CN111016954B - 一种轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置，包括气控阀体(4)和安装在气控阀体的上表面的三个二位三通式电磁阀。三个电磁阀分别为远程缓解电磁阀(1)、冲动限制电磁阀(2)和连通电磁阀(3)。气控阀体的内部设置有四个活塞式阀芯，四个阀芯分别为截断阀芯、冲动限制阀芯、连通阀芯和远程缓解阀芯。气控阀体的下表面开设有制动气进口、制动气出口、第一缓解气进口、第二缓解气进口和缓解气出口。本发明提供的远程缓解控制装置以简单的结构设计集成了远程缓解、冲动限制及制动力分配调节功能，不仅有利于提高制动控制装置的可靠性，还便于用户进行维护和检修，从而降低维护成本。

Description

一种轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置

技术领域

本发明涉及轨道车辆制动控制领域，特别是涉及一种轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置。

背景技术

轨道车辆作为大容量公共交通工具，其安全性直接关系到广大乘客的生命安全，制动系统作为保证列车安全的重要技术装备，在轨道交通系统中有着举足轻重的地位。

制动控制装置作为轨道车辆制动系统中的关键部件，其主要包含电气控制部分和气动控制部分，电气控制部分接收制动和缓解等各种指令信息，保证制动、缓解功能的实现。在目前的制动控制装置中，气路执行部件数量繁多且结构复杂，这不仅降低了制动控制装置的可靠性，还增加了产品的维护成本。因此，如何提供一种结构简单、控制灵活方便且实用性强的制动控制装置，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置，该远程缓解控制装置以简单的结构设计集成了远程缓解、冲动限制及制动力分配调节功能，不仅有利于提高制动控制装置的可靠性，还便于用户进行维护和检修，从而降低维护成本。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置，包括气控阀体和安装在所述气控阀体的上表面的三个二位三通式电磁阀，所述气控阀体的内部设置有四个活塞式阀芯，所述四个阀芯的运动方向均与所述气控阀体的上表面垂直，且所述四个阀芯在所述气控阀体的上表面上的投影互无交集，所述四个阀芯的大端面均朝向所述气控阀体的上表面，所述三个电磁阀的进气口均与控制气源进气通道连通，所述气控阀体内开设有三条与所述三个电磁阀的排气口一一对应的控制气源排气通道；

所述四个阀芯分别为截断阀芯、冲动限制阀芯、连通阀芯和远程缓解阀芯，所述三个电磁阀分别为远程缓解电磁阀、冲动限制电磁阀和连通电磁阀，所述远程缓解电磁阀和所述连通电磁阀为常闭电磁阀，所述冲动限制电磁阀为常开电磁阀；

所述气控阀体的下表面开设有制动气进口、制动气出口、第一缓解气进口、第二缓解气进口和缓解气出口；

所述制动气进口通过制动气道与所述制动气出口连通，所述截断阀芯的阀口端及所述冲动限制阀芯的阀口端位于所述制动气道中，并将所述制动气道由所述制动气进口到所述制动气出口依次分为第一段、第二段和第三段；

所述第一缓解气进口通过第一缓解气道与所述第二缓解气进口连通，所述连通阀芯的阀口端位于所述第一缓解气道中；

所述第二缓解气进口通过第二缓解气道与所述缓解气出口连通，所述远程缓解阀芯的阀口端位于所述第二缓解气道中；

所述远程缓解电磁阀的工作口通过第一气道与所述截断阀芯的大端侧腔室连通，所述截断阀芯的小端侧腔室通过第二气道与所述制动气道的第一段连通；

所述冲动限制电磁阀的工作口通过第三气道与所述冲动限制阀芯的大端侧腔室连通，所述冲动限制阀芯的小端侧腔室通过第四气道与所述制动气道的第二段连通；

所述连通电磁阀的工作口通过第五气道与所述连通阀芯的大端侧腔室连通，所述连通阀芯的小端侧腔室通过第六气道与所述制动气道的第一段连通；

所述远程缓解阀芯的大端侧腔室内安装有压缩弹簧，所述远程缓解阀芯的小端侧腔室通过第七气道与所述截断阀芯的大端侧腔室连通；

所述制动气道的第二段和第三段通过第八气道连通，所述第八气道中安装有带孔的冲动限制缩堵；

所述第一气道、第二气道、第三气道、第四气道、第五气道、第六气道、第七气道、第八气道、控制气源进气通道、制动气道、第一缓解气道和第二缓解气道均开设在所述气控阀体内。

可选地，在上述远程缓解控制装置中，所述远程缓解电磁阀、冲动限制电磁阀和连通电磁阀分别位于所述截断阀芯、冲动限制阀芯和连通阀芯的正上方。

可选地，在上述远程缓解控制装置中，所述远程缓解电磁阀到所述冲动限制电磁阀的连线与所述远程缓解电磁阀到所述连通电磁阀的连线垂直。

可选地，在上述远程缓解控制装置中，所述气控阀体内开设有连通所述气控阀体的侧面和所述第八气道的换件通道，所述换件通道的接近所述气控阀体侧面的一端安装有堵头。

可选地，在上述远程缓解控制装置中，所述堵头与所述气控阀体螺纹连接，且所述堵头上套设有密封圈。

可选地，在上述远程缓解控制装置中，所述堵头具有用于与内六角扳手配合的凹槽。

可选地，在上述远程缓解控制装置中，所述气控阀体为分体式结构，由上到下依次为上块体、中块体和下块体，所述四个阀芯安装在所述中块体上。

可选地，在上述远程缓解控制装置中，所述气控阀体为长方体形。

根据上述技术方案可知，本发明提供的用于轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置中，气控阀体内设置了截断阀芯、冲动限制阀芯、连通阀芯和远程缓解阀芯，并将远程缓解电磁阀、冲动限制电磁阀和连通电磁阀都安装在了气控阀体的上表面，另外，气控阀体内设置有与远程缓解阀芯的大端抵接的压缩弹簧，其中，连通阀芯用于导通和截断轨道车辆的两个制动缸之间的通道，从而实现架控状态与轴控状态之间的切换。由于本发明提供的远程缓解控制装置集成了远程缓解、冲动限制及制动力分配调节功能，且结构简单，所以不仅有利于提高制动控制装置的可靠性，还便于用户进行维护和检修，从而降低维护成本。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种用于轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置的俯视示意图；

图2是图1中A-A剖面顺时针旋转90°后的示意图；

图3是图1中B-B剖面逆时针旋转90°后的示意图。

图中标记为：

1、远程缓解电磁阀；2、冲动限制电磁阀；3、连通电磁阀；

4、气控阀体；41、上块体；42、中块体；43、下块体；431、制动气进口；432、制动气出口；433、第一缓解气进口；434、第二缓解气进口；435、缓解气出口；

5、截断阀芯；6、冲动限制阀芯；7、冲动限制缩堵；8、堵头；9、远程缓解阀芯；10、压缩弹簧；11、连通阀芯。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图1～图3，图1是本发明实施例提供的一种用于轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置的俯视示意图，图2是图1中A-A剖面顺时针旋转90°后的示意图，图3是图1中B-B剖面逆时针旋转90°后的示意图。

本发明实施例提供的用于轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置包括气控阀体4和安装在气控阀体4的上表面的三个二位三通式电磁阀，三个电磁阀分别为远程缓解电磁阀1、冲动限制电磁阀2和连通电磁阀3，如图1所示，远程缓解电磁阀1和连通电磁阀3为常闭电磁阀，冲动限制电磁阀2为常开电磁阀。需要说明的是，二位三通式电磁阀包括三个接口，分别是进气口、排气口和工作口(或称为出气口)。“常开”是指在失电时工作口与进气口导通，在得电时工作口与排气口导通。“常闭”是指在失电时工作口与排气口导通，在得电时工作口与进气口导通。图1中的标识“NO”即为“常开”，标识“NC”即为“常闭”。

如图2和图3所示，气控阀体4的内部设置有四个活塞式阀芯，四个阀芯分别为截断阀芯5、冲动限制阀芯6、连通阀芯11和远程缓解阀芯9，四个阀芯的运动方向均与气控阀体4的上表面垂直，且四个阀芯在气控阀体4的上表面上的投影互无交集，四个阀芯的大端面均朝向气控阀体4的上表面，气控阀体4的下表面开设有制动气进口431、制动气出口432、第一缓解气进口433、第二缓解气进口434和缓解气出口435。需要说明的是，A-A剖面不经过制动气进口431，制动气进口431在图2中以虚线显示。

制动气进口431通过制动气道与制动气出口432连通，截断阀芯5的阀口端及冲动限制阀芯6的阀口端位于制动气道中，并将制动气道由制动气进口431到制动气出口432依次分为第一段、第二段和第三段。如图2所示，截断阀芯5和冲动限制阀芯6能够导通和截断制动气道，只不过这两个阀芯所在的位置不同，截断阀芯5位于制动气道的第一段和第二段的交界处，冲动限制阀芯6位于制动气道的第二段和第三段的交界处。

第一缓解气进口433通过第一缓解气道与第二缓解气进口434连通，第二缓解气进口434通过第二缓解气道与缓解气出口435连通，连通阀芯11的阀口端位于第一缓解气道中。远程缓解阀芯9的阀口端位于第二缓解气道中。如图3所示，连通阀芯11能够导通和截断第一缓解气道，远程缓解阀芯9能够导通和截断第二缓解气道。

三个电磁阀的进气口均与控制气源进气通道(图中未示出)连通，同时，气控阀体4内开设有三条与三个电磁阀的排气口一一对应的控制气源排气通道(图中未示出)。

远程缓解电磁阀1的工作口通过第一气道(图中未示出)与截断阀芯5的大端侧腔室连通，截断阀芯5的小端侧腔室通过第二气道(图中未标记)与制动气道的第一段连通。

冲动限制电磁阀2的工作口通过第三气道(图中未示出)与冲动限制阀芯6的大端侧腔室连通，冲动限制阀芯6的小端侧腔室通过第四气道(图中未标记)与制动气道的第二段连通。

连通电磁阀3的工作口通过第五气道(图中未示出)与连通阀芯11的大端侧腔室连通，连通阀芯11的小端侧腔室通过第六气道(图中未示出)与制动气道的第一段连通。

远程缓解阀芯9的大端侧腔室内安装有压缩弹簧10，远程缓解阀芯9的小端侧腔室通过第七气道(图中未示出)与截断阀芯5的大端侧腔室连通。

如图2所示，制动气道的第二段和第三段通过第八气道连通，第八气道中安装有带孔的冲动限制缩堵7。

需要说明的是，前文提到的第一气道、第二气道、第三气道、第四气道、第五气道、第六气道、第七气道、第八气道、控制气源进气通道、制动气道、第一缓解气道和第二缓解气道均开设在气控阀体4内。活塞式阀芯的一端为阀口端，另一端为活塞部，活塞部位于气控阀体4内部的活塞腔中。在活塞腔的未被活塞部占据的部分中，位于活塞部的大端面一侧的称为“大端侧腔室”，而位于活塞部的小端面一侧的称为“小端侧腔室”。

使用时，总风分为两路进入气控阀体4，一路为控制气路，另一路为执行气路。控制气路的总风进入气控阀体4内的控制气源进气通道，执行气路的总风从制动气进口431进入，流过制动气道和冲动限制缩堵7后从制动气出口432流出，去往制动缸EP控制装置。制动缸EP控制装置是连接在本发明提供的远程缓解控制装置和制动缸之间的装置，是现有技术中的电空转换装置。制动缸EP控制装置输出的压力空气分成两路，一路去往与前轴对应的制动缸，另一路去往与后轴对应的制动缸。第一缓解气进口433和第二缓解气进口434分别与制动缸EP控制装置和制动缸之间的气路连通，所以当缓解制动时，一个制动缸内的气体从第一缓解气进口433进入气控阀体4，另一个制动缸内的气体从第二缓解气进口434进入气控阀体4。

本发明提供的远程缓解控制装置的工作原理如下：

a)远程缓解功能

远程缓解功能是由截断阀芯5和远程缓解阀芯9的动作来实现的，远程缓解电磁阀1为常闭电磁阀，在远程缓解之前，远程缓解电磁阀1不得电，其工作口与排气口导通，而进气口与工作口不导通，控制气源进气通道中的压力空气不进入截断阀芯5的大端侧腔室。由于远程缓解阀芯9的小端侧腔室与截断阀芯5的大端侧腔室是连通的，所以也没有压力空气进入远程缓解阀芯9的小端侧腔室。

由制动气进口431进入的压力空气通过制动气道的第一段和第二气道到达截断阀芯5的小端侧腔室，在小端侧腔室的气压作用下，截断阀芯5的阀口端处于开通状态。另一方面，由于远程缓解阀芯9的小端侧腔室没有压力空气，所以远程缓解阀芯9的阀口端在压缩弹簧10的作用下处于关闭状态。由此可见，当远程缓解电磁阀1不得电时，截断阀芯5的阀口端处于开通状态，而远程缓解阀芯9的阀口端处于关闭状态，所以制动缸保持制动状态。

当需要远程缓解时，使远程缓解电磁阀1得电，于是控制气源进气通道中的压力空气经远程缓解电磁阀1进入截断阀芯5的大端侧腔室及远程缓解阀芯9的小端侧腔室，使这两个阀芯动作。动作后，截断阀芯5的阀口端处于关闭状态，截断给制动缸的供风，而远程缓解阀芯9的阀口端处于开通状态，可以排空制动缸中的压力空气，从而实现缓解。

b)冲动限制功能

冲动限制功能是由冲动限制阀芯6的动作来实现的，冲动限制电磁阀2为常开电磁阀，在常用制动时，冲动限制电磁阀2处在得电状态，其工作口与排气口导通，而进气口与工作口不导通，控制气源进气通道中的压力空气不进入冲动限制阀芯6的大端侧腔室。由于制动时截断阀芯5的阀口端处于开通状态，所以，由制动气进口431进入的压力空气通过制动气道的第一段、第二段和第四气道到达冲动限制阀芯6的小端侧腔室，在小端侧腔室的气压作用下，冲动限制阀芯6的阀口端处于开通状态。因此，在常用制动时，压力空气既经过冲动限制阀芯6的阀口，也经过冲动限制缩堵7，不受限制地给制动缸供风。

当需要紧急制动时，使冲动限制电磁阀2失电，于是控制气源进气通道中的压力空气经冲动限制电磁阀2进入冲动限制阀芯6的大端侧腔室，使冲动限制阀芯6动作。动作后，冲动限制阀芯6的阀口端处于关闭状态，所以，压力空气不再经过冲动限制阀芯6的阀口，只经过冲动限制缩堵7给制动缸供风，从而实现冲动限制。

c)制动力分配调节功能

制动力分配调节功能是由连通阀芯11的动作来实现的，连通电磁阀3为常闭电磁阀，当连通电磁阀3失电时，其工作口与排气口导通，而进气口与工作口不导通，控制气源进气通道中的压力空气不进入连通阀芯11的大端侧腔室。由于连通阀芯11的小端侧腔室与制动气道的第一段是连通的，所以连通阀芯11的小端侧腔室一直有压力空气，在小端侧腔室的气压作用下，连通阀芯11的阀口端处于开通状态。由此可见，连通电磁阀3失电能够使分别与前轴和后轴对应的两个制动缸连通起来，这样两个制动缸内的制动压力是相同的，车辆处于架控状态。

当连通电磁阀3得电时，其进气口与工作口导通，控制气源进气通道中的压力空气进入连通阀芯11的大端侧腔室，使连通阀芯11动作。动作后，连通阀芯11的阀口端处于关闭状态。由此可见，连通电磁阀3得电能够切断两个制动缸之间的连通，这样两个制动缸内的制动压力可以分别控制，车辆处于轴控状态。

由上述工作原理可知，本发明提供的远程缓解控制装置以简单的结构设计集成了远程缓解、冲动限制及制动力分配调节功能，因此，不仅有利于提高制动控制装置的可靠性，还便于用户进行维护和检修，从而降低维护成本。

为了使结构更加紧凑，本实施例中，远程缓解电磁阀1、冲动限制电磁阀2和连通电磁阀3分别位于截断阀芯5、冲动限制阀芯6和连通阀芯11的正上方。如图1所示，远程缓解电磁阀1到冲动限制电磁阀2的连线与远程缓解电磁阀1到连通电磁阀3的连线垂直。

为了便于更换不同孔径的冲动限制缩堵7，气控阀体4内开设有连通气控阀体4的侧面和第八气道的换件通道，换件通道的接近气控阀体4侧面的一端安装有堵头8。由图2可见，本实施例中，换件通道其实与制动气道的第二段共用一部分通道。

本实施例中，堵头8与气控阀体4之间为螺纹连接，且堵头8上套设有密封圈。为了便于安装，堵头8上设置有用于与内六角扳手配合的凹槽。当然，在其他的实施例中，堵头8也可以采用其他固定连接形式安装到气控阀体4上，例如，在堵头8的法兰上开设螺栓孔，通过螺栓将堵头8安装到气控阀体4上。

具体实际应用中，气控阀体4可以为长方体形或者圆柱形。由图1～图3可知，本实施例中，气控阀体4为长方体形，并采用分体式结构，由上到下依次为上块体41、中块体42和下块体43，四个阀芯安装在中块体42上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种轨道车辆制动缸的远程缓解控制装置，其特征在于，包括气控阀体(4)和安装在所述气控阀体(4)的上表面的三个二位三通式电磁阀，所述气控阀体(4)的内部设置有四个活塞式阀芯，所述四个活塞式阀芯的运动方向均与所述气控阀体(4)的上表面垂直，且所述四个活塞式阀芯在所述气控阀体(4)的上表面上的投影互无交集，所述四个活塞式阀芯的大端面均朝向所述气控阀体(4)的上表面，所述三个二位三通式电磁阀的进气口均与控制气源进气通道连通，所述气控阀体(4)内开设有三条与所述三个二位三通式电磁阀的排气口一一对应的控制气源排气通道；

所述四个活塞式阀芯分别为截断阀芯(5)、冲动限制阀芯(6)、连通阀芯(11)和远程缓解阀芯(9)，所述三个二位三通式电磁阀分别为远程缓解电磁阀(1)、冲动限制电磁阀(2)和连通电磁阀(3)，所述远程缓解电磁阀(1)和所述连通电磁阀(3)为常闭电磁阀，所述冲动限制电磁阀(2)为常开电磁阀；

所述气控阀体(4)的下表面开设有制动气进口(431)、制动气出口(432)、第一缓解气进口(433)、第二缓解气进口(434)和缓解气出口(435)；

所述制动气进口(431)通过制动气道与所述制动气出口(432)连通，所述截断阀芯(5)的阀口端及所述冲动限制阀芯(6)的阀口端位于所述制动气道中，并将所述制动气道由所述制动气进口(431)到所述制动气出口(432)依次分为第一段、第二段和第三段；

所述第一缓解气进口(433)通过第一缓解气道与所述第二缓解气进口(434)连通，所述连通阀芯(11)的阀口端位于所述第一缓解气道中；

所述第二缓解气进口(434)通过第二缓解气道与所述缓解气出口(435)连通，所述远程缓解阀芯(9)的阀口端位于所述第二缓解气道中；

所述远程缓解电磁阀(1)的工作口通过第一气道与所述截断阀芯(5)的大端侧腔室连通，所述截断阀芯(5)的小端侧腔室通过第二气道与所述制动气道的第一段连通；

所述冲动限制电磁阀(2)的工作口通过第三气道与所述冲动限制阀芯(6)的大端侧腔室连通，所述冲动限制阀芯(6)的小端侧腔室通过第四气道与所述制动气道的第二段连通；

所述连通电磁阀(3)的工作口通过第五气道与所述连通阀芯(11)的大端侧腔室连通，所述连通阀芯(11)的小端侧腔室通过第六气道与所述制动气道的第一段连通；

所述远程缓解阀芯(9)的大端侧腔室内安装有压缩弹簧(10)，所述远程缓解阀芯(9)的小端侧腔室通过第七气道与所述截断阀芯(5)的大端侧腔室连通；

所述制动气道的第二段和第三段通过第八气道连通，所述第八气道中安装有带孔的冲动限制缩堵(7)；

所述第一气道、第二气道、第三气道、第四气道、第五气道、第六气道、第七气道、第八气道、控制气源进气通道、制动气道、第一缓解气道和第二缓解气道均开设在所述气控阀体(4)内。

2.根据权利要求1所述的远程缓解控制装置，其特征在于，所述远程缓解电磁阀(1)、冲动限制电磁阀(2)和连通电磁阀(3)分别位于所述截断阀芯(5)、冲动限制阀芯(6)和连通阀芯(11)的正上方。

3.根据权利要求2所述的远程缓解控制装置，其特征在于，所述远程缓解电磁阀(1)到所述冲动限制电磁阀(2)的连线与所述远程缓解电磁阀(1)到所述连通电磁阀(3)的连线垂直。

4.根据权利要求1所述的远程缓解控制装置，其特征在于，所述气控阀体(4)内开设有连通所述气控阀体(4)的侧面和所述第八气道的换件通道，所述换件通道的接近所述气控阀体(4)侧面的一端安装有堵头(8)。

5.根据权利要求4所述的远程缓解控制装置，其特征在于，所述堵头(8)与所述气控阀体(4)螺纹连接，且所述堵头(8)上套设有密封圈。

6.根据权利要求5所述的远程缓解控制装置，其特征在于，所述堵头(8)具有用于与内六角扳手配合的凹槽。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的远程缓解控制装置，其特征在于，所述气控阀体(4)为分体式结构，由上到下依次为上块体(41)、中块体(42)和下块体(43)，所述四个活塞式阀芯安装在所述中块体(42)上。

8.根据权利要求7所述的远程缓解控制装置，其特征在于，所述气控阀体(4)为长方体形。

Images