CN1044263A - 独立连续紧急制动阀 - Google Patents

Abstract

一种适用于在铁道车辆上独产安装，在闸管连续向外减压时提供车辆闸管的局部补充泄压的连续型紧急制动阀。闸管的这种紧急制动减压，是利用单活塞作动排气阀取得的，该排气阀或在开放及关闭状态之间循环运转，或保持连续开放，这取决于实际的制动程度。通过有选择地调节，使排气阀在每一运转周期中的开放时间大于排气阀的关闭时间，或在闸管外减压期间中保持开放，以取得高运转效率。

Description

本发明涉及用于铁道列车流体压力自动制动系统的紧急制动阀，具体涉及在制动中闸管压力持续降低时能供“连续”紧急制动的紧急制动阀。

用于货运铁道车辆，根据列车制动闸管压力的变化控制车辆制动器的常用标准ABDW控制阀，应用了一个能提供上述“连续”紧急制动功能的紧急制动阀。这种ABDW紧急制动阀与其他类型的“连续”紧急制动阀不同，它在防止制动中不当的应急操作以保持稳定时是由ABDW阀应急活塞的动作产生的速动室“排气”压力操纵的。虽然在正常情况下，这时ABDW控制阀（例如用在非定型，多步型和其他专用型车辆）之间的闸管特别长，ABDW控制阀紧急动动作产生的闸管压力的局部泄压是适当的，但为了在制动时保证闸管压降波的传播，需要附加独立于车辆控制阀的紧急制动阀，以补充ABDW控制阀的局部制动作用。

先有领域中已知的连续紧急制动阀是以循环方式运作的，一般用至少两个分开的阀，响应列车闸管线的压降，轮流将闸管局部卸压，然后，将闸管压力与之通过一个控制活塞作比较的一个参考压力卸压，在一段时间内停止闸管的卸压，这段时间的长度，足以保证下一运作循环仅由列车闸管线的连续减压促成，而与闸管的局部卸压无关。

这种已知的阀装置，不仅由于在每一运作循环的不工作阶段中没有闸管的任何紧急制动卸压而使其运转效率低，而且也许是更重要的，是当它们用于补充ABDW的紧急制动功能时，由于在每一周期的不工作阶段中，操纵ABDW紧急制动阀的“排气”压力趋于消散，它们的运转循环趋向于使ABDW紧急制动阀逐渐停顿。因此，在用这些已知的紧急制动阀来补充ABDW型紧急制动阀时，通过列车闸管线的减压波的传播，是衰减了而不是增强了。

本发明的一个目的，是提供一种连续紧急制动阀，它具有能提供高效率从而能与ABDW型紧急制动阀匹配的特性。

本发明的另一目的，是在一个连续紧急制动阀中不失稳定地取得高效率。

本发明的另一目的，是提供一种连续紧急制动阀，它可以调节成在闸管降压的一个预定范围内能取得最佳运转效率。

本发明的又一目的，是提供一种连续紧急制动阀，它能够在100英尺（30.48米）货运车辆上提供可与ABDW控制阀在50英尺（15.24米）车辆上所提供的水平相比拟的性能水平。

本发明的又一目的，是提供一种连续紧急制动阀，它允许使用如此小的控制容积，以致可将控制容量结合入阀体内，而不需要另设一个控制容积贮气室。

本发明的最后一个目的，是提供一种结构简单，成本低的连续紧急制动阀。

简而言之，根据本发明，在一个实施例中提供一种新颖的连续型紧急制动阀，具有放在平行的流路中的第一和第二阻气门。当由于在控制活塞一侧上作用的列车闸管压力相对于作用在另一侧上的紧急制动参考室的压力降低，一个单一活塞操纵的排气阀响应通过排气阀控制活塞的压力差而开启时，闸管压力和紧急制动参考室压力同时通过该平行流路作局部排放。第一和第二阻气门的尺寸以及紧急制动阀参考室的容积的选择，应使得将这紧急制动参考室压力降低到足以使控制活塞复位并从而将排气阀关闭所需的时间，能建立紧急制动阀的运作循环，应使得在每一循环中排气阀的开启时间，比其关闭时间长。因此可以理解，在相对长的排气阀开放时间中，会发生闸管压力的局部紧急制动排放。当排气阀的开放时间增长时，紧急制动阀的效率也提高，从而使本发明的紧急制动阀与ABDW紧急制动阀高度兼容。

在每一循环中当排气阀关闭时，闸管压力的局部排放和紧急制动室参考压力的排放停止。因此，连续运作循环可决定于闸管压力在列车管线中的持续降低。

在本发明的第二实施例中，在第一和第二阻气门的下游，增加一个第三阻气门，形成一个反压，紧急制动参考室压力抵抗它而通过第一阻气门排放。这有进一步限制紧急制动参考室压力排放速度而不致增加阀的敏感性的作用。

在第三实施例中，增加一个第四阻气门，通过它而在控制活塞一侧上作用的闸管压力，排放于第三阻气门的旁路中，从而使闸管压力的局部紧急制动排放不受第三阻气门的阻碍。

本发明的前述目的及其他优点，参阅下文的阐述并结合附图将变得更清楚，附图如下：

图1为总成概略的剖视图，表示本发明第一实施例，它具有一个双阻气门结构，它用于建立决定闸管压力局部紧急制动排放的运作循环;

图2及3为与图1相似的视图，分别表示本发明三阻气门结构和四阻气门结构的实施例。

现在参看双阻气门结构的实施例，如图1所示，一个紧急制动阀装置1，它包括有一个主体部2，一个上盖3和一个底盖4。主体部2具有一个安装面5，列车闸管7的支管6以常用的方法与其连接，阀装置1因此适合独立于其他阀装置而安装在铁道货运车辆自动制动器系统中，特别适合用于在相邻控制阀装置之间有相当长闸管的非定型车辆与其他专用车辆的结构中。

在主体部2的上表面和上盖3的保持器8之间夹持着一个具有增强板10模塑在其中的膜片型活塞9。主体部2上表面上的一个凹部和膜片8底侧配合，形成一个控制室11，一条通道12将其与安装面5连接。

主体部2中设有孔13，其一端通入控制室11，另一端连接一个埋头孔13a。一个直径与孔13相同的同心孔14做在底盖4上。一个套筒15压入孔13中，在其与埋头孔13a相邻的一端上形成一个环形阀座16。一个圆柱形阀承载件17位于孔14中，在里面作轴向运动，并支持一个通过有管段19a和19b的排气道控制流体的阀元件18。排气道段19a的一端通入埋头孔13a，而排气道段19b的一端通入孔13。一个偏压弹簧20经常将承载件17推向保持一个将阀元件18与阀座16接触以截断排气道段19a，19b间的流体接通的方向。一个阀杆21可在套筒15中轴向运作，其一端可和阀元件18接触，另一端可和控制活塞9的增强板10接触。

上盖3与膜片型活塞9的上侧配合，形成一个紧急制动参考室22，参考室22的外周在膜片型控制活塞9的外周外面伸展。

主体部2中的通道23及24，平行地与排气道段19a的另一端连接，通道23与控制室11连接，其中有增压阻气门25，通道24在膜片件9外周外面与紧急制动参考室22接通，在其中有一个阻气门26。排气道段19b通过传统排放保护器27接通大气。

增压时，将压缩空气从闸管7和支通道6通过通道12，控制室11，阻气门25，通道23和24，以及阻气门26等，与紧急制动参考室22连通。于是在室11及22中充注压缩空气，达到与列车闸管7中相等的压力。由于在控制活塞9的两侧作用有相同的压力，弹簧20能够作用以保持阀元件18与阀座16接触，从而经常截断排气道段19a及19b之间的气流。

在响应管7中压力的外部减压时，例如用常见的（图中未示）人工操纵控制阀装置，控制室11中作用在控制活塞9下侧的压力通过通道12，以相应于闸管的减压速度的速度减压，而室22中的作用在控制活塞9上侧的压力，也相似地通过阻气门26，通道24和23，阻气门25，控制室11和通道12同闸管的压力一起降低，但由于阻气门25及26的作用，降压速度较低。结果在膜片式活塞9的两侧，形成向下作用的压力差，使阀杆21将阀元件18从阀座16脱离开，从而在排气道段19a，19b之间建立流体连通。当阀元件18离开阀座时，作用在控制室11中的闸管压力的局部排放，通过阻气门25，通道23，排气道19a，开放排气阀18，及排气道19b等而建立，而同时作用在室22中的紧急制动参考压力通过阻气门26，通道24，排气道19a，开放排气阀18，及排气道19b等进行局部排放。闸管压力的这种局部紧急制动排放，对闸管的外列车管线减压作补充，有助于使全列车的闸管气压波作快速而有效的传播。

当室11及12中的压力的相对泄放，达到控制活塞9两侧的向下作动的压力差不再能克服偏压弹簧20的作用力时，阀元件18被弹簧20压回阀座16中，截断排气道段189a，19b之间的流通，从而停止闸管压力的局部排放，于是完成独立紧急制动阀装置1的一个紧急制动活动循环。如果外闸管的减压有效地持续，便会使阀装置按上面解说的方式重复其运作循环。

取得的紧急制动活动的强度和每一运作循环中阀18的开放时间长度相对应，而这又取决于在控制活塞9两侧造成的初始压差，以及室11及22中压差排放的相对速度。阻气门26尺寸小于阻气门25，它与室22的容积结合，决定紧急制动参考室压力的排放速度。与此相似，阻气门25与闸管压力的大得多的容积结合，决定作用在控制室11中的压力的排放速度。如果这相对排放速度使控制活塞9两侧压差仅降低到足以使弹簧20随外列车管线闸管的减压终止而关闭，则较理想。但是，这样将要求阻气门26尺寸小到足以有害地影响阀的敏感性，尤其在参考室22的容积相当小时，而此容积对减免外容积贮器是不可少的。在实际应用中，阻气门26的选定，要求使阀运作对闸管在最低量紧急制动减压以下的减压不敏感。对阻气门26规定这种最小尺寸的限制，造成紧急制动参考室22的压力排放速度，使控制活塞9两侧的压差降低到使弹簧可将阀18关闭。因为这可能在列车管线闸管减压不停止的情况下发生，所以实际上紧急制动阀装置1显现周期特性，但可以调节成使阀18的开放时间长于阀关闭时间。本发明本实施例的优异性能是通过用一个＃78尺寸钻头做阻气门26，＃57钻头做阻气门25，结合40-45立方英寸（656-738立方厘米）容积的紧急紧动参考室22而获得。在这意义上，通过闸管压力的局部排放量可取得较高的效率，而同时保持阀的理想敏感水平。此外，列车管线闸管压力下降越大，紧急制动强度越大。例如，闸管压的全紧急制动减低在控制活塞两侧造成的压差，大于最小紧急制动减压造成的压差。因此，在足够地克服膜片式控制活塞9两侧的较大的压差以达到弹簧20将阀18再压到阀座上以前，需要有较长的排放时间，在这段时间中，如前文所曾讨论的，会产生闸管压力通过开放阀18的局部紧急制动排放。

在图2的实施例中，提供有一个与图1相似的紧急制动阀装置，但因在排气道段19a中埋头孔13a处增加一个阻气门28，使性能提高。这种结构的优点，是不需要使阻气门26的尺寸减小到足以有害地影响阀的敏感性，便可以延缓紧急制动参考室22中压力排放速度。这结果的取得是因为阻气门28的尺寸小于阻气门25，从而对控制室11中的压力排放进一步限制，产生通道23及24中的反压，它倾向于使紧急制动参考室22中的压力排放的延缓达到大于控制室11中压力排放的延缓的程度。室11与22的相对排压速度的这种变化，使控制活塞9两侧的给定作动压差降低到允许弹簧20将排气阀18关闭所需的时间延长。于是排气阀18的开放时间增长，在这段时间中，闸管压力通过离座的排气阀18作局部紧急制动排放。

本发明本实施例之所以能取得最佳性能，是因为使用尺寸＃79钻头做阻气门26，尺寸＃62钻头做阻气门25，尺寸＃70钻头做阻气门28，紧急制动参考室22容积为40-45立方英寸（656-738立方厘米）。

与图1实施例比较，图2中的紧急制动阀装置展示了取得较长的作动循环而不失稳定性的优秀性能，在一切实际情况下，其运作保持循环特点，无论闸管实际的减压水平如何。虽然阻气门28的增加，使在每一运作循环中增长闸管紧急制动活动时间，但可以理解在这较长的紧急制动活动时期中，闸管的泄压速度因阻气门28对闸管的局部泄压的限制作用而有所降低，在这意义上，限制了紧急制动参考室22的泄压延缓所能实现的全部潜力。

在图3的实施例中，提供了与图2相似的紧急制动阀装置，但有另一修改可实现图2实施例提出的改进所提供的全部潜力。这种修改包括增加一个其中有阻气门30的分流道29。通道29的一端对室22开口，另一端接通埋头孔13a。这种结构使阻气门30在阻气门28旁路中建立理想的闸管压紧急制动排放，从而可以使阻气门28的选择仅考虑在通道23，24中形成希望的反压以控制室11与22间的相对泄放时间，从而控制将阀18保持开放以建立闸管压的紧急制动排放时间。如以上对照图2之实施例的讨论。由于阻气管28的尺寸不决定于紧急制动时要求的闸管压的泄放量，这种要求由阻气门30解决，故可理解可将室11及22间的相对压力的泄放时间设定，从而在闸管压的预定减压范围内，除在列车管线闸管减压停止时，紧急制动阀装置不会停止循环。在这意义上，阀元件18响应列车管线闸管的有效减压而开放，在多数情况下循环停止前，保持相当长时间的开放。但是，需要有闸管压的最大紧急制动排放时，闸管减压使控制活塞9两侧达到的初始压差，在室11和22的泄放速度下，不使这初始压差降低到使弹簧20使阀18关闭。因此，根据图3的实施例，在这时期中，紧急制动阀装置1的运作将不循环到产生最大紧急制动活动，而响应闸管的其他减压水平时，将作循环运作，但在列车管线闸管继续减压，提供高水平紧急制动活动时，在一个相当长时间中，闸管的紧急制动泄压反复进行。

本发明的本实施例使用尺寸＃79钻头做阻气门26，尺寸＃68钻头做阻气门25，＃70钻头做阻气门28，＃70钻头做阻气门30，结合参考腔22的40-45立方英寸（656-738立方厘米）容积，因而取得最佳性能。

Claims (13)

1、用于铁道车辆自动流体压力制动器系统的，提供列车管线闸管中流体压力局部泄放的连续紧急制动阀装置，它包括有：

(a)一个控制活塞，在其一侧界定一个与该闸管连接的控制室，在其另一侧界定一个紧急制动参考室；

(b)在该控制室与该参考室之间的第一通道，通过该通道用该闸管中的流体压力将该参考室加压；

(c)一个排气道，将该第一通道接通大气；

(d)在该排气道中的阀装置，在该控制活塞的非作动态下，经常切断该第一通道的排放，而在该控制活塞的作动状态下，使该第一通道排放；

(e)在该第一通道中的位于该排气道与该第一通道的该接头和该参考室之间的第一阻气门装置，用于限制流体压力响应该闸管流体压力的外部减压而从该参考室回流，从而形成该控制活塞两侧的作动压力差，以及实现其作动状态，因而该控制室中的加压流体和该参考室中的加压流体，同时通过该排气道作局部排放；

(f)在该第一通道中，位于该排气道与第一通道的接头和该控制室之间的第二阻气门装置，用于控制该闸管压力从该控制室局部排放的速度。

2、如权利要求1所述之紧急制动阀装置，其特征为，选定该第一阻气门装置，限制该参考室压力的排放速度，从而仅在该闸管的外部减压相当于等于或大于最小紧急制动制动力的制动时，才在该控制活塞的两侧建立该作动压差。

3、如权利要求2所述之紧急制动阀装置，其特征为，该参考室容积包含在该紧急制动阀装置的主体之内。

4、如权利要求3所述之紧急制动阀装置，其特征为，该第一阻气门装置为一阻气门配件所提供，其钻孔尺寸小于该提供第二阻气门装置的阻气门配件的钻孔尺寸。

5、如权利要求2所述之紧急制动阀装置，其特征为，该第二阻气门装置的选择，要在该闸管的外减压终止时限制该控制室的泄压速度，至少限制到的数值为：使得该参考室的泄压速度不足以维持该控制活塞两侧的该作动压差。

6、如权利要求2所述之紧急制动阀装置，其特征为，该第二阻气门装置的选择，要使该闸管的外减压终止前限制该控制室泄室速度，限制到的数值为，使得该参考室的泄压速度不足以维持该控制活塞两侧的该作动压差。

7、如权利要求4所述之紧急制动阀装置，其特征为，在该排气道中还设有第三阻气门装置，用于在该控制活塞的该作动状态中，限制该第一通道中的该排放，从而在该第一通道中产生反压，进一步限制该参考室通过该第一阻气门装置的局部泄压速度。

8、如权利要求7所述之紧急制动阀装置，其特征为，该第三阻气门装置为一阻气门配件所提供，其钻孔尺寸小于该第二阻气门配件的钻孔尺寸，而大于该第一阻气门配件的钻孔尺寸。

9、如权利要求8所述之紧急制动阀装置，其特征为，该第三阻气门装置位于该阀装置上游的该排气道中。

10、如权利要求9所述之紧急制动阀装置，其特征为，还具有一个第二通道，它在该第三阻气管装置与该阀装置之间将该控制室与该排气道连接。

11、如权利要求10所述之紧急制动阀装置，其特征为，还在该第二通道中具有第四阻气门装置。

12、如权利要求11所述之一紧急制动阀装置，其特征为，该第四阻气门装置为一阻气门配件所提供，其钻孔尺寸小于该第二阻气门配件的钻孔尺寸，而大于该第一阻气门配件的钻孔尺寸。

13、如权利要求12所述之紧急制动阀装置，其特征为，该第四阻气门装置的该钻孔尺寸，不大于该第三阻气门装置的钻孔尺寸。