CN2032586U - 安全型折角塞门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于铁路列车空气制动系统的具有安全防护功能的折角塞门。此折角塞门由转阀和压力控制阀组成，当无论以何种方式关闭此折角塞门时，压力控制阀都能根据制动管内空气压力的高低和列车中所处的位置，自动地控制是否将列车的制动管内的压缩空气排向大气，从而迫使列车处于制动状态，并在排气减压后能自动保压，可保证列车行车安全，并且基本不影响正常的调车作业。

Description

本实用新型是一种用于铁路列车空气制动系统的折角塞门，特别是一种能够防止误关闭的安全型折角塞门。

在铁路机车、车辆的连接或分离时，是通过制动软管来连接或分离其制动系统的，折角塞门则用来控制压力空气通路的开通与关断。

一种公知的方式是，用一个二位二通的截断塞门作为折角塞门（如大连机车车辆工厂生产的Dg32折角塞门）。但这种方式的缺点是，在列车正常行车时（运行或停车），由于某种原因关闭折角塞门，机车司机和运转车长并不能及时发现。这样，在列车施行制动时，被关闭折角塞门的后方车辆均不起制动作用，有可能造成重大事故（1988年1月17日哈尔滨铁路局438次旅客列车因折角塞门关闭造成重大撞车事故就是一个典型的例子）。

另一种公知的方式是，用一个二位三通转阀作为折角塞门。这种折角塞门在关闭“车辆制动管——制动软管”通路的同时，开通“制动软管——大气”通路。列车行车时关闭此折角塞门，即将制动软管及同侧车辆制动管内的压力空气排向大气，引起制动使列车停车。但这种方式的缺点是，（1）不能保证安全，当人为地同时关闭相邻的两个折角塞门时，该折角塞门将失去原有的安全防护作用；（2）车辆进行正常的摘挂、调车作业时，每关闭一次折角塞门，都会使制动管内的压力空气全部排出，增加了作业的繁复程度。

本实用新型的任务，是提供一种安全的折角塞门，在列车的正常行车中，不论以何种方式关闭该折角塞门，都会引起列车制动，并且使机车司机和运转车长都能及时发现制动系统的故障，以避免因列车制动失灵而造成事故；在正常的调车作业中，使由于使用此种折角塞门而增加的作业量为最小。

本实用新型的任务是这样实现的，整个折角塞门由二位四通转阀（以下简称转阀）和均衡式二位三通压力控制阀（以下简称压控阀）两部分组成，在转阀和压控阀之间，有两个暗孔相连，在压控阀上有一排气通路。

转阀的四端分别与制动软管、车辆制动管以及两个暗孔相连，阀芯上开有切换转阀通路的通孔和凹槽。阀芯在开通位置时，开通制动软管到车辆制动管的通路；在关闭位置时，分别开通制动软管和车辆制动管到压控阀的通路；阀芯上孔、槽的壁厚小于阀口宽度的2／3，因此在开通位置与关闭位置之间的过渡过程中，有一个两者重迭的区域，在此区域中，上述的三条通路同时存在。

压控阀由气阀、阀座及弹簧调整装置组成，其调定压力可由弹簧调整装置进行调整。气阀是一个具有“T”形纵截面和一个锥台部分的旋转体，它可以在阀座中上下移动。气阀上方空间经排气通路与大气连通。阀座侧壁与阀座下方分别与两个暗孔之间形成两个气室，在阀座侧壁上开有若干个连通两个气室的通孔。由转阀引来的制动软管内的压力空气作用在气阀下方，当此空气压力大于压控阀调定压力时，气阀开启，否则不开启；由转阀引来的车辆制动管内的压力空气则作用于气阀的侧壁，当气阀开启时，这部分压力空气便进入并作用于气阀下方，与那里的制动软管的压力空气混合、压力均衡后共同排向大气，直到两者压力均衡地降到压控阀调定压力以下，气阀重新关闭。

压控阀的调定压力可在比制动管的额定压力低50～150KPa的范围内选取。考虑到折角塞门在意外关闭时列车有足够的制动力和缩短调车作业的充气时间，一般选择在比额定压力低80～100KPa为宜。

使用这种折角塞门具有如下作用：

1、折角塞门在开通位置。转阀开通“制动软管——车辆制动管”通路，保证列车在机车司机的操纵下，正常地制动和缓解。由于此时压控阀不与制动管连通，故压控阀不起作用（被锁闭）。

2、折角塞门在关闭位置。转阀关闭“车辆制动管——制动软管”通路，同时分别开通车辆制动管和制动软管至压控阀的通路，此时，压控阀将根据制动软管内压力的高低，自动地控制是否将制动软管和车辆制动管内的压力空气排向大气。有以下两种状态：

（1）制动软管内压力大于调定压力。压控阀开通“车辆制动管——制动软管——大气”通路。列车在运行途中和停车处于缓解状态时，就是这种情况。当折角塞门被人无意或故意、或由其他原因关闭时，压控阀能很快将整个列车制动管内的压缩空气排向大气，直到两管内的空气压力均衡地都降到调定压力以下为止，从而引起全列车制动，这就一方面告知了机车司机和运转车长列车制动系统有故障（压力表指示下降），另一方面迫使列车停车（运行途中）或不能起动（停车时），保证了行车安全。

（2）制动软管内压力等于或小于调定压力，压控阀关闭所有通路。在列车停车并处于制动状态时，就是这种情况。此时关闭折角塞门，列车制动管内压缩空气不能排向大气，而是处于保压状态，因此，并不影响车辆的正常摘挂和调车作业。

3、折角塞门在半开半关位置。由于转阀的特殊结构，在“车辆制动管——制动软管”通路尚未关闭之前，已经分别开通了制动软管和车辆制动管至压控阀的通路。压控阀已能根据制动管内的压力来自动控制是否开通排向大气的通路，这种情况与上述折角塞门在关闭位置时的情况是类似的，只是通路的截面积较小，但仍可引起列车的常用制动作用。机车司机和运转车长也可从制动管压力下降发现制动系统故障。由于此时列车制动管仍是连通的，所以机车司机和动转车长仍能控制列车的制动。

4、列车最前和最后一位的折角塞门在关闭状态。由于压控阀的开闭是由制动软管内压力控制的，而列车两端制动软管内没有压力，压控阀始终关闭，不会将制动管内压力空气排向大气，所以不会影响列车制动系统的作用。

本实用新型将在下列实施例中更清楚地说明。

图1是安全型折角塞门的示意图，其中a为折角塞门开通时的情况，b为折角塞门关闭时的情况。图中R为制动软管，Z为车辆制动管，D为排气通路。

图2是折角塞门的整体横向剖视图。图中阀芯在开通位置

图3是转阀部分的纵向和水平剖面图。其中a为阀芯在开通位置，b为阀芯在关闭位置

图4是折角塞门的左视图。

图5是折角塞门的俯视图。

图2所示的折角塞门由转阀（右半部分）和压控阀（左半部分）组成。两者安装在同一个阀体2上（参见图4、图5）。阀体2为铸铁件。在转阀与压控阀之间有2个暗孔M′和N′连接（参见图3）。M′孔连接转阀的阀口m至压控阀的气室M；N′孔连接转阀的阀口n至压控阀的气室N，暗孔通路的最小截面积不小于1.0cm²。在暗孔M′和N′与阀座5之间分别形成了气室M和气室N。还有一个暗孔T′（图4）连接弹簧室T和排气堵17，其通路最小截面积不小于1.5cm²。

转阀为二位四通式，主要元件是阀芯1和阀体2。其余元件如：开闭手把14、手把卡口15、弹簧3、弹簧盖4等均与大连机车车辆工厂生产的    Dg32    折角塞门相同（参见图4和图5）。在开闭手把14上有一突出部与阀体上突出部16接触，以防止自动地开或关。

阀芯1由黄铜制成，做成锥台形，高度为98mm。在其下方装有弹簧3，可补偿阀芯的磨损，以保持与阀座接触密贴。图3给出了转阀在开通和关闭位置的纵向和水平局部剖面图。阀芯1上开有一个“T”形的三通孔k和一个凹槽C，在阀体2上开有四个阀口：阀口r通向制动软管R；阀口z通向车辆制动管Z；阀口m通向压控阀的气室M；阀口n通向压控阀的气室N。

当转阀在开通位置时（图3－a），阀芯的三通孔k连通阀口z和r，即连通车辆制动管Z和制动软管R，其通路最小截面积不小于6.5cm²。

当转阀在关闭位置时（图3－b），阀芯的三通孔k连通阀口z和n；凹槽C沟通了阀口r和m。每条通路的最小截面积不小于1.0cm²。

转阀在开通位置和关闭位置之间的过渡中，由于壁厚ι约为阀口宽度L的 1/2 ，使得z——r通路尚未关闭，z——n和r——m通路已经开通。换句话说，转阀手把位置的开通范围与关闭范围有一个互相重迭的区域，在此区域中，z——r、z——n、r——m三条通路同时存在，从而保证了列车制动管被关断之前，压控阀已与制动管连通，即可依据制动管内空气压力进行动作，以确保安全。

压控阀由气阀9、阀杆11、调整弹簧10、调整套12、防护帽13、阀座5及排气堵17等零件组成。

气阀9由黄铜制成，纵截面为“T”形，下部外径为24mm。中心有一直径为14mm的圆孔h，孔h上方与4个侧孔i连通。在气阀9的台阶处，嵌有橡胶垫8，以使与阀座7接触密贴。在台阶下方有一锥度为1：2的锥台Q，锥台的高度为8mm，小端直径为20mm。锥台以下的圆柱部分嵌有两道“O”形密封圈6，以密封阀座5上的孔P。并在气阀9上下移动时起导向作用。

阀座5由黄铜制成，它以螺纹紧固在阀体2上，其上端面与气阀9形成阀口，以开闭排气通路。其侧面有8个均布的φ5mm圆孔P，与阀体2上的气室N相通，两道“O”形密封圈7起密封气室N的作用。

调整弹簧10由直径3.5mm钢丝绕成，其上端顶住调整套12，下端压住阀杆11。

阀杆11的下端压住气阀9，杆身可在调整套12中孔内上下滑动，阀杆顶端与防护帽13之间的间隙即为气阀9的升程，改变阀杆的长度，可以调节气阀9的升程。

调整套12以螺纹与阀体2连接，转动调整套12，可使其上、下移动，进而调节弹簧10对气阀9的压力。

防护帽13也以螺纹与调整套连接，其作用有三：保护调整套12不受损伤、锁紧调整套12以及限制气阀9的升程。

调整弹簧10、阀杆11、调整套12和防护帽13一起构成了压控阀的压力调整装置。

排气堵17以螺纹紧固在阀体2上，其上开有若干个排气孔t（参见图4），作用是防止排气孔被人故意堵死，保证排气畅通；并能防止异物进入阀内。若拆下排气堵17，换上气动音响装置，还可实现折角塞门关闭的自动音响报警。从弹簧室T至大气的整个排气通路最小截面积不小于1.5cm²。

当气室M内空气压力等于或小于由调整装置给定的调定压力时，气阀9下方所受空气作用力等于或小于调整弹簧10对气阀9的压力，不足以顶起气阀，故气阀处于关闭位置，既不连通气室M和气室N，也不将气室M和气室N的压力空气排向大气。

当气室M内空气压力大于调定压力时，压力空气在气阀9下方面积S_Ⅰ上的作用力大于调整弹簧10对气阀9的作用力，气阀9即开始上移，橡胶垫8离开阀座7，阀口开放，气室M的压力空气经中孔h、侧孔i由气阀锥台Q与阀座5之间的环形通路中流出后，即作用在气阀9的台阶面积S_Ⅱ上，由于此时气阀9受压力空气的作用面积增大（为面积S_Ⅰ＋面积S_Ⅱ），其受压力空气作用力也增大，进而迅速压缩调整弹簧10上移，直至阀杆11的顶端与防护帽13接触为止。由于气阀锥台Q的作用，气阀9开通环形通路截面积可由气阀升程（即阀杆与防护帽之间的间隙）来调整。气阀的上升一方面满开了阀口，另一方面开启了阀座5上的孔P，气室N内的压力空气即由P孔进入气室M，与那里的压力空气混合后，共同作用在气阀9上，并一起经气阀9h孔、i孔、阀口进入弹簧室T，再经暗孔T′，由排气堵17上的排气孔t排向大气。

随着压力空气的排出，气室M和气室N内的压力不断下降。由于气室N的压力空气是先进入气室M，与气室M里的压力空气混合，即压力平衡后共同作用在气阀9上，并一起排向大气，所以不论气室M、气室N排出的空气量是否相等，两者的压力是均衡下降的，这就是压控阀的压力自动均衡作用。

随着气室M和气室N空气压力的均衡下降，当压力降到调定压力以下时，气阀9下方的空气作用力低于调整弹簧10的作用力，调整弹簧10压阀杆11、气阀9下移，阀座7上P孔和气阀阀口相继关闭，此时气室M、气室N与大气各不相通，排气停止。

整个折角塞门均用Dg32的内螺纹与车辆制动管和制动软管接头相连接。在图4和图5中，接头18与车辆制动管连接；接头19与制动软管连接。

Claims (5)

1、铁路列车空气制动系统中的折角塞门，由阀芯、阀体、开闭手把、手把卡口、圆柱销、阀芯弹簧及弹簧压盖所组成，阀体上的两个带有Dg32内螺纹的孔分别与车辆制动管和制动软管相连接。本实用新型的特征是折角塞门由转阀和压控阀两部分组成，其转阀是一个二位四通转阀，其压控阀是一个均衡式二位三通压力控制阀，在转阀与压控阀之间，有两个暗孔M’和N’相连，压控阀上有一排气通路。

2、根据权利要求1所述的折角塞门，其特征是所说的转阀由阀体和阀芯组成，阀体上开有r、z、m、n四个阀口，分别与制动软管、车辆制动管、暗孔M′和暗孔N′相连，阀芯上开有切换阀口通路的通孔和凹槽。

3、根据权利要求1所述的折角塞门，其特征是所说的压控阀由气阀、阀座及弹簧调整装置组成，其调定压力可由弹簧调整装置进行调整，气阀是一个具有“T”形纵截面和一个锥台部分的旋转体，它可以在阀座中上下移动，气阀上方空间经排气通路与大气相通，阀座侧壁与暗孔N′之间形成气室N，阀座下方与暗孔M′之间形成气室M，在阀座侧壁上开有若干个连通气室N和气室M的孔P，当气阀位于下方，其台阶面密贴于阀座，其下缘遮闭P孔，当气阀位于上方，其锥台部分与阀座形成环形排气通路，其下缘开启阀座上的P孔。

4、根据权利要求2所述的转阀，其特征是阀芯上孔、槽间的壁厚ι小于阀口宽度L的2／3。

5、根据权利要求3所述的压控阀，其特征是所说的压控阀的调定压力应在比列车制动管额定压力低50～150KPa的范围内选择，并以比额定压力低80～100KPa为宜。

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