CN111688657A - 一种阶段缓解与直接缓解转换装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阶段缓解与直接缓解转换装置及方法，属于铁路列车制动系统的技术领域，包括三压力机构，所述三压力机构连通有列车管、控制风缸和制动缸，还包括缓解转换部，所述缓解转换部设有A排气口和B排气口，缓解转换部的A进气口与三压力机构中作用活塞的C排气口连通，且A排气口连通有转换阀，并通过转换阀分别连通至列车管和控制风缸；通过A进气口连通至A排气口或B排气口，将制动缸切换为阶段缓解状态或直接缓解状态，以达到实现三压力机构能够在阶段缓解与直接缓解之间的转换的目的。

Description

一种阶段缓解与直接缓解转换装置及方法

技术领域

本发明属于铁路列车制动系统的技术领域，具体而言，涉及一种阶段缓解与直接缓解转换装置及方法。

背景技术

列车制动装置是用以实现列车减速或停止运行，保证行车安全的设备。列车制动装置由装在机车上的供风系统和自动制动阀、分装在机车和车辆上的制动机和基础制动装置，以及贯通全列车的制动管(又称刹车管)组成，且在整个制动系统中充以压缩空气。

二压力机构自动空气制动机在车辆上设有副风缸，由制动管充风至规定压力，司机借助自动制动阀降低或恢复制动管压力，在制动管和副风缸间产生压力差(二压力机构因此得名)，以控制制动机起制动或缓解作用。这种制动机可以根据制动管减压量的大小实现分阶段制动；但当制动管压力高于副风缸时，即可直接实现一次缓解，不能实现分阶段缓解。

三压力机构自动空气制动机是在每一车辆上除副风缸外再设一个工作风缸，以制动管和工作风缸间的压差来控制副风缸向制动缸的充气和排气，并使制动缸的压力参加力的平衡，所以称三压力机构。它可以按照制动管减压量的大小和压力恢复的多少，分阶段地实施制动和缓解，并且具有在制动系统未充满规定压力前制动缸压力不衰竭性能(压缩空气不会全部排尽)。三压力机构自动空气制动机适用于在山区运行的列车和短小列车，但因缓解作用慢，不适宜于长大列车。

目前，制动系统的主控机构为三压力的制动阀能够实行阶段缓解，而主控机构为二压力的制动阀能够实行直接缓解，不能够实现阶段缓解与直接缓解之间的转换。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种阶段缓解与直接缓解转换装置及方法以达到实现三压力机构能够在阶段缓解与直接缓解之间的转换的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种阶段缓解与直接缓解转换装置，包括三压力机构，所述三压力机构连通有列车管、控制风缸和制动缸，还包括缓解转换部，所述缓解转换部设有A排气口和B排气口，缓解转换部的A进气口与三压力机构中作用活塞的C排气口连通，且A排气口连通有转换阀，并通过转换阀分别连通至列车管和控制风缸；通过A进气口连通至A排气口或B排气口，将制动缸切换为阶段缓解状态或直接缓解状态。

进一步地，所述缓解转换部包括转换座、可拆卸装配于该转换座上的A转换盖和B转换盖，所述转换座上设有所述A进气口和A排气口，B转换盖上设有所述B排气口；所述A进气口和A排气口通过A转换盖连通，A进气口和B排气口通过B转换盖连通，以通过缓解转换部的状态改变，在阶段缓解状态或直接缓解状态之间进行切换。

进一步地，所述转换阀包括设于其内部的转换顶杆，转换顶杆的两侧分别设有A密封腔和B密封腔，A密封腔与所述A排气口连通且A密封腔连通至大气，B密封腔连通至列车管；所述B密封腔内设有截断阀，截断阀通过所述转换顶杆驱动其通断且截断阀与控制风缸连通，以通过截断阀的动作实现列车管与控制风缸之间的沟通。

进一步地，所述截断阀与控制风缸之间的管路上设有止回阀，以确保气路的顺利导通。

进一步地，所述三压力机构包括主活塞，主活塞的两侧分别设有C密封腔和D密封腔，C密封腔和D密封腔分别与列车管和控制风缸连通，以实现列车管与制动缸的压力之和与控制风缸处于平衡。

进一步地，所述三压力机构包括作用活塞与该作用活塞对应匹配的供气阀，所述供气阀与制动缸连通，且通过作用活塞的运动将供气阀与所述C排气口连通或切断，以将列车管与控制风缸内的压力空气沟通。

本发明中还提供了一种阶段缓解与直接缓解转换方法，该方法包括：

S1：将列车管、控制风缸和制动缸接通在三压力机构上；

S2：将三压力机构中作用活塞的C排气口连通至缓解转换部；

S3：当C排气口的压力空气通过缓解转换部排放至大气时，制动缸切换为阶段缓解状态；

当C排气口的压力空气通过缓解转换部驱使列车管与控制风缸的压力空气沟通时，制动缸切换为直接缓解状态。

进一步地，所述缓解转换部包括转换座、可拆卸装配于该转换座上的A转换盖和B转换盖；

在转换座上设有所述A进气口和A排气口，B转换盖上设有所述B排气口，A进气口与C排气口连通；

当A转换盖装于转换座上时，A进气口和A排气口连通并通过A排气口的压力空气驱动转换阀动作，列车管与控制风缸的压力空气沟通；

当B转换盖装于转换座上时，A进气口和B排气口连通并通过B排气口将压力空气排至大气中。

进一步地，所述转换阀包括设于其内部的转换顶杆，转换顶杆的两侧分别设有A密封腔和B密封腔，A密封腔与所述A排气口连通且A密封腔连通至大气，B密封腔连通至列车管；

所述B密封腔内设有截断阀，通过A排气口的压力空气驱动所述转换顶杆动作，转换顶杆切换截断阀的通断且截断阀与控制风缸连通。

进一步地，在截断阀与控制风缸之间的管路上设有止回阀，以确保气路的顺利导通。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明所提供的阶段缓解与直接缓解转换装置及方法，通过缓解转换部的设置能够实现制动阀在阶段缓解与直接缓解之间的转换，相较于传统的三压力机构，使三压力机构的制动缸在具备阶段缓解的功能下，也能够具有直接缓解的功能；本方案的整体结构简单且操作方便，用户可手动切换缓解转换部，进而实现在阶段缓解与直接缓解之间的转换。

附图说明

图1是本发明提供的阶段缓解与直接缓解转换装置的整体系统结构图；

图2是本发明提供的阶段缓解与直接缓解转换装置中缓解转换部的结构示意图；

图3是图1的局部放大示意图；

图4是图2的局部放大示意图；

附图中标注如下：

1-副风缸，2-控制风缸，3-制动缸，4-止回阀，5-转换阀，6-缓解转换部，7-控制风缸充气部，8-局减阀，9-副风缸充气止回阀，10-列车管，11-转换顶杆，12-主活塞，13-供气阀，14-作用活塞，15-C排气口，16-转换座，17-A转换盖，18-B转换盖，19-截断阀，20-A密封腔，21-B密封腔，22-排气孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

为实现主控机构为三压力机构的制动阀既能实现阶段缓解功能，又能实现直接缓解功能，在本实施例中具体提供了一种阶段缓解与直接缓解转换装置，以满足制动阀能够实行阶段缓解与直接缓解之间的转换。

其包括三压力机构，三压力机构为列车制动系统中所广泛应用的机构，其配套有副风缸1、控制风缸充气部7、局减阀8以及副风缸充气止回阀9，其工作原理在背景技术中已作介绍，此处不再赘述。若三压力机构作为制动缸3的主控机构，三压力机构连通有列车管10、控制风缸2和制动缸3，三压力机构包括主活塞12，主活塞12的两侧分别设有C密封腔和D密封腔，C密封腔和D密封腔分别与列车管10和控制风缸2连通；三压力机构还包括作用活塞14与该作用活塞14对应匹配的供气阀13，所述供气阀13与制动缸3连通，且通过作用活塞14的运动将供气阀13与所述C排气口15连通或切断。当三压力机构在正常工作时，控制风缸2的压力应当与列车管10的压力+制动缸3内的压力之和维持在动态平衡，即控制风缸2中压力空气推动主活塞12向上的压力＝列车管10中压力空气推动主活塞12向下的压力+制动缸3中压力空气推动作用活塞14向下的压力。

还包括缓解转换部6，所述缓解转换部6设有A排气口和B排气口，具体设计如下：缓解转换部6包括转换座16、可拆卸装配于该转换座16上的A转换盖17和B转换盖18，在所述转换座16上设有所述A进气口和A排气口，B转换盖18上设有所述B排气口。当A转换盖17安装于转换座16上时，由于A转换盖17内布置有通气气路，可将A进气口和A排气口通过A转换盖17连通；当B转换盖18安装于转换座16上时，由于B转换盖18内布置有通气气路，A进气口和B排气口通过B转换盖18连通并通过B排气口进行排放至大气。

将缓解转换部6的A进气口与三压力机构中作用活塞14的C排气口15连通，且A排气口连通有转换阀5，并通过转换阀5分别连通至列车管10和控制风缸2，促使列车管10与控制风缸2中压力空气的压力相等；通过A进气口连通至A排气口或B排气口，进而将制动缸3切换为阶段缓解状态或直接缓解状态。

其中，转换阀5包括设于其内部的转换顶杆11，转换顶杆11滑动设于转换阀5的内部，通过转换顶杆11的活塞将转换阀5的内部分隔成A密封腔20和B密封腔21且转换顶杆11的两侧分别为A密封腔20和B密封腔21，A密封腔20与所述A排气口连通且A密封腔20设有排气孔22，排气孔22连通至大气，B密封腔21连通至列车管10；所述B密封腔21内设有截断阀19，截断阀19通过所述转换顶杆11驱动其通断且截断阀19与控制风缸2连通，在所述截断阀19与控制风缸2之间的管路上设有止回阀4。当A排气口内的压力空气进入至A密封腔20后，压力空气会推动转换顶杆11，转换顶杆11产生位移运动且转换顶杆11的另一端推动截断阀19动作，截断阀19与阀口分离，进而，B密封腔21与截断阀19连通，以使列车管10与止回阀4连通，止回阀4与控制风缸2连通，进而列车管10与控制风缸2之间的压力空气沟通，以使列车管10与控制风缸2内压力空气的压力相等。

其具体的工作原理如下：

当缓解转换部6置于阶段缓解时(此时，B转换盖18装于转换座16上)，在制动后进行缓解时，列车管10的压力上升，制动缸3与列车管10推动主活塞12向下的压力大于控制风缸2推动主活塞12向上的压力，因此，三压力机构中主活塞12与作用活塞14产生下移，作用活塞14的端部离开供气阀13，制动缸3的压力空气通过作用活塞14排向C排气口15，C排气口15通过缓解转换部6排放至大气进行缓解。在缓解过程中，由于，控制风缸2中压力空气推动主活塞12向上的压力＝列车管10中压力空气推动主活塞12向下的压力+制动缸3中压力空气推动作用活塞14向下的压力；因此，若列车管10中的压力不上升，分配阀处于保压位，制动缸3的压力就不下降；若列车管10的压力空气增加一些，相应的，制动缸3的压力空气就会降低一些，进而，当列车管10的压力空气增加到一定值后，制动缸3内的压力空气才能降到0，整个过程即可实现阶段缓解。

当缓解转换部6置于直接缓解时(此时，A转换盖17装于转换座16上)，在制动后进行缓解，列车管10内的压力上升，制动缸3与列车管10推动主活塞12向下的压力大于控制风缸2推动主活塞12向上的压力，主活塞12与作用活塞14产生下移动作，作用活塞14离开供气阀13，制动缸3的压力空气通过作用活塞14排向C排气口15，C排气口15连通至缓解转换部6，转换阀5内的A密封腔20通过排气孔22将C排气口15的压力空气部分排放至大气中进行缓解。同时，制动缸3的压力空气进入至A密封腔20后，推动转换顶杆11动作，转换顶杆11产生位移运动且转换顶杆11的另一端推动截断阀19动作，截断阀19与阀口分离，进而，B密封腔21与截断阀19连通，以使列车管10与止回阀4连通，止回阀4与控制风缸2连通，进而列车管10与控制风缸2之间的压力空气沟通，以使列车管10与控制风缸2内压力空气的压力相等。由于，控制风缸2中压力空气推动主活塞12向上的压力＝列车管10中压力空气推动主活塞12向下的压力+制动缸3中压力空气推动作用活塞14向下的压力，但此时列车管10与控制风缸2内压力空气的压力相等，故要满足上述平衡关系，分配阀就彻底缓解，制动缸3就只能为直接缓解并降到0。

实施例2

在实施例1所提供的阶段缓解与直接缓解转换装置的基础上，在本实施例中具体公开了一种阶段缓解与直接缓解转换方法，该方法包括：

S1：将列车管10、控制风缸2和制动缸3接通在三压力机构上，至于具体的管路连接方式属于本领域技术人员所熟知的，此处，不再赘述；

S2：将三压力机构中作用活塞14的C排气口15连通至缓解转换部6，通过管路将C排气口15与缓解转换部6的A进气口连通；

S3：根据实际需求，若制动缸3需要切换为阶段缓解状态，将B转换盖18装配在转换座16上，C排气口15的压力空气通过缓解转换部6的B排气口直接排放至大气中，实现制动缸3的阶段缓解；

根据实际需求，若制动缸3需要切换为直接缓解状态，将A转换盖17装配在转换座16上，C排气口15的压力空气通过缓解转换部6的A排气口进入至转换阀5，转换阀5内的转换顶杆11产生动作，进而实现列车管10与控制风缸2的压力空气沟通，实现制动缸3的直接缓解。

以上所采用的阶段缓解与直接缓解转换方法，操作快捷方便，且改造成本较低，有利广泛推广。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阶段缓解与直接缓解转换装置，包括三压力机构，所述三压力机构连通有列车管、控制风缸和制动缸，其特征在于，还包括缓解转换部，所述缓解转换部设有A排气口和B排气口，缓解转换部的A进气口与三压力机构中作用活塞的C排气口连通，且A排气口连通有转换阀，并通过转换阀分别连通至列车管和控制风缸；通过A进气口连通至A排气口或B排气口，将制动缸切换为阶段缓解状态或直接缓解状态。

2.根据权利要求1所述的阶段缓解与直接缓解转换装置，其特征在于，所述缓解转换部包括转换座、可拆卸装配于该转换座上的A转换盖和B转换盖，所述转换座上设有所述A进气口和A排气口，B转换盖上设有所述B排气口；所述A进气口和A排气口通过A转换盖连通，A进气口和B排气口通过B转换盖连通。

3.根据权利要求1所述的阶段缓解与直接缓解转换装置，其特征在于，所述转换阀包括设于其内部的转换顶杆，转换顶杆的两侧分别设有A密封腔和B密封腔，A密封腔与所述A排气口连通且A密封腔连通至大气，B密封腔连通至列车管；所述B密封腔内设有截断阀，截断阀通过所述转换顶杆驱动其通断且截断阀与控制风缸连通。

4.根据权利要求3所述的阶段缓解与直接缓解转换装置，其特征在于，所述截断阀与控制风缸之间的管路上设有止回阀。

5.根据权利要求1所述的阶段缓解与直接缓解转换装置，其特征在于，所述三压力机构包括主活塞，主活塞的两侧分别设有C密封腔和D密封腔，C密封腔和D密封腔分别与列车管和控制风缸连通。

6.根据权利要求1所述的阶段缓解与直接缓解转换装置，其特征在于，所述三压力机构包括作用活塞与该作用活塞对应匹配的供气阀，所述供气阀与制动缸连通，且通过作用活塞的运动将供气阀与所述C排气口连通或切断。

7.一种阶段缓解与直接缓解转换方法，其特征在于，该方法包括：

S1：将列车管、控制风缸和制动缸接通在三压力机构上；

S2：将三压力机构中作用活塞的C排气口连通至缓解转换部；

S3：当C排气口的压力空气通过缓解转换部排放至大气时，制动缸切换为阶段缓解状态；

当C排气口的压力空气通过缓解转换部驱使列车管与控制风缸的压力空气沟通时，制动缸切换为直接缓解状态。

8.根据权利要求7所述的阶段缓解与直接缓解转换方法，其特征在于，所述缓解转换部包括转换座、可拆卸装配于该转换座上的A转换盖和B转换盖；

在转换座上设有所述A进气口和A排气口，B转换盖上设有所述B排气口，A进气口与C排气口连通；

当A转换盖装于转换座上时，A进气口和A排气口连通并通过A排气口的压力空气驱动转换阀动作，列车管与控制风缸的压力空气沟通；

当B转换盖装于转换座上时，A进气口和B排气口连通并通过B排气口将压力空气排至大气中。

9.根据权利要求7所述的阶段缓解与直接缓解转换方法，其特征在于，所述转换阀包括设于其内部的转换顶杆，转换顶杆的两侧分别设有A密封腔和B密封腔，A密封腔与所述A排气口连通且A密封腔连通至大气，B密封腔连通至列车管；

所述B密封腔内设有截断阀，通过A排气口的压力空气驱动所述转换顶杆动作，转换顶杆切换截断阀的通断且截断阀与控制风缸连通。

10.根据权利要求9所述的阶段缓解与直接缓解转换方法，其特征在于，在截断阀与控制风缸之间的管路上设有止回阀。

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