MXPA02004457A - Sistema de peso de valvula de carga variable de cuatro orificios para un sistema de freno controlado por la tuberia de frenado. - Google Patents

Abstract

Un sistema neumatico sirve como refuerzo para el sistema electronico que normalmente proporciona compensacion de carga sobre la plataforma de un vagon durante aplicaciones de servicio y emergencia de los frenos. El sistema neumatico compensa la carga que soporta el vagon durante aplicaciones del freno de servicio y emergencia, cuando el sistema de compensacion de carga electronica falla debido a una perdida de energia u otra falla electrica. Ideal para plataformas de vagon equipadas con equipo de frenado controlado por la tuberia de frenado, el sistema neumatico proporciona compensacion de carga a traves del uso de una valvula de carga variable de cuatro orificios en combinacion con una valvula de control MC-30A-1 de baja complejidad.

Description

SISTEMA DE PESO DE VALVULA DE CARGA VARIABLE DE CUATRO ORIFICIOS PARA UN SISTEMA DE FRENO CONTROLADO POR LA TUBERIA DE FRENADO CAMPO DE LA INVENCION La invención se relaciona de manera general con sistemas que compensan el peso de la carga acarreada por un vagón en la formulación del esfuerzo de frenado a ser aplicado a las ruedas del vagón. De manera más particular, la invención pertenece a un sistema neumático simplificado que puede ser utilizado como refuerzo de un sistema electrónico que normalmente proporciona compensación de carga sobre un vagón durante aplicaciones de servicio y emergencia de los frenos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION La siguiente información antecedente introduce uno de los muchos posibles ambientes en los cuales la invención puede ser utilizada. Esta información es proporcionada para ayudar al lector a comprender la invención, puesto que el material novedoso con frecuencia es comprendido más fácilmente si se describe en un contexto familiar. Los términos utilizados aquí no pretenden ser limitados a ninguna limitación estrecha particular a menos que se establezca expresamente otra cosa en este documento.

Un tren de tránsito de pasajeros típicamente incluye una locomotora, una pluralidad de vagones y varias líneas de tren. El sistema de control del freno en tales trenes típicamente presenta un controlador central en la locomotora a través del cual se controlan los frenos sobre las plataformas de todos los vehículos que comprenden el tren. Viajando en la locomotora, un operador de tren, utiliza una palanca de freno o dispositivo similar para aplicar y liberar los frenos cuando se desee. Las entradas de la palanca de freno son típicamente procesadas por una unidad de control en cabina y pasada al controlador central. En respuesta a esas y otras entradas, el controlador central envía entonces una señal de orden de frenado a los vehículos del tren en forma de una señal neumática o una señal eléctrica o aún ambas. Las líneas de tren incluyen líneas tanto neumáticas como eléctricas, la mayoría de las cuales corren de la locomotora hasta el últimc vagón en el tren. La tubería del reservorio principal (MR) es una de tales líneas de tren neumáticas. Esta consiste de una serie de longitudes de tubo individuales. Asegurada al lado inferior de cada vagón, una de tales longitudes de tubo se conecta vía un acoplador a otra de tales longitudes de tubo asegurada a un vagón vecino. Esencialmente una tubería continua larga que corre a lo largo del tren, la tubería MR es cargada por varios compresores de aire dispersos a través del tren. El sistema de control del freno utiliza la tubería MR para suministrar aire a los diferentes reservorios conocidos y para suministrar el aire que es necesario para cargar los cilindros del freno de cada plataforma durante las aplicaciones del freno. En la industria del transito de pasajeros, muchos trenes están equipados con un tipo de sistema de control de freno que dirige el control de los frenos vía una línea de tren neumática conocida como la tubería de frenado. En tales sistemas de control de freno, la tubería de frenado es el conducto a través del cual son llevadas las órdenes de frenado a todos los vehículos en el tren. Un ejemplo de tal sistema controlado por la tubería de frenado es el sistema de control de freno PT-2000 producido por la Westinghouse Air Brake Technologies Corporation (WABTEC) . Basado en le método del tipo 26-C, el sistema de control de freno PT-2000 emplea además de la tubería de frenado, una línea de tren eléctrica a lo largo de la cual son transportadas señales de órdenes de frenado al equipo de frenado en la plataformas de cada vagón. De manera asimilar a la tubería de frenado, el conducto en el cual la línea de tren eléctrica esta alojada realmente constituye una serie de conductos individuales. Uno de tales conductos asegurado al lado inferior de cada vagón se interconecta a tales conductos vía un conectador entre cada vehículo. El equipo de frenado en cada plataforma aplica o libera los frenos de acuerdo a los dictados de la señal de órdenes de frenado particulares recibidas del controlador central. Cada vagón típicamente incluye dos plataformas, con cada plataforma teniendo su propia unidad de control electrónico. La unidad de control electrónico recibe la señal de orden de frenado enviada por el controlador central en la locomotora. Esta lo hace así directamente vía la línea de tren eléctrica y/o indirectamente vía la tubería de frenado con la ayuda de uno o más transductores de presión. En respuesta a la señal de órdenes de frenado y a varias otras entradas específicas paras su propia plataforma, la unidad de control electrónico controla el equipo de frenado electroneumático de su plataforma independientemente de las otras plataformas. En un tren de pasajeros equipados con un sistema de control de freno PT-2000, la unidad de control electrónico toma la forma de una Unidad de Control Basada en Comunicaciones (CBECU) , la cual es parte de una red de comunicaciones en el tren. El equipo de frenado electroneumático abordo de cada plataforma incluye una válvula de control de plataforma (TCV) , la construcción y operación de la cual son bien conocidas en la técnica de control de frenado. La CBECU en cada plataforma recibe la señal de órdenes de frenado y varias otras señales en respuesta a lo cual controla directamente la TCV sobre la plataforma de acuerdo a principios bien conocidos en la técnica de control de frenado. La TCV tiene una porción electroneumática y una porción de válvula de relevo. La porción de la válvula de relevo presenta un orifico de control al cual el flujo de aire de una fuente de presión, tal como una tubería MR, es controlado por la porción electroneumática. La porción de válvula de relevo también presenta un orificio de suministro que conecta a una fuente de aire presurizado, un orificio de salida desde el cual el aire en el orificio de suministro puede ser dirigido al cilindro del freno de la plataforma, y un orificio de escape desde el cual se ventila el cilindro del freno hacia la atmósfera. Desde su orificio de salida, la porción de la válvula de relevo entrega al cilindro del freno el aire cuya presión es proporcional a la presión que choca sobre su orifico de control, aunque con una capacidad mucho mayor. Cuando es presurizado, el cilindro de freno convierte el aire presurizado que recibe a fuerza mecánica. Esta fuerza mecánica es transmitida por el mecanismo articulado a las zapatas del freno. Forzadas contra las ruedas y/o frenos de disco, las zapatas del freno son utilizadas para hacer lenta o detener la rotación de las ruedas. La magnitud de la fuerza de frenado aplicada a las ruedas es directamente proporcional a la presión acumulada en el cilindro del freno. Durante la operación normal, la CBECU controla la porción electroneumática de la TCV. Utilizando la orden de frenado y varias otras entradas conocidas, la CBECU fórmula las señales finales con las cuales controla las válvulas conocidas dentro de la porción electroneumática. Utilizando tales señales de acuerdo a algoritmos conocidos, la CBECU permite que la porción electroneumática controle, y que tanto el aire de la tubería MR alcanzara el orificio de control del orificio de relevo. La CBECU por lo tanto permite que la porción electroneumática control de cuanto aire será entregado al cilindro del freno y de este modo el grado en el cual los frenos sobre la plataforma se aplicaran. Al hacerlo así, no únicamente puede efectuar varías funciones deseadas tales como el control de deslizamiento de la rueda sino también compensar electrónicamente la carga acarreada por la plataforma durante aplicaciones del freno de servicio y emergencia.

Cuando existe una pérdida de energía u otra falla eléctrica, sin embargo, la CBECU pierde su capacidad de controlar la porción electroneumática de la TCV. Esto hace que elastómero TCV conecte el orificio de control de su porción de válvula de relevo directamente a al fuente de presión (por ejemplo, la tubería MR) durante la aplicación del freno. Debido a que una TCV actúa simplemente como una válvula de relevo cuando su energía se pierde, la TCV proporcionará al cilindro del freno la misma presión que recibe en su orifico de control, pero con mayor capacidad. En consecuencia, cuando ocurre una falla de energía, la TCV pierde su capacidad para compensar la carga acarreada por la plataforma durante aplicaciones del freno de servicio y emergencia. Para trenes de tránsito de pasajeros, es particularmente deseable compensar la carga para determinar la fuerza con la cual deberá ser aplicada el freno. En trenes de tránsito cuyos vagones emplean técnicas de compensación de carga, los problemas típicamente asociados con amplias variaciones de peso, tales como fuerzas de amortiguamiento (compresivas) y arrastre (tensantes) elevadas entre vagones, son reducidas considerablemente. Los sistemas de control de freno controlados por la tubería de frenado han requerido tradicionalmente una cantidad considerable de dispositivos para efectuar la compensación de carga. Los trenes de pasajeros tipo 26-C, se requerían los siguientes dispositivos al menos: válvulas de control de freno tipo 26-C, válvulas de relevo de diafragma múltiples, válvulas de transferencia de capacidad pequeñas, válvulas de retención dobles, válvulas limitantes de la bifurcación, y válvulas de carga variable estándar. Algunos de esos dispositivos impone ciertas desventajas operacionales . Las válvulas de relevo de diafragma múltiples, por ejemplo, tienden a fijar relaciones de presión (es decir, presión a servicio completo contra aquella durante una emergencia) a un número muy limitado de combinaciones. Esos dispositivos son también muy pesados, ocupan una cantidad considerable de espacio, y tomados juntos, constituyen una forma más que compleja de efectuar la compensación de carga. Por lo tanto sería deseable idear un sistema simplificado para proporcionar la compensación de carga para los vagones de un tren de pasajeros controlador por la tubería de frenado, especialmente una capaz de hacerlo cuando ocurra una pérdida de energía u otra falla eléctrica. Sería particularmente deseable si tal sistema pudiera proporcionar compensación de carga durante aplicaciones del freno de servicio y emergencia. Tal sistema simplificado idealmente sería instalado en los vagones del tipo equipados con equipo de frenado PT-2000. Los vagones actuales, particularmente aquellos equipados con el equipo de frenado tipo 26-C, carecen de tal sistema simplificado compensado para carga.

OBJETIVOS DE LA INVENCION Por lo tanto, un objetivo de la invención es proporcionar un sistema de compensación de carga que compensará la carga que soporta un vagón durante aplicaciones del freno de servicio y emergencia cuando ocurre una pérdida de energía u otra falla eléctrica. Otro objetivo es proporcionar un sistema de compensación de carga que es más simple en su diseño, más ligero en peso, más pequeñas las partes, y más pequeño el tamaño que los esquemas de compensación de carga que en la técnica anterior. Un objetivo adicional es proporcionar un sistema de compensación de carga que emplea una válvula de carga variable de cuatro orificios en un vagón equipado con una tecnología de válvula de control de la tubería de frenado simplificada. Otro objetivo más es proporcionar un sistema de compensación de carga simplificado que sirve como un refuerzo neumático, cuando ocurre una falla de energía, al sistema de compensación de carga electrónico en un vagón equipado con un equipo de frenado controlado por la tubería de frenado. Además de los objetivos y ventajas listados anteriormente, varios otros objetivos y ventajas de la invención se volverán más evidentes a aquellos expertos en la técnica relevante a partir de la lectura de la sección de la descripción detallada de este documento. Los otros objetivos y ventajas se volverán particularmente evidentes cuando la descripción detallada sea considerada junto con los dibujos y las reivindicaciones presentadas aquí.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Los objetivos y ventajas anteriores se logran por medio de un refuerzo neumático simplificado. Este está diseñado para reforzar neumáticamente un sistema electrónico que normalmente proporciona compensación de carga en un vagón de carga de ferrocarril durante aplicaciones de servicio y emergencia de los frenos. El vagón de carga es del tipo equipado con equipo de frenado controlado por la tubería de frenado que incluye un tubo MR, una tubería de frenado y una TCV. En su forma más básica, el sistema de refuerzo comprende una válvula de carga variable, una válvula de relevo principal, una válvula de control principal, y una válvula de transferencia principal. La válvula de carga variable tiene orificios de suministro y control, ambos en comunicación con una red de distribución. También tiene un orificio de peso de carga para recibir presión indicativa de la carga soportada por el vagón y un orificio de emergencia para recibir presión via una red de emergencia. Desde su orificio de salida, la válvula de carga variable proporciona (I) una primera presión compensada por carga en respuesta a la presión en sus orificios de control y peso de carga y (II) una segunda presión compensada por carga en respuesta a la presión en sus orificios de control, peso de carga y emergencia. La válvula de relevo principal tiene un orificio de suministro ligado a la tubería MR y un orificio de control conectado al orificio de salida de la válvula de carga variable. Desde su orificio de salida, la válvula de relevo principal proporciona una presión de salida proporcional a la presión que actúa sobre su orificio de control. La válvula de control principal incluye una válvula de emergencia y una válvula de tres vías. La válvula de emergencia ventila la red de emergencia en tanto la presión de la tubería de frenado permanezca por encima de un nivel de emergencia, por debajo del cual la válvula de emergencia se liga a las redes de distribución y emergencia. La válvula de 3 vías incluye un primer orificio piloto en comunicación con la tubería de frenado y un segundo orificio piloto que se comunica con un reservorio de control. La válvula de transferencia principal opera en un estado piloteado o un esto no piloteado. En el estado piloteado, la válvula de transferencia desconecta la TCV del orificio de salida de la válvula de relevo principal liga la TCV a la tubería MR colocando por lo tanto la válvula de control en un modo de corte. En el estado no piloteado, la válvula de transferencia liga la TCV a la válvula de salida de la válvula de relevo principal colocando por lo tanto la válvula de control principal en un modo de corte, donde la válvula de 3 vías responde asumiendo uno de tres estados. En respuesta al incremento de la presión de la tubería de frenado en relación a la presión en el reservorio de control, la válvula de tres vías asume el estado de liberación donde ventila los orificios de suministro y control de la válvula de carga variable y previene que de este modo que la válvula de relevo principal produzca una presión de salida. En respuesta a la caída de presión de la tubería de frenado en relación a la presión en el reservorio de control que permanece aún por encima del nivel de emergencia, la válvula de 3 vías asume el estado de servicio. En este estado, la válvula de 3 vías liga la tubería RM con la red de distribución permitiendo por lo tanto que se acumule presión contra los orificios de suministro y control de la válvula de carga variable. La válvula de carga variable responde produciendo la primer presión compensada por carga. Esto hace que la válvula de relevo principal envié a la TCV una presión de salida proporciona a la primera presión compensada por carga. En el estado de emergencia, la válvula de 3 vías continua operando de acuerdo al estado de servicio aún cuando la presión de la tubería de frenado caiga por debajo del nivel de emergencia. Esto hace que la válvula de emergencia se ligue a la red de emergencia con la red de distribución permitiendo por lo tanto que la presión de la tubería L se acumule contra el orificio de emergencia. La válvula de carga variable responde produciendo la segunda presión compensada por carga. Esto hace que la válvula de relevo principal envíe a la TCV una presión de salida proporcional a la segunda presión compensada por carga.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra la invención incorporada como parte de una Unidad de Transición de la Tubería de Frenado, estando esta última diseñada para un sistema de control de freno controlada por la tubería de frenado. La Figura 2 es una vista en corte transversal de una válvula reductora del tipo N de la técnica anterior, la cual es parte de la invención mostrada en al Figura 1. La Figura 3 es una vista en corte transversal de una válvula de carga variable de la técnica anterior, la cual es parte de la invención mostrada en la Figura 1. La Figura 4 es una vista en corte transversal de una válvula de control MC-30A-1 de la técnica anterior, la cual es parte de la invención mostrada en la Figura 1.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN Antes ce describir la invención con detalle, se advierte al lector que los componentes idénticos que tiene funciones idénticas han sido marcados, donde fue posible, con las mismas referencias numéricas en cada una de las Figuras acompañantes. Esto se ha hecho para mayor claridad y para mejorar la comprensión de la invención. La invención es descrita en el siguiente texto como si estuviese incorporada en un equipo de frenado PT-2000 para un vagón de tránsito de pasajeros. A pesar de ser descrita en este contexto, deberá ser evidente que la invención puede ser incorporada en otros tipos de vehículos en los cuales el equipo de frenado pueda ser configurado de manera diferente a lo que es descrito en este documento. La invención es presentada en este contexto no para limitar su alcance sino únicamente para simplificar la descripción, y en consecuencia la comprensión, de la invención. La Figura 1 ilustra la invención como si estuviese incorporada en una Unidad de Tránsito de Tubería de Frenado (BP) , designado de manera general como 100. La unidad de tránsito de BP 100 esta diseñada para controlar el frenado de dos plataformas de un vagón. Un vagón equipado con un equipo de frenado tipo 26-C, por ejemplo, la unidad de tránsito BP 100 se liga neumáticamente al equipo de frenado a través de varios orificios. Sus orificios de entrada incluyen un orificio de suministro de la válvula de relevo (RCV) 121 y un orificio de suspensión de aire (AS) . También tiene un orificio de control del cilindro del freno (BCC) 123, seis orificios de exhaustación o escape EPi hasta ??ß, y un orificio de la tubería de frenado (BP) 124. El orificio de suministro del RCV 121 recibe aire de una primera fuente de presión, tal como la tubería MR. El orificio de AS 122 recibe presión de un sistema de detección de carga (no mostrado) en el vehículo. Como es bien sabido en la industria de tránsito, la salida de presión del amortiguador de aire con resorte por tal sistema de detección de carga puede ser utilizada para proporcionar al orificio de AS 122 una presión indicativa de la carga soportada por el vagón. El orificio de la BP 124 se conecta a la tubería de frenado mientras que el orificio de BCC 123 sirve como la fuente de presión para el orificio de control de la porción de la válvula de relevo de la TCV. En esta configuración, la CBECU será capaz de controlar la porción electroneumática de la TCV, en tanto no ocurra una falla de energía. Esto permite que la porción electroneumática, durante la operación normal, controle si, y cuanto, aire del orificio BCC 123 alcanzará el orificio de control de la porción de la válvula de relevo. Como se hizo notar anteriormente, sin embargo, la porción electroneumática conectara el orificio de BCC 123 al orificio de control de la porción de la válvula de relevo de la TCV cuando ocurra una falla eléctrica o pérdida de energía. La unidad de transición de BP 100 comprende básicamente una sección electroneumática 200, una sección electrónica 300 y una sección de compensación de carga 400. La sección electroneumática 200 incluye una válvula de corte de MC (MCCO) 210, una válvula de corte de la tubería de frenado (BPCO) 220, una válvula de aplicación de la tubería de frenado (BPA) 230 y una válvula de liberación de la tubería de frenado (BPR) 240, todas las cuales son válvulas de dos estados. También incluye un transductor de la tubería de frenado (BPT) 250, un transductor de control de la tubería de frenado (BPCT) 260, dos válvulas de transferencia de alta capacidad (HCTV) 270 y 280, y una válvula de relevo del tipo C (C-RV) 290. El BPT 250 genera una señal eléctrica indicativa de la presión en la tubería de frenado. El BPCT 260 genera una señal indicativa de la presión que actúa contra el orificio de control 291 de la C-RV 290. La sección electrónica 300 es utilizada para dirigir la operación de las válvulas electroneumáticas , a saber, la válvula de MCCO 210, la válvula de BPCO 220, la válvula de BPA 230 y la válvula de BPR 240. También recibe retroalimentación de los dos transductores, BPT 250 y BPCT 260. En un vagón equipado con un equipo de frenado PT-2000, por ejemplo, la sección electrónica 300 será controlada por la CBECU . Utilizando la señal de órdenes de frenado y la retroalimentación de los transductores 250 y 260 así como otras entradas, la CBECU ordenará a la sección electrónica 300 para energizar o desenergizar selectivamente las válvulas de corte primaría y secundaria 210 y 220 respectivamente, y las válvulas de BPA y BPR 230 y 240.

Tras una pérdida de energía u otra falla de este controlador electrónico 300, la sección de compensación de carga 400 compensará la carga que soporta el vagón durante las aplicaciones de servicio y emergencia de los frenos sobre la plataforma. Hasta tal falla, el controlador electrónico 300 no únicamente desviará o cortará la sección de compensación de carga 400 vía la válvula de MCCO 202 sino que también controlará electroneumáticamente la carga y descarga de la tubería de frenado vía las válvulas de BPCO, BPA y BPR 220, 230 y 240.

I. LA VALVULA DE BPCO (ACTIVA O DESACTIVA EL CONTROL DE LA TUBERIA DE FRENADO) Durante la operación normal, el controlador electrónico 300 controla la operación de la válvula de BPCO 220 y por lo tanto activa o desactiva el control electroneumático de la tubería de frenado. Cuando es energizada al estado de cierre, la válvula de BPCO 220 permite que la presión en la tubería de frenado sea controlada vía las válvulas de BPA y BPR 230 y 240. Específicamente, en tanto se mantenqa energizada la válvula de BPCO 220, la sección electrónica 300 es capaz de controlar las válvulas de BPA y BPR y por lo tanto controlar la presión en la tubería de frenado vía la C-RV 290. Cuando la válvula de BPCO 220 es energizada, sin embargo, la válvula de BPCO 220 asume automáticamente el estado de corte. En el estado de corte, la válvula de BPCO 220 desconecta la tubería de frenado del control de las válvulas de BPA y BPR 230 y 240.

A. VALVULA DE BPCO ENERGIZADA (ACTIVA LA CARGA DE LA TUBERIA DE FRENADO) En su estado energizado o de cierre, la válvula de BPCO 220 desconecta las redes de paso Ex y F y por lo tanto desconecta el orificio piloto de la segunda válvula de transferencia, HCTV 280, del orifico de exhaustación o escape EPi. También interconecta el orificio piloto de la HCTV 280 a la tubería MR vía las redes de paso A y F. La HCTV 280 responde la presión piloto cambiando neumáticamente por sí misma al estado abierto donde se liga el orificio de salida 293 de la C-RV 290 a la tubería de frenado vía la red de paso G. Si o no la C-RV 290 presuriza realmente la tubería de frenado con aire de la tubería MR depende del estado de las válvulas de BPA y BPR 230 y 240. Esto se debe a que las válvulas de BPA y BPR afectan la presión que choca sobre el orificio de control 291 de la C-RV 290. 1. BPA DESENERGIZADA Y BPR ENERGIZADA (LA BP NO CARGA) Con la válvula de BPCO 220 en el estado de cierre, las válvulas de BPA y BPR pueden ser utilizadas para controlar la presión desarrollada en el orificio de control 291 y de este modo la operación de la válvula de C-RV 290. Cuando la válvula de BPA 230 está en su estado normalmente cerrado (es decir, desenergizada ) y la válvula de BPR 240 está en su estado abierto (es decir, energizado) , el orificio de control 291 de la C-RV 290 es ventilado a la atmósfera vía las redes de paso H y E2 y el orificio de exhaustación o escape EP2. La C-RV 290 responde a la ausencia de presión de control cortando internamente la comunicación entre los orificios de suministro y salida 292 y 293. Bajo tales condiciones, la C-RV 290 evita que el aire en la tubería MR fluya hacia la tubería de frenado vía la HCTV 280 y las redes A y G. 2. BPA ENERGIZADA Y BPR DESENERGIZADA (BP CARGA) Cuando la válvula de BPA 230 está en su estado abierto (es decir, energizada) y la válvula BPR 240 está en su estado normalmente cerrado (es decir, desenergizada), el aire de la tubería MR se deja fluir hacia el orificio de control 291 de la C-RV 290 vía las redes de paso A y H. Una vez que se acumula la presión de control necesaria en su orificio de control 291, la C- RV 290 responde internamente ligando sus orificios de suministro y salida 292 y 293. La C-RV 290 por lo tanto permite que el aire de la tubería MR presurice la tubería de frenado a través de las redes de paso A y G vía la HCTV 280. El efecto en este aumento en la presión de la tubería de frenado sobre la sección de compensación de carga 400 se describe más adelante para una orden de liberación del freno. 3. BPA Y BPR AMBAS DESENERGIZAPAS (LA BP EN ESTADO CONSTANTE) Cuando a las válvulas de BPA y BPR se les ordena a ambas permanecer en sus estados normalmente cerrados, el orificio de control 291 de la C-RV 290 es desconectado no únicamente de la tubería MR vía la red A sino también de la atmósfera vía el orificio de exhaustación o escape EP2 y la red de exhaustación o escapa E2. Bajo esas condiciones, la C-RV 290 asumirá un estado constante donde la presión en el orificio de control 291 se mantiene constante. Esto hace que la C-RV 290 mantenga la presión en la tubería de frenado en un nivel que corresponde a la presión que choca sobre su orificio de control 291.

B. VALVULA DE BPCO DESENERGIZADA (DESACTIVA LA CARGA DE LA TUBERIA DE FRENADO) En su estado desenergizado o de corte, la válvula de BPCO 220 interconecta las redes ?? y F y por lo tanto conecta el orificio piloto de la HCTV 280 al orificio de exhaustación EPi. Sin la presión requerida actuando sobre su orificio piloto, la segunda válvula de transferencia 280 asume el estado errado. En este estado, la HCTV 280 desconecta el orificio de salida 293 de la C-RV 290 de la red de paso G, y de manera más especifica, de la tubería de frenado a la cual la red G se conecta. En consecuencia, sin importar el estado de la C-RV 290, se evita que el aire de la tubería MR fluya vía la red R hacia la tubería de frenado vía la red G. La abertura de la HCTV 280 desvía o evita el control electroneumático de la presión dentro de la tubería de frenado. Tomadas juntas, las válvulas electromagnéticas 220, 230 y 240, las válvulas neumáticas 280 y 290, y los transductores de presión 250 y 260 pueden ser considerados esencialmente como medios de control eléctrico de la presión en la tubería de frenado. Deberá comprenderse que estos medios de control podrían, por supuesto, ser ímplementados utilizando varias otras técnicas y dispositivos conocidos por aquellos expertos en la técnica de control del freno.

II. VALVULA DE MCCO (DESACTIVA O ACTIVA LA COMPENSACION DE CARGA) Durante la operación normal, el controlar electrónico 300 controla la operación de la válvula de MCCO 210 y por lo tanto activa o desactiva la sección de compensación de carga 400 de la unidad de tránsito de BP 100. Cuando es energizada al estado de corte, la válvula MCCO 210 corta o bifurca la sección de compensación de carga 400. En este estado, la válvula de MCCO 210 simplemente evita que la sección de compensación de carga 400 controle el flujo de aire que finalmente sale del orificio de BCC 123. Cuando esta desenergizada, sin embargo, la válvula de MCCO 210 asume el estado de cierre donde se le permite a la sección de compensación de carga 400 controlar la salida del orifico de BCC 123 y de este modo compensar la carga soportada por el vagón durante aplicaciones del freno tanto de servicio como de emergencia. En el ambiente para el cual esta invención se describe, sin embargo, la sección de compensación de carga 400 se cerrara únicamente cuando ocurra un falla eléctrica. Se contemplo un refuerzo neumático para el sistema electrónico que normalmente proporciona la compensación de carga sobre el vagón durante aplicaciones tanto de servicio como de emergencia de los frenos.

A. VALVULA DE MCCO ENERGIZADA (CORTE DE COMPENSACION DE CARGA) La unidad de tránsito de BP 100 opera en lo que puede referirse como un modo de corte de compensación de carga (LC) cuando su válvula de MCCO 210 es energizada al estado de corte. En este estado, la válvula de MCCO 210 interconecta las redes de paso A y B y por lo tanto permite que el aire de la tubería MR fluya hacia el orificio piloto de la válvula de trasferencia principal HCTV 270. La HCTV 270 responde a la presión piloto desconectando al orificio de salida 435 de la C-RV 430 de la red D, desconectando por lo tanto la sección de compensación de carga 400 del orificio de BCC 123. Al hacer esto, la HCTV 270 ha cambiado neumáticamente al estado de bifurcación donde el aire de la tubería MR se deja fluir vía las redes A y D y la HCTV 270 hacia el orificio de BCC 123. Debido a que la sección de compensación de carga 400 ha sido forzada hacia el modo de corte de LC, la tubería de MR servirá como la fuente de presión para el orificio de control de la porción de la válvula de relevo de la TCV. Debido a que no ha ocurrido una falla eléctrica, la CBECÜ mantiene el control electrónico sobre la porción electroneumática de la TCV. A través de la porción electroneumática, la CBECU mantiene de este modo el control de cuanto, si lo hay, aire del orificio del BCC 123 alcanzará el orificio de control de la porción de la válvula de relevo de la TCV. Al hacer esto, al CBECU empleará las técnicas de la técnica anterior estándar en la compensación electrónica de carga soportada por la plataforma durante aplicaciones del freno de servicio y emergencia .

B. VALVULA DE MCCO DESENERGIZADA (CIERRE DE COMPENSACION DE CARGA) La unidad de transición de BP 100 opera en lo que puede ser referido como un modo de cierre de LC cuando su válvula de MCCO 210 es desenergizada al estado de cierre. En este estado, la válvula de MCCO 210 desconecta las redes A y B y por lo tanto evita que el aire de la tubería MR fluya y actúe contra el orificio piloto de la HCTV 270. La válvula de MCCO 270 realmente liga al orificio piloto al orificio de exhaustación o escape EPi vía las redes B y ??. En su estado no piloteado, la HCTV 270 interconecta el orificio de salida 435 de la C-RV 430 al orificio de BCC 123 vial la red D. La sección de compensación de carga 400 asume de este modo el control único sobre cuanto, si la hay, presión será proporcionada al orificio de BCC 123.

Básicamente se permitirá que la sección de compensación de carga 400 asuma el modo de cierre de LC únicamente cuando ocurra una falla eléctrica. En este escenario, esta servirá como la única fuente de presión para el orificio de control de la porción de la válvula de relevo de la TCV. Como se hizo notar ante iormente, la CBECU pierde su capacidad de controlar la porción electroneumática de la TCB durante una falla eléctrica. Esto hace que la TCV conecte el orificio de control de su porción de válvula de relevo directamente al orificio de BCC 123 durante una aplicación del freno. Debido a que esta actúa como una válvula de relevo cuando pierde energía, al TCV proporcionará al cilindro del freno la misma presión que recibe en su orificio de control, pero con una mayor capacidad. En consecuencia, cuando ocurre una falla de energía, únicamente la sección de compensación de carga 400 puede proporcionar compensación de carga para la plataforma durante aplicaciones del freno de servicio y emergencia. Los aspectos específicos de como la sección de compensación de carga 400 compensan neumáticamente la carga se explican con detalle más adelante.

III. SECCION DE COMPENSACION DE CARGA: DESCRIPCION La invención reside principalmente en la sección de compensación de carga 400, la cual esta compuesta totalmente de componentes operados neumáticamente. La sección de compensación de carga 400 incluye un volumen de desplazamiento 402, un reservorio de control 403, un volumen de selector 403a, una válvula de servicio rápido (QSV) 404, una válvula de control de liberación RCV 405, una válvula reductora de tipo N (NRV) 410, una válvula de retención 419, una válvula de carga variable de cuatro orificios (VLV) 420, una válvula de relevo del tipo C (C-RV) 430, y una válvula de control NC-300A-1 440. El volumen 402 sirve como compensación contra un incremento y disminución aguda de la presión. La NRV 410 es una válvula reguladora autotraslapable , cuya construcción y operación son bien conocidas en la industria ferroviaria. Un ejemplo de tal válvula reguladora se muestra y describe en Operation & Maintenance Publication 4209-03 PTD, publicado por WABTEC e incorporada aquí como referencia. Mostrada en la Figura 2, la NRV 410 incluye un resorte de control 11, un montaje de diafragma 12 y su asiente de válvula asociado 13, una unidad de válvula del tipo de polo saliente, que tiene válvulas de entrada y exhaustación 14 y 15, un orificio de exhaustación 16, un orificio de entrada 411 y un orificio de salida 415. El orificio de entrada 411 se conecta a una fuente de aire presurizado, a saber, la red L. El resorte de control 11 normalmente desvia el asiento de la válvula 13 contra la válvula de exhaustación 15, y mantiene la válvula 14 fuera de su propio asiento 17. El aire que entra al orificio de entrada 411 puede entonces fluir a lo largo de la válvula de entrada 14 a través de la cámara 18 hasta el orificio de salida 415 y hacia la cara del diafragma 12, forzando el montaje del diafragma 12 hacia abajo y comprimiendo el resorte de control 11. Cuando esta presión de salida que actúa sobre el diafragma 12 es igual a la fuerza de control 11, la unidad de polo saliente se mueve hacia abajo empujando el resorte 19 para cerrar la válvula de entrada 14 contra el asiento 17. La NRV 410 de este modo asume una posición traslapada o estable, puesto que ambas válvulas de entrada y exhaustación 14 y 15 están cerradas. Si la presión de control cae, el resorte de control 11 forzará nuevamente la unidad de polo saliente hacia arriba contra el resorte 19 para reabrir la válvula de entrada 14. Una vez que la presión de salida se incrementa hasta igualar nuevamente la fuerza del resorte de control 11, la NRV 410 reasume la posición traslapada o estable. Si la presión de salida se eleva por encima de lo necesario para igualar la fuerza del resorte de control 11, el montaje del diafragma 12 se moverá hacia abajo contra el resorte de control 11, para abrir la válvula de exhaustación 15. Una vez que la presión de salida cae al nivel donde iguala la fuerza del resorte de control 11, la NRV 410 asume nuevamente la posición traslapada. De esta manera, la NRV 410 libera de su orificio de salida 415 una presión constante que es menor que la presión que recibe en su orificio de entrada 411. Además, ajustando la posición del resorte de desviación, la fuerza hacia arriba ejercida por el resorte de control 11 sobre el montaje del diafragma 12 puede ser alterada. Al hacer esto, la presión de salida liberable por la NRV 410 puede ser fijada en un nivel predeterminado. La VLV 420 es un dispositivo piloteado por aire de cuatro orificios cuya construcción y operación son bien conocidas en la técnica de control de frenos. Un ejemplo de tal válvula de carga variable es la tipo XB-1 mostrada y descrita en Operation & Maintenance Publication 4229-1, S.29, publicada por WABTEC e incorporada aqui como referencia. Mostrada en la Figura 3, la VLV 420 tiene un orificio de suministro 421, un orificio de peso de carga 422, un orificio de emergencia 423, y un orificio de salida 425. El orificio de peso de carga 422 se conecta al sistema de detección de carga vía el orificio de AS 122 desde el cual recibe la presión del amortiguador de aire con resorte indicativa de la carga soportada por el vehículo. Como se describe más adelante, el orificio de emergencia 423 es utilizado para recibir presión de aire durante una aplicación del freno de emergencia. En el contexto de la invención, la presión de aire del sistema de detección de carga es transportada vía el orificio de peso de carga 422 hacia la cámara 20, donde actúa hacia arriba contra el escalón inferior del pistón escalonado 21. La fuerza del resorte inferior 22 también actúa para desviar el pistón escalonado 21 hacia arriba. En virtud de la presión del amortiguador con resorte y el resorte inferior 22, el pistón escalonado 21 vía el brazo móvil 23 normalmente mantiene el pistón pequeño 24 no sentado, superando la fuerza de oposición del resorte superior 25. Los orificios de suministro y salida 421 y 425 están por lo tanto normalmente interconectados , y de este modo se permite que el aire del orificio de suministro 421 alcance la cámara 26. Cuando la fuerza combinada hacia abajo del resorte 25 y la presión de la cámara 26 alcanza o excede la fuerza combinada hacia arriba del resorte inferior 22 y la presión en la cámara 20 (el orificio de peso de carga 422), el pistón escalonado 21 se moverá hacia abajo, y por lo tanto hará que el pistón pequeño 24 se siente. Esto interrumpe el flujo de aire entre los orificios de suministro y salida 421 y 425. La presión del amortiguador de aire con resorte en el orificio de peso de carga 422 determina de este modo la presión máxima que la VLV 420 será capaz de enviar desde su orificio de salida 425 durante la aplicación del servicio de los frenos. Durante una aplicación de emergencia de los frenos, sin embargo, el aire también será suministrado al orificio de emergencia 423, como se describe más adelante. Esta presión de emergencia será transportada al escalón intermedio del pistón escalonado 21, donde se combina con la fuerza hacia arriba que actúa contra el pistón escalonado 21 debido al resorte 22 y la presión del amortiguador de aire con resorte. La presión de emergencia incrementa de este modo la cantidad de presión de suministro que debe ser aplicada a la cámara 26 para mover el pistón pequeño 24 hacia abajo contra su asiento, y por lo tanto interrumpir el flujo de aire entre los orificios de suministro y salida 421 y 425. La VLV 420, de este modo proporcionará una presión de salida mayor durante una aplicación de emergencia de los frenos que durante una aplicación de servicio. Además, ajusfando la posición del tornillo de desviación 28, la fuerza hacia ejercida por el resorte inferior 22 sobre el pistón escalonado 21 puede ser alterada. Al hacer esto, la presión máxima permisible producida por la VLV 420 puede fijarse en un nivel deseado. La válvula de relevo del tipo C (C-RV) 430 es un dispositivo piloteado por aire cuya construcción y operación son también conocidas. La C-RV 430 es la válvula de relevo principal de la invención. Un ejemplo de tal válvula de relevo es el tipo C-2-W mostrado y descrito en Operation & Maintenance Publication 4208-50, S.2, publicada por WABTEC e incorporada aquí como referencia. Aunque la válvula de relevo del tipo C-2-W también puede ser utilizada para la segunda válvula de relevo 290, la válvula de relevo del tipo C-2-W es descrita aquí únicamente en el contexto de la C-RV 430 con el propósito de ser breves. La C-RV 430 presenta un orificio de suministro 431, un orificio de control 434, y un orificio de salida 435. Como se describe más adelante, el orificio de soporte 431 está conectado a una fuente de aire presurizado. La válvula de relevo 430 responde a la presión en su orificio de control 434 interconectando internamente sus orificios de suministro y salida 431 y 435. De su orificio de salida 435, la C-RV 430 proporciona aire cuya presión es proporcional a la presión que choca sobre su orificio de control 434. La C-RV 430, sin embargo, libera aire de su orificio de salida 435 con una capacidad mucho mayor que la que actúa sobre su orificio de control 434. La válvula de control MC-30A-1 440 es un dispositivo operado por aire cuya construcción y operación son bien conocidas en la técnica de control de freno. Esta se muestra y describe en Operation & Maintenance Publicaction 4220-5, S.34, publicada por WABTEC, la cual se incorpora en este documento como referencia. Mostrada en la Figura 4, la válvula de control MC-30A-1 440 es la válvula de control principal. Esta incluye una válvula de 3 vías 450, una válvula de emergencia 470, y dos orificios de exhaustación EXi y EX2. La operación de la válvula de 3 vías 450 depende de la diferencia en la presión aplicada a sus dos orificios piloto. Refiriéndose a las Figuras 1 y 4, el primer orificio piloto 441 recibe presión de la tubería de frenado vía el orificio de BP 124 y la red G, y el segundo orificio piloto 442 recibe presión del reservorio de control 403 vía la red K. La válvula de emergencia 470 es una válvula piloteada por aire cuya operación depende de la operación aplicada sobre su propio orificio piloto 471. El orificio piloto 471 está ligado a la tubería de frenado vía el orificio de BP 124 y la red G. La operación de la válvula de control principal se describe más adelante en el contexto de la invención.

IV. SECCION DE COMPENSACION DE CARGA: OPERACION Cuando existe una pérdida de energía u otra falla eléctrica, la sección electrónica 300 pierde su capacidad de mantener la válvula de MCCO 210 energizada. En tanto permanezca en el estado de cierre, la válvula de MCCO 210 permite que la válvula de control MC-30A-1 440 responda a cualesquier cambios que ocurren en la presión dentro de la tubería de frenado. Esta responde a tales cambios afectando finalmente la salida de presión del orificio de BCC 123. Dependiendo de la diferencia entre la presión que actúa sobre el primer orificio piloto 441 y que actúa sobre el segundo orificio piloto 442, la válvula de control 440 puede asumir cualquiera de tres estados: liberación, servicio y emergencia.

A. VALVULA DE CONTROL CONMUTADA AL ESTADO DE LIBERACION Cuando el controlador central ordena un incremento en la presión de la tubería de frenado para liberar los frenos, la válvula de control MC-30A-1 440 inmediatamente asumirá el estado de liberación. De manera más específica, la válvula de 3 vías 450 se moverá a una posición de liberación cuando la presión en el primer orificio piloto 441 exceda a la que actúa contra el segundo orificio piloto 442. Esto ocurre, por supuesto, cuando la presión en la tubería de frenado excede la presión en el reservorio de control 403. La Figura 4 muestra la estructura interna de la válvula de control MC-30A-1 440, e instruye acerca de cómo la válvula 450 responde al incremento en la presión de la tubería de frenado. Cuando la presión en la tubería de frenado aumenta, el aire fluye vía la red G a la cámara 30 sobre el lado izquierdo de la válvula de carga y disipación 31. El incremento en la presión en la cámara 30 permite que la pila de válvulas 32 se mueva hacia la derecha, haciendo que la válvula de exhaustación 33 se separe del asiento. Esto permite que la red de distribución I ventile hacia la atmósfera vía el orificio de exhaustación o escapa EP5. También hace que la presión caiga en la cámara 34, en consecuencia. Una vez que la presión en la cámara 34 cae lo suficiente, la válvula de exhaustación 63 se sentará nuevamente contra la válvula de servicio 35. Cuando la presión en la cámara 30 alcanza un valor dentro de unas cuantas libras (psi) en aquella en la cámara 36, las válvulas de carga y disipación se abren. Esto conecta las cámaras 30 y 36 y de este modo interconecta la tubería de frenado y el reservorio de control 403 vía las redes G y K. La válvula de exhaustación 33 al mismo tiempo permanece abierta, dejando que la red de distribución I se abra hacia la atmósfera vía el orificio de exhaustación EP5. La Figura 1 muestra un esquema más grande. Cuando la presión se acumula en la tubería de frenado, la presión también se acumula vía la red G contra el orificio piloto 471 de la válvula de emergencia 470 y el orificio piloto de la RCV 405. Comenzando con una tubería de frenado vacía, tan pronto como la presión en el orificio piloto 471 alcance o exceda el nivel de emergencia, la válvula de emergencia 470 responderá ligando la red de emergencia L y la red de exhaustación E4. Esto permite que la red de emergencia L ventile hacia la atmósfera vía el orificio de exhaustación EX2 y por lo tanto purgue cualquier presión que pueda haber actuado contra el orificio de emergencia 423 de la VLV 420 vía la NRV 410 y la válvula de emergencia 419. La ausencia de presión actuando sobre el orificio de emergencia 423 confirma a la VLV 420 que ha sido solicitada la aplicación del freno de emergencia. Respondiendo al incremento de la presión en su primer orifico piloto 421, la válvula de 3 vías 450 asume la posición de liberación. En la posición de liberación, la válvula de 3 vías 450 establece comunicación únicamente entre las redes de paso E5 e I sino también entre las redes E3 y J. El enlace entre las redes E5 e I permite que el aire previamente almacenado en el volumen de desplazamiento 402 y cualquier aire que actúe contra el orificio piloto de la QSV 404 sea ventilado hacia la atmósfera vía el orificio de exhaustación EP5. Cuando la presión en su orificio piloto cae por debajo del nivel de activación, la QSV 404 asume el estado abierto, estableciendo por lo tanto comunicación entre las redes I y J. Esto dura hasta la ventilación de la red de paso I, las redes J y E3 y el orificio de exhaustación. A continuación, una vez que su presión piloto alcanza o excede el nivel umbral, la RCV 405 responderá desconectando las redes M y K e interconectando las redes M y ??. Esto permite que el volumen del selector 430a escape hacia la atmósfera vía la red M y el orifico de exhaustación o escape EP6. Al mismo tiempo, el aire de la tubería de frenado también presuriza el reservorio de control 403 vías las redes G y K interconectadas y un tubo de venturi 444. Además, el enlace entre las redes Es e I también permite que cualquier aire que actúe contra los orificios de suministro y control 421 y 424 de la VLV 420 sea ventilado hacia la atmósfera vía el orificio de exhaustación EP5. La VLV 420 de este modo no transporta aire a través de los orificios de suministro y salida 421 y 425 hacia el orificio de control 434. La C-RV 430 responde a la ausencia de presión de control interrumpiendo internamente la comunicación entre los orificios de suministro de salida 431 y 435. Bajo tales condiciones, la C-RV 430 evita que el aire en la tubería MR fluya hacia el orificio de BCC 123 vía la HCTV 270 y la red D. Aunque la sección de compensación de carga 400 esta activada debido a la desenergización de la válvula MCCO 210, esta no permitirá que el aire presurizado sea enviado del orificio de BCC 123 cuando la tubería de frenado esta presurizada (es decir, transportando una orden de liberación del freno) .

B. VALVULA DE CONTROL CONMUTADA AL ESTADO DE SERVICIO Cuando el controlador central ordena una disminución de la presión de la tubería de frenado para hacer una aplicación de servicio de los frenos, la válvula de control MC-30A-1 440 inmediatamente asumirá el estado de servicio. De manera más específica, la válvula de tres vías 450 se moverá a una posición de servicio cuando la presión en el primer orificio piloto 441 caiga en relación a la que actualmente actúa sobre el segundo orificio piloto 442. Esta diferencia en la presión es, por supuesto, indicativa de la caída de la presión en la tubería de frenado en relación a la del reservorio de control 403.

Refiriéndose a las Figuras 1 y 4, cuando al presión de la tubería de frenado cae, el aire fluye vía la red G hacia afuera de la cámara 30 hacia la tubería de frenado. Esta caída en la presión en la cámara 30 inicialmente cierra las válvulas de carga y disipación 31 y por lo tanto corta o aisla la cámara 30 de la cámara 36. Esto desconecta las redes K y G y por lo tanto aisla el reservorio de control 403 de la tubería de frenado. Una vez que la presión de la tubería de frenado cae por debajo del nivel umbral, el RCV 405 responde desconectando las redes M y ?e e interconectando las redes y K. Esto liga el volumen del selector 430a al reservorio de control 403. La disminución en la presión de la tubería de frenado rápidamente fuerza las válvulas de carga y disipación 31 a mover la pila de válvulas 32 hacia la izquierda para conectar la red dispersa J con la red G vía la cámara 30. Esto permite que la tubería de frenado y la cámara 30 se ventilen localmente a lo largo de la válvula de servicio rápido 38. Cuando la presión de la tubería de frenado continua cayendo, la pila de válvulas 32 es forzada más a la izquierda haciendo que la válvula de exhaustación 33 no únicamente se cierre sino también levantando la válvula de servicio 35 del asiento 37. Esto interconecta las redes A e I. El enlace entre las redes A e I permite que el aire presurizado de la tubería MR fluya hacia el orificio piloto de la QSV 404, el volumen de desplazamiento 402, los orificios de suministro y control 421 y 424 de la VLV 420 y hacia la cámara 34 dentro de la válvula 450 (es decir, hacia el orificio piloto de retroalimentación 443 de la válvula 450, como se muestra en al Figura 1) . La QSV 404 responde al incremento de presión en su orificio piloto conmutando por sí misma al estado cerrado interrumpiendo por lo tanto la comunicación entre las redes dispersas de distribución J e I. La QSV 404 de este modo evita que el aire de la tubería MR en las redes A e I escape hacia la tubería de frenado vía las redes J y G. Dentro de la válvula de 3 vías 450, la cantidad de presión acumulada en la cámara 34 (orificio piloto de retroalimentación 443) corresponde al nivel al cual la presión en la tubería de frenado (cámara 30 cae) . Esta correspondencia permite que la acumulación en la cámara 34 mueva la pila de válvulas 32 hacia una condición traslapada en la cual la válvula de servicio 35 regresa al asiento 37 manteniendo aún cerrada la válvula de exhaustación 33. El cierre de la válvula de servicio 35 desconecta nuevamente las redes A e I. En tanto la válvula de servicio 35 permanezca cerrada, la tubería MR será aislada de la red I. La presión previamente acumulada en la red I, sin embargo, continuará actuando sobre el orificio piloto de la QSV 404, el orificio piloto de retroalimentación 443 de la válvula 450 (cámara 34), el volumen de desplazamiento 402, y los orificios de suministro y control 421 y 424 de la VLV 420. La sección de compensación de carga 400 responde a caídas adicionales en la presión con mucho de la misma manera, en tanto la presión de la tubería de frenado permanece por encima del nivel de emergencia. Para cualquier caída dada en la presión de la tubería de frenado, la acumulación en la cámara 34 eventualmente moverá la pila de válvulas 34 hacia la condición traslapada. La condición de presión en la red de distribución I justo antes de la condición traslapada actuará entonces sobre los orificios de suministro y control de la VLV 420. Suministrada con presión en sus orificios de suministro y control, la VLV 420 es entonces capaz de operar como se hizo notar anteriormente. La VLV 420 utiliza la presión que recibe en su orificio de peso de carga 422 para imitar la presión máxima a la cual dirige el aire desde su orificio de suministro 421 a su orificio de salida 425. La C-RV 430 responde a la presión de control enviando aire a una presión proporcional a la presión que choca sobre su orificio de control 434. Desde su orificio de salida 435, la C-RV 430 permite que el aire fluya vía la HCTV no piloteada 270 y el orificio de BCC 123 hacia la TCV sobre la plataforma. Debido a que la TCV actúa como una válvula de relevo cuando se pierde energía, la TCV libera aire hacia el cilindro del freno a la presión que detecta en su orificio de control pero con mayor capacidad. De esta manera, la sección de compensación de carga 400 compensa la carga que soporta el vagón al hacer la aplicación del freno de servicio sobre la plataforma cuando ocurre una falla eléctrica.

C. VALVULA DE CONTROL CONMUTADA AL ESTADO DE EMERGENCIA Cuando el controlador central ordena una disminución en la presión de la tubería de frenado para hacer una aplicación de emergencia de los frenos, la válvula de control MC-30A-1 440 inmediatamente asumirá el estado de emergencia. Refiriéndose aún a las Figuras 1 y 4, la válvula de control MC-30A-1 440 operará de manera general de la misma manera como se describió anteriormente para una aplicación del freno de servicio. Durante una aplicación del freno de servicio, sin embargo, la presión de la tubería de frenado normalmente permanece por encima del nivel de emergencia. Visto desde la perspectiva de la Figura 4, el nivel de emergencia es la cantidad mínima de presión requerida en el orificio piloto 471 para forzar y mantener la válvula de emergencia 470 hacia la izquierda contra la fuerza del resorte 39. Esto mantiene la red de emergencia L desconectada de la red de distribución I aún ligada al orificio de exhaustación EX2 via la red de exhaustación E4. Durante una aplicación del freno de emergencia, la tubería de frenado será ventilada completamente. En tanto la presión del orificio piloto 471, caiga por debajo del nivel de emergencia, la válvula de emergencia 470 responderá interconectando las redes L e í. El aire de la red de distribución I fluirá entonces hacia la red de emergencia L y alcanzará la NRV 410 y la válvula de retención 419. Juntas la NRV 410 y la válvula de retención 419 responden, como se hizo notar anteriormente, proporcionando una presión determinada en el orificio de emergencia 423 de la VLV 420. Recibiendo ahora entrada en sus orificios de peso de carga y emergencia 422 y 423, la VLV 420 reaccionará ahora proporcionando una presión de salida mayor durante la aplicación del freno de emergencia que durante una aplicación de servicio, como se describió al principio. Desplegada como se describió anteriormente, la sección de compensación de carga 400 sirve como un refuerzo neumático al sistema electrónico que normalmente proporciona compensación de carga sobre la plataforma durante aplicaciones del freno tanto de servicio como de emergencia . En la modalidad preferida hasta ahora para llevar a cabo la invención ha sido expuesta con detalle de acuerdo al Acta de Patentes. Los expertos en la técnica a la cual pertenece la invención pueden no obstante reconocer varias formas alternativas para practicar la invención sin apartarse del espíritu y alcance de las siguientes reivindicaciones. Los expertos en la técnica también reconocerán que la descripción anterior es simplemente ilustrativa y que no pretende limitar de ninguna manera las reivindicaciones anexas a ninguna interpretación estrecha particular. En consecuencia, para promover el progreso de la ciencia y las artes útiles, aseguramos para nosotros por medio de patentes de invención los derechos exclusivos a toda la materia objeto abarcada por las siguientes reivindicaciones durante el tiempo preescrito por el Acta de Patentes. Se hace constar que con relación a esta fecha, un mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes Reivindicaciones . 1. Un sistema de refuerzo para reforzar neumáticamente un sistema electrónico para compensar la carga en la aplicación de los frenos en la plataforma de un vagón equipado con equipo de frenado controlado por la tubería de frenado, el equipo de frenado incluye una tubería de reservorio principal, una tubería de frenado y una válvula de control de la plataforma, el sistema de refuerzo se caracteriza porque comprende: (a) un reservorio de control; (b) un volumen de selector; (c) un volumen de desplazamiento en comunicación con una red de distribución; (d) una válvula de servicio rápido que tiene un orificio piloto conectado a la red de distribución, de modo que la válvula de servicio rápido desconecte la red de distribución y una red dispersa cuando la presión en el orificio piloto excede un nivel de activación; (e) una válvula de control de liberación que tiene un orificio piloto ligado a la tubería de frenado, de modo que cuando la presión de la tubería de frenado exceda un nivel umbral, la válvula de control de liberación desconecte el volumen del selector del reservorio de control y ventile el volumen del selector; (f) una válvula de carga variable que tiene un orificio de suministro en comunicación con la red de distribución, un orificio de control en comunicación con la red de distribución, un orificio de peso de carga para recibir presión indicativa de la carga soportada por el vagón, y un orificio de emergencia para recibir presión vía una red de emergencia; la válvula de carga variable proporciona desde una orificio de salida de la misma (I) una primera presión compensada protección carga en respuesta a la presión en los orificios de control y de peso de carga y (II) una segunda presión compensada protección carga en respuesta a la presión en los orificios de control, de peso de carga y emergencia; (g) una válvula de relevo principal que tiene un orificio de suministro ligado a la tubería del reservorio principal y un orificio de control conectado al orificio de salida de la válvula de carga variable; la válvula de relevo principal sirve para proporcionar desde un orificio de salida de la misma una presión de salida proporcional a la presión que actúa sobre el orificio de control de la misma; (h) una válvula de control principal que comprende una válvula de emergencia y una válvula de tres vías, ligando la válvula de emergencia a la red de emergencia a la atmósfera, en tanto la presión de la tubería de frenado permanezca por encima de un nivel de emergencia, por debajo del cual la válvula de emergencia liga las redes de emergencia y distribución; teniendo la válvula de tres vías un primer orificio piloto en comunicación con el tubo de frenado y un segundo orificio piloto comunicándose con el reservorio de control; y (i) una válvula de trasferencia principal para operar en (I) un estado piloteado donde la válvula de control de la plataforma esta desconectada del orificio de salida de la válvula de relevo principal y esta ligada a la tubería del reservorio principal colocando por lo tanto la válvula de control principal en un modo de corte y (II) un estado no piloteado donde la válvula de control de la plataforma esta ligada la orificio de salida de la válvula de relevo principal, colocando por lo tanto la válvula de control principal en un modo de operación cerrado donde la válvula de control principal asume uno de: (I) un estado de liberación donde la presión del tubo de frenado se incrementa en relación a la presión en el reservorio de control haciendo que la válvula de tres vías (a) ligue a la tubería de frenado y el reservorio de control permitiendo por lo tanto que el reservorio de control se presuriza y (b) ligue ambas redes de distribución y dispersa a la atmósfera ventilando por lo tanto el volumen de desplazamiento, el orificio piloto de la válvula de servicio rápido y los servicios de suministro y control de la válvula de carga variable, previniendo de este modo que la válvula de relevo principal produzca la presión de salida; (II) un estado de servicio donde la presión de la tubería de frenado cae en relación a la presión en el reservorio de control permaneciendo aún por encima del nivel de emergencia haciendo que la válvula de tres vías (a) desconecte la tubería de frenado y el reservorio de control y cuando la presión de la tubería de frenado caiga por debajo del nivel umbral la válvula de liberación ligue el reservorio de control con el volumen del selector y (b) ligue la red dispersa con la tubería de frenado y el tubo del reservorio principal con la red de distribución, permitiendo por lo tanto que se acumule presión dentro del volumen del desplazamiento y contra el orificio piloto de la válvula de servicio rápido y los orificios de suministro y control de la válvula de carga variable, tras lo cual la válvula de servicio desconecta las redes de distribución y de dispersión para evitar que la presión en la tubería del reservorio principal escape vía la tubería de frenado y tras lo cual la válvula de carga variable produce la primera presión compensada por carga, siendo de este modo que la válvula de relevo principal envía a la válvula de control de la plataforma una presión de salida proporcional a la primera presión compensada por carga; y (III) un estado de emergencia donde la válvula de tres vías continua operando de acuerdo al estado de servicio aún cuando la presión de la tubería de frenado caiga por debajo del nivel de emergencia, haciendo que la válvula de emergencia ligue la red de emergencia con la red de distribución y, permitiendo que la presión de la tubería del reservorio principal se acumule contra el orificio de emergencia, haciendo por lo tanto que la válvula de carga variable produzca la segunda presión compensada por carga, siendo de este modo que la válvula de relevo principal envía a la válvula de control de la plataforma una presión de salida proporcional a la segunda presión compensada por carga.
2. 2. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además una válvula reductora incorporada dentro de la red de emergencia entre la válvula de emergencia y el orificio de emergencia de la válvula de carga variable.
3. 3. El sistema de refuerzo de conformidad con la . reivindicación 2, caracterizado porque incluye una válvula de corte primaria para controlar la válvula de transferencia principal, cuando la válvula de corte primaria es energizada, la válvula de trasferencia principal asume el estado piloteado y cuando la válvula de corte primaria sea desenergizada la válvula de transferencia principal asuma el estado no piloteado.
4. 4. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque incluye medios para controlar eléctricamente la presión en la tubería de frenado .
5. 5. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los medios comprenden : (a) una válvula de aplicación suministrada desde la tubería del reservorio principal para proporcionar cuando este energizada una presión de control ; (b) una segunda válvula de relevo que tiene un orificio de suministro ligado a la tubería del reservorio principal y un orificio de control para recibir la presión de control; la segunda válvula de relevo sirve para proporcionar desde un orificio de salida de la misma una presión de salida proporcional a la presión que choca sobre el orificio de control de la misma; (c) una válvula de liberación para ventilar cuando este energizada presión del orificio de control de la segunda válvula de relevo; (d) una segunda válvula de ~ ransferencia para operar en (I) un estado no piloteado donde el orificio de salida de la segunda válvula de relevo este desconectado de la tubería de frenado y (II) un estado piloteado en donde el orificio de salida de la segunda válvula de relevo está ligado a la tubería de frenado, permitiendo por lo tanto que la segunda válvula de relevo proporcione la presión de salida a la tubería de frenado; (e) una válvula de corte secundario para controlar la segunda válvula de transferencia, de modo que cuando la válvula de corte secundaria sea energizada, la segunda válvula de transferencia asuma el estado piloteado, y cuando la válvula de corte secundario sea energizada, la segunda válvula de transferencia asuma el estado no piloteado; (f) un transductor de la tubería de frenado para convertir la presión de la tubería de frenado a una primer señal de retroalimentación; y (g) un transductor de control de la tubería de frenado para convertir la presión de control en el orificio de control de la segunda válvula de relevo a una segunda señal de retroalimentación.
6. 6. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque incluye además un controlador electrónico para controlar (A) la operación de las válvulas de corte primaria y secundaria y (B) la operación de las válvulas de aplicación y liberación de acuerdo a los dictados de al menos una señal de órdenes y la primera y segunda señales de retroalimentación.
7. 7. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además una válvula de corte primario para controlar la válvula de transferencia principal, de modo que cuando la válvula de corte primaria sea energizada, la válvula de transferencia principal asuma el estado piloteado, y cuando la válvula de corte principal sea desenergizada, la válvula de transferencia principal asuma el estado no piloteado .
8. 8. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque incluye además medios para controlar eléctricamente la presión en la tubería de frenado.
9. 9. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los medios comprenden : (a) una válvula de aplicación suministrada desde la tubería del reservorio principal para proporcionar cuando este energizada una presión de control; (b) una segunda válvula de relevo que tiene un orificio de suministro ligado a la tubería del reservorio principal y un orificio de control para recibir la presión de control; la segunda válvula de relevo para proporcionar desde un orificio de salida de la misma una presión de salida proporcional a la presión que choca sobre el orificio de control de la misma; (c) una válvula de liberación para ventilar cuando este energizada presión del orificio de control de la segunda válvula de relevo; (d) una segunda válvula de transferencia para operar en (I) un estado no piloteado donde el orificio de salida de la segunda válvula de relevo este desconectado de la tubería de frenado y (II) un estado piloteado en donde el orificio de salida de la segunda válvula de relevo está ligado a la tubería de frenado, permitiendo por lo tanto que la segunda válvula de relevo proporcione la presión de salida a la tubería de frenado; (e) una válvula de corte secundario para controlar la segunda válvula de transferencia, de modo que cuando la válvula de corte secundaria sea energizada, la segunda válvula de transferencia asuma el estado piloteado, y cuando la válvula de corte secundario sea desenergizada, la segunda válvula de transferencia asuma el estado no piloteado; (f) un transductor de la tubería de frenado para convertir la presión de la tubería de frenado a una primer señal de retroalimentación; y (g) un transductor de control de la tubería de frenado para convertir la presión de control en el orificio de control de la segunda válvula de relevo a una segunda señal de retroalimentación.
10. 10. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque incluye además un controlador electrónico para controlar (A) la operación de las válvulas de corte primaria y secundaria y (B) la operación de las válvulas de aplicación y la liberación de las válvulas de acuerdo a los dictados de al menos una señal de órdenes y la primera y segunda señales de retroalimentación.
11. 11. Un sistema de refuerzo para reforzar neumáticamente un sistema electrónico para compensar la carga en la aplicación de los frenos en la plataforma de un vagón equipado con equipo de frenado controlado por la tubería de frenado, el equipo de frenado incluye una tubería de reservorio principal, una tubería de frenado y una válvula de control de la plataforma, el sistema de refuerzo se caracteriza porque comprende: (a) una válvula de carga variable que tiene un orificio de suministro en comunicación con la red de distribución, un orificio de control en comunicación con la red de distribución, un orificio de peso de carga para recibir presión indicativa de la carga soportada por el vagón, y un orificio de emergencia para recibir presión via una red de emergencia; la válvula de carga variable proporciona desde un orificio de salida de la misma (I) una primera presión compensada por carga en respuesta a la presión en los orificios de control y de peso de carga y (II) una segunda presión compensada por carga en respuesta a la presión en los orificios de control, de peso de carga y emergencia; (b) una válvula de relevo principal que tiene un orificio de suministro ligado a la tubería del reservorio principal y un orificio de control conectado al orificio de salida de la válvula de carga variable; la válvula de relevo principal sirve para proporcionar desde un orificio de salida de la misma una presión de salida proporcional a la presión que actúa sobre el orificio de control de la misma; (c) una válvula de control principal que comprende una válvula de emergencia y una válvula de tres vías, ligando la válvula de emergencia a la red de emergencia a la atmósfera, en tanto la presión de la tubería de frenado permanezca por encima de un nivel de emergencia, por debajo del cual la válvula de emergencia liga las redes de emergencia y distribución; teniendo al válvula de tres vías un primer orificio piloto en comunicación con el tubo de frenado y un segundo orificio piloto comunicándose con el reservorio de control; y (d) una válvula de trasferencia principal para operar en (I) un estado piloteado donde la válvula de control de la plataforma esta desconectada del orificio de salida de la válvula de relevo principal y esta ligada a la tubería del reservorio principal colocando por lo tanto la válvula de control principal en un modo de corte y (II) un estado no piloteado donde la válvula de control de la plataforma esta ligada al orificio de salida de la válvula de relevo principal, colocando por lo tanto la válvula de control principal en un modo cerrado donde la válvula de 3 vías responde asumiendo: (A) un estado de liberación donde la presión del tubo de frenado se incrementa en relación a la presión en el reservorio de control, donde válvula de tres vías expulse, los puertos de suministro y control de la válvula de carga variable y previniendo de este modo que la válvula de relevo principal produzca la presión de salida; (B) un estado de servicio, en respuesta a la presión de la tubería de frenado cae en relación a la presión en el reservorio de control permaneciendo aún por encima del nivel de emergencia, donde la válvula de 3 vías se liga al tubo del reservorio principal con la red de distribución, permitiendo por lo tanto que se acumule presión contra los orificios de control y suministro de la válvula de carga variable, después de lo cual la válvula de carga variable produce la primera presión compensada por carga, haciendo de este modo que la válvula de relevo principal envíe a la válvula de control de plataforma una presión de salida proporcional a la primera presión compensada por carga; (C) un estado de emergencia donde la válvula de tres vías continua operando de acuerdo al estado de servicio aún cuando la presión de la tubería de frenado caiga por debajo del nivel de emergencia, haciendo que la válvula de emergencia ligue la red de emergencia con la red de distribución y, permitiendo que la presión de la tubería del reservorio principal se acumule contra el orificio de emergencia, haciendo por lo tanto que la válvula de carga variable produzca una segunda de presión compensada por carga, siendo de este modo que la válvula de relevo principal envía a la válvula de control de la plataforma una presión de salida proporcional a la segunda presión compensada por carga.
12. 12. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque incluye además una válvula reductora incorporada dentro de la red de emergencia entre la válvula de emergencia y el orificio de emergencia de la válvula de carga variable.
13. 13. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque incluye además una válvula de corte primario para controlar la válvula de transferencia principal, de modo que cuando la válvula de corte primaria sea energizada, la válvula de transferencia principal asuma el estado piloteado, y cuando la válvula de corte principal sea desenergizada, la válvula de transferencia principal asuma el estado no piloteado .
14. 14. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye además medios para controlar eléctricamente la presión en la tubería de frenado.
15. 15. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque los medios comprenden : (a) una válvula de aplicación suministrada desde la tubería del reservorio principal para proporcionar cuando este energizada una presión de control; (b) una segunda válvula de relevo que tiene un orificio de suministro ligado a la tubería del reservorio principal y un orificio de control para recibir la presión de control; la segunda válvula de relevo para proporcionar desde un orificio de salida de la misma una presión de salida proporcional a la presión que choca sobre el orificio de control de la misma; (c) una válvula de liberación para ventilar cuando este energizada presión del orificio de control de la segunda válvula de relevo; (d) una segunda válvula de transferencia para operar en (I) un estado no piloteado donde el orificio de salida de la segunda válvula de relevo este desconectado de la tubería de frenado y (II) un estado piloteado en donde el orificio de salida de la segunda válvula de relevo está ligado a la tubería de frenado, permitiendo por lo tanto que la segunda válvula de relevo proporcione la presión de salida a la tubería de frenado; (e) una válvula de corte secundario para controlar la segunda válvula de transferencia, de modo que cuando la válvula de corte secundaria sea energizada, la segunda válvula de transferencia asuma el estado piloteado, y cuando la válvula de corte secundario sea energizada, la segunda válvula de transferencia asuma el estado no piloteado; (f) un transductor de la tubería de frenado para convertir la presión de la tubería de frenado a una primer señal de retroalimentación; y (g) un transductor de control de la tubería de frenado para convertir la presión de control en el orificio de control de la segunda válvula de relevo a una segunda señal de retroalimentación.
16. 16. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque incluye además un controlador electrónico para controlar (A) la operación de las válvulas de corte primaria y secundaria y (B) la operación de las válvulas de aplicación y liberación de acuerdo a los dictados de al menos una señal de órdenes y la primera y segunda señales de retroalimentación.
17. 17. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque incluye además una válvula de corte primario para controlar la válvula de transferencia principal, de modo que cuando la válvula de corte primaria sea energizada, la válvula de transferencia principal asuma el estado piloteado, y cuando la válvula de corte principal sea desenergizada, la válvula de transferencia principal asuma el estado no piloteado .
18. 18. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque incluye además medios para controlar eléctricamente la presión en la tubería de frenado.
19. 19. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque los medios comprenden : (a) una válvula de aplicación suministrada desde la tubería del reservorio principal para proporcionar cuando este energizada una presión de control ; (b) una segunda válvula de relevo que tiene un orificio de suministro ligado a la tubería del reservorio principal y un orificio de control para recibir la presión de control; la segunda válvula de relevo para proporcionar desde un orificio de salida de la misma una presión de salida proporcional a la presión que choca sobre el orificio de control de la misma; (c) una válvula de liberación para ventilar cuando este energizada presión del orificio de control de la segunda válvula de relevo; (d) una segunda Válvula de transferencia para operar en (I) un estado no piloteado donde el orificio de salida de la segunda válvula de relevo este desconectado de la tubería de frenado y (II) un estado piloteado en donde el orificio de salida de la segunda válvula de relevo está ligado a la tubería de frenado, permitiendo por lo tanto que la segunda válvula de relevo proporcione la presión de salida a la tubería de frenado; (e) una válvula de corte secundario para controlar la segunda válvula de transferencia, de modo que cuando la válvula de corte secundaria sea energizada, la segunda válvula de transferencia asuma el estado piloteado, y cuando la válvula de corte secundario sea desenergizada, la segunda válvula de transferencia asuma el estado no piloteado; (f) un transductor de la tubería de frenado para convertir la presión de la tubería de frenado a una primer señal de retroalimentación; y (g) un transductor de control de la tubería de frenado para convertir la presión de control en el orificio de control de la segunda válvula de relevo a una segunda señal de retroalimentación.
20. 20. El sistema de refuerzo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque incluye además un controlador electrónico para controlar (A) la operación de las válvulas de corte primaria y secundaria y (B) la operación de las válvulas de aplicación y liberación de acuerdo a los dictados de al menos una señal de órdenes y la primera y segunda señales de retroalimentación .