停放制动控制模块及轨道车辆
技术领域
本发明属于轨道车辆制动技术领域,尤其涉及一种停放制动控制模块及轨道车辆
背景技术
目前,轨道车辆用停放制动力是通过压缩弹簧施加,同时停放控制模块通过控制停放缸内压缩空气的有无,来实现停放制动的缓解和施加。
先前的停放控制模块如图1所示,其包括减压阀10’及两位三通停放阀20’,总风管1’的压缩空气经过减压阀10’后由一个两位三通停放阀20’控制,该两位三通停放阀20’只能控制停放缸2’内的压缩空气有无,正常情况下两位三通停放阀20’处于导通状态,向停放缸2’的内部充入压缩空气,实现停放制动的缓解,当接到停放制动指令时,两位三通停放阀20’动作,排出停放缸2’内部的压缩空气,通过压缩弹簧实现停放制动的施加。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:
按照先前的停放制动控制原理,施加于轨道车辆停放制动力的大小,由停放缸2’内的压缩弹簧决定,从而使得停放制动力无法得到灵活的调整,进而无法对车辆施加合适的停放制动力,以保证足够的停放安全系数,并且避免在意外情况下由于停放力过大而擦伤车轮的现象发生。
发明内容
本申请实施例通过提供一种停放制动控制模块及轨道车辆,解决了先前技术中存在的如何实现对停放制动力的调节,以能够对车辆施加合适的停放制动力的技术问题,进而能够保证轨道车辆足够的停放安全系数,并且避免在意外情况下由于停放力过大而擦伤车轮的现象发生。
本申请实施例提供了一种停放制动控制模块,用于轨道车辆中,所述停放制动控制模块包括进风端部、第一进风气路、第一出风气路、第二进风气路、第二出风气路及阀体,所述第一进风气路与所述进风端部相连,所述第一进风气路具有储风单元,所述储风单元具有储风腔室,所述储风腔室用于储存轨道车辆制动缸制动所需的气体,所述第一出风气路与所述第一进风气路对应设置,所述第二进风气路与所述进风端部相连,所述第二出风气路与所述第二进风气路对应设置,所述阀体连接于所述第一进风气路与所述第一出风气路之间,所述阀体连接于所述第二进风气路与所述第二出风气路之间,所述阀体具有第一工作状态及第二工作状态,在所述第一工作状态下,所述阀体导通所述储风腔室与所述第一出风气路,同时所述阀体导通所述第二出风气路与大气,实现停放制动力的施加,在所述第二工作状态下,所述阀体导通所述第二进风气路与所述第二出风气路,同时所述阀体导通所述第一出风气路与大气,实现停放制动的缓解。
本申请实施例还提供了一种轨道车辆,所述轨道车辆包括停放制动控制模块、制动缸及停放缸,所述停放制动控制模块包括进风端部、第一进风气路、第一出风气路、第二进风气路、第二出风气路及阀体,所述第一进风气路与所述进风端部相连,所述第一进风气路具有储风单元,所述储风单元具有储风腔室,所述储风腔室用于储存所述制动缸制动所需的气体,所述第一出风气路与所述第一进风气路对应设置,所述第一出风气路与所述制动缸连接,所述第二进风气路与所述进风端部相连,所述第二出风气路与所述第二进风气路对应设置,所述所述第二出风气路与所述停放缸连接,所述阀体连接于所述第一进风气路与所述第一出风气路之间,所述阀体连接于所述第二进风气路与所述第二出风气路之间,所述阀体具有第一工作状态及第二工作状态,在所述第一工作状态下,所述阀体导通所述储风腔室与所述第一出风气路,同时所述阀体导通所述第二出风气路与大气,实现停放制动力的施加,在所述第二工作状态下,所述阀体导通所述第二进风气路与所述第二出风气路,同时所述阀体导通所述第一出风气路与大气,实现停放制动的缓解。
本发明中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明所描述的实施例通过设置停放制动控制模块具有两条独立的气路,以及用于调节气路导通的阀体,其中一条气路具有第一进风气路及第一出风气路,以用于储备制动所需的气体,为制动缸的制动提供动力,另一条气路具有第二进风气路及第二出风气路,以能够为停放缸提供缓解所需的气体,当轨道车辆需要施加停放制动时,调节阀体处于第一工作状态,此时储风腔室储存的气体通向制动缸,同时停放缸与大气相通;当轨道车辆需要停放缓解时,调节阀体处于第二工作状态,此时向停放缸充气,制动缸与大气相通,同时储风腔室储存制动所需气体;因此,本发明所描述的实施例将由压缩空气驱动制动缸施加停放制动的方式,取代了先前技术由压缩弹簧驱动停放制动的方式,由此施加于轨道车辆停放制动力的大小由压缩空气决定,从而能够通过调节压缩空气的压力来对停放制动力进行灵活调整,进而相对于先前技术,能够获得合适的停放制动力,因此解决了如何实现对停放制动力的调节,以能够对车辆施加合适的停放制动力的技术问题,进而既能够保证足够的停放安全系数,又能够避免在意外情况下由于停放力过大而擦伤车轮的现象发生。
附图说明
图1为先前的停放控制模块的控制原理图;
以上各图中:1’、总风管;2’、停放缸;10’、减压阀;20’、两位三通停放阀。
图2为本发明一种实施例中停放控制模块的控制原理图;
以上各图中:1、停放制动控制模块;100进风端部;200、第一进风气路;210、储风单元;211、单向阀;212、储风缸;300、第一出风气路;310、双向阀;311、第六风口;312、第七风口;313、第八风口;400、第二进风气路;410、第二减压阀;420、节流阀;500、第二出风气路;600、阀体;610、第一风口;620、第二风口;630、第三风口;640、第四风口;650、第五风口;660、气动控制部;700、第一减压阀;2、制动缸;3、停放缸;4、总风管;5、制动风管;6、BCU控制模块。
具体实施方式
下面,通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中,需要说明的是:(1)术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系,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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;(2)当元件被称为“固定于”或“支撑于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上,或者也可以存在居中的元件;(3)当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件;(4)术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明施例中的技术方案为解决技术存在的技术问题,总体思路如下:
为了实现对停放制动力的调节,以能够对车辆施加合适的停放制动力,本发明实施例提出了一种用于实现停放制动的缓解和施加的停放制动控制模块,以及应用该停放制动控制模块的轨道车辆,该停放制动控制模块设置有两条独立的气路,以及用于调节气路导通的阀体,其中,一条气路具备储存制动所需气体的能力,以能够为制动缸的制动提供动力,另一条气路能够为停放缸提供缓解所需的气体,当轨道车辆需要施加停放制动时,调节阀体处于第一工作状态,此时储存的气体通向制动缸,同时停放缸与大气相通;当轨道车辆需要停放缓解时,调节阀体处于第二工作状态,此时向停放缸充气,制动缸与大气相通,同时储存制动所需气体。
基于上述,本发明提供的实施例将由压缩空气驱动制动缸施加停放制动的方式,取代了先前技术由压缩弹簧驱动停放制动的方式,由此施加于轨道车辆停放制动力的大小由压缩空气决定,从而能够实现通过调节压缩空气的压力来对停放制动力的灵活调整,进而相对于先前技术,能够获得合适的停放制动力,因此解决了如何实现对停放制动力的调节,以能够对车辆施加合适的停放制动力的技术问题,进而既能够保证足够的停放安全系数,又能够避免在意外情况下由于停放力过大而擦伤车轮的现象发生。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参见图2,为了解决如何实现对停放制动力的调节,以能够对车辆施加合适的停放制动力的技术问题,本发明实施例提出了一种轨道车辆,该轨道车辆包括停放制动控制模块1、制动缸2、停放缸3、总风管4及制动风管5,该停放制动控制模块1用于实现停放制动的缓解和施加,该停放制动控制模块1包括进风端部100、第一进风气路200、第一出风气路300、第二进风气路400、第二出风气路500及阀体600,其中:
进风端部100位于停放制动控制模块1进风的初始位置,进风端部100用于与外部风源相通或连接,以作为停放制动控制模块1风的输入端,为第一进风气路200和/或第二进风气路400供风,可以做这样的理解,任何气路控制模块均具有一进风端部,同理也还具有一出风端部;具体而言,如图2所示,进风端部100与总风管4相通,在当总风管4有风状态下(此时可以对应轨道车辆的行驶状态),总风管4的风通过进风端部100输入至停放制动控制模块1,进而为第一进风气路200和/或第二进风气路400供风;
第一进风气路200与进风端部100相连(包括一体化成型以及焊接、可拆卸连接等方式),以实现第一进风气路200与进风端部100间的通风,第一进风气路200具有储风单元210,储风单元210具有储风腔室,储风腔室用于储存制动缸2制动所需的气体,当进风端部100的气体输送至第一进风气路200时,储风单元210的储风腔室储存气体,以将储存的气体稳定地提供给制动缸2,使得制动缸2输出停放制动力,实现停放制动;具体而言,如图2所示,储风单元210包括单向阀211及储风缸212,储风腔室位于储风缸212的内部,储风缸212与单向阀211串联,在沿着第一进风气路200的进风方向上,单向阀211及储风缸212顺次排列,以此使得进入第一进风气路200的风先通过单项阀221,再进入到储风缸212内的储风腔室中,同时,避免储风腔室中的气体从第一进风气路200回流,例如在总风管4压力降低时,保持储风腔室中的压力不降低;
第一出风气路300与第一进风气路200对应设置,以在当轨道车辆需要施加停放制动时,能够接收第一进风气路200中的气体(例如主要为储风腔室中存储的气体),并且能够将气体输出至制动缸2,实现停放制动,以及在当轨道车辆需要停放缓解时,能够将制动缸2的气体排出,实现停放缓解,本领域技术人员可以理解的是,第一出风气路300中的“出风”可以理解为排风,其既能够将第一进风气路200的气体排送至制动缸2中,又能够将制动缸2的气体排出至大气,本领域技术人员还可以理解的是,第一出风气路300与第一进风气路200可以理解为一条气路,该气路由下文提到的阀体600分割,其中第一进风气路200作为气路中气体的输入部分,第一出风气路300作为气路中气体的输出或排出部分,第一出风气路300与制动缸2连接(包括通过采用气路接口等可拆卸连接,以及焊接等不可拆卸连接的方式);
具体而言,如图2所示,第一出风气路300连接于阀体600与制动缸2之间,当阀体600选择第一进风气路200与第一出风气路300连通时,第一进风气路200的气体通过第一出风气路300输送至制动缸2中,为了使得制动缸2在轨道车辆行进过程中还能够发挥制动的作用,即为了使得制动缸2在轨道车辆停放制动状态和行进制动状态下,均能够输出制动力,本实施例采取的方式是,第一出风气路300具有双向阀310,双向阀310具有第六风口311、第七风口312及第八风口313,第六风口311与阀体600相连,用于接收从阀体600输出的气体,第七风口312与制动风管5相连,用于接收从制动风管5输出的气体,第八风口313与制动缸相连,用于将阀体600或制动风管5输出的气体输出给制动缸,其中,当第六风口311的气压大于第七风口312的气压时,制动缸2与阀体600相通,当第六风口311的气压小于第七风口312的气压时,制动缸2与制动风管5相通,换句话说,双向阀310对来自阀体600以及来自制动风管5的风进行选择,当轨道车辆需要制动时,第一出风气路300不导通,制动风管5输出气体,此时,对于双向阀310,制动风管5侧的气体压力大于第一出风气路300侧的气体压力,则导通制动风管5与制动缸2,实现制动缸2制动力的输出,当轨道车辆需要停放制动时,第一出风气路300导通,制动风管5无气,此时,对于双向阀310,第一出风气路300侧的气体压力大于制动风管5侧的气体压力,则导通第一出风气路300与制动缸2,实现制动缸2停放制动力输出;
此外,为了对制动力进行更好的控制,继续如图2所示,本实施例轨道车辆还包括BCU控制模块6,BCU控制模块6与制动风管5连接,用于控制制动风管5气体的输出,进而根据指令,控制制动缸2制动力的输出。
第二进风气路400与进风端部100相连(包括一体化成型以及焊接、可拆卸连接等方式),以实现第二进风气路400与进风端部100间的通风,第二进风气路400与阀体600相连,用于将从进风端部100接收到的气体输送至阀体600,本领域技术人员根据本发明的记载,能够直接且毫无意义地得出,第二进风气路400与第一进风气路200是或属于两条独立的气路,以分别传送不同的气体,例如,输出端部100的风能够分两路,一路经过第一进风气路200,另一路经过第二进风气路400;具体而言,如图2所示,第二进风气路400包括第二减压阀410及节流阀420,第二减压阀410用于输出停放缓解所需的气体压力,即为停放缸3的停放缓解提供所需的气体压力,节流阀420连接于第二减压阀410与阀体600之间,即在沿着第二进风气路400的进风方向上,第二减压阀410及节流阀420顺次排列,进入第二进风气路400的风,顺次经过第二减压阀410及节流阀420;
第二出风气路500与第二进风气路400对应设置,以在当轨道车辆需要停放缓解时,能够接收第二进风气路400中的气体,并且能够将气体输出至停放缸3,实现停放缓解,以及在当轨道车辆需要停放制动时,能够将停放缸3的气体排出,为停放制动的施加提供条件,本领域技术人员可以理解的是,第二出风气路500的“出风”可以理解为排风,其既能够将第二进风气路400的气体排送至停放缸3中,又能够将停放缸3的气体排出至大气,本领域技术人员还可以理解的是,第二出风气路500与第二进风气路400可以理解为一条气路,该气路由阀体600分割,其中第二进风气路400作为气路中气体的输入部分,第二出风气路500作为气路中气体的输出或排出部分,第二出风气路500与停放缸3连接(包括通过采用气路接口等可拆卸连接,以及焊接等不可拆卸连接的方式);具体到如图2中,第二出风气路500可以仅为一条气路管道,以起到输送气体的作用即可;
阀体600连接于第一进风气路200与第一出风气路300之间,阀体600连接于第二进风气路400与第二出风气路500之间,阀体600用于选择气路的走向,即阀体600具有第一工作状态及第二工作状态,在第一工作状态下,阀体600导通储风腔室与第一出风气路300,同时阀体600导通第二出风气路500与大气,实现停放制动力的施加,在第二工作状态下,阀体600导通第二进风气路400与第二出风气路500,同时阀体导通第一出风气路300与大气,实现停放制动的缓解,本领域技术人员据此能够获知的是,可以在普通技术知识及现有技术中选择所需类型的阀体,以满足上述需求;具体而言,如图2所示,阀体600优选为二位五通阀,阀体600具有第一风口610、第二风口620、第三风口630、第四风口640及第五风口650,第一风口610与第一进风气路200相连,以能够接收第一进风气路200的风,第二风口620与第二进风气路400相连,以能够接收第二进风气路400的风,第三风口630与大气连通,第四风口640与第一风口610及第三风口630对应设置,以能够与第一风口610及第三风口630相通,第四风口640与第一出风气路300相连,第五风口650与第二风口620及第三风口630对应设置,以能够与第二风口620及第三风口630相通,第五风口650与第二出风气路500相连,其中,当阀体600在第一工作状态下,第一风口610与第四风口640相通,同时第五风口650与第三风口630相通,此时,第一进风气路200与第一出风气路300相通,第一进风气路200的气体进入至制动缸2中,同时停放缸3通过第二出风气路500与大气相通,以此实现停放制动,当阀体600在第二工作状态下,第二风口620与第五风口650相通,同时第四风口640与第三风口630相通,此时,第二进风气路400与第二出风气路500相通,第二进风气路400的气体进入至停放缸3中,同时制动缸2通过第一出风气路300与大气相通,以此实现停放缓解。
基于上述,本发明所描述的实施例至少具有如下的技术效果或优点:
本发明所描述的实施例通过设置停放制动控制模块具有两条独立的气路,以及用于调节气路导通的阀体,其中一条气路具有第一进风气路200及第一出风气路300,以用于储备制动所需的气体,为制动缸2的制动提供动力,另一条气路具有第二进风气路400及第二出风气路500,以能够为停放缸3提供缓解所需的气体,当轨道车辆需要施加停放制动时,调节阀体600处于第一工作状态,此时储风腔室储存的气体通向制动缸2,同时停放缸3与大气相通;当轨道车辆需要停放缓解时,调节阀体600处于第二工作状态,此时向停放缸3充气,制动缸2与大气相通,同时储风腔室储存制动所需气体;因此,本发明所描述的实施例将由压缩空气驱动制动缸2施加停放制动的方式,取代了先前技术由压缩弹簧驱动停放制动的方式,由此施加于轨道车辆停放制动力的大小由压缩空气决定,从而能够通过调节压缩空气的压力来对停放制动力进行灵活调整,进而相对于先前技术,能够获得合适的停放制动力,因此解决了如何实现对停放制动力的调节,以能够对车辆施加合适的停放制动力的技术问题,进而既能够保证足够的停放安全系数,又能够避免在意外情况下由于停放力过大而擦伤车轮的现象发生。
除此之外,在本发明描述的实施例中还具有以下技术效果:(1)由于停放制动力由压缩空气驱动制动缸2施加,能够省去先前技术中停放缸的压缩弹簧,同时停放缸的结构能够简化,进而将会大大减轻整个制动装置的重量和体积,即能够减轻轨道车辆二系弹簧以下的质量,节省了转向架构架的安装空间;(2)由于停放制动力由压缩空气驱动制动缸2施加,停放制动力不会出现疲劳衰减,并且能够在整个寿命周期内保持停放力大小一致。
对于阀体600的控制,以切换工作状态的方式,其可以为电信号控制(例如阀体600为电磁阀)、气压控制(例如阀体600为气控阀)、或者手动控制,或者可以为电信号控制、气压控制及手动控制三者的集成,从而根据需要,以泽一的方式选择不同的控制方式;继续如图2所示,阀体600优选为由气压控制,此时,为了提高工作状态的切换效率,以提高轨道车辆停放制动及停放缓解作业的响应效率,优选阀体600的动作由总风管4控制,当总风管4的压力降低到设定值时,会使阀体600动作,以此,具备故障导向安全特性,提高了系统安全性,同时提高了轨道车辆停放制动及停放缓解作业的响应效率;具体而言,在图2中,阀体600还具有气动控制部660,气动控制部660与进风端部100相连,以在轨道车辆行进的过程中,当进风端部100提供至气动控制部660的空气压力(也是总风管提供至气动控制部的空气压力)超出气动控制部660的预设范围(如低于预设值)时,阀体600切换工作状态,具体的,在当轨道车辆正常行驶时,总风管4内的空气压力处于稳定状态,总风管4提供至气动控制部660的空气压力处于气动控制部660的预设范围内,此时气动控制部660不起作用,阀体600工作状态的切换由手动控制(如图1或图2所示)和/或电控制(如图1或图2所示)等本领域常规控制方式控制,而在当轨道车辆发生紧急状况时,总风管4内的空气压力发生较大的变化,总风管4提供至气动控制部660的空气压力超出气动控制部的预设范围,此时气动控制部660动作,使得阀体600由第二工作状态切换至第一工作状态,实现紧急制动,即实现紧急状态下(如总风管中空气压力不稳定)的应急响应,优选的,气动控制部660通过一先导阀(本领域技术人员已知技术)与第二进风气路400连接,其连接点位于节流阀420与第二风口620之间。
为了能够给储风腔室提供所需压力的气体,停放制动控制模块1还包括第一减压阀700,第一减压阀700连接于进风端部100与第一进风气路200之间,以为第一进风气路200(具体为储风腔室)提供所需压力的气体,进而为制动缸2施加停放制动提供所需的气压,第一减压阀700与第一进风气路200及第二进风气路400均串联,其中,从第一减压阀700输出的风,一路流向第一进风气路200中,另一路流向第二进风气路400中。当然,在一些实施例中,还可以将第一减压阀700设置在第一进风气路200中,进入第一进风气路200的风顺次经过第一减压阀700、单向阀211及储风缸212。
为了更清楚的说明本发明,下面以图2所示的实施例为例就本发明中实现停放制动及停放缓解的操作进行具体的说明:
总风管4的风顺次通过进风端部100、第一减压阀700及单向阀211进入到储风缸212的储风腔室内部,并在储风腔室的内部得到储存;
当轨道车辆需要施加停放制动时,阀体600处于第一工作状态(图2中的左位),此时,储风缸212储风腔室内部储存的压缩空气顺次经过第一风口610、第四风口640及第一出风气路300通入制动缸2中,同时第二风口630封闭,并且停放缸3内部的空气顺次经过第二出风气路500、第五风口650及第三风口630排出至大气,从而实现停放制动的施加;
当轨道车辆需要缓解停放制动时,阀体600处于第二工作状态(图2中的右位),此时,总风管4的风顺次经过进风端部100、第一减压阀700、第二减压阀410、节流阀420、第二风口620、第五风口650及第二出风气路500通入停放缸3中,同时,第一风口610封闭,并且制动缸2内部的空气顺次经过第一出风气路300、第四风口640及第三风口630排出至大气,从而实现停放制动的缓解。