CN109969154A - 制动系统阀类集成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制动系统阀类集成装置，包括：制动辅助风缸、阀类部以及制动气路板；所述制动辅助风缸与所述阀类部均安装在所述制动气路板上；所述制动辅助风缸的出气口与所述制动气路板的进气口相连接，所述制动气路板中设置有阀类部气体通道，所述制动气路板上开设有与所述阀类部气体通道相通的阀类部安装孔，所述阀类部安装在所述阀类部安装孔上，所述制动气路板的出气口与所述制动系统的制动缸的进气口相连接。本发明通过设置制动气路板的集成布置方式大大优化气体流通管路的走线，使得制动系统的管路布局更为简洁和美观。

Description

制动系统阀类集成装置

技术领域

本发明涉及机车技术领域，尤其涉及一种制动系统阀类集成装置。

背景技术

随着地铁系统的高速发展，对地铁线路养护的效率及精度的要求也在日益提高，越来越多的轨道修复工程车被用于线路的养护。。

目前，运用在地铁方面的轨道修复工程车的制动系统大多采用的是JZ-7型空气制动机。该制动机广泛地应用于我国铁路和城市轨道交通等机车车辆的制动系统领域。图1为JZ-7型制动机在机车上的安装布局示意图。如图1所示，JZ-7型制动机主要包括作用阀1、分配阀2、电磁阀4、过滤器5、截断塞门6、工作-作用风缸8、紧急-降压风缸9以及用于连接各个阀体和风缸的气体管道10。

但是，现阶段所采用的JZ-7型空气制动机系统的各种阀类基本都是散装在车体或者车下部位，阀类分布比较零散，管路比较繁杂，检修起来不太方便。

发明内容

本发明提供了一种制动系统阀类集成装置，以解决阀类分布比较零散，管路比较繁杂，检修起来不太方便的问题。

本发明提供了一种制动系统阀类集成装置，包括：制动辅助风缸、阀类部以及制动气路板；

所述制动辅助风缸与所述阀类部均安装在所述制动气路板上；

所述制动辅助风缸的出气口与所述制动气路板的进气口相连接，所述制动气路板中设置有阀类部气体通道，所述阀类部安装在所述阀类部气体通道上，所述制动气路板的出气口与所述制动系统的制动缸的进气口相连接；

所述阀类部气体通道与所述制动气路板的进气口与所述制动气路板的出气口连通；

所述制动辅助风缸用于为所述制动系统提供压缩空气以及存储所述压缩空气，所述压缩空气从所述制动辅助风缸的出气口流出后经所述制动气路板的进气口进入所述阀类部气体通道，并通过所述制动气路板的出气口流入所述制动缸的进气口；所述阀类部用于控制所述制动系统内的气体压力，以控制所述制动缸进行制动操作或解除制动操作。

在一种可能的设计中，所述阀类部包括：分配阀与作用阀，所述制动气路板上开设有与所述阀类部气体通道相通的阀类部安装孔，所述分配阀与所述作用阀安装在所述阀类部安装孔上，制动气路板的进气口通过所述阀类部气体通道与所述分配阀的进气口相连接，所述分配阀的出气口与所述作用阀相连接；

所述分配阀用于根据所述制动系统内的压力变化，控制所述作用阀进行充气或者排气；所述作用阀用于控制所述制动缸内的压力。

在一种可能的设计中，所述制动辅助风缸包括：工作-作用风缸；所述工作-作用风缸由工作风缸与作用风缸集成而成；

所述工作-作用风缸通过作用管与所述分配阀连接。

在一种可能的设计中，所述制动辅助风缸还包括：紧急-降压风缸，所述紧急-降压风缸由紧急风缸与降压风缸集成而成；

所述制动辅助风缸通过所述阀类部气体通道与所述分配阀连接，以配合所述分配阀控制所述作用管内的气体压力，进而控制所述作用阀输出至所述制动缸的气体压力。

在一种可能的设计中，还包括：截断塞门，所述截断塞门的进气口与所述电磁阀的出气口相连接，所述截断塞门的出气口与所述制动气路板的进气口相连接，所述截断塞门关闭时用于截断所述工作-作用风缸与所述制动气路板之间的气体通道。

在一种可能的设计中，还包括：过滤器，所述过滤器的进气口与外部风源相连接，所述过滤器的出气口与所述制动气路板的进气口相连接，所述过滤器用于去除所述外部风源吹入的空气中的杂质。

在一种可能的设计中，所述制动气路板包括：依次叠置的面板、中板以及背板，所述中板相对的两个表面上开设有气槽，所述面板和所述背板分别叠置于所述中板相对的两个表面上后与所述气槽形成所述阀类部气体通道。

在一种可能的设计中，所述阀类部与所述制动气路板的安装接口处设置有密封圈。

在一种可能的设计中，所述制动气路板的第一侧壁的两端设置有安装架，所述安装架用于将所述制动气路板安装于车体上。

在一种可能的设计中，所述制动气路板为方形，所述制动气路板的四个角落上设置有安装孔，螺栓穿过所述安装孔将所述制动气路板固定在所述车体上。

本发明提供一种制动系统阀类集成装置，通过将制动辅助风缸与阀类部都安装至制动气路板上，然后在制动气路板中设置有阀类部气体通道，从而使得制动辅助风缸可以与阀类部气体通道、阀类部以及制动缸形成气体流通回路，进而使得通过调整阀类部来实现制动系统内的气体压力改变控制，以控制制动缸进行制动操作或解除制动操作。通过上述的集成布置方式可以大大优化气体流通管路的走线，使得制动系统的管路布局更为简洁和美观，并且在进行检修时，只需拆卸单独的对应的阀类即可，检修维护变得简单。此外，还可以很方便的对各条气路进行关断，迅速找出问题所在，使得整个制动系统更加清晰明了，便于操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为JZ-7型制动机在机车上的安装布局示意图；

图2为本发明一实施例提供的制动系统阀类集成装置的轴测视图；

图3为图2所示的制动系统阀类集成装置的正视图；

图4为图2所示的制动系统阀类集成装置的俯视图；

图5为图2所示的制动系统阀类集成装置的左视图；

图6为图2所示的制动气路板的结构示意图；

图7为图6所示的面板的结构示意图；

图8为图6所示的中板的结构示意图；

图9为图6所示的背板的结构示意图。

附图标记说明：

1：作用阀；

2：分配阀；

3：制动气路板；

31：面板；

32：中板；

321：气槽；

33：背板；

4：电磁阀；

5：过滤器；

6：截断塞门；

7：安装架；

8：工作-作用风缸；

9：紧急-降压风缸；

10：气体管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应该属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图2为本发明一实施例提供的制动系统阀类集成装置的轴测视图；图3为图2所示的制动系统阀类集成装置的正视图；图4为图2所示的制动系统阀类集成装置的俯视图；图5为图2所示的制动系统阀类集成装置的左视图。如图1-图5所示，本实施例提供的制动系统阀类集成装置包括：制动辅助风缸、阀类部以及制动气路板3。

制动辅助风缸与阀类部均安装在制动气路板3上，其中，制动辅助风缸与阀类部可以是分别安装在制动气路板3的相对的两个表面上，也可以是交替地安装在该制动气路板3的两个表面上，具体地安装方式可以根据实际制动辅助风缸以及阀类部的实际零部件尺寸进行相应的合理布局，本实施例中并不对其进行具体地限定。

在制动气路板3中设置有阀类部气体通道，以及在制动气路板3的表面设置有进气口和出气口，此外，制动辅助风缸的出气口与制动气路板3的进气口相连接，制动气路板3中设置有阀类部气体通道，阀类部安装在阀类部气体通道上。可选地，制动气路板3上开设有与阀类部气体通道相通的阀类部安装孔，该阀类部安装孔与阀类部气体通道相互连通，从而与阀类部形成气体流通回路。其中，制动辅助风缸的出气口与制动气路板3的进气口相连接，阀类部安装在阀类部安装孔上，可选地，阀类部安装在阀类部安装孔的方式可以采用的是钢套嵌装方式，从而防止安装螺纹孔因多次拆装而产生乱扣的现象。此外，制动气路板3的出气口与制动系统的制动缸的进气口相连接。

其中，制动辅助风缸用于为机车的制动系统提供压缩空气以及存储压缩空气。并且，压缩气体的具体流向为：压缩空气从制动辅助风缸的出气口流出后经制动气路板3的进气口进入阀类部气体通道，再从阀类部安装孔流入阀类部后经制动气路板3的出气口进入制动缸的进气口；该阀类部用于控制制动系统内的气体压力，以控制制动缸进行制动操作或解除制动操作。

在本实施例中，通过将制动辅助风缸与阀类部都安装至制动气路板上，在制动气路板中设置有阀类部气体通道，从而使得制动辅助风缸可以与阀类部气体通道、阀类部以及制动缸形成气体流通回路，进而使得通过调整阀类部来实现制动系统内的气体压力改变，以控制制动缸进行制动操作或解除制动操作。通过上述的集成布置方式可以大大优化气体流通管路的走线，使得制动系统的管路布局更为简洁和美观，并且在进行检修时，只需拆卸单独的对应的阀类即可，检修维护变得简单。此外，还可以很方便的对各条气路进行关断，迅速找出问题所在，使得整个制动系统更加清晰明了，便于操作。

在实际的实现过程中，图2所示实施例中的，制动辅助风缸包括：工作-作用风缸8；工作-作用风缸8由工作风缸与作用风缸集成而成；工作-作用风缸8通过作用管与分配阀2连接。

可选地，本实施例中的制动辅助风缸还包括：紧急-降压风缸，紧急-降压风缸9由紧急风缸与降压风缸集成而成；制动辅助风缸通过阀类部气体通道与分配阀2连接，以配合分配阀2控制作用管内的气体压力，进而控制作用阀1输出至制动缸的气体压力。

此外，对于图2所示实施例中的阀类部可以包括：分配阀2与作用阀1，分配阀2安装在阀类部安装孔上，电磁阀4的出气口通过阀类部气体通道与分配阀2的进气口相连接，该分配阀2的出气口与作用阀1相连接。上述的分配阀2用于根据制动系统内的压力变化，控制作用阀1进行充气或者排气；而作用阀1用于控制制动缸内的压力。

可选地，为了确保分配阀2、作用阀1与制动气路板3之间安装的气密性，可以在二者的安装接口处设置有密封圈，其中，该密封圈可以是耐油耐寒的橡胶圈。

具体地，作用阀1为用于直接控制机车制动缸内压力变化的装置。它既可以通过工作-作用风缸8压力变化接收自动制动阀的控制，又可以通过单独作用管压力变化接收单独制动阀的控制。可选地，作用阀1可以由供气阀、空心阀杆、模板、缓解弹簧及阀体、管座组成。其中，管座是作用阀1的安装座，安装座与制动气路板之间可以有三条气体通道，分别通向制动缸、工作-作用风缸8及大气排气口。而作用阀1通常具有作用位置，分别为缓解位、制动位、保压位。

而分配阀2是根据制动管的压力变化，直接控制作用阀的充气与排气，以实现机车的制动、保压或缓解。它通常由管座、主阀部、副阀部、紧急部等几大部件组成。其中，分配阀2的管座连接有同项各阀的管路，例如紧急-降压风缸9、工作-作用风缸8等。其主阀用于机车本身的制动、缓解与保压。它属于三压力机构的阀，它由大膜板、小膜板、主阀空心阀杆和一个供气阀组成。在大膜板上侧是列车管压力，下侧是工作-作用风缸8压力，小膜板的上侧是工作-作用风缸压力，下侧通向大气，因此整个膜板阀受到这三者之间的压差来控制。它有三个位置：缓解位、制动位、保压位。副阀部的主要作用是：改善操纵列车的充气、缓解性能；加快主阀的缓解作用，使列车管起到局部减压的作用。阀膜板的左侧为列车管压力空气，右侧为紧急-降压风缸压9力空气，它的作用就是靠列车管和紧急-降压风缸9之间的压差完成的。它有四个位置：缓解充气位、局部减压位、制动位和保压位。而紧急部的作用是当机车或列车进行紧急制动时，可将制动管压力空气迅速排向大气，以达到紧急制动的目的。紧急放风阀的上侧为列车管压力空气，下侧为紧急风缸压力空气，通过它们的压差来完成作用。它有三个作用位置：充气缓解位、常用制动位、紧急制动位。

在一种可能的设计中，图6为图2所示的制动气路板的结构示意图；图7为图6所示的面板的结构示意图；图8为图6所示的中板的结构示意图；图9为图6所示的背板的结构示意图。如图6-图9所示，制动气路板3包括：依次叠置的面板31、中板32以及背板33，其中，中板32相对的两个表面上开设有气槽321，面板31和背板33分别叠置于中板32相对的两个表面上后与气槽321形成阀类部气体通道。

该制动气路板的面板31、中板32以及背板33可以为铝合金板，三者可以是通过焊接的方式连接在一起，但是值得说明地，在本实施例中，并不对面板31、中板32以及背板33的材料以及三者之间的连接关系进行具体地限定，只需保证所选取的材料能够适用于机车工作的环境，以及三者连接之后，其中的阀类部气体通道能够具有良好的气密性即可。在将面板31、中板32以及背板33三者固定连接之后，还需要对制动气路板3进行气密性试验，可选地，该气密性试验的试验气压可以选择1.5MPa，然后在该气压的作用下，对制动气路板3中的每条气路进行单独地气密性试验，并且针对每条气路的试验时间不少于20分钟。

制动气路板3由三层板材密封连接而成，阀类安装集成程度较高，通过利用制动气路板3上的气体通道代替原系统中相应的管路，将原系统中的管接头联接简化为各气体通道的联通，可以简化制动系统的空气管路布置，缩短管路长度，节省布置空间，减少泄漏，减少管道阻力损失，使制动更加高效。

可选地，考虑到对于不同制动系统，其对应阀类的数量也会有所不同，进而导致制动气路板3内部的气体通道也会有繁简之分。对于一些气体通道复杂的制动系统，为了保证气体通道之间不发生干涉，制动气路板3还可以在三层板材的基础上继续增加板材，从而形成四层，甚至是五层的制动气路板3。值得说明地，在本实施例并不对制动气路板的具体层数进行限定，只需保证制动气路板中的气体通道之间不发生干涉，并且能够按照设计要求连接所有阀类和风缸即可。

为了更加方便制动系统的检修，本实施例提供的制动系统阀类集成装置还包括：截断塞门6，其中，截断塞门6的进气口与电磁阀4的出气口相连接，而截断塞门6的出气口与制动气路板3的进气口相连接，当截断塞门关闭时，用于截断工作-作用风缸8与制动气路板3之间的气体通道。

具体地，截断塞门6用于切除空气管路，从而使本制动系统失去空气制动。其中，在机车的实际运行过程中截断塞门6的使用条件为：

1)机车在运营中出现单节车制动不缓解(包括紧急制动)时，为了使机车能及时起动，通过操作截断塞门6可以缓解故障车上的空气制动。

2)机车在运营中出现全列车紧急制动不缓解时，司机可以通过控制此截断塞门6来切除所有车的空气制动，然后借助于救援车辆将故障列车拖离现场。

3)在日常检修中，在工作人员检查闸瓦与轮对踏面的间隙及更换轮对闸瓦时，为保证人身安全，必须通过操作此截断塞门6来切除空气制动，以防止闸瓦误动作夹人。

考虑到压缩空气中经常含有灰尘以及水蒸汽等杂质，这些杂质长期的累积会导致阀类的堵塞、制动气路板和制动缸的锈蚀，从而有可能会引发制动失效等危险。因此，为了去除工作-作用风缸8留出的压缩空气中的水蒸气和杂质，实现压缩空气的干燥和过滤，使得风缸内的压缩空气均为干燥清洁空气，可以用过滤器防止制动设备因空气中的水分产生锈蚀、结冰等现象，避免由上述现象引起的制动失灵等事故，且可以减缓制动设备的磨损，提高其使用寿命。

此外，还可以在工作-作用风缸8的底部设置排水口，用于定期排放积存的油或水，同时也方便将雨水排除。还可以在工作-作用风缸8的进风口处安装干燥器，在干燥器的作用下，进入工作-作用风缸8的空气可以得到进一步地干燥和过滤，则此时工作-作用风缸8内则不该有积水，因此，在工作-作用风缸8的进风口处安装干燥器的前提下，可以不再设置排水口。值得说明地，在本实施例中，并不对工作-作用风缸8的具体干燥和排水的功能进行限定，只需保证工作-作用风缸8在工作时内部能够保证在设备允许的湿度范围之内即可。

由于本实施例提供的制动系统阀类集成装置需要安装到车体上，因此，在制动气路板3的第一侧壁的两端设置有安装架7，该安装架7用于将制动气路板3安装于车体上。在实际的安装过程中，该制动气路板3通常设计为方形，并且在制动气路板3的四个角落上设置有安装孔，再将螺栓穿过安装孔将制动气路板3进一步地固定在车体上。

在本发明的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系均可以为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种制动系统阀类集成装置，其特征在于，包括：制动辅助风缸、阀类部以及制动气路板；

所述制动辅助风缸与所述阀类部均安装在所述制动气路板上；所述制动辅助风缸的出气口与所述制动气路板的进气口相连接，所述制动气路板中设置有阀类部气体通道，所述阀类部安装在所述阀类部气体通道上，所述制动气路板的出气口与所述制动系统的制动缸的进气口相连接；所述阀类部气体通道与所述制动气路板的进气口与所述制动气路板的出气口连通；

所述制动辅助风缸用于为所述制动系统提供压缩空气以及存储所述压缩空气，所述压缩空气从所述制动辅助风缸的出气口流出后经所述制动气路板的进气口进入所述阀类部气体通道，并通过所述制动气路板的出气口流入所述制动缸的进气口；所述阀类部用于控制所述制动系统内的气体压力，以控制所述制动缸进行制动操作或解除制动操作。

2.根据权利要求1所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，所述阀类部包括：分配阀与作用阀，所述制动气路板上开设有与所述阀类部气体通道相通的阀类部安装孔，所述分配阀与所述作用阀安装在所述阀类部安装孔上，制动气路板的进气口通过所述阀类部气体通道与所述分配阀的进气口相连接，所述分配阀的出气口与所述作用阀相连接；

所述分配阀用于根据所述制动系统内的压力变化，控制所述作用阀进行充气或者排气；所述作用阀用于控制所述制动缸内的压力。

3.根据权利要求2所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，所述制动辅助风缸包括：工作-作用风缸；所述工作-作用风缸由工作风缸与作用风缸集成而成；

所述工作-作用风缸通过作用管与所述分配阀连接。

4.根据权利要求3所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，所述制动辅助风缸还包括：紧急-降压风缸，所述紧急-降压风缸由紧急风缸与降压风缸集成而成；

所述制动辅助风缸通过所述阀类部气体通道与所述分配阀连接，以配合所述分配阀控制所述作用管内的气体压力，进而控制所述作用阀输出至所述制动缸的气体压力。

5.根据权利要求3所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，还包括：截断塞门，所述截断塞门的进气口与所述电磁阀的出气口相连接，所述截断塞门的出气口与所述制动气路板的进气口相连接，所述截断塞门关闭时用于截断所述工作-作用风缸与所述制动气路板之间的气体通道。

6.根据权利要求2所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，还包括：过滤器，所述过滤器的进气口与外部风源相连接，所述过滤器的出气口与所述制动气路板的进气口相连接，所述过滤器用于去除所述外部风源吹入的空气中的杂质。

7.根据权利要求1所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，所述制动气路板包括：依次叠置的面板、中板以及背板，所述中板相对的两个表面上开设有气槽，所述面板和所述背板分别叠置于所述中板相对的两个表面上后与所述气槽形成所述阀类部气体通道。

8.根据权利要求1所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，所述阀类部与所述制动气路板的安装接口处设置有密封圈。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，所述制动气路板的第一侧壁的两端设置有安装架，所述安装架用于将所述制动气路板安装于车体上。

10.根据权利要求9所述的制动系统阀类集成装置，其特征在于，所述制动气路板为方形，所述制动气路板的四个角落上设置有安装孔，螺栓穿过所述安装孔将所述制动气路板固定在所述车体上。