CN115066361B - 用于轨道车辆的自动的空气联接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的自动的空气联接器，其具有接口件，用于将空气联接器耦连到配对的空气联接器上；压缩空气接管，用于将空气联接器连接到轨道车辆压缩空气系统上；流动通道，其传导压缩空气地将接口件与压缩空气接管相连接；布置在流动通道中的阀，阀具有阀体，阀体能够被操纵，以便选择性地截止和释放流动通道；阀驱动机构，为了操纵阀体，阀驱动机构作用在阀体上，以便选择性地截止和释放流动通道。根据本发明的自动的空气联接器的特征在于，阀的阀体设计为承压管，承压管围绕流动通道的至少一个区段，并且承压管在阀驱动机构的关闭位置中被阀驱动机构挤压并且扎紧地封闭流动通道，并且承压管在阀驱动机构的打开位置中释放流动通道。

Description

用于轨道车辆的自动的空气联接器

本发明涉及一种用于轨道车辆的自动的空气联接器，具体地涉及一种用于轨道车辆的自动的空气联接器，所述空气联接器具有：接口件，用于将空气联接器耦连到配对的空气联接器上；压缩空气接管，用于将空气联接器连接到轨道车辆压缩空气系统上；流动通道，其传导压缩空气地将接口件与压缩空气接管相连接；布置在流动通道中的阀，阀具有阀体，阀体能够被操纵，以便选择性地截止和释放流动通道；阀驱动机构，为了操纵阀体，阀驱动机构作用在阀体上，以便选择性地截止和释放流动通道。

自动空气联接器通常用在指定用于客运交通的轨道车辆中并且在那里是自动牵引联接器的组成部分。自动空气联接器在此用于在列车的各个单独的轨道车辆之间、即各个单独的车厢之间联接主空气管线，其中，车厢应当理解为动力车厢和被拉动/被推动的车厢。在列车的主空气管线中必须建立必要的空气压力，以便松开所有联接的轨道车辆的制动器。相反，当主空气管线中的空气压力下降时，相应的轨道车辆被制动。

在客运交通中，当两个自动牵引联接器朝彼此移动并且在这两个牵引联接器之间建立可靠的机械连接时，自动操纵空气联接器。通常，相应的空气联接器的接口件居中地位于端板的上边缘处并且在接口件上连接有用于压缩空气的流动通道，在该流动通道中布置有阀。从接口件看，流动通道在阀的另一侧通入压缩空气接管中，在压缩空气接管上可以连接有相应的轨道车辆的压缩空气软管或压缩空气管子，以便建立与制动器或者与轨道车辆的另一端和设置在那里的空气联接器的连接。

对流动通道中的阀的操纵通过所谓的联接器闭锁装置、更准确地说是通过其主销栓进行，当牵引联接器朝彼此移动时，该主销栓通过抗扭地连接在其上的所谓的核心件扭转。通过两个联接器的核心件和相应的联接孔眼建立两个牵引联接器之间的机械锁定，核心件的突出部嵌接在联接孔眼中。分离也可以通过扭转核心件并且因此扭转联接器闭锁装置和主销栓实现。

这种自动空气联接器具有联接器闭锁装置或主销栓的延长部，其中，该延长部可以以轴的形式抗扭地连接在联接器闭锁装置或主销栓上并且配设有凸轮，在联接过程中当轴旋转时，该凸轮在打开流动通道的意义上操纵阀。在分离过程中，凸轮相应地与轴一起被转回并且释放阀，阀随后通过弹簧储能器的力被关闭并且阻塞流动通道。

因此，阀或者阀的与阀座配合工作的阀体的位置与联接器闭锁装置的位置相关。在准备联接的位置中，阀保持流动通道关闭并且因此保持主空气管线关闭。在已联接的位置中，阀保持流动通道和因此主空气管线打开。

在联接过程中，两个空气联接器的接口件彼此撞击并且气密地压在一起。同时，联接器闭锁装置或其主销栓旋入联接位置中并且打开阀，如所解释的那样。

如果联接器断裂，即如果牵引联接器无意地分开，虽然主销栓处于锁定位置中，但凸轮的位置与联接状态相比还保持不变。因此阀保持打开，并且主空气管线可以排气。压力下降导致轨道车辆紧急制动，因为制动器被操纵。

这种自动空气联接器通常不用于货车车厢。而是，在此简单的管件的联接通过端侧的密封件实现，以便将两个轨道车辆的主空气管线相互连接。这能够实现，这样的联接器和整个主空气管线设计为具有特别大的流动横截面。在此，值得注意的是具有货车车厢的列车的长度较大。在联接器断裂的情况下，主空气管线中的压力下降必须从断裂点开始从车辆到车辆传播，以便使所有车辆一起制动。因此对传播速度提出了高要求，传播速度也称为穿透速度。尤其根据铁路标准，规定最低穿透速度为每秒250米。

用于货车车厢的空气联接器的缺点是用于操纵的耗费。但同时这些空气联接器设计得极其坚固。

对于用于客运交通的轨道车辆的自动空气联接器，由于布线较复杂，压力损失较大。这些受系统制约的压力损失尤其在长列车的情况下导致压缩空气制动系统内的延迟的压力下降，从而紧急制动延迟地发生。复杂程度和对单独构件的加工质量的要求非常高。此外，该构造形式对例如在紧急运行中用于手动分离所需的力有不利影响。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于轨道车辆的自动的空气联接器，其中，该自动空气联接器设计为适于流动的并且避免了延迟的压力降，以及有利地可廉价地制造。

按照本发明的技术问题通过根据本发明的自动的空气联接器解决。说明书描述了本发明的有利且特别适宜的设计方案以及具有根据本发明的自动空气联接器的自动的牵引联接器。

根据本发明的用于轨道车辆的自动的空气联接器具有用于将空气联接器耦连到配对的空气联接器上的接口件，此外还具有用于将空气联接器连接到轨道车辆压缩空气系统上的压缩空气接管，其中，轨道车辆例如设计为货车车厢，但根据另外的实施方式设计为客车车厢，并且轨道车辆可以是动力车厢或者是被拉动或被推动的车厢。

根据本发明的自动空气联接器还具有传导压缩空气地将接口件与压缩空气接管相连接的流动通道以及布置在流动通道中的阀。根据本发明，所述阀设计为挤压阀(或者说夹管阀)。

在此，挤压阀尤其应理解为一种阀，在这种阀中通过对围绕流动通道区域的壁区域的作用可以简单且快速地局部改变流动横截面。所述壁区域沿相对于流动方向的周向观察围绕流动通道并且优选地由具有圆形或椭圆形的横截面的纵长形的空心体构成。所述壁区域在此尤其可以是挤压软管或管子。

在流动通道中使用挤压阀的优点尤其在于沿流动方向的最小的摩擦阻力、低自重和具有较少活动部件的简单结构。另一个优点在于，通过操控从外部作用在壁区域上的操纵装置可实现操纵的简单自动化。

根据特别有利的设计方案，所述阀包括阀体，所述阀体能够被操纵，以便选择性地截止和释放流动通道。因此，所述阀在第一位置中关闭并且在第二位置中打开，其中，根据一种实施方式，所述阀在中间位置上被不稳定地保持或者尤其不能被稳定地保持。

设有阀驱动机构，为了操纵阀体，所述阀驱动机构作用在阀体上，以便因此选择性地截止和释放流动通道。

为此，阀体优选设计为具有圆形或椭圆形横截面的纵长形的空心体元件、尤其是承压管或挤压软管，所述空心体元件围绕或构成流动通道的至少一个区段或者围绕在接口件和压缩空气接管之间的整个流动通道，并且在阀驱动机构的关闭位置中，所述空心体元件被阀驱动机构挤压并且扎紧地封闭流动通道，并且在阀驱动机构的打开位置中，所述空心体元件释放流动通道。

纵长形的空心体元件具有壁区域，该壁区域在外部的力作用下至少暂时可变形，以便改变流动横截面。可变形的壁区域可以仅仅是构造流动横截面的壁区域的局部区域或者可以是整个壁区域。在仅构造为流动横截面的壁区域的局部区域设计为可变形的壁区域的情况下，承压管可以由不同的材料接合而成。

弹性体或橡胶优选用作可变形的壁区域的材料。

一旦阀驱动机构不再挤压承压管，则通过承压管或软管的扩张对阀的打开可以自动通过承压管的内应力实现。因此在这种情况下，例如可以将承压管简单地或多或少地松动地放置在相应的阀壳体中，而无需沿轴向被拉紧。

根据备选的实施方式，承压管或挤压软管具有相对彼此张紧的轴向端部，使得在阀驱动机构置于其打开位置时，轴向的张紧引起承压管的扩张和因此承压管中的流动通道的释放。

在两种情况下，在承压管或软管中、即由承压管构成的流动通道中的空气压力可以促进或主动支持承压管的扩张。

承压管尤其是可弹性变形的材料或者由弹性材料制成。

通过阀体作为承压管或挤压软管的根据本发明设计方案优化了用于压缩空气的流动横截面，因为承压管或挤压软管可以优选地至少基本上仅沿轴向线性地延伸。整个承压管或软管围绕曲线的弯曲不是必需的并且可以有利地避免。

根据本发明的设计方案使得部件种类减少，从而实现低生产成本、低重量和简单维护。此外，磨损件、尤其承压管或软管可以容易地更换。

优选地，所述阀驱动机构包括至少一个夹紧件，所述夹紧件布置为，使得当所述阀驱动机构置于其关闭位置时所述承压管从外部径向地被向内挤压。这可以涉及夹紧件相对于承压管或挤压软管仅沿径向的移动，或者也可以如下文所述涉及组合的径向-轴向移动或枢转运动。

如果仅设有一个夹紧件，则该夹紧件优选在一侧从外部径向作用在承压管或挤压软管上。但即使设有多个夹紧件，它们也可以如此布置并且被阀驱动机构操纵，使得每个夹紧件分别在一侧从外部径向作用在承压管或挤压软管上。

根据本发明的一种实施方式，设有多个夹紧件，这些夹紧件在径向相互对置的侧面上从外部径向地作用在所述承压管或挤压软管上。因此，配合作用的夹紧件可以反向对置地布置在承压管或挤压软管的外侧上。

根据备选的实施方式，仅设有唯一的夹紧件。

尤其地，如果仅设有唯一的夹紧件，但在多个夹紧件的情况下也可能的是，与夹紧件反向对置的配合件设置为相对于夹紧件的支座，其中，所述支座也从外部径向作用在承压管或挤压软管上。

根据本发明的一种实施方式，所述配合件具有或构造有突出部，所述突出部从外部径向地持续向内挤压所述承压管或挤压软管。由此简化了借助相对置的夹紧件对流动通道的完全封闭。

根据一种备选的实施方式，简化的关闭也可以通过以下方式实现，即，当阀驱动机构被移动到其关闭位置时，两个径向相互对置地设置的夹紧件同时从外部突入承压管或挤压软管。

根据特别有利的实施方式，所述阀驱动机构包括围绕旋转轴线可旋转的凸轮轴和/或偏心轴，所述凸轮轴和/或偏心轴操纵至少一个夹紧件，以便使该夹紧件朝向承压管移动。所述凸轮轴和/或偏心轴例如可以设计为抗扭地与轨道车辆联接器闭锁装置相连或者由轨道车辆联接器闭锁装置构成。凸轮轴和/或偏心轴例如可以设计为抗扭地连接在轨道车辆联接器闭锁装置的主销栓上或者由该主销栓构成。

根据本发明的一种实施方式，所述凸轮轴和/或偏心轴同时作用在至少两个径向相互对置的夹紧件上，以便使这些夹紧件同时沿相反的方向移动。

至少两个相互对置的夹紧件可以布置在凸轮轴和/或偏心轴的共同的径向平面中。

凸轮轴和/或偏心轴可以具有唯一的凸轮或两个尤其反向对置的凸轮。当然，更多数量的凸轮也是可能的。凸轮同样可以布置在凸轮轴和/或偏心轴的共同的径向平面中，或者也可以布置在不同的径向平面中，这取决于夹紧件布置在凸轮轴和/或偏心轴的共同的径向平面中还是在多个径向平面中。

根据本发明的一种实施方式，凸轮轴和/或偏心轴具有唯一的偏心盘，该偏心盘尤其同时作用在两个夹紧件上。

这两个夹紧件可以是朝向彼此可移动的，其中，两个夹紧件例如共同围绕承压管。

至少一个夹紧件例如能够围绕枢转轴线枢转以便被操纵，其中，该枢转通过夹紧件或其保持结构的扭转或变形来实现。所述保持结构例如由尤其完全包围承压管或软管的可变形的软管夹构成，该软管夹构成所述夹紧件和与该夹紧件配合工作的配合件或者构成所述夹紧件和与该夹紧件配合工作的另外的夹紧件，其中，配合件或另外的夹紧件尤其相对于所述夹紧件彼此反向地布置在承压管或软管的另一侧上。

根据另外的实施方式，所述至少一个夹紧件仅能够平移移动以便被操纵。

根据本发明的用于轨道车辆、例如客运车厢或货车车厢的自动的牵引联接器具有端板，所述端板包围机械的联接器构件、如漏斗部和锥体部。此外设有所示类型的自动的空气联接器。在此在特别有利的设计方案中，阀驱动机构可以与联接器闭锁装置的操纵件耦连。

当然附加地或备选地，机械的联接器构件也可以具有至少一个不同于漏斗部和锥体部的构件、例如尤其具有可旋转的主销栓的联接器闭锁装置。

以下借助实施例和附图示范性地描述本发明。

在附图中：

图1示出根据本发明的自动空气联接器的实施例，其中仅从一侧主动夹紧承压管或软管；

图2示出类似于图1的实施例，但在承压管的多侧、此处为两侧上主动夹紧；

图3示出根据本发明的自动空气联接器的另一实施例，其中从一侧主动夹紧并且具有可枢转的夹紧件；

图4示出具有根据本发明的空气联接器的根据本发明的自动牵引联接器。

在图1中示意性地示出根据本发明的自动空气联接器，其包括用于将空气联接器耦连到配对的空气联接器上的接口件1。接口件1可以具有弹性支承的套筒，该套筒在联接时与配对的空气联接器的弹性支承的套筒密封地接触。这种套筒可以例如从端板的端面突伸出来并且在联接时被推回。

空气联接器还具有压缩空气接管2，空气联接器通过该压缩空气接管连接到轨道车辆压缩空气系统上。压缩空气接管2可以包括管子和/或承压管或其它合适的传导压缩空气的构件。

流动通道3以传导压缩空气的方式将接口件1与压缩空气接管2相连接。在所示实施例中，流动通道在接口件1和压缩空气接管2之间完全由设计为承压管或挤压软管的阀体4.1构成。但这不是强制性的，因此在流动通道3的由承压管构成的区段上可以连接有流动通道3的一个或多个另外的区段。

阀体4.1是阀4的一部分，通过该阀能够选择性地截止或释放流动通道3。阀4具有阀驱动机构5，阀体4.1可以通过该阀驱动机构被操纵，以便相应地根据阀驱动机构5是处于其打开位置还是其关闭位置来选择性地截止和释放流动通道3。在关闭位置中，设计为承压管的阀体4.1被阀驱动机构5挤压并且因此夹断或扎紧流动通道3，使得流动通道3尤其被完全封锁。在阀驱动机构5的打开位置中，流动通道3被释放，因为阀驱动机构5有利地不再挤压或者至少以较小程度挤压所述承压管或挤压软管。

阀4例如具有阀壳体4.2，承压管松弛地放入或者在没有张紧的情况下安装在该阀壳体中，或者根据一种特别的设计方案，承压管或挤压软管沿轴向被张紧地放入或安装在该阀壳体中。

阀壳体4.2可以尤其可拆卸地例如安装在接口件1上和/或压缩空气接管2上，或者与接口件1和/或压缩空气接管2一件式地设计。

优选但非必须地，阀壳体4.2包围阀驱动机构5和至少一个夹紧件6.1。

以上描述适用于根据图1至图3的所有实施例。

而图1至图3所示的实施例的不同之处在于夹紧件6.1、6.2的数量和夹紧件6.1、6.2的移动。

在根据图1的设计方案中，阀壳体4.2构造有配合件7。备选地，配合件7安装在阀壳体4.2中或阀壳体4.2上。配合件7从一侧径向地从外部作用在设计为承压管或挤压软管的阀体4.1上。在图1所示的实施例中，夹紧件7具有突出部7.1，该突出部持续地从外部径向向内挤压承压管。但这不是强制性的。

夹紧件6.1与配合件7彼此反向相对地设置，该夹紧件6.1被围绕旋转轴线8可旋转的凸轮轴和/或偏心轴9平移移动，以便在阀驱动机构5的关闭位置中从外部径向向内挤压所述承压管或挤压软管，使得流动通道3被完全封锁。这以虚线示出。相反地在打开位置中，凸轮轴和/或偏心轴9释放夹紧件6.1，从而该夹紧件又释放承压管或挤压软管并且终止对承压管或软管的向内挤压。

凸轮轴和/或偏心轴9可以例如抗扭地连接在联接器闭锁装置的主销栓上或者由该主销栓构成。因此，当联接器闭锁装置被打开或者在联接器断裂的情况下，自动空气联接器被自动关闭。

根据图2的设计方案与图1的区别在于，设有两个配合工作的夹紧件6.1、6.2，这两个夹紧件通过凸轮轴和/或偏心轴9同时沿相反的方向平移移动，以便共同向内挤压设计为承压管或挤压软管的阀体4.1。例如，第二夹紧件6.2具有在背侧包围凸轮轴和/或偏心轴9的罩壳6.3，该罩壳通过弹簧如此支撑在凸轮轴和/或偏心轴9上，使得当凸轮轴和/或偏心轴9朝阀驱动机构5的关闭位置旋转时，罩壳6.3将第二夹紧件6.2拉向承压管或挤压软管。同时，凸轮轴和/或偏心轴9将可移动地支承在罩壳6.3中的第一夹紧件6.1在相对置的侧面从外部压入承压管中，从而达到流动通道3的以虚线示出的封锁状态。

在根据图3的设计方案中，配合件7放入到阀壳体4.2中。但该配合件也可以与阀壳体一件式设计或者安装在阀壳体上。

在凸轮轴和/或偏心轴9旋转时，反向对置的夹紧件6.1实施围绕枢转轴线10的枢转运动，这与前述夹紧件6.1和6.2的纯平移运动不同。例如，夹紧件6.1与配合件7一起构成可弯曲的软管夹，该软管夹围绕承压管或挤压软管。

在图4中示例性地示出具有端板11的自动牵引联接器，该端板可以配设有根据本发明的空气联接器。端板11例如如图所示包围漏斗部和锥体部并且在上部区域中具有空气联接器的接口件1。此外可以看到压缩空气接管2。

附图标记列表

1接口件

2压缩空气接管

3流动通道

4阀

4.1 阀体

4.2 阀壳体

5阀驱动机构

6.1 夹紧件

6.2 夹紧件

6.3 罩壳

7配合件

7.1突出部

8旋转轴线

9凸轮轴和/或偏心轴

10枢转轴线

11端板

Claims (18)

1.一种用于轨道车辆的自动的空气联接器，所述空气联接器具有

接口件(1)，所述接口件用于将空气联接器耦连到配对的空气联接器上；

压缩空气接管(2)，所述压缩空气接管用于将所述空气联接器连接到轨道车辆压缩空气系统上；

流动通道(3)，所述流动通道传导压缩空气地将所述接口件(1)与所述压缩空气接管(2)相连接；

布置在流动通道(3)中的阀(4)，所述阀具有阀体(4.1)，所述阀体能够被操纵，以便选择性地截止和释放所述流动通道(3)；

阀驱动机构(5)，为了操纵所述阀体(4.1)，所述阀驱动机构作用在所述阀体上，以便选择性地截止和释放所述流动通道(3)；

其特征在于，所述阀(4)设计为挤压阀。

2.根据权利要求1所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述阀(4)的阀体(4.1)设计为纵长形的空心体元件，所述空心体元件围绕所述流动通道(3)的至少一个区段，并且所述空心体元件在阀驱动机构(5)的关闭位置中被所述阀驱动机构(5)挤压并且扎紧地封闭所述流动通道(3)，并且所述空心体元件在阀驱动机构(5)的打开位置中释放所述流动通道(3)。

3.根据权利要求2所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述空心体元件是承压管或挤压软管。

4.根据权利要求3所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述阀驱动机构(5)包括至少一个夹紧件(6.1、6.2)，所述夹紧件布置为，使得当所述阀驱动机构(5)置于其关闭位置时所述承压管从外部径向地被向内挤压。

5.根据权利要求4所述的自动的空气联接器，其特征在于，每个夹紧件(6.1、6.2)在一侧从外部径向地作用在所述承压管或挤压软管上。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的自动的空气联接器，其特征在于，设有多个夹紧件(6.1、6.2)，这些夹紧件在径向相互对置的侧面上从外部径向地作用在所述承压管或挤压软管上。

7.根据权利要求4或5中任一项所述的自动的空气联接器，其特征在于，仅设有唯一的夹紧件(6.1)。

8.根据权利要求7所述的自动的空气联接器，其特征在于，与所述夹紧件(6.1)反向对置的配合件(7)作为相对于所述夹紧件(6.1)的支座从外部径向地作用在所述承压管上。

9.根据权利要求8所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述配合件(7)具有突出部(7.1)，所述突出部从外部径向地持续向内挤压所述承压管或挤压软管。

10.根据权利要求4所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述阀驱动机构(5)包括围绕旋转轴线(8)可旋转的凸轮轴和/或偏心轴(9)，所述凸轮轴和/或偏心轴操纵至少一个夹紧件(6.1,6.2)，以便使该夹紧件朝向承压管或挤压软管移动。

11.根据权利要求10所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述凸轮轴和/或偏心轴(9)设计为抗扭地与轨道车辆联接器闭锁装置相连或者由轨道车辆联接器闭锁装置构成。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的自动的空气联接器，其特征在于，设有多个夹紧件(6.1、6.2)，这些夹紧件在径向相互对置的侧面上从外部径向地作用在所述承压管或挤压软管上，其中，所述凸轮轴和/或偏心轴(9)同时作用在至少两个径向相互对置的夹紧件(6.1、6.2)上，以便使这些夹紧件同时沿相反的方向移动。

13.根据权利要求4所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述至少一个夹紧件(6.1、6.2)通过扭转或变形能够围绕枢转轴线(10)枢转以便被操纵。

14.根据权利要求4所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述至少一个夹紧件(6.1、6.2)能够平移移动以便被操纵。

15.根据权利要求3所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述承压管或挤压软管能够弹性地变形。

16.根据权利要求3所述的自动的空气联接器，其特征在于，所述承压管或挤压软管具有相对彼此张紧的轴向端部。

17.一种用于轨道车辆的自动的牵引联接器，所述牵引联接器具有端板(11)和根据权利要求1至16中任一项所述的自动的空气联接器，所述端板包围机械的联接器构件。

18.根据权利要求17所述的自动的牵引联接器，其特征在于，所述联接器构件具有漏斗部和锥体部。