CN204279480U - 一种铁路车辆集成风缸 - Google Patents

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Abstract

公开了一种铁路车辆集成风缸。该集成风缸的加缓气室、副风缸气室和降压气室依次串联在一起。由于加缓气室和降压气室的容积均小于副风缸气室的容积,在风量相同的情况下,副风缸气室承受的压力最小,因此,为了使第一分隔部件与壳体之间连接处的应力集中效应降低,在第一分隔部件与壳体之间的连接处设置第一圆角,并且该第一圆角的中心在加缓气室内;同理,在第二分隔部件与壳体之间的连接处设置第二圆角,并且该第二圆角的中心在降压气室内,也能降低第二分隔部件与壳体之间的连接处的应力集中效应。因此,能够降低第一分隔部件与壳体的连接处和第二分隔部件与壳体的连接处产生裂纹的概率,延长铁路车辆集成风缸的服役寿命。

Description

一种铁路车辆集成风缸
技术领域
本实用新型涉及制动装置技术领域,特别涉及一种铁路车辆集成风缸。
背景技术
铁路运输的高速发展,使得铁路货车结构呈多样化,为了满足铁路运输的多样化需求,铁路车辆的结构形式也越来越复杂,特别是铁路漏斗车的出现以其卸货迅速、方便使得其应用前景越来越广泛,但是,车体结构的复杂化使得制动系统的空间日渐狭小,使得制动系统的排布异常困难,而且检修不便。
现有的铁路车辆用风缸都是采用单室或双室结构,一个制动系统至少需要两个风缸才能达到制动效果。该单室或双室结构的风缸使得制动系排布困难,需要的安装控件较大,而且维护修理的工作量较大。
为了解决上述问题,授权公告号为CN 20381926 U的实用新型专利公开了一种铁路车辆组合风缸,其包括紧急室风缸体、局减室风缸体和容积室风缸体,它们由圆筒之间用隔板联接构成,即其是将三个风缸连接在一起。该铁路车辆组合风缸大大减小了紧急室风缸体、局减室风缸体和容积室风缸体单独安装时所占用的空间,结构紧凑,方便安装,同时也便于在实验台上的试验工作。授权公告号为CN 203666692 U的实用新型专利公开了一种制动机组合风缸,其包括紧急室风缸体、局减室风缸体、容积室风缸体,它们通过焊接模具组装焊接成一个整体。该制动机组合风缸结构更加紧凑,能够节约安装空间。
但是,上述组合风缸的各缸体之间均设有分隔部件。在授权公告号为CN20381926 U的实用新型专利公开的铁路车辆组合风缸中,该分隔部件是隔板;在授权公告号为CN 203666692 U的实用新型专利公开的种制动机组合风缸中,该分隔部件是焊接模具。在长期应用过程中,各分隔部件与各缸体的连接处在高风压下,比较容易产生裂纹等缺陷,这就减少了上述组合风缸的服役寿命。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型提出了一种能够延长组合式风缸服役寿命的铁路车辆集成风缸。
本实用新型提供的铁路车辆集成风缸包括加缓气室、副风缸气室和降压气室,所述加缓气室、副风缸气室和降压气室依次串联在一起,于所述加缓气室、副风缸气室和降压气室整体之外具有壳体,在所述加缓气室和副风缸气室之间设有第一分隔部件,所述第一分隔部件的外周固定连接于所述壳体,在所述副风缸气室和降压气室之间设有第二分隔部件,所述第二分隔部件的外周固定连接于所述壳体;
所述加缓气室和降压气室的容积均小于所述副风缸气室的容积;
所述第一分隔部件与所述壳体之间的连接处呈第一圆角,所述第一圆角的中心在所述加缓气室内;
所述第二分隔部件与所述壳体之间的连接处呈第二圆角,所述第二圆角的中心在所述降压气室内。
作为优选,所述第一分隔部件呈第一球面,所述第一球面的球心在所述加缓气室的一侧,所述加缓气室的进风口正对所述第一球面中心。
作为优选,所述第二分隔部件呈第二球面,所述第二球面的球心在所述降压气室的一侧,所述降压气室在壳体侧壁分别设置进风口和出风口。
作为优选,所述铁路车辆集成风缸还包括第一法兰盘、第二法兰盘、第三法兰盘和第四法兰盘,所述第一法兰盘设置于所述加缓气室的端盖中心作为所述加缓气室的进风口并用于对外连接,所述第二法兰盘水平设置于所述副风缸气室的侧壁作为所述副风缸气室的进风口并用于对外连接,所述第三法兰盘作为所述降压气室的进风口并用于对外连接,所述第四法兰盘作为所述降压气室的出风口并用于对外连接,所述第三法兰盘和第四法兰盘相对应地水平设置于所述降压气室的侧壁。
作为优选,所述铁路车辆集成风缸还包括第一排水部件、第二排水部件和第三排水部件,所述第一排水部件设置于所述加缓气室底部,所述第二排水部件设置于所述副风缸气室底部,所述第三排水部件设置于所述降压气室底部。
作为优选,所述第一排水部件、第二排水部件和第三排水部件分别由螺堵制成,在所述壳体上,与所述第一排水部件、第二排水部件和第三排水部件相对应的位置分别设有能够与所述各螺堵构成螺纹副的通孔。
作为优选,所述第一排水部件、第二排水部件和第三排水部件分别由泄水阀构成。
作为优选,所述泄水阀为电子阀门,所述电子阀门上设有远程接口,所述电子阀门通过所述远程接口与操作终端实现通信。
作为优选,所述远程接口包括无线信号接收器和/或有线信号接收器,所述无线信号接收器和/或有线信号接收器根据操作终端的指令控制所述电子阀门的开或闭。
作为优选,所述铁路车辆集成风缸还包括压力传感器,所述压力传感器用于指示所述电子阀门处的水压,所述压力传感器能够与所述电子阀门之间通信,所述电子阀门能够与铁路车辆的驾驶室之间通信,当所述水压在其阈值以下时,所述电子阀门保持关闭状态,当所述水压达到或者超过其阈值时,所述电子阀门开启2~5min后关闭,当所述电子阀门处于开启状态时,所述电子阀门向铁路车辆驾驶室报告。
本实用新型提供的铁路车辆集成风缸的加缓气室、副风缸气室和降压气室依次串联在一起,即加缓气室和降压气室处于该集成风缸的两端,而副风缸气室处于该集成风缸的中间。由于加缓气室和降压气室的容积均小于副风缸气室的容积,在风量相同的情况下,副风缸气室承受的压力最小,因此,为了使第一分隔部件与该集成风缸的壳体之间连接处的应力集中效应降低,在第一分隔部件与壳体之间的连接处设置第一圆角,并且该第一圆角的中心在加缓气室内;同理,在第二分隔部件与该集成风缸的壳体之间的连接处设置第二圆角,并且该第二圆角的中心在降压气室内,也能降低第二分隔部件与壳体之间的连接处的应力集中效应。因此,能够降低第一分隔部件与壳体的连接处和第二分隔部件与壳体的连接处产生裂纹的概率,延长铁路车辆集成风缸的服役寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例一和实施例二提供的铁路车辆集成风缸的概括结构的俯视示意图;
图2为本实用新型实施例一提供的铁路车辆集成风缸的俯视示意图;
图3为图2中B部分的局部放大结构示意图;
图4为本实用新型实施例二提供的铁路车辆集成风缸的仰视透视示意图;
图5为图2中A部分的局部放大结构示意图;
图6为当第一分隔部件、第二分隔部件与铁路车辆集成风缸壳体的连接处成呈尖角时的仰视透视示意图;
图7为图6中A'部分的局部放大结构示意图。
具体实施方式
为了深入了解本实用新型,下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例一
参见附图1~附图3,本实用新型提供的铁路车辆集成风缸,包括加缓气室1、副风缸气室2和降压气室3,加缓气室1、副风缸气室2和降压气室3依次串联在一起,于加缓气室1、副风缸气室2和降压气室3整体之外具有壳体,在加缓气室1和副风缸气室2之间设有第一分隔部件12',第一分隔部件12'的外周固定连接于壳体,在副风缸气室2和降压气室3之间设有第二分隔部件13,第二分隔部件13'的外周固定连接于壳体;加缓气室1和降压气室3的容积均小于副风缸气室2的容积;第一分隔部件12'与壳体之间的连接处呈第一圆角17,第一圆角17的中心在加缓气室1内;第二分隔部件13'与壳体之间的连接处呈第二圆角,第二圆角的中心在降压气室3内。
其中,本实用新型实施例一提供的铁路车辆集成风缸的第一风缸吊6和第二风缸吊7用于支撑缸体,便于风缸的安装。
本实用新型提供的铁路车辆集成风缸的加缓气室1、副风缸气室2和降压气室3依次串联在一起,即加缓气室1和降压气室3处于该集成风缸的两端,而副风缸气室2处于该集成风缸的中间。由于加缓气室1和降压气室3的容积均小于副风缸气室2的容积,在风量相同的情况下,副风缸气室2承受的压力最小,因此,为了使第一分隔部件12'与该集成风缸的壳体之间连接处的应力集中效应降低,在第一分隔部件12'与壳体之间的连接处设置第一圆角17,并且该第一圆角17的中心在加缓气室1内;同理,在第二分隔部件13'与该集成风缸的壳体之间的连接处设置第二圆角,并且该第二圆角的中心在降压气室3内,也能降低第二分隔部件13'与壳体之间的连接处的应力集中效应。因此,能够降低第一分隔部件12'与壳体的连接处和第二分隔部件13'与壳体的连接处产生裂纹的概率,延长铁路车辆集成风缸的服役寿命。附图6和附图7所示为当第一分隔部件12'与壳体的连接处呈尖角17',第二分隔部件13'与壳体的连接处也呈尖角,此时,尖角处容易造成应力集中,导致第一分隔部件12'和第二分隔部件13'与该集成风缸壳体的连接处容易产生裂纹等缺陷,使得集成风缸的服役寿命减少。
实施例二
参见附图1、4和5,与本实用新型实施例一提供的铁路车辆集成风缸的不同之处在于,本实用新型实施例二提供的铁路车辆集成风缸的第一分隔部件12可以呈第一球面,第一球面的球心在加缓气室1的一侧,加缓气室1的进风口正对第一球面中心,此时,将进风气流的气体分子假想成从进风口到第一球面中心作直线运动的质点,气体分子以很大的流速进入加缓气室1后继续向前做减速运动,由于加缓气室1的进风口正对第一球面,因此,延长了气体分子在加缓气室1内的位移,此时,其接触到第一球面中心的瞬时速率小于当第一分隔部件12为平面时的瞬时速率,根据动量定理F×Δt=m×v,可知,在第一分隔部件12为球面时,进风气流接触第一分隔部件12时对第一分隔部件12的冲击力降低,因此,能够进一步减小第一分隔部件12在高风压下产生裂纹等缺陷的概率,进而,更进一步延长本实用新型实施例提供的铁路车辆集成风缸的服役寿命。
其中,第二分隔部件13可以呈第二球面,第二球面的球心在降压气室3的一侧,降压气室3在壳体侧壁分别设置进风口和出风口,此时,将第二分隔部件13设置成球面的作用是,在降低第二分隔部件13与壳体之间的连接处的应力集中效应的同时,略微增大降压气室3的容积,在降压气室3容置的空气的物质的量不变的情况下,根据克拉伯龙方程P×V=n×R×T,降压气室3略有增大可以适当减小降压气室3各侧壁承受的压力略有降低,因此,能够进一步减小第二分隔部件13在高风压下产生裂纹等缺陷的概率,进而,更进一步延长本实用新型实施例提供的铁路车辆集成风缸的服役寿命。
本实施例中,第一分隔部件12和第二分隔部件13均可以由端盖制成,其中,第一分隔部件12与加缓气室1的端盖4相对设置,第二分隔部件13与降压气室3的端盖5相对设置。此时,无需另行加工第一分隔部件12和第二分隔部件13,直接利用现有的加工设备即可得到第一分隔部件12和第二分隔部件13,然后分别将其外周焊接至壳体内壁即得。
参见附图2,本实用新型实施例一和实施例二提供的铁路车辆集成风缸还包括第一法兰盘8、第二法兰盘9、第三法兰盘10和第四法兰盘11,第一法兰盘8设置于加缓气室1的端盖4中心作为加缓气室1的进风口并用于与控制阀的加速缓解部相连,实现铁路车辆运行过程中的加速缓解功能。第二法兰盘9水平设置于副风缸气室2的侧壁作为副风缸气室2的进风口并用于与控制阀相连,在列车制动时,通过控制阀向制动缸冲风,实现制动缸的制动功能。第三法兰盘10和第四法兰盘11相对应地水平设置于降压气室的侧壁,其中,第三法兰盘10用于与侧重机构直接相连,第四法兰盘11用于限压阀相连,由此,第三法兰盘10和第四法兰盘11形成了一直接相通的气路。铁路车辆在空车和非重车状态下制动时,进入制动缸的压力空气一部分经空重车调整装置的传感阀分流进入加压气室3,最终,加缓气室1、副风缸气室2和降压气室3在空重车调整装置的参与下达到压力平衡。现有技术中的风缸一般并没有设置第三法兰盘10,而是通过管件将降压气室3连接至测重机构的,采用本实用新型实施例二提供的铁路车辆集成风缸能够使降压气室3与侧重机构之间的连接畅通,并能够加快充气速度,使控制阀与测重机构的动作更加协调。
其中,本实用新型实施例二提供的铁路车辆集成风缸还包括第一排水部件14、第二排水部件15和第三排水部件16,第一排水部件14设置于加缓气室1底部,第二排水部件15设置于副风缸气室2底部,第三排水部件16设置于降压气室3底部,各排水部件用于排除在使用过程中的积水。
其中,作为各排水部件的第一种具体的实现方式,第一排水部件14、第二排水部件15和第三排水部件16分别由螺堵制成,在壳体上,与第一排水部件14、第二排水部件15和第三排水部件16相对应的位置分别设有能够与各螺堵构成螺纹副的通孔,螺堵结构简单、易于实现,其能够通过螺纹副可拆卸地连接于壳体,当需要给某气室排水时,只需要将该气室上的螺堵卸下,排水结束后,再用该螺堵封堵住用于排水的通孔,具有操作简单、成本低的特点。其缺点在于,当气室中积水较多时,螺堵承受的压力较大,操作时较费力,而且容易弄脏操作人员的手。此外,由于各螺纹副容易由于锈蚀而难以卸下,并且,随着服役时间的延长,螺纹处容易出现泄漏,而一旦发生泄漏,修复困难。
其中,作为各排水部件的第二种具体的实现方式,第一排水部件14、第二排水部件15和第三排水部件16分别由泄水阀构成。与各排水部件的第一种具体的实现方式相比,由泄水阀构成的各排水部件即使在气室中积水较多时,也能够轻松打开,虽然结构比螺堵复杂,但操作时不至于弄脏操作人员的手。此外,如果泄水阀产生泄漏,只需要更换产生泄漏的泄水阀即可。其缺点在于,由于该铁路车辆集成风缸通常设置在铁路车辆的特定位置,如果每次泄水操作都要亲自打开或者关闭泄水阀,会造成人力资源的浪费,操作方式陈旧。
其中,作为各排水部件的第三种具体的实现方式,泄水阀为电子阀门,电子阀门上设有远程接口,电子阀门通过远程接口与操作终端实现通信。在这种情况下,操作人员只需要通过对操作终端的操作,既可以实现对电子阀门进行操作,能够节约人力资源。
其中,作为各排水部件的第三种具体的实现方式的第一种补充,远程接口包括无线信号接收器和/或有线信号接收器,无线信号接收器和/或有线信号接收器根据操作终端的指令控制电子阀门的开或闭。其中优选的是采用无线信号接收器的方式实现指令的接收,当无线信号强度较弱或没有无线信号时,才选用有线信号接收器的方式实现指令的接收。
其中,作为各排水部件的第三种具体的实现方式的第二种补充,本实用新型实施例二提供的铁路车辆集成风缸还包括压力传感器,压力传感器用于指示电子阀门处的水压,压力传感器能够与电子阀门之间通信,电子阀门能够与铁路车辆的驾驶室之间通信,当水压在压力传感器阈值以下时,电子阀门保持关闭状态,当水压达到或者超过压力传感器阈值时,电子阀门开启2~5min后关闭,当电子阀门处于开启状态时,电子阀门向铁路车辆驾驶室报告。在这种情况下,通过对压力传感器阈值的设定,可以实现电子阀门的自动开启或者关闭,免去了人为对各气室内积水的监控。之所以需要当电子阀门处于开启状态时,电子阀门向铁路车辆驾驶室报告,是在电子阀门自动开启或者关闭的时候,仍然需要驾驶室了解该电子阀门的开启或者关闭情况,给铁路车辆驾驶员的操作提供参考。压力传感器的阈值设定水平是根据经验进行选择的,即根据长期的操作经验,该阈值应当以使铁路货车集成风缸内的积水不构成对制动操作的影响为限。电子阀门每次开启的时间不宜过短,如果开启时间设置过短,为了在该时间内排出气室内积水,就需要该电子阀门的开口设计得很大;反之,如果开启时间设置过长,则容易耽误铁路车辆驾驶员的制动操作。
此外,该第二种补充还可以作为上述第一种补充的进一步补充,这时,当压力传感器故障时,还可以人为开启或者关闭电子阀门,完成排除气室内积水的操作。
以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁路车辆集成风缸,包括加缓气室、副风缸气室和降压气室,所述加缓气室、副风缸气室和降压气室依次串联在一起,于所述加缓气室、副风缸气室和降压气室整体之外具有壳体,在所述加缓气室和副风缸气室之间设有第一分隔部件,所述第一分隔部件的外周固定连接于所述壳体,在所述副风缸气室和降压气室之间设有第二分隔部件,所述第二分隔部件的外周固定连接于所述壳体;
其特征在于,
所述加缓气室和降压气室的容积均小于所述副风缸气室的容积;
所述第一分隔部件与所述壳体之间的连接处呈第一圆角,所述第一圆角的中心在所述加缓气室内;
所述第二分隔部件与所述壳体之间的连接处呈第二圆角,所述第二圆角的中心在所述降压气室内。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,所述第一分隔部件呈第一球面,所述第一球面的球心在所述加缓气室的一侧,所述加缓气室的进风口正对所述第一球面中心。
3.根据权利要求1所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,所述第二分隔部件呈第二球面,所述第二球面的球心在所述降压气室的一侧,所述降压气室在壳体侧壁分别设置进风口和出风口。
4.根据权利要求1所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,还包括第一法兰盘、第二法兰盘、第三法兰盘和第四法兰盘,所述第一法兰盘设置于所述加缓气室的端盖中心作为所述加缓气室的进风口并用于对外连接,所述第二法兰盘水平设置于所述副风缸气室的侧壁作为所述副风缸气室的进风口并用于对外连接,所述第三法兰盘作为所述降压气室的进风口并用于对外连接,所述第四法兰盘作为所述降压气室的出风口并用于对外连接,所述第三法兰盘和第四法兰盘相对应地水平设置于所述降压气室的侧壁。
5.根据权利要求1或4所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,还包括第一排水部件、第二排水部件和第三排水部件,所述第一排水部件设置于所述加缓气室底部,所述第二排水部件设置于所述副风缸气室底部,所述第三排水部件设置于所述降压气室底部。
6.根据权利要求5所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,所述第一排水部件、第二排水部件和第三排水部件分别由螺堵制成,在所述壳体上,与所述第一排水部件、第二排水部件和第三排水部件相对应的位置分别设有能够与所述各螺堵构成螺纹副的通孔。
7.根据权利要求5所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,所述第一排水部件、第二排水部件和第三排水部件分别由泄水阀构成。
8.根据权利要求7所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,所述泄水阀为电子阀门,所述电子阀门上设有远程接口,所述电子阀门通过所述远程接口与操作终端实现通信。
9.根据权利要求8所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,所述远程接口包括无线信号接收器和/或有线信号接收器,所述无线信号接收器和/或有线信号接收器根据操作终端的指令控制所述电子阀门的开或闭。
10.根据权利要求8所述的铁路车辆集成风缸,其特征在于,还包括压力传感器,所述压力传感器用于指示所述电子阀门处的水压,所述压力传感器能够与所述电子阀门之间通信,所述电子阀门能够与铁路车辆的驾驶室之间通信,当所述水压在其阈值以下时,所述电子阀门保持关闭状态,当所述水压达到或者超过其阈值时,所述电子阀门开启2~5min后关闭,当所述电子阀门处于开启状态时,所述电子阀门向铁路车辆驾驶室报告。
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CN112572513A (zh) * 2020-12-15 2021-03-30 神华铁路装备有限责任公司 交通工具及制动系统
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Patentee before: China South Locomotive & Rolling Stock Changjiang Vehicle Company