的情况下提供更大的倾翻力。
Description
技术领域
本发明涉及铁路自翻车倾翻驱动系统，具体地指一种铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构。
技术背景
目前，我国铁路自翻车一直采用外接压缩空气驱动倾翻气缸，通过倾翻气缸的活塞伸缩推动车厢倾翻，并依靠车厢的自重和控制气缸的排气实现车厢倾翻后的回复。由于压缩空气的工作压力一般为0.4～1MPa，使得推动车厢倾翻的倾翻气缸的缸径必须大于700mm，导致其体积庞大笨重。
随着科学技术的发展，液压技术水平的提高，采用液压技术取代气动技术日益增多。总的来说，气动技术与液压技术各有千秋，气动元件和其管路对密封的要求较低，对环境的污染较小，但由于空气的可压缩比大，常用压缩空气的工作压力低于1MPa，造成气动装置的气缸缸径和自重较大。而液压系统中液体的工作压力可达32MPa，一般特种车辆上的液压传动压力可达12.5～21Mpa，在同样的负载下，液压缸缸径仅为气动缸缸径的1/8～1/5，液压缸的体积和自重都比气缸有明显的减小，但其驱动元件和管路对密封的要求很高，导致其制造成本明显增大。如何在尽量少增加成本的基础上降低车厢倾翻机构的自重和体积，是本领域技术人员一直在努力探索的难题。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种能够有效降低体积和自重、且成本低廉的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构。
为实现此目的，本发明所设计的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，包括一套气源供给装置、一套气液增压装置和至少一套液压控制装置，其中：
所述气液增压装置具有气液增压泵、风源开关、溢流阀和液压油箱，所述气液增压泵的气体腔通过风源开关与所述气源供给装置相连；所述气液增压泵的液体腔进口通过进液单向阀与液压油箱相连；所述气液增压泵的液体腔出口通过出液单向阀后分为两路，一路通过溢流阀与液压油箱相连，另一路通过液压输送管路接入所述液压控制装置中；
所述液压控制装置具有三位四通换向阀、液控单向阀和多级液压缸，所述液压输送管路与三位四通换向阀的进液口相连，所述三位四通换向阀的一个出液口通过液压执行管路与液控单向阀的输入口相连，所述三位四通换向阀的另一个出液口通过控制管路与液控单向阀的控制口相连，所述三位四通换向阀的回液口与液压油箱相连，所述液控单向阀的输出口与多级液压缸相连。
进一步地，所述三位四通换向阀的一个出液口先通过分流集流阀与两股设有节流阀的液压执行管路相连，两股液压执行管路再分别与两个液控单向阀的输入口相连，两个液控单向阀的输出口则分别与两个多级液压缸相连。
再进一步地，所述液压控制装置设置有两套，每套液压控制装置的三位四通换向阀的进液口均通过液压输送管路、出液单向阀与气液增压泵的液体腔出口相连。
更进一步地，所述气源供给装置与风源开关之间依次设置有截止阀和气源调节装置。
本发明的优点在于：所设计的倾翻控制机构将气动技术与液压技术有机地结合为一体，通过压缩空气驱动液压增压泵，再通过液压增压泵提供车厢的倾翻力，这样在不需增加多大改造成本的条件下就可显著降低整个倾翻控制机构的体积和自重，在同样轴重的情况下提供更大的倾翻力。
附图说明
附图为一种铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构的结构示意图。
图中：气源供给装置1，压缩空气管路2，截止阀3，气源调节装置4，风源开关5，气液增压泵6，压力表7，溢流阀8，液压过滤器9，液压油箱10，液压输送管路11，三位四通换向阀12，分流集流阀13，节流阀14，液控单向阀15，液压软管16，多级液压缸17，控制管路18，连接点19，进液单向阀20，出液单向阀21，气液增压装置22，液压控制装置23，液压执行管路24。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图中所示的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，包括一套气源供给装置1、一套气液增压装置22和两套液压控制装置23。所述气液增压装置22具有截止阀3、气源调节装置4、风源开关5、气液增压泵6、压力表7、溢流阀8、液压过滤器9、液压油箱10、进液单向阀20和出液单向阀21。气源供给装置1通过压缩空气管路2、截止阀3与气源调节装置4的进口相连，气源调节装置4的出口通过风源开关5与气液增压泵6的气体腔相连。风源开关5为二位二通手动阀。气液增压泵6的液体腔进口通过进液单向阀20与液压过滤器9相连后接入液压油箱10。气液增压泵6的液体腔出口通过出液单向阀21后分为两路，一路通过溢流阀8与液压油箱10相连，另一路通过液压输送管路11分别接入两套液压控制装置23中。
每套液压控制装置23具有三位四通换向阀12、分流集流阀13、节流阀14、液控单向阀15、多级液压缸17、控制管路18、液压执行管路24和液压软管16。其中，上述液压输送管路11与三位四通换向阀12的进液口P相连，三位四通换向阀12的一个出液口A先通过分流集流阀13与两股设有节流阀14的液压执行管路24相连，分流集流阀13可保证两股液压执行管路24内的高压液压介质流量相等，两股液压执行管路24再分别与两个液控单向阀15的输入口相连，两个液控单向阀15的输出口则分别与两个多级液压缸17相连。三位四通换向阀12的另一个出液口B通过控制管路18与液控单向阀15的控制口相连，三位四通换向阀12的回液口O与液压油箱10相连。在出液单向阀21之后、溢流阀8的管路与液压输送管路11相交的连接点19处设置设有压力表7，可方便操作人员对气液增压泵6提供的油压进行监测。
以上所有部件的具体结构和功能均是本领域技术人员公知的，于此不多赘述。
本发明的具体操作方法如下：
需要自翻车倾翻时，打开截止阀3，使气源供给装置1中的压缩空气通过压缩空气管路2进入气源调节装置4，进行过滤、除水份和加油份的处理。打开风源开关5，使得处理后的压缩空气进入气液增压泵6的气体腔，气压推动气液增压泵6的柱塞运动，使得气体腔的容积增大，液体腔的容积减小，液压介质增压成高压液压介质后排出液体腔，气液增压泵6通过其内的气控换向阀能实现连续的动作，不断从液压油箱10内吸入液压介质并将其加压成高压液压介质，高压液压介质顶开出液单向阀21的阀芯后，通过液压输送管路11进入两套液压控制装置23。手动操作每套液压控制装置23中可无级调节的三位四通换向阀12，使其进液口P和一个出液口A导通，高压液压介质经过三位四通换向阀12进入分流集流阀13，高压液压介质经过分流集流阀13后形成流量相等的两股液路，每股液路中的高压液压介质经过节流阀14后进入液控单向阀15，高压液压介质顶开液控单向阀15的阀芯后进入多级液压缸17，通过多级液压缸17推动车厢倾翻。
当需要车厢复位时，通过手动控制可无级调节的三位四通换向阀12，使其回液口O与一个出液口A接通，进液口P与另一个出液口B接通，这样高压液压介质通过与另一个出液口B连接的控制管路18，进入液控单向阀15的控制口，高压液压介质顶开液控单向阀15中的阀芯，使得多级液压缸17内的高压液压介质流回液压执行管路24，因为回液口O和一个进液口A接通，所以高压液压介质流回与回液口O连接的液压油箱10。这样，多级液压缸17的柱塞可无级调速逐渐回缩。通过节流阀14减缓和调节多级液压缸17的回缩速度，可控制车厢的落下速度，直至回到原位。
Claims (8)
1.一种铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，包括一套气源供给装置(1)、一套气液增压装置(22)和至少一套液压控制装置(23)，其特征在于：
所述气液增压装置(22)具有气液增压泵(6)、风源开关(5)、溢流阀(8)和液压油箱(10)，所述气液增压泵(6)的气体腔通过风源开关(5)与所述气源供给装置(1)相连；所述气液增压泵(6)的液体腔进口通过进液单向阀(20)与液压油箱(10)相连；所述气液增压泵(6)的液体腔出口通过出液单向阀(21)后分为两路，一路通过溢流阀(8)与液压油箱(10)相连，另一路通过液压输送管路(11)接入所述液压控制装置(23)中；
所述液压控制装置(23)具有三位四通换向阀(12)、液控单向阀(15)和多级液压缸(17)，所述液压输送管路(11)与三位四通换向阀(12)的进液口(P)相连，所述三位四通换向阀(12)的一个出液口(A)通过液压执行管路(24)与液控单向阀(15)的输入口相连，所述三位四通换向阀(12)的另一个出液口(B)通过控制管路(18)与液控单向阀(15)的控制口相连，所述三位四通换向阀(12)的回液口(O)与液压油箱(10)相连，所述液控单向阀(15)的输出口与多级液压缸(17)相连。
2.根据权利要求1所述的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，其特征在于：所述三位四通换向阀(12)的一个出液口(A)先通过分流集流阀(13)与两股设有节流阀(14)的液压执行管路(24)相连，两股液压执行管路(24)再分别与两个液控单向阀(15)的输入口相连，两个液控单向阀(15)的输出口则分别与两个多级液压缸(17)相连。
3.根据权利要求1或2所述的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，其特征在于：所述液压控制装置(23)设置有两套，每套液压控制装置(23)的三位四通换向阀(12)的进液口(P)均通过液压输送管路(11)、出液单向阀(21)与气液增压泵(6)的液体腔出口相连。
4.根据权利要求1或2所述的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，其特征在于：所述气源供给装置(1)与风源开关(5)之间依次设置有截止阀(3)和气源调节装置(4)。
5.根据权利要求3所述的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，其特征在于：所述气源供给装置(1)与风源开关(5)之间依次设置有截止阀(3)和气源调节装置(4)。
6.根据权利要求1或2所述的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，其特征在于：所述液压输送管路(11)设置有压力表(7)。
7.根据权利要求1或2所述的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，其特征在于：所述进液单向阀(20)与液压油箱(10)之间设置有液压过滤器(9)。
8.根据权利要求1或2所述的铁路自翻车气液增压型倾翻控制机构，其特征在于：所述风源开关(5)为二位二通手动阀。
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