CN1035800A - 应急活塞中备有加速刹车作用滑阀的刹车调节阀 - Google Patents

Abstract

一货运刹车调节阀，它通过应急活塞滑阀的安置来结合加速运行作用功能，从而再结合常规的稳定运行功能。在这些功能中提供了刹车管路内压力连续的原地放气，以迅速传播刹车管路的减小运行速度，在一流通通道中一初步流量限制器与平联的流通通道中的初级流量限制器来调节快速反应室的放气速度。只要刹车管路压力减小不超过运行速度，以防备移到应急位置，并稳定应急活塞，初步流量限制器也维持放气功能直到刹车管路内压力减小中断以后，从而保证应急活塞可靠地移到重合位置。

Description

现在在A.A.R标准已通过，由西屋空气制动器公司制造的ABDW刹车的调节阀包括一加速作用阀部分上，该加速作用阀部分装在阀的应急部分上，在刹车作用时，操作由应急活塞所发出的压力来响应快速反应腔的放气，在刹车作用时为了稳定应急活塞以防备不想要的紧急操作，所以快速反应腔的“放气”是必要的。快速反应腔放气压力的排气背压被用来操纵加速作用阀，该加速作用阀工作时依次实现在循环过程中刹车管路中压力快速减小，尤其在刹车作用时来补充火车中每节车厢中刹车管路内压力的减小，从而把刹车管内的信号迅速传播到各节车厢。

因此应该理解为当刹车管路内压力减小，加速作用阀的工作以移动应急活塞到一个位置为基础，其中在活塞一侧的快速反应腔压力通向大气，这样，减小的速度相当于在活塞另一面刹车管道有效压力减小的现有速度，从而使紧急活塞不进一步移到紧急作用位置。

还理解为，应急活塞包括一滑阀，通过此滑阀快速反应腔压力的排气或放气的连结就建立了。另外，为了提供快速作用腔放气功能，应急活塞滑阀也用来操纵排气阀以获得快速反应的紧急情况。滑阀的结构众所周知，当它有一免于维修的长寿命时，比起其它阀型的结构有点贵些，然而多种阀的调节作用能合并在一个较小的阀装置上来弥补结构上的初始费用。

在未决申请系列号853519公布了在应急活塞滑阀内结合一加速作用阀功能的装置，然后还需要知道滑阀工作的一个特性在于发生在一个方向移动的第一功能，就是发生在相反方向移动的最后功能。因此，为了 在限定快速反应腔内压力排出以前，对加速刹车管通内空气压力的排气作用加以限定，以保证加速作用不维持下去，在快速反应腔内压力排气以后，刹车管内的压力的加速作用排气开始。因此，在它的工作中，加速作用功能不是可靠的，因为在应急活塞移动足够的距离来影响加速作用功能以前，比较小的刹车管内压力减小可能被快速反应腔内压力的排气所抵消。

另一个应急活塞滑阀装置是在未决申请系列号930480中已公开，其中使用了二个滑阀在重叠情况下以提供可靠的中断加速作用功能，并在刹车作用时，没有牺牲应急活塞的正向驱动到加速作用的位置。

因此，本发明的目的是结合在应急活塞滑阀中的加速作用功能，这样甚至在小的刹车作用下，加速作用功能的装置得到保证，同时当随后重叠的刹车作用也保证可靠的中断加速作用功能，从而使刹车管内压力的加速作用减小，不使它一成不变。

本发明另一个目的是当刹车管内压力减小到接近危急的情况时，来切断应急活塞的加速作用功能，这样刹车管内压力的加速作用减小，通过应急活塞不会影响应急刹车作用的敏感。

本发明另一个目的是在应急活塞滑阀中结合调节快速反应腔的充气功能。

简言之，当应急活塞开始移到运行作用位置来响应一列车串式刹车管压力减小时，通过修改普通的ABD型货运刹车调节阀装置中的急应活塞阀来提供快速反应腔在应急活塞一侧有效压力的连续放气。当应急活塞开始移动，快速反应腔压力以较低的流量放气而接着在应急活塞滑阀上建立了刹车管路压力减小的加速作用，随后建立了快速反应腔室压力的较高流量放气，这提供了一初步和初级快速反应腔的压力放气，该快速反应腔压力提供了普通的放气作用，通过放气，防备了不想要的应急作用而稳定了应急活塞，只要刹车管路内的有效压力减小不超过运行速 度，根据本发明，直到当应急活塞从运行作用位置移回到放气位置，在刹车管路压力的加速作用放气被切断以后，在应急活塞滑阀的快速反应腔内压力相连的初步放气仍然是有效。在这方面，刹车管路内压力的加速作用减小肯定会终止，以至于不能维持，然而，当应急活塞移向运行位置，这种快速反应腔压力小的开始初步放气在抵消列车串式刹车管路压力减小的较低速度上没有影响，所以保持着可靠的反应和加速作用功能的效率。

此外，应急活塞滑阀的安置为了切断刹车管路压力加速作用的减小，当应急活塞移到应急作用位置以响应列车串式刹车管路压力减小到接近一危急速度，以此方式，刹车管路一快速反应腔在应急活塞二边的压差是单纯由于列车串式刹车管压力的减小，在此意义上，应急活塞是经过调节才感受到刹车管路压力减小的危急程度而没有任何由于加速作用引起的影响。

通过结合已有的应急活塞滑阀的加速作用功能，目前在使用的ABDW型货运刹车调节阀这单独加速作用阀部分就能淘汰，而它的这些功能由应急活塞来进行，因此就可实现节省重量以及节约维修费用。

当根据附图和对下列说明书进行更详细解释时，上述这些目的和优点就会愈显得明显。

图1表示一普通ABD型货运制动调节阀装置的应急活塞在它的放气和充气位置以及修改的应急活塞滑阀和阀座并结合本发明加速作用功能的示意图。

图2-图7是应急活塞滑阀和阀座的局部放大图表明在应急活塞各个不同位置时孔口的联结。

图8是图1至图7各个孔口联结时的坐标图，滑阀从刹车放气到应急作用位置所走的全行程的这些孔的联结，从开始打开或变成全部关闭都表示在这些坐标图的各点上。

参照图1，此处表明一普通货运刹车调节装置诸如西屋空气制动设备公司制造的ABD调节阀在应急部分1，一应急活塞有一滑阀3，在槽4中被应急活塞杆5带动，以便轴向移动应急活塞。滑阀3由一平面6形成，该平面6与一滑阀套筒8相对应的面7相啮合，在啮合面上，应急活塞2的杆5是导向地支撑着，活塞2的薄膜9与应急部分壳体1相配合，一侧形成一腔室10，另一侧形成一腔室11。

列车串式的刹车管（未示出）内所带的压缩空气通过一刹车管路分支通路12连到腔室10，另外通过一刹车管路分支通路12a和在滑阀3上的通路12b、一槽4、和槽4与套筒一间的空穴14之间的通路13、空穴14和腔室11之间的通路15、从腔室11引来的通路16，都连结到普通ABD阀的快速反应腔室。钻孔直径约0.02吋在通路12b上的开孔提供了一流量限制器17，结果当充气时，腔室10内压力的建立比腔室11要快以建立向下作用的压差，穿过活塞膜片9来维持活塞处于放气和充气的位置，如图1所示，直到当刹车管内压力减小开始的时候，另外，限制器17的大小作为防止腔室11的压力不要降低到比刹车管内的压力允许的最大漏气速度要大也就是7磅/吋²分钟，对应正常刹车管内漏气，这样做的目的是稳定活塞2来克服驱动，这样操作将仅仅引起了相应刹车管压力有选择的减小在滑阀和活塞杆5的槽4之间的弹簧18推动滑阀面6用足够的力与邻近的套筒8的面7相啮合。它们之间相互的重叠面提供了相应滑阀与套筒面上开的通路之间压力密封。除了通路12a外，套筒8还包含有通路19、20、21和22，每个通路有一端开在套筒面7上，通路19的另一端与通路12a相连，通路20的另一端与通路21相连，而通路21的另一端与大气相连，其通路22的另一端连到辅助设备（未示出），除了通路12b、通路23和24外，滑阀3包含有各通路的一端开在槽4上，而另一端开在滑阀面6上，另一个滑阀通路25有一端开在滑阀面6上，而另一端连到通路26，也就是依次连到通路24上。滑阀3和套筒8面上的开 孔是这样布置如图1放气和充气位置所示，只有通路12a和12b连起来以建立上述的充气气流通道，而余下的通路都被滑阀和套筒之间相互重叠面所中断。当列车串式的刹车管内的压缩空气排气的速度超过充气限制器所建立的充气速度，腔室11的压力随着刹车管内压力的下降而减小，但速度较慢，相反地，腔室10的压力随着刹车管压力无限制的通过12而减小，从而产生一个压差足以穿过活塞2迫使应急活塞向上从排气位置到应急作用位置。由该活塞2移动所取得的初始功能是套筒滑阀重合面上的由通路12a和12b所提供的充气流量通道的脱开功能，来终止腔室11和快速反应腔容积的充气，此情况在图2上已表明，从图2能见到所有的通路连结在滑阀和套筒的重合面上仍然是中断的，从图8能看出，通路12a和12b的开孔仍然是打开的，当活塞2直到点1的初始向上运动，孔口开始关闭，随着活塞继续移动孔口进一步关闭，直到点m才达到完全关闭，充气也就完全切断。

当刹车管内压力继续减小，活塞向上移动，走向作用位置也继续，随着滑阀3把通路24与通路21相连以建立第一流量通道，通过此第一流量通道在腔室11建立了快速反应容积的有效压力的初步排气或放气，为了讨论之用。通过管路15、空穴14、通路13、槽4一在通路24管路21钻孔孔径约0.0087吋形式的初步流量限制器27和一排气通路28，发生在从腔室11来的压缩空气如图3所示。

图8表示当滑阀32移到一相应点n的位置，通路24和通路21在滑阀1套筒的重合面上开始打开，当滑阀达到相应点0的位置，通路24和通路21完全打开。开始打开不久以后，这些通路的流量超过限制器27的流量，因此流量限制器27所设定最小流量变得有效，其中列车串式的刹车管路内的压力必须继续减小，为了维持一足够压差穿过活塞2使活塞2继续移向作用位置，假定是这种情况，滑阀3就在通路25和19之间建立流通连通如图8的坐标图上P点所指明的，应该指出，通路25和通路19充分打开，实际上发生在当通路21和24取得充分打开时滑阀3位于相同的位置上，因此如图4中图解所指明的，第二条流动通道建立起来以提供一加速作用功能，其中刹车管路内的压力通过通路12、12a、19、25并以孔径约为0.16吋的钻孔打在通路25和通路26为形式的流量限制器29，初步“放气”通路24和21以及排气通路28和从列车串式的刹车管路都在调节，阀的应急阀部分1就地放气。因此这将被理解刹车管路内压力的就地排气发生在列车的各节车厢连同列车串式刹车管路内压力的减小，目的是为了获取快速刹车反应，所以要把列车串式的刹车管路内压力减小迅速传播到各节车箱。

上述刹车管路压力的就地放气有进一步穿过活塞2增加向上作用压差的效果，从而保证它移动到初级放气位置，如图5所示，在此位置，在腔室11的快速反应容积有效压力，通过包括通路23和20的第三流动通道放气，通路23和通路21是在滑阀和套筒相重合下相互连通的。

在第三流动通道上的管路23上形成一直径约为0.081吋的钻孔来提供为一最后的流量限制器30。

图8的坐标图表明在组成初级放气功能的通路23和20之间连通时开始打开，当活塞2已推进滑阀3到点γ所表示的位置并表明当滑阀推进到点S所表示的位置，连通通路是充分打开的。

滑阀走过S点就产生最大的放气，也就是在这点上腔室11的快速反应容积有效压力通过初步和初级流量限制器，能以最快的速度排出，为了在刹车作用时，建立应急活塞的稳定性，由下列事实引起这种运行稳定性，快速反应容积压力的最大放气量反作用到腔室10的刹车管路内使有效压力减小的最大速度，由于火车整列的和当地的刹车管路压力减小的加速作用，从而创造了穿过活塞2的平衡压差，刹车管路压力减小的较小速度将不能平衡应急活塞，并迫使它回到排气位置，直到应急活塞在滑阀点γ和点S之间范围内找到一个位置，为了重新建立穿过活塞2 的压力平衡在滑阀一套筒的重合面上在此范围内由通路20和23的有效孔面积所提供的限制，比起初步限制器30所提供的限制来说变得更小得多。

当列车串式的刹车管路压力减小终止，则快速反应容积的压力通过在第一和第二流通通道上的初步和初级流量限制器27和30而继续排气，这就结果形成在推动活塞的方向穿过活塞2发展起来的压差。

到了放气位置，应该理解为提供第一流通通道，通过该通道在建立加速作用之前，在腔室11的快速反应容积内压力使放气当活塞2移到作用位置通过第二流通通道，刹车管路压力也放气，当活塞2移回到放气位置直到第二流通通道中断以后，第一流通通道才关闭。

虽然有初步限制器27的钻孔尺寸，比有加速作用限制器29的钻孔尺寸要小些，事实上快速反应容积的压力值比刹车管路压力值小得多，上述事实引起腔11发生压力减小的速度比腔室10压力减小的速度快得多。结合以上事实一直到从腔室10来的刹车管路压力排气终止以后，在腔室11的快速反应容积压力的排气才终止这保证了活塞2完全和可靠移动到重合位置如图2所示，其中刹车管路压力加速作用减小是绝对终止，在图8中的坐标图中点m和n之间位置表示在重合时滑阀3的位置。

为了松开刹车作用，随后的刹车管路的压力增加，实际上结果形成了腔室10的压力增加，可以理解在应急活塞的重合位置，通过管路12a和12b快速反应容积的充气通路联系切断，这样，腔室11的压力仍然保持不变，所以活塞2那边的向下作用压差是建立迫使活塞从重叠位置到放气和充气位置，如图1所示。

在任何时候如果刹车管路压力减小的速度发生超过最大运行速度流量限止器27和30，将使在腔室10快速反应容积的有效压力不随着刹车管路压力减小而放气，因此在腔室10和11之间的压差将会产生推动应急活塞2到应急位置如图6所示的位置，在此位置，通过流量限制器27和30，快速反应容积的压力继续进行最大的放气，但是刹车管路内的压力在滑阀套筒相重合时就地排气被切断，从而终止了加速作用功能，此种中断位置终止了加速作用的功能，保证了不会使刹车管路压力发生就地排气，而影响到刹车压力管路内压力减小的速度，对此活塞是有反应的从而维持了应急活塞的正常工作稳定特性。

如图6所示在图8中坐标图上点t表示，通过第二流通通道刹车管路内压力的加速作用的排气被终止。由于滑阀通路25移出了与在滑阀套筒8上的通路19之间的联系。同时，滑阀通路23和24仍然与它们在套筒8上对应的通路20和21保持充分连通，以至于在腔室11的快速反应容积的有效压力继续以由流量限制器27和30设定的最大速度放气。如果刹车管内压力减小的速度是这样的，以连续最大放气速度快速反应容积的压力是不足以抵销腔室10和11作用在活塞2上的压差，活塞将被迫推到如图7所示的应急位置。

当滑阀3移过点t随着活塞2移到应急位置，通路24开始移出与点U的通路21的通路联系而且在点V完全移出通路联系，通过第一流通通道终止了快速反应容积压力的放气，在这以后，滑阀3在点W开始打开了套筒8上的通路22而且到了点Y，完全打开了这个通路22。通路22的打开建立了第四流通通道，通过此通路快速反应容积压力从空间14和滑阀槽4连到辅助阀装置（未示出），这个辅助阀装置共同用来触发或维持应急刹车作用。

在滑阀3在点W和点Y之间移动时，滑阀通路23在X点开始移出与套筒8上的通路20的通路联系且在Y点完全移出与通路20的联系，通过第三流通通道终止了快速反应容积内压力的放气。通过通路22在一控制速度下，这就使快速反应容积压力的最后放气发生，通过打开刹车管路的放气阀门的最后放气使应急活塞2不会对在予定时间间隔内的放气位置再重新设定，随着紧急作用而足以把火车停下来。

Claims (23)

1、在一铁路行驶的火车有一充有液体压力的刹车管路

-响应上述刹车管路流体压力有选择地减小的调节阀装置即可在运行速度下提供运行的刹车作用，也可以超过一般速度的速度提供一应急刹车作用包含有

a)具有一空穴的壳体

b)一活塞件在上述空穴内形成第一和第二压力腔室在相对二侧，因此有流体压力与上述刹车管路相连通

c)-第一流通通道通过此通道，压力流体从上述第二腔室排出

d)-第二流通通道，通过此通道压力流体从上述刹车管路排出除了所选择的减压外还提供刹车管路流体压力的原地减压

e)-第三流通通道，通过此通道压力流体从上述第二腔室排出。

f)用于建立第一和第三流通通道由上述活塞带动的阀装置，当由于在上述第一腔室中刹车管路内流体有效压力的减小，上述活塞件以一个方向驱动来响应二边的压盖，直到第二腔室液压减小到足以反向平衡上述压差，从而使活塞件不在一个方向被驱动足够来实现一应急刹车作用，只要上述刹车管路流体压力的减小以一般速度发生在上述阀装置，进而建立上述第二流通通路，随后建立第一流通通路，而且在建立第三流通通路以前，由此实现了上述刹车管路流体压力的原地减小。

2、根据权利要求1所述的调节阀装置，其中上述阀装置有

a）一滑阀座固定在上述空穴并有一表面部分;

b）在上述移动的活塞件槽内带有一滑阀件，上述槽与上述第二腔室相通，而上述活塞件具有一表面部分与上述滑阀座的表面部分相啮合。

3、根据权利要求2所述的调节阀装置，其中上述第一流通通道有：

a）在上述滑阀座的第一通路具有一端开口在其表面部分而另一端则向外排气;

b）在上述滑阀件的第二通路具有一端开口在滑阀件的表面部分，而另一端则开口在槽内，上述滑阀件与第一和第二通路的一端相通来响应上述活塞在一个方向的驱动，以建立第一流通通道。

4、根据权利要求3所述的调节阀装置其中上述第三流通通道有：

a）在上述滑阀座的第三通路具有一端开口在其表面部分，而另一端则开在上述第一通路上;

b）在上述滑阀件的第四通路具有一端开口在其表面部分，而另一端则开在上述槽内，上述滑阀件与第三和第四通路的一端相通，来响应上述活塞件在一个方向的驱动，以建立第三流通通道。

5、根据权利要求4所述的调节阀装置，还有

a）为建立流量的第一流量限制器装置，在此流量下，第二腔室的压力流体通过第一流通通道排出;

b）为建立流量的第二流量限制器装置，在此流量下，第二腔室的压力流体通过第三流通通道排出。

6、根据权利要求5所述的调节阀装置其中上述第一和第二流量限制器装置各有分别在上述第二和第四通路上一个钻孔，第一钻孔的直径比第二钻孔的直径要小。

7、根据权利要求6所述的调节阀装置有

a）在上述滑阀座的第五通路具有一端开口在其上述表面部分而另一端连到上述刹车管路上;

b）在上述滑阀件的第六通路具有一端开口在其上述表面部分，而另一端开口在上述第二通路上，上述滑阀件与第五和第六通路的一端相连通，随后与第一和第二通路的一端相连通，当上述活塞在一个方向驱动时，通过上述第五、第六、第二和第一通路以建立上述的第二流通通道。

8、根据权利要求7所述的调节阀装置其中第一流量限制器装置位于上述第六通路开口到上述第二通路的上游段的上述第一流通通道。

9、根据权利要求8所述的调节阀装置还有通过第二流通通道为建立上述刹车管路压力的原地减小的第三流量的限制器装置。

10、根据权利要求9所述的调节装置其中第三流量限制器装置有一个在第六通道上的钻孔，该钻孔直径比上述第一钻孔直径大面比上述第二钻孔直径小。

11、根据权利要求10所述的调节装置还有一充气流通通道，通过该通道，在上述活塞件的放气和充气位置，与上述第二腔室和上述刹车管路之间相连通的流体压力而建立起来。

12、根据权利要求11所述的调节阀装置其中充气流通通道有：

a）.在上述滑阀座的第七通路具有一端开口在其上述表面部分而另一端连到上述第五通路上;

b）.在上述滑阀件的第八通路具有一端开口在其表面部分而另一端开口在上述槽内，上述滑阀件与上述第七和第八通路的一端相连以建立上述充气流通通道，当上述活塞件以上述方向的相反方向驱动时足以中断上述第一、第二和第三流通通道，当上述活塞件在上述一个方向开始驱动时，上述滑阀件切断上述第七和第八通路的一端以中断上述充气流通通道。

13、根据权利要求12所述的调节阀装置还有在上述充气流通通道的第四流量限制器通过充气流通通道，上述第二腔室充有刹车管路的压力流体。

14、根据权利要求13所述的调节阀装置其中上述活塞件的放气和充气位置通过上述阀装置建立上述第四流通通道。

15、根据权利要求14所述的调节阀装置其中在上述活塞件的加速作用位置通过上述阀装置建立了上述第二流通通道。

16、根据权利要求15所述的调节阀装置，其中上述活塞件的加速作用位置是在其行程范围之内。

17、根据权利要求15所述的调节阀装置，其中在上述活塞件的运行重合部分，上述第二和第四流通通道被上述阀装置所中断。

18、根据权利要求17所述的调节阀装置，其中，上述活塞件的运行重合位置就在上述放气充气位置和上述其加速作用位置之间的上述活塞件的行程范围之内。

19、根据权利要求18所述的调节阀装置其中当上述活塞件从上述加速作用位置到其切断位置在上述一个方向驱动时，第二流通通道被上述阀装置所中断。

20、根据权利要求19所述的调节阀装置还有一第四流通通道，压力流体从上述第二腔室连到第四流通通道。

21、根据权利要求20所述的调节阀装置，其中上述第四流通通道有在具有一端开口在其表面部分的上述滑阀座的第八通道，上述滑阀件的一端打开上述第八通路的一端以与上述的槽相连通，当上述活塞件以一个方向驱动到其应急位置。

22、根据权利要求21所述的调节阀装置，其中上述活塞的切断位置是在上述加连作用位置和上述应急位置之间其行程范围之内。

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