CN1304235C - 用于轨道车的应用弹簧的停车制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于整体式/半整体式联运列车的轨道车，该轨道车具有停车制动器(216、303)。该停车制动器包括：一闸瓦(346)，该闸瓦适合与轨道车的车轮(324)摩擦啮合；用于手动枢转以驱使闸瓦(346)与车轮接触的装置(340)；用于使闸瓦(346)与车轮(324)自动脱开的装置(303)；一与脱开装置(303)相连的第一气动阀(224、303)，其中脱开装置(303)不动作直至第一气动阀(224、303)中的压力达到预定的压力水平为止。该停车制动器在正常运行期间由气动压力脱开，而在诸如气动压力丧失的紧急情况下可自动配合。

Description

用于轨道车的应用弹簧的停车制动器

本申请是1999年2月22日提交的申请号为09/255,204的部分继续申请，并且基于2000年3月15日提交的临时专利申请No.60/189,578。

技术领域

本发明总的涉及用于整体式/半整体式联运列车的轨道车，该联运列车采用一分节的驶上/驶下系统。更具体地说，可将轨道车连接起来，形成多节用于运货的整体式列车(例如半拖车)，其中每一节列车具有整体式设置，该设置由不同类型的轨道车平台构成，包括一适配器平台、若干中间平台和一装载坡道平台。本发明尤其涉及自动应用和释放轨道车用停车制动器的装置。在1999年2月22日提交的共同待批的申请号为No.09/252,204的申请中叙述了一种联运列车的平台系统，本文将援引其全文作为参考。

背景技术

适配器、中间和坡道平台的轨道车平台可形成一种用于标准运输公路型半拖车的联运列车。联运列车可具有一标准火车头，该火车头可拖动一节或多节相同的列车。每一节可具有十一个或更多个平台，并且使用一独立的驶上/驶下系统以独立于任何其它节的方式装载或卸载该节。该系统在每一节的至少一端上具有一整体式坡道，该坡道可以在装载或卸载时供机修牵引车和/或半拖车使用。用若干铰接接头来连接构成每一节的若干平台，以消除纵向的松弛并降低成本。至少一平台必须在标准高度处配备一标准的车钩关节(knuckle coupler)，以使任何现有的火车头拖动各节。

为了运输无铁路型拖车，需要十分良好的行驶质量；而高级运货车和较低的、36英寸的平板高度可提供上述情况，可将两者相结合以便允许高速的稳定运行。制动系统也可使高速运行成为可能，该制动系统提供的实际列车平均制动比为18％，几乎是可供使用的标准设备的两倍。在相同距离内制动时，使用该制动系统可使“钢制高架桥(Steel Turnpike)”的运行速度比AAR标准货运列车高30％。

可以在每一节上设置一些子系统，以加快性能并增强可靠性。这些子系统是“电子辅助空气制动器”、“健康监测”和“拖车系紧”子系统。如果使用了上述子系统，还需要一“火车头接口单元”子系统以达到最佳效果。

发明内容

本发明的一个发明目的在于提供一种应用弹簧的停车制动器，该停车制动器在正常运行期间由气动压力脱开，而在诸如气动压力丧失的紧急情况下自动配合。

本发明的附加目的包括提供一种改进的手动释放件，该手动释放件可以在气动致动空气不存在时运行，并且提供一种除正常气动制动器以外无需将弹簧制动器施加于车轮的手段。

本发明的具有停车制动器的轨道车，该停车制动器包括：一闸瓦，该闸瓦适合与轨道车的车轮摩擦啮合；用于手动枢转以驱使闸瓦与车轮接触的装置；用于使闸瓦与车轮自动脱开的装置；一与脱开装置相连的第一气动阀，其中脱开装置不动作直至第一气动阀中的压力达到预定的压力水平为止。

在本发明的一较佳实施例中，还包括一与脱开装置相连的手柄，该手柄用于手动地使闸瓦与车轮脱开。

在本发明的一较佳实施例中，还包括一第二气动阀，该第二气动阀与第一气动阀相连，以使脱开装置直到第二气动阀中的压力降至预定水平以下才在紧急制动应用中动作。

在本发明的一较佳实施例中，预定压力水平是40磅/平方英寸。

联运列车设有一应用弹簧的排气式停车制动器。停车制动器只允许在正常的空气制动器的汽缸压力失效时应用，最好是只应用至正常的脚踏制动器的汽缸压力近似失效的程度。在必要和理想的情况下，提供停车制动器的手动释放以使轨道车移动，并且不必首先向制动器管线充气。

下面的详细叙述及其特定实施例的附图将使本发明的其它细节、目的和优点变得更加清楚。

附图说明

通过结合附图来考虑下面的详细叙述可对本发明有更为完整的理解，其中：

图1是一联运列车节的较佳实施例的侧视图；

图2是用于图1所示的联运列车的一适配器平台的实施例的放大侧视图；

图3是图2所示的适配器平台的俯视图；

图4是图2所示的适配器平台的端视图；

图5是沿图3的线V-V截取的截面图；

图6是图1所示的中间平台的侧视图；

图7是图6所示的中间平台的俯视图；

图8是沿图7的线VIII-VIII截取的截面图；

图9是沿图7的线IX-IX截取的截面图；图10是沿图7的线X-X截取的截面图；

图11是图1所示的坡道平台的侧视图；

图12是图11所示的坡道平台的俯视图；

图13是图11的部分剖切的侧视图，该图示出了处于降低位置的坡道；

图14是图11所示的坡道平台的端视图，其坡道升高；

图15是图5中的截面的放大图；

图16是沿图3中的线XVI-XVI截取的截面图；

图17是图9中的截面的放大图；

图18是图1的联运列车节的侧视图，该图示出了随意装载的拖车的设置；

图19是部分剖切的适配器平台或中间平台的B端的侧视图，图示了侧面小室与中间小室的连接，以抵制垂直弯曲；

图20是部分剖切的图19所示的平台的B端的俯视图；

图21是部分剖切的立体图，该图示出了交错的平板结构；

图22是坡道平台的B端的部分剖切的侧视图，该图示出了一车钩的实施例，其坡道处于升高位置；

图23是除了图示的坡道处于下降位置以外与图22相同的附图，；

图24是部分剖切的坡道平台的B端的侧视图，该图示出了车钩构件的一不同实施例；

图25是除了图示的坡道处于升高位置以外与图24相同的附图，；

图26是如图24所示的处于下降位置的车钩的特写图；

图27是除了图示的坡道处于升高位置以外与图26类似的附图，其中车钩突伸过坡道平台的端部；

图28是部分剖切的与坡道平台的端部附连的一坡道连接构件的侧视图；

图29是除了图示的坡道处于上升与下降位置之间的中间位置以外与图28相同的附图；

图30是除了图示的坡道处于完全缩回的位置以外与图29相同的附图；

图31是部分剖切的图28所示的坡道和坡道平台的俯视图；

图32是图28中的坡道附连装置和车钩的详细示意图；

图33是除了图示的坡道处于完全缩回的位置以外与图32相同的附图，其中车钩伸过平台的端部；

图34是用于一联运列车的制动系统的第一实施例的简图；

图35是应用弹簧的停车制动器控制的第一实施例的简图；

图36a是一运货车的俯视图，该运货车配备有图34所示的应用弹簧的停车制动器；

图36b是图36a所示的运货车的端视图；

图37a-37e是若干位置简图，它们示出了图34和35所示的应用弹簧的空气制动器的操作；

图38a-38c是更详细的应用弹簧的停车制动器的操作位置的侧视图；

图39是图37b所示的应用弹簧的制动器的端视图；

图40a和40b分别示出了本发明的应用弹簧的排气式停车制动器的较佳实施例的俯视图和侧视图；

图41示出了图40a所示的补偿杆和致动杆的详细示意图；

图42和43示出了当列车沿轨道的弯曲部分移动时停车制动器结构的补偿位置；

图44a-44f是本发明的应急手动释放机构的示意图；

图45a-45c是本发明的停车制动器的操作的简化示意图；

图46示出了一铭牌的较佳实施例，该铭牌可以向本发明的操作者指示并限制控制位置和功能；

图47示出了本发明的应用弹簧的排气式停车制动器的可替代实施例，该实施例处于一手动释放的、车上没有空气的位置；

图48示出了图47中的本发明的应用弹簧的排气式停车制动器的实施例，该实施例示出了通过制动系统的正常再充气来恢复自动停车制动作用；

图49示出了用于图47所示的应用弹簧的排气式停车制动器的释放装置的连杆系和曲柄的俯视图；

图50示出了八个平台铰接而成的列车，该列车具有本发明的自动弹簧应用的停车制动器；

图51是用作应用弹簧的停车制动器的空气管道的示意图；

图52是用于应用弹簧的停车制动器的控制系统的示意图；

图53是用于应用弹簧的停车制动器的另一个实施例的一铭牌的另一个实施例；

图54是用于另一个应用弹簧的停车制动器的气动示意图；

图55是与图34类似的示意图，但该图示出了用于列车健康监测系统的一电子通信设计的较佳实施例。

具体实施方式

图1示出了一半整体式联运列车节40，该列车节可以运输标准公路型(无AAR)半拖车。联运列车可由一标准火车头构成，该火车头可拖动一节或多节相同的列车节40。每一节40包括至少三个、最好是十一个或更多个平台43、44、45，并且使用一独立的驶上/驶下系统以独立于任何其它节40的方式装载或卸载该节。该系统包括每一节40的端式坡道装载平台45上的整体式坡道46，该坡道可以在装载或卸载时供特定的机修牵引车和半拖车使用。用若干铰接接头来连接构成每一节40的平台43、44、45，以消除纵向的松弛并降低成本，但在至少一平台的标准高度处配备一标准的车钩关节，以使任何现有的火车头拖动各节。除了表面逐渐接近轨道的顶部高度、至少长75英尺的区域以外，不需要末端的下层结构。这种系统通常也称为“钢制高架桥”。

为了运输无铁路型拖车，需要十分良好的行驶质量；而高级运货车和较低的36¹/₂英寸的平板高度可提供上述情况，可将两者结合以便允许高速的稳定运行。制动系统也可使高速运行成为可能，该制动系统提供的实际列车平均制动比为18％，几乎是可供使用的标准设备的两倍。在相同距离内制动时，使用该制动系统将使“钢制高架桥”的运行速度比AAR标准货运列车高30％。然而，如果不能确保极高的可靠性，则高速运行对于服务十分敏感的拖车市场将是毫无价值的。为了提供这种可靠性，提供了一种连续运行健康监控系统。一旦潜在问题发生，该系统将向操作者发出信号，从而及时地进行保养以克服缺陷，否则所述缺陷会导致延迟、损坏或设备的失效问题。连续监控系统可以彻底地消除最重要的列车出轨原因中的二个原因，即车轮损坏和轴颈轴承烧断。

可以想象该类联运列车通常由几节40构成，以便制造超过100节拖车容积的列车40。如同将要进一步叙述的那样，在运行中，可以有利地使用成对的节40，所述节具有互相端对端连接的两坡道平台45。

每一联运列车节40包括三种铰接在一起的平台43、44、45。为叙述起见，每种平台的每一端被指定为两种名称中的一种，即先前所称的A端和B端。该平台的前端称为A端，而后端称为B端。三种平台中的第一种是适配器平台43，图2-5中详细地示出了该平台。适配器平台43具有一28英寸的下部搬运货车48、一传统的车钩关节46、液压牵引装置49、图15所示的标准车身支承梁60以及位于A端的中心板61。在B端，适配器平台43具有一33英寸的运货车51以及与中心板结合的一阴性半球铰接连接件50，该运货车具有大容量的轴承，而该连接件可以是标准的Cardwell SAC-1型连接件。适配器平台43将连接在标准火车头的后面。图15中更详细地示出了安装于A端的车身支承梁的28英寸运货车48的结构，可结合该图更充分地阐述。类似地，图16中更详细地示出了B端的结构，可结合该图更充分地阐述。

如图3所示，第二种平台是中间平台44，该平台也具有一阴性铰接(SAC-1)连接50以及一位于其B端的33英寸运货车51，该运货车与适配器车辆43的B端上的运货车51相同。中间平台44的A端处设有一没有运货车的阳性铰接连接52。阳性铰接连接件50与相邻平台的B端处的运货车51的配合可以支承中间平台44的A端。

如图11-14所示，第三种平台是坡道装载平台45。与中间平台46类似，坡道平台45也只在B端处具有运货车48。然而，与适配器平台43上的运货车相同，坡道平台45的B端处的运货车48的不同之处在于使用28英寸的下部搬运型货车48。由于运货车48大约只支承了中间平台43的33英寸运货车51所承受的重量的一半，因此可以使用较小的车轮，并且不会有车轮、车轴或轴承过载的危险。与中间平台44的方式相同，坡道平台45的A端也具有一阳性铰接连接52，该阳性铰接连接由位于相邻平台的B端的运货车51支承，并且与阴性铰接连接件50配合。在坡道平台45的B端，平板54具有一延伸的斜面部分56，该斜面部分突伸过运货车48，除了铰接连接以外，传统的车身支承架60和中心板可支承该斜面部分。使用位于该位置的28英寸运货车可使坡道平台45的端部的平板56高度从其它平台43、44的36¹/₂英寸高度降低到坡道平台45的B端运货车中心线处的31¹/₂英寸。因此，可以显著地降低装载坡道46的、必须升高以便允许驶上装载的高度。斜面部分56与地面成一角度，以便进一步地降低运货车的中心线与坡道平台端梁之间的高度，以致端梁处的最终平板高度仅为17¹/₄英寸。一较短、较轻、与坡道平台45的端梁铰接的坡道组件46可以容易地达到该较低高度。使用一坡道定位装置，例如在值班人员控制下的端部汽缸，使坡道升高至用于移动的储存位置，或降低至装载位置。

由于坡道平台45的B端远低于正常的34¹/₂英寸的车钩高度，因此需要一非传统的车钩设置，尤其是如果坡道平台45将与一传统火车头或车辆连接的话。如图22-27所示，目前有两种较佳的结构。如图24-27所示，与19世纪50年代使用在客运机车上的可伸缩车钩的概念类似，一种结构使装载在升高的牵引装置49中的标准车钩关节47。如图22-23和28-33所示，如果在运行中，坡道平台45只与不同列车节40的类似坡道平台45相连，则另一种结构十分有用。在后一种情况下，在正常的34¹/₂英寸高度以下运行良好的、简式高速运输型车钩107就已足够了。下面将结合图22-33更详细地叙述这两种结构。

每一节上设有一些独特的子系统，它们可以加快行驶性能并增强可靠性。这些子系统包括电子辅助空气制动器、健康监测和拖车系紧子系统。如果使用了上述子系统，还需要一火车头接口系统以达到最佳效果。下面将简要地叙述每一子系统，并且较详细地叙述三种平台中的每一种。

                            平台类型

除了端部以外，每一平台具有相同的基本结构。中间平台44可作为形成适配器和坡道平台的“标准”平台。由于可大量地生产标准平台，并且通过修改标准平台的端部可以简单地构成其它两种平台，因此可大大提高其经济性。例如，基本上通过切去中间平台44的A端，并焊上经修改的适配器平台43的A端来构成适配器平台43。在图2中，一接合线110大致地指出切去中间平台44的A端并焊上适配器平台43的A端结构的位置。

请参见图11，又一接合线112大致地指出为附连用于坡道平台45的B端结构而切去中间平台44的B端的位置。由于较佳的联运列车的每一节40具有至少九个中间平台44，而适配器43和坡道45平台都只有一个，因此将中间平台44作为“标准”是有意义的。

适配器平台

所述适配器平台43在其A端上具有一传统的车钩关节47，并且在A端和B端各有一运货车。15英寸行程的“只抛光”式液压牵引装置49带有车钩47，而运货车都是回转运动型。A端的运货车48是一28英寸的下部搬运模型，它具有标准的70吨轴承和车轴，而B端的运货车51是一33英寸的车轮模型，它配备有特大型轴承。与标准的三段式运货车相比，这些运货车48、51提供改进的行驶和轨迹特性。提出一种持续接触式“teks pac”型侧轴承，以控制高速摆动的运货车。由于通用拖车不能升高、具有更柔软的弹簧以及缺乏用于传统的铁路平车运输的AAR限定的纵向强度，因此如果要运送传统(非AAR)拖车，则需要使用该种运货车。

图15中示出了安装于A端的车身支承架60和28英寸运货车48的结构的放大截面图，而图16示出了在B端截取的类似视图。图16示出了B端33英寸运货车51上方的平台的独特结构，该运货车可对所有中间平台44通用。尤其重要的事实是运货车侧框架63的上方没有车身支承梁60。如图16所示，这将使平板54降低至只有侧框架63上方的最小平板厚度的所需高度。

适配器车辆43的A端使用传统的车身支承梁60和中心板61以及先前提到的15英寸液压牵引装置49和F型车钩关节47。由于节40具有松弛自由的性质，因此推荐使用该牵引装置49，这在与火车头或传统装备相连时尤为重要，否则由于长铰接的列车结构会作为一个巨大的单个质量，如果以除了最低速度以外的任何速度来连接，就会破坏车钩以及传统装备的其它部分。

如图17所示，每一平台43、44、45的平板54最好由钢格栅70制成，从平台的中梁73向侧梁62运行的成形角板72可支承所述钢格栅。侧梁62形成有若干条槽，并且设置在平板54的高度上方，以提供用于防止拖车在进入装载位置时无意地离开平板的路缘。

平板54使用格栅70的主要目的是使平板54自动地清除冰雪，在冰雪沉淀下落时可以简单地落至轨道或下方的导轨台，而且不需要使用旋转式清雪机、扫雪机或其它装置来清除。中梁73不是传统的AAR结构，但可用一较宽的箱型梁结构来代替，该中梁的底部敞开、由重量相对较轻的辐板75制成，并且具有一顶板74和一底凸缘76，所述底凸缘的厚度沿结构长度各不相同，以便适当地抵制中心处最大的垂直弯曲。该“锥形凸缘”方法可减少弯曲应力不高之处的重量。如图17所示，使用相对较薄的辐板75可允许翘曲，但可以通过将格栅支承角板72焊接于辐板75的全部高度以加固辐板75，从而防止翘曲。

中梁73的顶部还可用于支承折叠或“拉起”式联结装置(hitch)80的诸腿部，通过与拖车的中枢销附连，该联结装置可用于将拖车82的车头固定于平板54。这些联结装置在铁路工业中是众所周知的，但由于平台决不会隆起，因此改进方案可用在“钢制高架桥”上，从而在转换操作期间免除通过列车场碰撞所施加的极端纵向力的设计，将两个该种联结装置固定于外梁73，一个靠近B端，另一个靠近平台中心(相距29英尺)。该联结间隔可有效地运送任何目前合法的拖车82，包括超长的57英尺拖车(只在5个西部州中合法)。同时，29英尺的联结间隔可使待装载的28英尺长的“小狗(pup)”拖车83在车头和车尾之间只有一英尺的间隔。同样，如图18所示，可以任意的次序运送、装载拖车82、83的任何组合，如有必要，可包括跨越铰接的长拖车82。

铰接连接是每一平台之间基本上完全相同的铰接接头。适配器43和坡面44平台的B端设有上侧轴承66，以使平台的任何晃动传入运货车支承梁和悬架系统。最好在运货车支承梁上使用持续接触式侧轴承，以使相对于支承梁的车身晃动降至最小，并且将旋转缓冲加入运货车51，作为高速运行期间控制运货车“摆动”的目的。图16示出了上、下侧轴承66和68的设置，可以看到，与正常的车辆建造惯例不同，没有车身支承梁60伸过侧轴承66、68。这种没有支承梁的结构在使用车身支承梁60时，允许37英寸的平板高度将该部分的厚度增加至被使用的运货车侧框架63上方的最小间隙。

B端的侧梁设有一晃动稳定器轴承架90，它可以承受较高的垂直负荷。该轴承架90与相邻平台44的A端侧梁62上的轴瓦92相配合。如图16所示，该结构构成一基本上与相邻平板54扭转相连的晃动稳定器轴承，这将使不想要的轨道上的车身晃动大为减少。由于该结构使导致相对晃动的拖车82的扭转变形减少，因此桥接一铰接接头的运载拖车82的位置尤为重要。

如图19和20所示，一对结构接头94靠近适配器43和中间44平台的B端，但位于运货车的内部，所述结构连接从左侧梁62向中梁73的左侧、向中梁73的右侧并由该处向右侧梁62延伸。这些连接94由两交叉接头94和中梁73的顶盖板74构成，与传统车身结构中的车身支承梁60的接头所提供的相同，所述接头向侧梁62提供必要的垂直负荷的负载能力，但不会引入先前讨论的传统的车身支承梁60的附加高度。也就是说，这些接头94支承侧梁62的两端，并将垂直侧梁62的负荷传送入中梁73。

如图21所示，最好在每一铰接平台43、44、45的平板54的配合处设置一交错的平板结构。例如，如图所示，在适配器平台43与第一中间平台44的平板连接处，平板结构54以如下方式交错配合：与位于降低位置中的传统架接板相同，当节40曲线拐弯时，一平台的平板54不会与其它平板的顶部产生刮擦。以该方式交错的平板端部结构的优点是可以从整节的这端到那端设置不间断的平台，该优点是所有铰接的共同优点，它可以大大地加快装载过程。如图所示，平板54的B端在每一侧梁62的附近具有带槽的弯曲部分97，当铰接平台曲线拐弯时，所述弯曲部分可容纳于相邻平板54的A端的一对应的弯曲的延伸部分99。

请返回图16，适配器平台43的A端处的结构更为传统，它具有一车身支承梁60、短粗的AAR中梁64、一中心板61和牵引装置附件49。然而，与中间44和斜面45平台不同，适配器平台43的A端只支承一平台的一端，因而承受的重量远小于其它运货车51。这将允许在A端下方使用车轮直径为28英寸的运货车48，该运货车可以在运货车框架63的上方提供另外的5英寸，并且可以应用前面提到的较宽的箱型梁的中梁73。

适配器平台43的另一特征是它允许在A端使用36英寸高的隔壁86，万一操作者发生失误，该隔壁可防止拖车离开车辆的平台端部。

中间平台

如图6-8所示，除了只在B端具有运货车51以外，中间平台44也享有几乎所有上述特征，两端的与侧梁62相连的中梁73基本相同。中梁73的A端带有一阳性铰接接头连接件52。建议将铰接接头(Cardwell Westinghouse SAC-1型)设计成承受平台44的重量，该铰接接头从阳半部52进入位于相邻平台的B端的阴半部50，并由该处向下进入与阴性连接件50相关联的运货车51。

另外，A端具有上述轴瓦92，而B端具有轴承架90。运货车51的侧轴承66、68可用于稳定中间平台44的B端以防止晃动，而轴承架90使用与所述适配器平台43相同的方式与相邻平台的A端上的轴瓦92相配合，以提供晃动稳定性。相邻平台侧梁62的连接导致中间平台44的A端与相邻平台的B端的稳定。当然，这暗示了相关运货车的侧轴承66、68可使中间平台44的B端的晃动稳定，可以使用持续接触式侧轴承来加以确保。

因而，可将任意数量的中间平台44装配成头部具有一适配器平台43、尾部具有一坡道平台的节40。目前较佳的联运列车节40由11个平台构成，即一个适配器平台43、9个中间平台44和1个坡道平台45。该特定结合是较佳的，主要原因是：可以在制动系统中获得经济性；节40内部三组中的中间平台44具有方便的互换能力，以便生产更长或更短的节；或在有效维修时不必过多地取出装备。

坡道装载平台

如图11-13所示，坡道平台45与中间平台44十分相似，它只在B端具有一运货车48，并且依靠侧梁62的滑动连接以提供A端的晃动稳定性。上述滑动连接是坡道平台45的A端上的轴瓦92与相邻平台44的B端上的轴承架90的摩擦啮合。

请参见附图，使用与适配器平台44的A端类似的方式，B端采用一车轮直径为28英寸的运货车48，但没有车身支承梁。将坡道平台45的长度从A端的37英寸处向B端的32英寸处向下倾斜，以使28英寸运货车处的下平板高度可用于代替并降低B端下方32英寸处的平板高度。坡道平台45的其它方面与适配器43和中间44平台相同。

附连于坡道46的坡道平台45的端部处的平板高度的降低可使坡道46从地平面向平板爬升的必要长度减少。使平板的延伸部分56向下倾斜并越过B端的运货车，可进一步地减少该长度，降低坡道46的附连点处的坡道平台45的端部可使坡道46的斜率相同(大约1比8)。该技术将极大地减少坡道46的长度及其重量，从而简化了坡道的升高和装载机构。

结果，坡道平台45的B端处的平板高度仅位于端梁处的轨道顶部上方17¹/₄英寸处。装载坡道46铰接于该点的车辆结构，其长度只有10英尺3⁵/₈英寸左右。如图22-33所示，使用安装在坡道平台45的端部上的弹簧张紧装置160可使其超过90度的工作角由始至终地有效弥补该短坡道的长度。在完全上升的位置中，坡道46的重心略微偏向其枢转点内侧，从而使杠杆臂为负并使坡道46产生一转矩，该转矩会使其折返在坡道平台45上。然而，在这一点上，坡道46两侧设有前挡块以防止进一步地折叠，而且挡块附近设有可手动啮合的挂钩，以使坡道46不会在手动释放挂钩之前降低。

汽缸162与刚才叙述的弹簧平衡机构并联运行。在手动释放上述保持挂钩时，可将空气引入该汽缸162以克服较小的负杠杆臂产生的转矩，并使坡道开始下降。一旦该情况发生，坡道46的重力的未平衡部分将从汽缸162中拔出活塞，并使其展开至装载位置。阻塞来自汽缸162的杆端的空气排放，可以容易地控制该操作的速度。在连接列车时，由总储气平衡管充气的专用储存槽可以提供用于汽缸162运行的空气。该储存器的尺寸允许至少两种来自130磅/平方英寸的首次充气的坡道46的操作。最好采取措施以减少来自用于该操作的机修牵引车的空气，而且不需要机车维修工向列车的气动系统的任何其它部分充气。

在坡道46升高操作的过程中，拉动汽缸活塞162的力可以是正的或负的。也就是说，可使用弹簧和凸轮机构160将坡道46设计成略微超平衡或略微欠平衡。欠平衡是较佳的，它允许在空气无法用于其操作的紧急情况下手动降低坡道46。同样，欠平衡可防止坡道46的头部在拖车向上行驶时跳动。

如图22和23中相同的平台车钩机构的详细示意图所示，当坡道46向上时，拉动表面的车钩伸过实际坡道46的位置，以防止坡道平台45的端部与待连接的任何平台之间的干扰。因而，平台45的坡道端部可以毫无困难地与另一坡道平台45连接。此外，如果使用如图所示的高速运输型车钩107，该连接也可实现电气和空气连接。

可有两种车钩接头。如图22-23和28-33所示，第一种车钩在20英寸的高度处使用一运输型车钩107，它是一种向前十分平直的应用，但不允许不带有几种适配器的传统装备来拉动节40端部的坡道平台45。图24-27示出了另一种车钩接头，该车钩接头使用一标准的车钩关节47，并可以在标准高度处携带该车钩关节。在两种情况下，最好都使用可伸缩的车钩。

请返回图22和23，在吊运坡道46以后，通过升高图示的坡道46和联动装置将车钩107吊入操作位置，来操作车钩的升高机构170。应当注意的是，虽然升高机构170从下面支承车钩，但两种运输车钩的平面在聚集时可使其头部又升高半英寸左右，以使列车在高速行进时，升高机构170与配合车钩107之间不会产生磨损和干扰。

在图24-27所示的另一种车钩47中，由于车钩47和牵引装置49必须升高至标准的34¹/₂英寸高度，因此需要更精心地设计升高机构180。该方法允许与未带有适配器的传统装备连接。在更为通用的同时，该标准车钩47并非特别有利于运行，它需要有利于由坡道平台45与坡道平台45连接的两节40构成的列车在终点处运行，其结构通常较为复杂和昂贵。

如图28-31所示，另一种坡道的较佳实施例是折叠式连接坡道146。如上所述，可以使用相同类型的车钩。类似地，如图32-33所示，最好使用运输型车钩207。同样，弹簧张紧装置160可用来操作升高机构190，以控制坡道146的升高和降低。

                           子系统

拖车系紧

三种平台43、44、45中的每一种平台配备有两牵引车，可用相隔29英尺的拉起式联结装置使其运行。该间隔允许在两运货车之间运送载有28英尺的“pup”拖车83或40-57英尺长的单拖车82的所有平台43、44、45。如果需要的话，也可装载28英尺的“pup”，并且随后装载一跨过两平台之间的铰接接头的长拖车82。修改使用的联结装置80，使其垂直撑杆基部的宽度增加，这对于控制待运送的非AAR式拖车中的拖车晃动来说十分必要。由于节40决不会隆起，因此可消除标准铸造顶板并使用重量较低的压制钢设计。最后，机修牵引车必须配备闭路电视，以便改善安全性并减少依靠地面人员与司机之间的沟通的系统的载入时间。载入系统提出的又一特征是电动联结装置锁定监控器，该监控器可指示中枢销被适当地锁入顶板以及对角撑杆被适当地锁入升高位置。还提出了一种液压缓冲系统，与没有缓冲的联结装置相比，该系统可减少噪音并改善联结装置的寿命。

制动

图34所示的制动系统是子系统中最重要的系统。基本系统是一两管式(总储气管202和制动管204)分级释放设计，其中响应于制动管204的压力降低形成汽缸压力，并且随着该压力的恢复而逐渐下降。最好使用一经过修改的ABDX控制阀206为每三辆运货车提供制动汽缸压力。控制阀206安装于第一中间平台、第三中间平台、第六以及其后的每三个平台。未配备控制阀206的每一平台具有No.8通风阀208以协助紧急制动传递。另外，适配器43和坡道45平台各自带有一电动气动制动管控制单元(BPCU)210，该控制单元将被进一步叙述。

第二管——即总储气管202适合三种目的。第一种是使长列车中的牵引机车提供或容纳来自远处的火车头或位于列车头部(假定)的控制室的空气，因而只在列车的一端通电就可使两端运行。第二种是在压力增加期间消除来自制动管204的锥度，并加快其响应。最后，总储气管202可用来提供空气，所述空气可用来释放装备在运货车上的应用弹簧的停车制动器212。

制动管控制

每一节的适配器43和坡道45平台上的BPCU 210包括一对电磁阀，将电磁阀排列成可用列车配线对其进行操作，与工程师的制动阀一致，来自火车头上的CS-1制动管接口单元的列车配线可位于火车头MU电缆200中，该叙述将在火车头子系统部分中作进一步的讨论。当火车头需要制动管204的压力下降时，列车中的每一BPCU 210上的电磁阀将排放压力，局部地导致安装BPCU 210的每一点处的制动阀设定的压力迅速降低，从而使制动器立即应用于整节列车，并且使火车的力和停止距离减少。在满足制动管204的指令时，每一BPCU 210处的阀门将被断电，并且不会发生制动管204的压力变化。

以相同的方式，当工程师改变制动阀的设置以增加制动管204的压力时，火车头CS-1接口将向每一BPCU 210处的电磁阀提供能量。向BPCU 210提供的空气来自总储气平衡管202，因此在列车的每一节的两端处迅速且相同地向制动管204再次充气，并且不存在任何锥度。该电动气动制动管控制器对多节构成的列车十分有效，由于11节平台只需要4个控制阀206，因此，可通过减少控制阀的数量以及极大地改善提供的性能来使额外管202及两个BPCU 210的额外成本稍稍降低。

制动系统的其它重要部分是底架制动装置，该底架制动装置是除了装载设备的28英寸运货车以外的所有运货车上的一安装于运货车的TMX型制动器212，该装载设备配备有一安装于运货车的简单的WABCOPAC II型制动器214。TMX 212是产生较高的闸瓦力和用于列车的较高制动比的特殊设计。

应用弹管的停车制动器

如图35-39所示，除了简单的电动气动制动管控制系统以外，可以在第四、第五和第六运货车(将1看作适配器平台43下面的28英寸运货车48)上设置应用弹簧的停车制动器。该停车制动器216处于图35所示的停车制动器控制阀218的控制之下，制动管的压力达到70磅/平方英寸以上可使该控制阀释放。

停车制动器的控制

然而，要直至制动管204的压力降至标称的40磅/平方英寸以下，停车制动器控制阀218才允许停车制动器216的应用，尽管那样，停车制动器216的运行仍被抑制在通过导阀220中的弹簧制动器的双止回阀使制动器汽缸具有压力的范围内。如下所述，这将通过停车制动器控制阀218的几部分得以实现。

充气—正常运行

在正常情况下在列车初次充气期间，总储气管202的压力将迅速上升至相对较高的数值。此外，由于所有供应至BP 204的空气来自主储气管，因此该数值总是高于制动管的压力。因而空气将通过其MR口流入停车制动控制阀218，通过充气的止回阀222并使来自制动管的充气的止回阀223与其底座保持相连，从而防止任何来自BP 204的空气流入系统并且维持BP 204尽快响应。起初由于BP 204处于标称的40磅/平方英寸以下，因此调节阀224位于如图所示的其应用位置，以便产生进一步的空气流动，而停车制动器216将保持应用状态。一旦制动管的压力上升至超过标称的40磅/平方英寸的数值，调节阀224将转换，并借助停车制动器互锁的双止回阀220使充气的止回阀222的输出与弹簧制动器释放汽缸226相连，在停车制动器释放阀218的控制下压缩弹簧并解除所有运货车的闸瓦上的弹簧力。随着列车继续充气，弹簧制动器释放汽缸226中的压力上升至MR管202的数值。

充气—牵引运行

有一些需要牵引没有MR管202可供使用、而且应用弹簧的停车制动器216不会妨碍该操作的传统列车中的联运列车节40的场合。在该情况下，MR管202中没有压力，并且随着BP 204的充气，空气将流过气流控制塞228和BP侧充气的止回阀223，使MR侧充气的止回阀222保持在其底座上，并防止BP 204通至未加压的MR管202的空气损失。于是空气将流向调节阀224的卷轴，在制动管的压力上升至如前所述的标称的40磅/平方英寸以上之前卷轴不会移动的事实可使该过程最初即停止。一旦制动管的压力上升到该水平以上，调节阀224的卷轴将会移动(向图35中的左方)，使制动管压力与如前所述的弹簧制动器释放汽缸226相连。然而，请注意在该情况下，用于弹簧制动器释放的空气由气流控制塞228供应，该气流控制塞的尺寸经过选择，以防止调节阀224的卷轴向空的弹簧制动器释放汽缸226打开，而不致使任何制动管压力显著下降，而这种压力下降将导致调节阀224的不稳定操作，甚至使列车制动器进入紧急情况。

           停车制动器在脚踏制动器应用和释放期间的运行

当制动管的压力下降以便应用列车制动器的正常服务时，降低后的压力总是大于40磅/平方英寸，而调节阀224保持在其正常释放位置(向示图左方移动的卷轴)。制动管侧充气的止回阀223将保持在其底座上，而且没有空气从停车制动器系统216、218向BP 204流动。ABDX控制阀206将向其制动器汽缸口提供空气，然而，这将以正常方式流向制动器汽缸。该压力还将进入制动器汽缸口处的停车制动控制阀218，并且对停车制动器互锁的双止回阀220的右手侧加压，该双止回阀使完全充气的弹簧制动器释放汽缸226中已经存在的空气保持于右手底座。因而应用弹簧的停车制动器系统216、218的存在对BP 204和制动器汽缸的运行都不会受到最轻微的影响。

在命令脚踏制动器释放时，制动管的压力将随指令升高，但不会影响停车制动器控制阀218的任何部分。在释放制动器汽缸的压力时，互锁的双止回阀220右手侧的压力将减少，但随着该阀222在正常制动中总是保持抵靠其右手底座，不会由于应用弹簧的停车制动器216而导致制动器装置中的再次运行差异。

         停车制动器在紧急制动器应用和释放期间的运行

当制动器应用于紧急情况时，通过提供最大的制动器汽缸压力，使制动管的压力迅速降低至零，并且ABDX阀206起反应，所述最大的制动器汽缸压力必须总是比BP 204的完全充气值低大约5磅/平方英寸。由于制动管的压力必须低于调节阀224的标称的40磅/平方英寸的转换压力，因此调节阀224装置将向应用位置移动，使互锁的双止回阀220的左手侧与大气相连，并且试图排放弹簧制动器释放汽缸226，从而应用在正常的气动闸顶部的弹簧制动器216，由于它会导致平直滑动和车轮的破坏，故这是十分不理想的。然而，由于来自控制阀206的制动器汽缸的压力在互锁阀220的右手开口处增加的速度快于左侧的下降速度，因此该情况可使双止回阀220移动，并防止气压不会被弹簧制动器汽缸226排放。因而，可防止上述过度制动。在紧急情况以后，随着制动器汽缸压力由于诸如系统渗漏而消耗，互锁阀220右手侧的压力将随之降低，并且由于制动器汽缸失去气动力而应用弹簧制动器216，因而保证列车固定就位直至制动管的压力恢复。在该情况下，最好手动释放没有空气的停车制动器216，所述装置包括在弹簧制动器216自身的机构中，以便提供该特征。

自动的应用弹簧的停车制动器

在本发明的一较佳实施例中，揭示了一种在联运列车上使用应用弹簧的排气式停车制动器300的新方法。尽管是相对于联运列车上的使用来进行阐述的，但该方法对于大多数通用轨道车的应用也是有效的。

弹簧制动器的操作

图40a和40b中示出了目前考虑的本发明的应用弹簧的停车制动器300。在操作时，如果不通过其致动室中的压力来保持释放，则应用弹簧的排气式致动机构303来试图拉动图41所示的应用杆306并应用弹簧制动器。当弹簧致动机构向左方拉动应用杆306时，该应用杆306围绕其中心312枢转并拉动应用杆315。如图40a和40b的左侧所示，该杆通过一柔度适宜的连接与安装于传统TMX型运货车318的制动件的手制动拉杆的端部相连，并且在被应用杆拉动时，使手制动拉杆向应用杆的右方移动、使手制动拉杆向如图所示的处于完全应用位置的目标圆周321(target circle)的右方移动。然而，请注意应用杆的枢转点是不固定的，而是带有一位于附图中的应用杆下方的略长的杆。该根较长的杆是补偿杆309。

补偿杆309的目的是重新定位应用杆306的枢轴，如同车轮324所用的虚线所示，由于车辆放置在曲线轨道上，该方式可以在运货车319旋转时补偿TMX手制动拉杆的端部的充气位置。连接补偿杆309的上端与货车支承架327上的适当点来实现该目的，将该适当点选择成在支承架沿该方向旋转时TMX组件(并因而使手制动拉杆的端部)向右移动，补偿杆将围绕其固定于车身330的下端顺时针地旋转。这将使应用杆306的枢轴点向右移动一较小的距离，该距离足以使应用杆的上端与TMX手制动拉杆上的连接点之间的间隔基本保持不变，并且无须使应用杆的下端移动。

因而运货车的旋转没有改变应用弹簧的制动器的致动机构实现制动应用的能力，而且消除了在运货车旋转的所有条件下提供松弛的装备以保持制动器释放的需要。上面的讨论还可应用于运货车沿TMX杆的端部向左移动的方向旋转的情况。图40a、42和43中示出了所有的三种相对于车辆定位货车的情况。

如图40a、42和43中最为清楚地所示，拉动应用杆将会施加具有相等作用力的弹簧制动以及在所有运货车旋转的条件下的活塞移动。如前所述，弹簧制动器的双止回阀220设有一互锁装置以防止在紧急或发生故障的情况下将弹簧制动器216应用在脚踏制动器的顶部。原则上图40a、44a和44f还示出了可手动释放应用弹簧的停车制动器300的方法。从那些附图中可以看到：如同下文详细叙述的那样，设置了可以将弹簧制动器的致动机构的柱塞拉出、克服弹力并释放弹簧的一装置340。

请详细参见图45a-45c，其中所示的位置是自动应用弹簧的停车致动机构的正常运行情况。如图45a所示，无论车辆的空气制动系统在何时被完全充气，停车制动器的致动机构303都将被加压，使其向所示的释放位置移动。这将导致停车制动器的释放链条343处于松弛位置，而闸瓦346从车轮324处脱开。只要制动管的压力保持在预定压力(例如标称的40磅/平方英寸)以上，如同在正常的列车运行环境中的那样，则致动机构303将在该压力或高于该压力时保持充气。

制动管压力降低到预定的较低数值以下将使停车制动器300运行，但其自身不会导致停车制动器的应用。这是由于具有有停车制动器的气动制动系统的互锁，该停车制动器只允许停车制动器的汽缸压力降低至与车辆的辅助储气槽的数值相等的数值。当该辅助储气槽失去压力时，停车制动器的致动机构的活塞将缩回，导致制动设备处于图44b所示的位置。在该情况下，致动杆349使应用杆303旋转，从而将停车制动器的拉杆352上拉至手制动拉杆的上方，并移动闸瓦346以使其与车轮324摩擦啮合。

因而，只有在失去正常的空气制动器的汽缸压力时才可以应用停车制动器300，然后只能达到近似正常的脚踏制动器的汽缸总压力损失的程度。使用辅助储气槽而不是制动器的汽缸压力来控制停车制动器可具有一明显的优点。这就是可出于转换目的使用正常的制动器汽缸释放阀来释放制动器，并且不会导致应用弹簧制动器的应用。只要保持辅助储气槽的压力，就可使正常的转换操作在无须应用空气制动器或停车制动器的情况下得以执行。在转换之后，如要应用停车制动器300(例如在坡度上保持车辆)，则从车辆的任何一侧处操作一简单的气动阀(图中未示出)，该气动阀使停车制动器的排气装置与大气压力下的正常的制动器汽缸相连。从而将应用停车制动器。然而，制动管压力的恢复将使该阀返回其正常位置。在任何情况下，如果失去辅助储气槽的压力，则将应用停车制动器。在这一点上，大多数情况下的车辆将在停车场的轨道或客户的侧线上等待其借助火车头的下一次移动。

在要进行该移动时，制动系统的正常连接和充气将释放上述停车制动器。如果需要在空气制动器未恢复时移动车辆，则必须使用图47-49所示的装置手动地抽吸停车制动器。操作者致动手动释放机构421，以便拉紧手动释放链条424中的松弛，藉此将致动杆415拉回至完全释放位置。依次拉出致动机构的活塞并旋转应用杆，使停车制动器的拉杆406松弛，并使闸瓦409与车轮412脱开。手动操作杆427的单个运动可以在车辆移动之后松开释放机构421，以使致动机构303再次应用停车制动器。

如图48和49所示，如果在车辆成为列车并且为其制动管充气之后抽吸停车制动器，则不可用的停车制动器将自动地再次可用。车辆制动器的再次充气使致动机构活塞完全移出，使释放链条424松弛，从而去除了释放机构421的所有作用力。当致动机构403随后退回以便应用停车制动器时，这将使装置的保持爪424(下面将叙述)松开，防止将张力施加于释放链条424。因而，在该实施例中，不需要人工行为来恢复自动停车制动器的运行。

上面讨论的图44a-44f示出了手动操作的释放机构340的操作位置，除了其上没有功能选择装置以外，在某些方面与自动的保险杠千斤顶的操作类似。图44中简述的装置的运行仅取决于操纵杆427的位置，当操作者实际未使用时，该操纵杆弹性返回至其存储位置。

在图44a-44f的位置图中，示出了用于本发明的应用弹簧的排气式停车制动器的手动超越控制装置。在释放区域430中抽吸手柄427可以通过两个爪的作用卷绕链条433：一保持爪436，它可以防止释放链条433的伸展；以及一起重爪439，在向右推动手柄时(在附图中)它可以与手柄427一起移动，并且将棘轮安装在棘轮442的上方，在向左推动手柄并使棘爪436啮合时，它驱使链条收缩。因而，释放区域430中的手柄将使释放链条移动以收缩在拉伸行程上，而保持爪436将在推进行程期间防止链条433的伸展。当链条完全收缩时，使联动装置与其释放(完全伸展)位置完全相连，以拉动弹簧制动器的致动机构活塞杆，从而释放应用的停车制动器，并且不必将空气放回到停车制动器的致动机构的释放活塞。

在迫使手柄向右移动至应用位置445时，起重爪439保持脱开，而保持爪436被迫与棘轮442脱开(与负荷无关)。这将使弹簧制动器将链条拉出至必须完全应用弹簧制动器的程度。如同应用弹簧的制动器300的手动释放所强加的那样，在存储位置448中，起重爪439被升高且与棘轮442脱开，爪释放弹簧451驱使保持爪436脱开，如果它保持一较高负荷，则其强度不足以克服使保持爪保持啮合的摩擦。在存储位置(手动释放或超越的条件)中，在将气压提供给弹簧制动器的致动机构时，保持爪436上的负荷减轻，该爪将在先前提到的爪释放弹簧451的影响下收缩。由于保持爪的脱开可防止释放机构干扰弹簧制动器的自动运行，因此在随后释放空气以便自动应用停车制动器时将应用制动器。图46示出了铭牌454的一较佳实施例，该铭牌可用来向操作者指示并限制手柄位置和功能。

有两种使用装置构成系统的方法。第一种方法主要针对多平台型车辆的应用，如上所述，停车制动器的应用和释放都是自动的，而在第二种方法中，释放是自动的，但应用——只需要相对容易的简单控制的单个运动——仅可手动。后一种使用方式可防止自动应用系统的潜在问题，即在不需要自动的时候应用该系统，如果未先向制动管充气就使车辆移动，就会导致车轮损坏。

虽然这对配有熟悉设备的人员的特定终点之间往返穿梭的“班车服务”车辆基本上并不成问题，但它对通用车辆可成问题，该种车辆不仅可以在指定点进行控制，而且可以在该处人员只熟悉标准的手动应用和释放的手制动器的广泛区域的不同铁路的列车停放场中的列车之间转换。在后一种情况下，操作人员无法应用一自动系统或装置找到停车制动器，并且方便地移动假定未应用制动器因而未带有空气的车辆。

在后一种通用的互换车辆的情况下，最好将装备的运行做成停车制动器不能自动应用。然而，在需要停车制动器时，可以用最小的人力从地面位置处加上该停车制动器。由于正常空气制动器应用的释放，因此在列车正常运行时，应当自动进行释放，手工超越装置应当可以在没有空气可供使用时释放应用的停车制动器。超越装置还可在车上没有空气时再次提供停车制动器的手动重复应用，以便在无法向正常运行的制动系统提供空气的紧急情况下移动车辆。

多平台或“班车服务”的应用

基于只需要对有限数量的人员进行操作停车制动器系统的培训的所述事实，一略微复杂的系统对于“班车服务”型设备来说是可行的，该停车制动器在操作时与标准手制动器不同。上面已叙述了该种系统的机理。下面将叙述自动实现控制该系统的气动装置。图50示出了用于该服务的列车的示意图。

附图示出了从其左端装载铰接排列的八平台列车。该列车装备有一传统的ABDX制动系统、安装于TMX运货车的底座制动器以及自动的应用弹簧的停车制动器系统，该系统对于第二至第六运货车十分有效。

图51是第二平台的放大示意图，该平台包括用于停车制动器的运行控制器。该图详细示出了增加停车制动器释放管、控制其充气和排气所需的附加管道，以防止多平台型车辆在列车移动和场地转换操作中正常运行期间应用停车制动器。下面将结合图52解释附加的气动部分的功能。

该图详细地示出了系统运行所需的几个阀门，并且可作为以下运作描述的参考。

自动释放

在制动管充气时，控制阀向释放位置偏置，该释放位置使制动器汽缸管向大气排气，并且从制动管向辅助和紧急储气槽充气。当辅助储气槽的压力上升至40磅/平方英寸上方时，从辅助储气槽向自动应用阀运动的控制管使该阀门向其释放位置偏置。如图50和51所示，在释放位置中，阀门使制动管(流过保护闸阀和逆流止回阀)与穿过所有配备有自动停车制动器的平台的停车制动器释放管相连。然而该管道将借助上面提到的闸阀和止回阀从制动管处充气。请注意，除了引导应用阀的少量空气以外，没有来自于车辆的辅助储气槽的空气，因而停车制动器系统不会在需要应用制动器时干扰制动器的正常运行。

在几个停车制动器释放汽缸处，来自停车制动器释放管的空气流过应用速率控制止回阀，进入停车制动器互锁的双止回阀，使该阀向其顶部位置偏置，并流入停车制动器的致动机构，在45磅/平方英寸或以上的压力下压缩其应用弹簧，使停车制动器完全释放。

自动脚踏或紧急制动操作

在将列车制动器应用于脚踏或紧急情况时，与每一控制阀(包括车辆上的停车制动器控制总管)相关联的制动器汽缸管将被充气至所需压力，并且应用制动器。由于停车制动器互锁的双止回阀已经位于其顶部位置，因此该管中的压力升高不会使停车制动器的致动机构转向，而且不会干扰脚踏制动器的运行。在要应用紧急制动器的情况下(这种情况确实存在)，由于辅助储气槽的压力很好地保持在该阀的40磅/平方英寸的工作点上方，故停车制动器的应用阀不会有任何动作。

转换—制动器汽缸释放阀的操作

如果列车乘务人员在单独平台上操作制动器汽缸释放阀以使车辆转换，该动作不会对停车制动器产生影响，只要辅助储气槽不失去其充气，则该停车制动器将保持释放。

转换—手动停车制动器的应用

在列车场的正常运作中，最好使乘务员在完成车辆的最终定位之后进行手制动器的操作，附图所示的手动应用阀无论在何时都可达到该要求。当制动管处于没有压力的转换过程时，对该阀上的手动操作器加压，以使停车制动器的释放管排气，并导致所有的停车制动器的致动机构在其动力弹簧的影响下收缩，拉动手制动器的拉杆并且以应用手制动器的相同方式来应用停车制动器。然而，请注意，由于多个停车制动器的位置由单个停车制动控制器进行控制，因此该行为既比应用相同数量的手控制器在物理方面更为容易，又更具有时间经济性。只有单一处位置需要乘务员来操作以便应用铰接车辆上的所有制动器。

自动停车制动器的应用

如果配备有该“班车”结构的系统的铰接平台由其牵引机车停放，则没有必要进行制动器汽缸释放阀的转换和伴随操作，于是可以简单地用紧急情况下应用的自动制动器停放列车，而脚踏制动器将使列车保持到制动器汽缸的渗漏使其保持力降低为止。由于制动器汽缸和辅助储气槽在整个过程中保持连接，汽缸渗漏还会使辅助储气槽中的压力降低。当辅助储气槽的压力下降到40磅/平方英寸(通常是几小时或几天的事)以下时，自动应用阀将转换复位至图52所示的位置，使停车制动器释放管排气，并且使所有的停车制动器的致动机构应用其各自的制动器，从而继续使列车保持一长段时间(与渗漏无关)。该方式使乘务员花费在应用停车制动器上的时间和精力基本上降低为零。

自动停车制动器的释放

仍然请参见图52，无论是通过操作手动应用阀来设定停车制动器，还是由于制动器汽缸压力不足的原因来设定其自身，制动管的充气作用将使停车制动器完全释放。在储存停车制动器的压力时，该压力流过保护闸阀和逆流止回阀，但闭合的自动应用阀最初可防止停车制动器释放管的充气。制动管压力出现在手动应用阀的导向活塞上，并且约为20磅/平方英寸，如附图所示，该压力将迫使阀门回复其正常位置。如果在未手动操作该阀的情况下应用停车制动器，在任何情况下的停车制动器此时都处于正常位置。

无论发生哪一种情况，辅助储气槽的压力将通过手动应用阀到达自动应用阀的控制口，当该压力超过40磅/平方英寸时，会将自动应用阀引导至其释放位置。在该位置中，停车制动器释放管将从制动管处再次充气，而停车制动器汽缸同样将充气与释放，以使列车正常运行。

紧急情况的手动停车制动器的释放

如上所述，虽然除了制动管的再次充气以外绝对无法使停车制动器排气，但在某些场合下(尤其是在装备失效的情况下)，不使用任何空气而手动释放应用的停车制动器是极为理想的。为此，形成了下面所述的制动器释放千斤顶。上面已结合图44a-44f对该装置的运行以及使停车制动器装置与释放千斤顶和车辆的手制动链相连进行了简述。

如这些附图所示，手动释放机构或释放千斤顶与弹簧制动器的致动机构的拉杆相连，以便在通过千斤顶手柄的操作进行致动时，以该种方式将杆拉出汽缸。如图所示以及如上所述，千斤顶的操作完全取决于其操作手柄的位置。

请特别参见图49，请注意储存位置中的手柄，当致动机构的气压恢复时，将自动释放千斤顶，因而手动释放无法防止需要下次使用的自动停车制动器的运行。

释放千斤顶的手柄可伸到底层车辆的边缘附近(但不能超过车辆边缘)，并且伸过一铭牌，该铭牌向操作者指示上述位置，既可限制手柄的行程，又可精确地定位相对较窄的“暂留”的位置范围。图46中示出了该牌的主视图。

将应用弹簧的停车制动器用于互换车辆

如上所述，为将如上所述的原理应用于标准的互换车辆，需要认识的是这种几乎无法应用自动停车制动器服务的车辆是最理想的。可代替的是，将车辆带入停车场的正常程序，有可能在控制转换服务时不与空气制动器相连。同时，会希望乘务员将停车制动器设置在车辆上，一旦将该制动器放置在侧面或左面，它将会保持于该位置直至它被火车头移动。这些操作的差异只需对上面提出的装置和方法作轻微的修改。

更具体地说，为适应通用车辆，将对上述系统作三处变型，所有变型都可简单、方便地完成：

第一，如图53所示，改变释放千斤顶，以便消除“暂留”位置提供的用于自动应用的选项。

第二，改变致动机构与千斤顶之间的联动装置，以使致动机构的延伸部分追使千斤顶拉紧；因而一旦停车制动器汽缸已延伸至释放，即使在致动机构排气时释放千斤顶也可自动向上松脱并防止停车制动器的应用。

第三，必须使手动应用阀与千斤顶手柄的运动联动，以便在手柄完全向右移动时，不但使棘轮掣松开，而且使致动机构排气，并且保持至制动管压力恢复。

如图54所示，可将该系统配备于任何具有这些变化的车辆。

至于图54，它与先前的附图相比没有多少差异，主要差异是不再需要通向致动汽缸的互锁双止回阀，原因是停车制动器不能自动运行，因而不可能无意地将停车和气动制动器同时应用在单辆车上。在理想情况下，可将用于停车制动器的附加调节阀容纳在控制阀上的纵列接头中。

通用车辆上的应用弹簧的停车制动器的优点是花费在应用与释放制动器的时间和精力可降至最小，并且消除了由于应用手制动器而留下的过热和平缘轮滑动的问题。因而，对人员的伤害和维修保养成本都可降低。然而，必须指出的是，如果在停车制动器既不向制动管充气又不运行千斤顶以迫使弹簧制动器释放(两只或三只泵或许是足够的)的情况下就设定停车制动器并且在停车场中移动车辆，则车轮仍将滑动。另一方面，车辆过热问题只发生在充气的列车上，因而本应用可完全解决该问题。

健康监测

列车所具有可导致出轨的缺陷只有两种，可能会断裂的过热的车轮以及可能会卡住或烧断的过热的轴颈轴承。健康监控系统的主要目的是防止这两种严重的缺陷及其后果。列车人员可根据铁路优先选择使用缺陷指示灯照射缺陷的适当位置或借助电子设备与操作室中的显示器连通，以使系统传送系统状况。被监测的条件是所有轴承的温度以及制动器是否正在打滑。在检查潜在失效的轴承温度时，设置足够的电子逻辑电路以检测温度的升高速率、运货车内部的温差以及任何轴承超过预定的最大温度的程度。系统的逻辑电路还能察觉有故障的传感器，并且以与实际设备缺陷所使用的不同的方式来用信号告示该缺陷。该信号可以是不同颜色的光或特定的电子信息。

通过检测每一具有近控开关的运货车上的制动器汽缸的位置来监控制动器的粘着，这样，若制动器发生打滑，就将立即用信号来指示一个或多个制动器汽缸在应当处于释放位置时未能处于该位置的事实。如果需要的话，也可在每一控制阀处加入一压力开关，其设置可确定完全应用脚踏制动器至少有50％有效的事实。这将对未释放的制动器(粘在“下面”)以及足以导致制动器的有效应用的压力供给进行监控。该逻辑电路可用来指示制动器在每一车辆上的适当应用和释放，处于用于最初端部检查的动力制动器法规的含义之内。

火车头接口单元

构造整体式列车的困难之一是如何将具有有限连接(通常只有制动管气动接口)的标准火车头应用于列车，以便传送和接收健康监控系统和电子辅助制动器系统所需的数量略大的信息。

请参见图55中的简图，联运列车解决该问题的方法是为每一节40的坡道45和适配器43平台设置安装在BPCU 210中的小计算机252和调制解调器254，在制动器应用和释放的导线(位于MU电缆200的内部)上方以相对较低的频率进行操作，并提供从火车头进入最近的计算机的列车配线连接。在任何情况下，由于只在平台的端部对制动器系统进行控制，因此只有健康监控系统需要使用电子通讯。因而，简单的单根导线256(加地线)与每一平台上的健康监控节点的连通系统必须将来自节40的所有11个平台43、44、45的信息输入到节两端处的小计算机252中。将传统的72伏直流火车头电池上的正极和负极引线用作电源，从这些端部处简单地将跨接电缆250插入火车头27MU电缆200，并且通入为单独铁路设计的任何一种备用铁路配线上方的火车头，以完成与火车头或控制室的连接。

假定数字通讯通过调制解调器255进入单根引线，该调制解调器是火车头驾驶室中的独立火车头接口单元(LIU)245的一部分。LIU 245包括一显示器247以及与火车头操纵台的均衡储气槽和制动管仪表的仪表测试配件的接头。由于制动管与均衡储气槽之间的差别由每节40上的BPCU 210是有励磁应用磁铁、释放磁铁还是没有励磁磁铁来确定，因此提供所有信息和通讯的能力是十分必要的。还能仅耗费几分钟将任何用于服务的火车头装备在联运列车上，所需技能只是插入盒子并将两根较小的气压输送管与用于该种连接的仪表测试配件(已经在那里)相连。在未装有用于分级释放的火车头制动阀的情况下，可方便地将该特征加给26个制动阀。

LIU 245与中间列车节40之间的通讯是通过MU电缆200中的列车配线进行的数字化通讯，该电缆从LIU 245到靠近火车头端的节上的BPCU 210，然后从一BPCU210到该节上的另一BPCU 210。如上所述，可将单独的车辆轴承温度传感器258和制动器汽缸位置传感器260设置在每一运货车上，用以检测BPCU 210中的小计算机252所需的信息。用电缆262将单独的传感器258、260分别与BPCU 210电子设备相连，该电缆262最好不是从一节到另一节地通过，或者象应用和释放引线那样到达火车头。由于可拆卸式插头只在火车头与诸节之间断开通讯线，而不是传感器电缆262，因此具有不超过10个插头的该路径的电阻很低，而且不需要用于可靠通讯的高电压。可能是出于监控目的(制动器控制是一物理线路)，通讯协议使用预先分配的数字或地址为每一节编址。每一节上的BPCU 210具有一内存，以储存该节的各个平台、地址等当前数据。因而，为火车头接口单元245手工编程并使其与110个平台的联运列车通讯只需设定10个地址，可以在菊花链的前后基础上手动或自动完成所述地址的设定。

典型的LIU 245显示器屏幕247可简单地指示是否存在任何正常运行的异常。如果存在异常，操作者可以要求进一步的信息。屏幕245还可显示存在异常的制动器监控系统的条件，示出低制动速率、释放或应用的条件。在LIU 245逻辑电路中，(具有均衡储气槽和制动管压力信息)确定制动器的指令状态是十分简单的事情。如果制动器指令有效，于是逻辑电路将报告制动器汽缸并未以“低速制动”进行释放；如果没有释放制动器，而且50％的压力有效，则报告“制动器应用”；如果发出释放指令，在释放指令使所有活塞退回以后的一段充分时间内，一个或多个活塞未能这样做，则报告“制动器打滑”。在没有活塞离开释放位置时，将报告“制动器释放”。

在警告或异常的基础上报告“制动器打滑”时，该指示将根据铁路确定的规则来起作用。由于该系统所需要的发送制动器应用和释放信号的方式极少，而且通讯只在带有电子设备的车辆到11个平台的范围中是必需的，基本上任何物体都不需要从火车头到单独节的同线电话系统和每一节上的自动监控子系统。此外，如果存在异常，通讯总是由火车头开始向各节询问的。只有在发现异常需要进一步的查询时，可以低速地进行通讯，并且不牺牲响应时间。

尽管已经详细叙述了本发明的特定实施例，但本技术领域中的熟练人士应予理解的是，还可以根据揭示的全部学说形成多种修改和变型。因此，本文揭示的特定实施例和设置只是示意性的，它并未限定本发明的范围，应当按照后面的权利要求书及其任何和所有的等价物来完全地限定本发明的范围。

Claims (4)

1.一种具有停车制动器(216、303)的轨道车，所述停车制动器包括：

一闸瓦(346)，所述闸瓦适合与所述轨道车的车轮(324)摩擦啮合；

用于手动枢转以驱使所述闸瓦(346)与所述车轮接触的装置(340)；

用于使所述闸瓦(346)与所述车轮(324)自动脱开的装置(303)；

一与所述脱开装置(303)相连的第一气动阀(224、303)，其中所述脱开装置(303)不动作直至所述第一气动阀(224、303)中的压力达到预定的压力水平为止。

2.如权利要求1所述的停车制动器，其特征在于，还包括一与所述脱开装置(303)相连的手柄(427)，所述手柄用于手动地使所述闸瓦(346)与所述车轮(324)脱开。

3.如权利要求1所述的停车制动器，其特征在于，还包括一第二气动阀(226)，所述第二气动阀与所述第一气动阀(224、303)相连，以使所述脱开装置(303)直到所述第二气动阀(226)中的压力降至预定水平以下才在紧急制动应用中动作。

4.如权利要求1所述的停车制动器，其特征在于，预定压力水平是40磅/平方英寸。

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