CN103477089B - 歧管接合密封件 - Google Patents

Abstract

一种用于轨道车辆的刹车系统的气动歧管包括第一歧管部件和第二歧管部件，每个歧管部件上具有一个内表面和多个贯穿其中的端口和通道，以及用于在第一歧管部件和第二歧管部件之间形成密封配合的歧管接合密封件。该歧管接合密封件可拆卸地安装在一个或两个歧管部件的表面上设置的凹槽内。该歧管接合密封件包括具有贯穿的开口的座体，以及沿环形开口的轴向在座体的相对表面上设置的各自沟槽内放置的两个密封元件。

Description

歧管接合密封件

技术领域

本发明大体上涉及轨道车辆的刹车系统的气动歧管，并且更具体涉及用于密封轨道车辆的气动歧管的一个或多个通道的接合密封件。

背景技术

大部分轨道车辆，比如轨道汽车和铁路机车，装配有一些形式的气动刹车系统，一般指空气刹车系统。这样的系统利用来自机载压缩机的压缩空气为轨道车辆的车轮提供制动功率。各种尺寸和构造的空气刹车系统可适用于多种轨道车辆，包括铁路机车、货车和客车。通常，空气以压缩状态储存在储气罐中。很多制动管路将压缩空气传送至一个或多个气动阀，气动阀依次控制一个或多个制动缸的空气压力。通过增大或减小制动缸中的压力，刹车系统分别脱离或啮合。

现代空气刹车系统也包括用于引导多个气动组件之间的压缩空气的气动歧管。气动歧管通常包括两块或多块其各自内表面上具有多个端口或通道的板。每块板上的端口和通道的尺寸使得它们与其相邻的板上的端口和通道相对应。相连的板上的端口和通道形成将压缩空气输送到各种气动装置的气动通路。来自气动源的压缩空气被接收到歧管内部并通过多个端口和通道输送至其他气动回路、连接器和装置。两个或多个歧管板形成一个歧管部件。多个歧管部件可以连接而形成一个单个歧管。多个歧管部件通常通过它们的侧缘连接。

歧管板和/或歧管部件之间的气密连接是利用粘合剂或垫圈实现的。由于一旦歧管安装在轨道车辆上维修密封件的难度增加，相连的歧管零件之间一般不采用简单的气封。粘合剂是为了填充板和/或部件之间的空隙并在其间形成气密连接。某块板的内表面上可设置多个定位销，以与其相对应板的内表面上设置的多个定位孔配合。同样地，相连的歧管部件上可以设置定位销和定位孔以连接相应的端口或通道。歧管板和/或部件可以进一步通过紧固方法固定，如螺栓。这样设计的歧管的普遍问题是粘合剂有时堵塞了歧管内的端口和通道，并因此造成压力的减小。在一些情况下，粘合剂可能完全堵塞一个或多个端口或通道，导致空气刹车系统的非正常运行。

为了克服这种缺陷，一些歧管在两个歧管板之间设有一个中心板。中心板加大了歧管板之间的间隔距离并减小了用于粘合板的粘合剂堵塞歧管的端口和通道的可能性。同样地，两个相连歧管部件之间可以设置中心板。板和/或部件之间的间隔提高了歧管的容积并通常需要增大压力以维持刹车效率。

其他的歧管设计可能包括在两个或多个相连歧管板和/或部件的顶部设置跨板。跨板包括一个或多个与歧管上的端口或通道相对应的气动通路。典型的跨板需要压缩空气从弯曲的通路穿过，这不可避免地导致歧管内工作压力的减小。另外，由于跨板设置在歧管的顶部，它增加了歧管的尺寸和复杂性。跨板的增加导致生产和/或安装气动歧管的成本提高。

发明内容

鉴于前面所述，需要一种消除通常与现有的歧管设计相关问题的气动歧管，并提供一种在端口和通道之间具有气密连接的歧管。另一种需求在于提供一种对端口和通道之间的气流没有限制并且容易进行日常维护的歧管。

正如在本文中详细描述的，公开了一种轨道车辆的气动歧管，其在多个端口和通道之间具有气密连接，同时对端口和通道之间的气流没有限制并且容易进行日常维护。根据一个实施例，轨道车辆的刹车系统的歧管可包括第一歧管部件，其上具有第一表面和多个贯穿其中的流体通道，以及第二歧管部件，其上具有第二表面和多个贯穿其中的流体通道，第一歧管的第一表面和第二歧管的第二表面对齐，使得第一歧管部件的多个流体通道与第二歧管部件的多个流体通道流体连接。可以在第一歧管部件和第二歧管部件中的至少一个上形成凹槽，凹槽贯穿第一歧管部件和第二歧管部件中的至少一个的宽度的至少一部分。歧管可以进一步包括歧管接合密封件，用于在第一歧管部件的第一表面和第二歧管部件的第二表面之间形成密封，使得第一歧管部件和第二歧管部件之间贯穿的流体通道之间形成充分的气密流体连接。

歧管接合密封件可以包括插入凹槽的座体，并可以包括贯穿座体的开口，使得流体可以通过开口从第一歧管部件和第二歧管部件之间通过。歧管接合密封件可以进一步包括紧靠第一歧管部件和第二歧管部件的密封元件，使得流体通道之间形成充分的气密流体连接。

密封元件可以至少部分容纳在座体上开口周围的相对表面上设置的各自的沟槽内。座体上可以设置至少一个孔，用于将歧管接合密封件紧固到歧管上。歧管接合密封件可以通过至少一个与该孔适配的紧固元件固定在歧管上。歧管接合密封件可以在其外表面上具有一个或多个倒角部。

在另一个实施例中，歧管接合密封件可以包括具有贯穿的开口的座体、至少一个密封元件和至少一个沟槽，该沟槽设置在比如座体上的开口周围的相对表面上，用于保持密封元件。座体可以适配地插入轨道车辆的刹车系统的歧管上设置的凹槽内，使得至少一个密封元件在贯穿歧管的流体通道之间形成充分的气密流体连接。沟槽可以包括在轴向上自座体的内部至座体的外部变窄的凹槽。座体内可以设置至少一个孔，用于将歧管接合密封件紧固在歧管上。

座体上可以在平直段的对面设置弧形段。弧形段的尺寸可以使其可拆卸地容置在歧管上设置的凹槽内，凹槽的形状与弧形段适配。当歧管接合密封件插入凹槽内时，平直段可以与歧管的外表面对齐。歧管接合密封件可以通过安装板紧固在歧管上。

根据另一个实施例，可以提供一种加工轨道车辆的刹车系统的歧管的方法，这种方法可以包括步骤：准备其上具有第一表面和多个贯穿的流体通道的第一歧管部件；准备具有第二表面和多个贯穿的流体通道的第二歧管部件，第一歧管的第一表面和第二歧管的第二表面对齐，使得第一歧管部件的多个流体通道与第二歧管部件的多个流体通道流体连接；以及准备在第一歧管部件与第二歧管部件中的至少一个上形成的凹槽。凹槽可以贯穿第一歧管部件和第二歧管部件中的至少一个的宽度的至少一部分。本方法可以进一步包括将歧管接合密封件插入凹槽的步骤，歧管接合密封件用于在第一歧管部件的第一表面和第二歧管部件的第二表面之间形成密封，使得流体通道之间形成充分的气密流体连接。本方法还可以进一步包括将歧管接合密封件紧固在歧管上的步骤。

歧管接合密封件可以包括插入凹槽的座体和贯穿座体的开口，使得来自第一歧管部件的空气经过开口进入第二歧管部件。进一步，歧管接合密封件可以包括容纳第一歧管部件和第二歧管部件的内表面的密封元件，使得密封元件在第一歧管部件和第二歧管部件之间贯穿的流体通道之间形成充分的气密流体连接。密封元件可以至少部分容纳在座体上的开口周围相对的表面上设置的各自的沟槽内。歧管接合密封件座体内可以包括至少一个孔，用于通过至少一个与孔适配的紧固元件将歧管接合密封件紧固在歧管上。歧管接合密封件可以在其外表面上具有一个或多个倒角部。

本发明的进一步细节和优点将在随后的与附图结合阅读的具体说明中变得清晰。

附图说明

图1是现有技术中具有安装于相邻的歧管板之间的跨板的歧管的透视图。

图2是图1中示出的跨板的透视图。

图3是歧管接合密封件的一个实施例的正视图。

图4是沿图3中A-A线的剖视图。

图5是安装于歧管上的图3中的歧管接合密封件的透视图。

图6是图5示出的组件的爆炸透视图。

图7是歧管接合密封件的另一个实施例的透视图。

图8是安装于歧管上的图7中的歧管接合密封件透视图。

图9是根据一个例示性实施例安装歧管接合密封件的步骤流程图。

具体实施方式

为了以下说明的目的，空间结构术语，正如所用到的，应该与涉及的实施例有关，正如其相应的附图中的结构或在以下具体说明中描述的。但是，应理解的是，以下描述的实施例可以采用多种替代的变化和构造。还应理解的是，在附图中显示和本文描述的具体的组件、装置和特征仅仅是例示性的，而不应认为是限制。

关于附图，其中相同的参考标记表示所有几个视图的相同的部分，示出歧管接合密封件的一个实施例并通常在之后进行使用说明，用于密封轨道车辆的刹车系统的气动歧管的一个或多个通道。

参照图1，现有技术的歧管10包括多个歧管部件20，通过歧管部件20的相邻边缘连接。每个歧管部件20包括多个通道30。多个气动装置40，如阀门、电磁阀、制动管路和气动联轴器，适配安装在歧管10上。通道30在歧管10和一个或多个气动装置40之间提供流体连接。

进一步如图1所示，每个歧管部件20上设置的通道30通过跨板50流体连接。跨板50可以采用多个紧固件与一个或多个歧管部件20固定，紧固件如螺栓60。垫圈（未示出）可以设置在跨板50和每个歧管部件20之间以形成气密连接，并防止气体泄漏及其引起的工作压力的损失。

参照图2并继续参照图1，跨板50包括多个孔眼70，螺栓60通过孔眼70插入，从而将跨板50紧固在一个或多个歧管部件20上。每个孔眼70的尺寸使得螺栓60可以无障碍贯穿插入孔眼70。跨板50进一步包括一个或多个空气通道80，其至少贯穿跨板50内部的一部分。每个空气通道80适于与歧管部件20上设置的一个单独的通道30相对应并与其流体连通。每个空气通道80具有一个弯曲通路，其空气流动方向具有两个90°的变化。在图2所示的实施例中，每个空气通道80优选地通过与跨板50内部的一个孔眼适配设置。贯穿跨板50的侧面的每个空气通道80的一端可以通过塞子90密封。塞子90可拆卸地插入空气通道80。

如图1所示的现有技术的歧管10存在几个缺点。跨板50的每个空气通道80具有一个限制空气流动的弯曲流体通路并导致歧管10内的空气压力减小。进一步，跨板50必须安装在歧管部件20的外表面上，因此增加了歧管10的尺寸。

参照图3，根据一个实施例，歧管接合密封件100包括一个座体110，座体110具有一个贯穿其中的开口120。进一步参照图4并继续参照图3，歧管接合密封件100进一步包括多个保持在沟槽140内的密封元件130。沟槽140设置在开口120周围的座体110的相对表面上。每个沟槽140适于可拆卸地保持一个密封元件130。在此描述的密封元件130可以是橡胶O型圈，或类似的可以在两个相连表面之间形成气密密封的密封装置。各种材料可以用于构成密封元件130，如天然的或合成的橡胶、热塑性聚合物，或其他适宜的材料。另外，密封元件130可以包括各种形状，如矩形、三角形，或其他多边形形状。密封元件130的横截面优选为圆形。然而，其他横截面形状，如矩形或三角形也可以。如图4所示，每个沟槽140包括锥形开口145，其在自座体110的内部向座体110的外部方向上变窄。每个锥形开口145适于牢固保持密封元件130并防止在歧管接合密封件100的安装过程中密封元件130的错位。

继续参照图3，座体110包括设置在座体110的两个相连表面之间形成的一个或多个边缘上的倒角部150。倒角部150的设置使歧管接合密封件100容易安装在歧管设置的开口内。座体110优选地由金属材料制成，如钢或铝。可选择地，座体110可以由非金属材料制成，如聚合物材料，前提是这样的材料的尺寸稳定，不会在高的空气压力下变形。进一步如图3所示，多个孔160用于将歧管接合密封件100紧固在歧管上。

进一步参照图5和6，示出了歧管接合密封件100安装在歧管200上。歧管200包括多个通过相邻表面连接的歧管部件210。每个歧管部件210包括一个或多个通道220。多个气动装置（未示出），如阀门、电磁阀、制动管路和气动联轴器可以安装在歧管200上。通道220在歧管200和一个或多个气动装置之间形成流体连接。

继续参照图5和6，歧管接合密封件100插入歧管200的其中一个歧管部件210上设置的凹槽230内。凹槽230的尺寸使得歧管接合密封件100可以插入其中。凹槽230可以设置在一个或两个相连的歧管部件210上。另外，凹槽230可以贯穿每个歧管部件210的整个宽度或其部分宽度。凹槽230和通道220包括倒角边240，倒角边240使得密封元件130插入凹槽230时不受凹槽230的锋利边缘损伤。相似地，歧管接合密封件100的倒角部150也降低了在将歧管接合密封件100插入凹槽230的过程中损伤密封元件130的可能性。优选地，凹槽230通过机械加工形成。

一旦插入凹槽230，座体110的开口120优选地与歧管200的一个或多个通道220对齐。通过将开口120与一个或多个通道220对齐，压缩空气可以从歧管部件210之间通过。歧管接合密封件100放置在凹槽230内，使得一个密封元件130可以与一个歧管部件210上的通道220周围的表面紧密接合，而第二个密封元件130可以与相连的歧管部件210上的通道220周围的表面接合。密封元件130在歧管部件210之间形成充分的气密连接而不限制从其中通过的空气流动。

继续参照图5，歧管接合密封件100通过一个或多个紧固件，如螺栓170，紧固在歧管200上。每个螺栓170适于与孔160可逆配合。如图5所示的实施例，凹槽230贯穿歧管部件210的整个宽度。由于孔160设置在座体110的相对侧面上，歧管接合密封件100可以插入凹槽230的内部，使得每个孔暴露在歧管200的相对侧面上。歧管接合密封件100通过拧紧每个孔160内的螺栓170紧固在凹槽230内。

参照图7，示出了根据另一个实施例的歧管接合密封件100’。歧管接合密封件100’包括具有贯穿开口120’的座体110’。歧管接合密封件100’进一步包括多个容纳在沟槽140’内的密封元件130’。每个沟槽140’适于可拆卸地保持一个密封元件130’，并优选地包括一个类似于图4中示出的锥形开口45的锥形开口。座体110’包括在座体110’的两个相连的表面之间的一个或多个边缘上设置的倒角部150’。倒角部150’用于容易地安装歧管接合密封件100’。

进一步参照图7，座体110’具有一个与平直段170’相对的弧形段或弯曲段。靠近平直段170’处设有一个或多个凹槽部180’。参照图8，示出了安装在歧管200’上的歧管接合密封件100’。在这个实施例中，凹槽230’形成于一个歧管部件210’上并仅部分贯穿其上。应理解为凹槽230’可以设置在两个歧管部件210’上。凹槽230’的尺寸优选为使歧管接合密封件100’可滑动地容置在其中。在图8所示的实施例中，凹槽230’具有与歧管接合密封件100’的弧形段160’相应的弧形部260’。当歧管接合密封件100’完全插入凹槽230’时，平直段170’优选与歧管部件210’的外表面对齐。

一旦插入凹槽230’，座体110’的开口120’与歧管200’的一个或多个通道220’对齐。通过一个或多个通道220’与开口120’的对齐，气体可以从歧管部件210’之间通过。歧管接合密封件100’放置在凹槽230’内，由此一个密封元件130’可以与一个歧管部件210’上的通道220’周围的表面紧密接合，而第二个密封元件可以与相连接的歧管部件210’上的通道220’周围的表面接合。密封元件130’在歧管部件210’之间形成充分的气密连接而不限制从其中通过的空气流动。歧管接合密封件100’通过可以与歧管200螺栓连接的固定板250’紧固在歧管200’上。歧管接合密封件100’可以通过一个与槽形元件180’配合的取件工具（未示出）从凹槽230’中取出。

按照刚刚描述的歧管接合密封件100的基本结构，将参照图9对一种将歧管接合密封件100安装到歧管200上的方法进行说明。在多个实施例中，歧管接合密封件100用于在歧管200的一个或多个通道220之间形成气密连接。在描述的多个实施例中，凹槽230仅设置在一个歧管部件210上，但是，应理解为这种描述的实施例仅仅是例示性的，并且凹槽230可以设置在另一个歧管部件210或两个歧管部件210上。另外，凹槽230可以贯穿每个歧管部件210的整个宽度或其部分宽度。

根据图9所示的本发明的一个实施例，一种歧管接合密封件100的安装方法从步骤400开始，即准备第一歧管部件210。在步骤410中，准备第二歧管部件210。从步骤420开始，在一个或多个歧管部件210上设置凹槽230。在步骤430中，将歧管接合密封件100插入凹槽230中，使得座体110的开口120与歧管200的通道220对齐。密封元件130在相连接的歧管部件210之间形成气密流体连接。在步骤440中，将歧管接合密封件100紧固在歧管200上。例如，歧管接合密封件100可以使用与座体110的相对侧面上设置的孔160适配的一个或多个螺栓170紧固在歧管200上。可以通过将螺栓170从孔160中松开并将歧管接合密封件100从凹槽230中移开从而将歧管接合密封件100从歧管200中移除。歧管接合密封件100可以通过更换密封元件130并将歧管接合密封件100重新安装在歧管200的凹槽230内进行保养。

尽管本发明的装置和方法已经对照优选实施例进行了说明，但在不脱离本发明的精神和范围的情况下还可以进行多种改变和变换。尽管已经作为示例应用在轨道车辆的气动歧管上，但是本文所描述的歧管接合密封件100的实施例同样适用于采用气动刹车的各种其他类型的车辆的气动歧管。本发明的范围定义为所附的权利要求及其等同。

Claims (13)

1.一种用于轨道车辆的刹车系统的歧管，所述歧管包括：

第一歧管部件，其上具有第一表面和多个贯穿其中的流体通道；

第二歧管部件，其上具有第二表面和多个贯穿其中的流体通道，所述第一歧管的第一表面与所述第二歧管的第二表面对齐，使得所述第一歧管部件的多个流体通道与所述第二歧管部件的多个流体通道流体连接；

歧管接合密封件，用于在所述第一歧管部件的所述第一表面和所述第二歧管部件的所述第二表面之间形成密封，使得流体通道之间形成充分的气密流体连接；

其特征在于，所述歧管还包括：

竖直凹槽，其形成于所述第一歧管部件和所述第二歧管部件中的至少一个上，所述竖直凹槽贯穿所述第一歧管部件和所述第二歧管部件中的至少一个的宽度的至少一部分，

其中，所述歧管接合密封件包括用于插入所述竖直凹槽内的座体和贯穿所述座体的开口，使得流体能够通过所述开口从第一歧管部件和第二歧管部件之间通过，所述歧管接合密封件能够从所述竖直凹槽的顶部或底部插入，而所述第一歧管部件和所述第二歧管部件保持连接。

2.根据权利要求1所述的歧管，其中歧管接合密封件包括与所述第一歧管部件的所述第一表面和所述第二歧管部件的所述第二表面接触的密封元件，以使所述密封元件在所述流体通道之间形成充分的气密流体连接。

3.根据权利要求2所述的歧管，其中所述密封元件至少部分容纳在所述座体上开口周围的相对表面上设置的各自的沟槽内。

4.根据权利要求1所述的歧管，其中所述歧管接合密封件包括设置在所述座体上的用于将所述歧管接合密封件紧固在所述歧管上的相对的顶部孔和底部孔，所述歧管接合密封件通过与所述顶部孔和底部孔适配的紧固件紧固在所述第一歧管部件和所述第二歧管部件上，从而所述歧管接合密封件能够拆卸地从所述竖直凹槽的顶部或底部插入。

5.根据权利要求1所述的歧管，其中所述歧管接合密封件在其外表面上具有至少一个倒角部。

6.一种歧管接合密封件包括：

座体，其具有贯穿所述座体的开口；

至少一个密封元件；以及

至少一个沟槽，其设置在所述座体上的所述开口周围，用于保持所述密封元件；

其特征在于，所述座体适于插入轨道车辆的刹车系统的歧管上设置的竖直凹槽内，所述歧管包括第一歧管部件和第二歧管部件，所述竖直凹槽设置在所述第一歧管部件和第二歧管部件中的至少一个上，使得至少一个所述密封元件在贯穿所述第一歧管部件和所述第二歧管部件的流体通道之间形成充分的气密流体连接，以及

其中，所述座体的开口设置为使得流体能够在第一歧管部件和第二歧管部件之间通过，并且所述歧管接合密封件能够从所述竖直凹槽的顶部或底部插入，而所述第一歧管部件和所述第二歧管部件保持连接。

7.根据权利要求6所述的歧管接合密封件，其中至少一个沟槽包括一个在轴向上自所述座体的内部至所述座体的外部变窄的凹槽。

8.根据权利要求6所述的歧管接合密封件，进一步包括设置在所述座体上用于将所述歧管接合密封件紧固在所述歧管上的相对的底部孔和底部孔，所述歧管接合密封件通过与所述顶部孔和底部孔适配的紧固件紧固在所述第一歧管部件和所述第二歧管部件上，从而所述歧管接合密封件能够拆卸地从所述竖直凹槽的顶部或底部插入。

9.一种加工轨道车辆的刹车系统的歧管的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

准备第一歧管部件，其具有第一表面和多个贯穿其中的流体通道；

准备第二歧管部件，其具有第二表面和多个贯穿其中的流体通道，所述第一歧管的第一表面与所述第二歧管的第二表面对齐，使得所述第一歧管部件的多个流体通道与所述第二歧管部件的多个流体通道流体连接；

准备竖直凹槽，其形成于所述第一歧管部件和所述第二歧管部件中的至少一个上，所述竖直凹槽贯穿所述第一歧管部件和所述第二歧管部件中的至少一个的宽度的至少一部分；

将歧管接合密封件插入所述竖直凹槽中，所述歧管接合密封件用于在所述第一歧管部件的第一表面和所述第二歧管部件的第二表面之间形成密封，使得流体通道之间形成充分的气密流体连接，所述歧管接合密封件包括用于插入所述竖直凹槽内的座体和贯穿所述座体的开口，使得流体能够通过所述开口从第一歧管部件和第二歧管部件之间通过，所述歧管接合密封件能够从所述竖直凹槽的顶部或底部插入，而所述第一歧管部件和所述第二歧管部件保持连接。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述歧管接合密封件包括与所述第一歧管部件的所述第一表面和所述第二歧管部件的所述第二表面接触的密封元件，使得所述密封元件在所述流体之间形成充分的气密流体连接。

11.根据权利要求9所述的方法，其中密封元件至少部分容纳在座体上开口周围的相对表面上设置的各自的沟槽内。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述歧管接合密封件包括设置在所述座体上用于将所述歧管接合密封件紧固在所述歧管上的相对的顶部孔和底部孔，所述歧管接合密封件通过与所述顶部孔和底部孔适配的紧固件紧固在所述第一歧管部件和所述第二歧管部件上，从而所述歧管接合密封件能够拆卸地从所述竖直凹槽的顶部或底部插入。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述歧管接合密封件在其外表面上具有至少一个倒角部。