專利名稱：有連續(xù)調(diào)整范圍的軌道車輛電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1所述的軌道車輛的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，它包含一個(gè)直接作用式電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器和一個(gè)間接作用式壓縮空氣制動(dòng)器。
背景技術(shù)：
例如由DE3803639A1已知這種電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)。在這種制動(dòng)系統(tǒng)中，一個(gè)與軸負(fù)荷相應(yīng)的信號(hào)在電子控制裝置中用來為制動(dòng)缸需求與制動(dòng)缸內(nèi)制動(dòng)壓力之間的控制因子提供負(fù)荷修正。此負(fù)荷信號(hào)輸入一壓力調(diào)節(jié)器，它根據(jù)直接式電子控制制動(dòng)器的電的制動(dòng)壓力需求信號(hào)，產(chǎn)生直接制動(dòng)器的一個(gè)預(yù)控制壓力。而間接式氣動(dòng)制動(dòng)器則包括一個(gè)控制閥，它根據(jù)主空氣管路壓力產(chǎn)生間接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力。間接式氣動(dòng)制動(dòng)器及電子控制的直接式制動(dòng)器的預(yù)控制壓力，通過一個(gè)繼動(dòng)閥或也可以通過兩個(gè)繼動(dòng)閥將量放大并經(jīng)轉(zhuǎn)換閥合并，轉(zhuǎn)換閥將其中較大的預(yù)控制壓力或多或少有效地轉(zhuǎn)送給限壓閥。
對(duì)于間接的氣動(dòng)制動(dòng)器和緊急制動(dòng)裝置，負(fù)荷信號(hào)應(yīng)用于調(diào)整限壓閥，限壓閥當(dāng)然僅在全制動(dòng)時(shí)才限制制動(dòng)缸內(nèi)的制動(dòng)壓力。這種制動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，常用制動(dòng)器沒有連續(xù)進(jìn)行負(fù)荷修正并且調(diào)整范圍也縮小了。在圖1的曲線圖中描述了這一事實(shí)，它表示由直接制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)壓力C隨三種負(fù)荷狀態(tài)-即無負(fù)荷、部分負(fù)荷和全負(fù)荷狀態(tài)-制動(dòng)需求的變化曲線。因此，從0％至100％的全范圍，制動(dòng)需求僅能在車輛全負(fù)荷時(shí)完全調(diào)整，而在車輛無負(fù)荷時(shí)制動(dòng)壓力C只調(diào)整到制動(dòng)需求的約30％，以及，對(duì)于除此之外涉及的制動(dòng)需求限制為一個(gè)最高值。類似地，在部分負(fù)荷的車輛中調(diào)整范圍同樣受到限制，其結(jié)果是帶來制動(dòng)距離方面的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，進(jìn)一步發(fā)展前言所提及類型的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，使之避免產(chǎn)生上述缺點(diǎn)。
按本發(fā)明，此目的通過權(quán)利要求1的特征達(dá)到。
本發(fā)明提出了一種軌道車輛的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，包含一個(gè)直接作用式電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器和一個(gè)間接作用式壓縮空氣制動(dòng)器，所述系統(tǒng)至少有下列構(gòu)件或組件a)一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器，它根據(jù)直接制動(dòng)器的電的制動(dòng)壓力需求信號(hào)產(chǎn)生直接制動(dòng)器的一個(gè)預(yù)控制壓力，b)一個(gè)限壓閥，它將直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力限制為直接制動(dòng)器的一個(gè)可預(yù)先給定的最大預(yù)控制壓力，c)一個(gè)控制閥，它根據(jù)間接制動(dòng)器的主空氣管路壓力產(chǎn)生間接制動(dòng)器的一個(gè)預(yù)控制壓力，d)一個(gè)選擇器，它將一個(gè)與直接制動(dòng)器的最大預(yù)控制壓力和間接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力中較大的那個(gè)預(yù)控制壓力對(duì)應(yīng)的力，傳遞給一個(gè)可根據(jù)軌道車輛當(dāng)時(shí)的負(fù)荷狀態(tài)借助于一調(diào)整裝置改變傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置，此傳動(dòng)裝置操縱一個(gè)繼動(dòng)閥，所述繼動(dòng)閥調(diào)制一個(gè)與通過傳動(dòng)裝置的操縱對(duì)應(yīng)的制動(dòng)壓力。
通過此裝置可獲得的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，一方面直接制動(dòng)器連續(xù)地進(jìn)行負(fù)荷修正，以及調(diào)整范圍延伸到從0％至100％的整個(gè)制動(dòng)需求，如尤其可由圖2的曲線圖中看出的那樣，該圖表示了由直接制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)壓力C隨三種負(fù)荷狀態(tài)-即無負(fù)荷、部分負(fù)荷和全負(fù)荷狀態(tài)-制動(dòng)需求的變化曲線。據(jù)此，完全可以在所有的負(fù)荷狀態(tài)從0％至100％的整個(gè)制動(dòng)需求范圍進(jìn)行調(diào)整，從而在所有的負(fù)荷狀態(tài)均可達(dá)到短的制動(dòng)距離。壓力限制只在制動(dòng)需求達(dá)到100％時(shí)才發(fā)生。
通過在從屬權(quán)利要求中說明的措施，可以實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求1中所述的本發(fā)明有利的進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)。
特別優(yōu)選的是，限壓閥、繼動(dòng)閥、選擇器和傳動(dòng)裝置及調(diào)整裝置，分別安裝在自己的、互相聯(lián)合在一起的外殼內(nèi)。由此得到一種特別緊湊的結(jié)構(gòu)方式，此外，各功能塊，壓力調(diào)節(jié)器和限壓閥、繼動(dòng)閥、選擇器和傳動(dòng)裝置及調(diào)整裝置可以預(yù)裝配在其各自的外殼內(nèi)。
按另一項(xiàng)措施，選擇器例如由一種活塞膜片裝置構(gòu)成，它包括一個(gè)與第一活塞桿軸向固定連接的第一活塞膜片和一個(gè)僅沿一個(gè)方向?qū)⒘鹘o第一活塞桿的第二活塞膜片，其中，在第一活塞膜片與第二活塞膜片之間構(gòu)成一個(gè)處于間接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力下的第一壓力腔，以及，在第二活塞膜片與外殼壁之間構(gòu)成一個(gè)處于直接制動(dòng)器的最大預(yù)控制壓力下的壓力腔。在現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)換閥中不能排除開關(guān)位置不確定的可能性，與其相比，本配置保證了極高的可靠性。
傳動(dòng)裝置優(yōu)選地由一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，它包括第一活塞桿、操縱繼動(dòng)閥的第二活塞桿以及一搖桿，其中，第一活塞桿鉸接在搖桿的一端，第二活塞桿鉸接在其另一端，以及，搖桿的設(shè)在鉸接點(diǎn)之間的支承裝置的位置可以根據(jù)軌道車輛當(dāng)時(shí)的負(fù)荷狀態(tài)通過調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)整。尤其是，搖桿的支承裝置可以借助于調(diào)整裝置的一個(gè)受負(fù)荷壓力加載的活塞進(jìn)行調(diào)整。
繼動(dòng)閥由一個(gè)雙座閥組成，它包括一個(gè)連接壓縮空氣儲(chǔ)罐與至少一個(gè)制動(dòng)缸的進(jìn)氣閥，以及一個(gè)連接至少一個(gè)制動(dòng)缸與排氣裝置的排氣閥。
若進(jìn)氣閥的閥閉合體設(shè)計(jì)在第二活塞桿的背對(duì)搖桿的那端，并且第二活塞桿與一個(gè)活塞或活塞膜片軸向固定地連接，后者通過制動(dòng)壓力在打開排氣閥的方向上加載，則得到一種特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
通過以下對(duì)本發(fā)明一種實(shí)施例的說明可以清楚得知此制動(dòng)系統(tǒng)的功能。


圖1由現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)壓力C與三種負(fù)荷狀態(tài)制動(dòng)需求之間關(guān)系的變化曲線圖；圖2由按本發(fā)明的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)壓力C與三種負(fù)荷狀態(tài)制動(dòng)需求之間關(guān)系的變化曲線圖；圖3按本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施形式的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)氣動(dòng)系統(tǒng)圖；以及圖4按本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施形式的單位壓力轉(zhuǎn)換器之橫截面示圖。
具體實(shí)施例方式
圖3表示軌道車輛電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)一種優(yōu)選的實(shí)施形式的一個(gè)部分1的氣動(dòng)系統(tǒng)圖，它包含一個(gè)直接作用式微處理機(jī)控制的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器和一個(gè)間接作用式壓縮空氣制動(dòng)器。該純氣動(dòng)部分構(gòu)成了一個(gè)通過控制閥2與可間接地接通的主空氣管路HL連接的負(fù)荷修正連接器。
軌道車輛有多個(gè)轉(zhuǎn)向架，其中每個(gè)轉(zhuǎn)向架通過一個(gè)小型控制模塊CCM(Compact Control Module)單獨(dú)控制，從而可為每個(gè)轉(zhuǎn)向架形成一個(gè)自己的用于一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)缸的制動(dòng)缸壓力。因此，每個(gè)轉(zhuǎn)向架設(shè)置一個(gè)具有下列功能的小型控制模塊CCM-制動(dòng)信號(hào)的電子處理-產(chǎn)生用于直接制動(dòng)器的制動(dòng)缸壓力-負(fù)荷修正-防滑控制-監(jiān)測(cè)停車制動(dòng)控制-磁軌制動(dòng)控制-產(chǎn)生用于間接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力在每個(gè)小型控制模塊CCM內(nèi)集成一個(gè)圖3中沒有表示的電子制動(dòng)控制器CU(Control Unit)。在上層通過制動(dòng)管理實(shí)現(xiàn)制動(dòng)設(shè)備的控制，制動(dòng)管理執(zhí)行、監(jiān)測(cè)和診斷車輛的所有制動(dòng)功能。所述的制動(dòng)管理控制下列制動(dòng)系統(tǒng)-電動(dòng)式制動(dòng)器(有最高優(yōu)先權(quán))-電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器以及
-彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)器-磁軌制動(dòng)器制動(dòng)管理在上層的門單元GU內(nèi)實(shí)施，除了協(xié)調(diào)制動(dòng)功能外，門單元還包含與部分車列的技術(shù)接口。在部分車列內(nèi)部，所有小型控制模塊CCM通過一條制動(dòng)總線CAN與門單元GU連接。因此，連接多少個(gè)小型控制模塊或一個(gè)這種區(qū)段有多長(zhǎng)，是取決于列車的布置。優(yōu)選地使用一種2-3-2段式，如圖4所示。
本制動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一種所謂的三平面制動(dòng)管理，包括每個(gè)小型控制模塊CCM內(nèi)一個(gè)“Local Brake Master(當(dāng)?shù)刂苿?dòng)器管理)”、每個(gè)區(qū)段一個(gè)“Segment Brake Master(區(qū)段制動(dòng)器管理)”以及在它們下游例如通過一條Multi Vehicle Bus(MVB)(多車總線)互相連接的一個(gè)“Train Brake Master(列車制動(dòng)器管理)”。
制動(dòng)管理的任務(wù)是，控制并監(jiān)測(cè)全部用于車輛減速所必要的系統(tǒng)。具體而言，它們是作用在驅(qū)動(dòng)輪組上和優(yōu)先使用于常用制動(dòng)裝置的電動(dòng)式制動(dòng)器、作用在導(dǎo)輪軸上優(yōu)先使用于常用制動(dòng)裝置中補(bǔ)充必要的制動(dòng)力的直接式氣動(dòng)制動(dòng)器、作用在驅(qū)動(dòng)輪組上的氣動(dòng)制動(dòng)器以及停車制動(dòng)器和磁軌制動(dòng)器。在圖3中為了完整起見，表示出了在這里不感興趣的停車制動(dòng)器的控制閥裝置4和在這里不感興趣的磁軌制動(dòng)器的控制閥裝置6。
間接制動(dòng)器不受制動(dòng)管理控制，而僅僅是監(jiān)測(cè)。在正常運(yùn)行時(shí)它只用于純氣動(dòng)式執(zhí)行快速制動(dòng)(主空氣管路)。在啟動(dòng)了快速制動(dòng)回路時(shí)，制動(dòng)管理只有監(jiān)測(cè)功能。
在通過電動(dòng)氣動(dòng)安全回路進(jìn)行緊急制動(dòng)的情況下，各自的制動(dòng)控制器CU有冗余地參加制動(dòng)，這同樣不是制動(dòng)管理的功能，而是當(dāng)?shù)乜刂茊卧墓δ堋?br> 每個(gè)固定連接的單元(6個(gè)或4個(gè)部分)的制動(dòng)管理，由一臺(tái)在門單元GU模塊內(nèi)部的制動(dòng)計(jì)算機(jī)承擔(dān)，但在這臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)可由為此設(shè)計(jì)的第二臺(tái)制動(dòng)計(jì)算機(jī)承擔(dān)(“Masterumschaltung”轉(zhuǎn)換管理)。
若多個(gè)單元(最多另外兩個(gè)單元)共同連接成一個(gè)車組，則引導(dǎo)單元內(nèi)的控制器承擔(dān)車組上層制動(dòng)管理任務(wù)以及協(xié)調(diào)制動(dòng)器與列車控制/司機(jī)之間的聯(lián)系。在各自的門單元GU和制動(dòng)控制器CU內(nèi)例如確定3種可以根據(jù)需要和裝入地點(diǎn)實(shí)施的功能1)制動(dòng)控制器CU在動(dòng)車組每個(gè)控制器內(nèi)啟動(dòng)當(dāng)?shù)乜刂乒δ?，如控制、信?hào)處理和診斷所有當(dāng)?shù)氐目刂破骱凸δ?例如制動(dòng)壓力控制、防滑、…)。
2)門單元GU區(qū)段制動(dòng)管理，如一個(gè)CAN區(qū)段內(nèi)部的引領(lǐng)、協(xié)調(diào)和診斷。一個(gè)CAN區(qū)段通過在本例中連接2至3個(gè)制動(dòng)控制模塊CCM構(gòu)成。一個(gè)門單元GU在物理上配屬于一個(gè)制動(dòng)控制器CU，但也可以根據(jù)裝入狀況與制動(dòng)控制模塊CCM分離，安裝在6或4部分組成的動(dòng)車組內(nèi)。
3)列車制動(dòng)管理在整個(gè)車組內(nèi)、與區(qū)段制動(dòng)管理器和與列車控制/司機(jī)的接口的引領(lǐng)、協(xié)調(diào)和診斷。只在引導(dǎo)動(dòng)車組的控制器內(nèi)啟動(dòng)。
根據(jù)使用地點(diǎn)或布局，只啟動(dòng)必要的功能。在配置時(shí)確定哪一個(gè)控制器承擔(dān)引導(dǎo)功能。在具有當(dāng)時(shí)管理功能的控制器發(fā)生故障時(shí)，總是由動(dòng)車組的為此所設(shè)的另一個(gè)控制器承擔(dān)此功能(“Masterumschaltung”轉(zhuǎn)換管理)。當(dāng)?shù)刂苿?dòng)控制功能，如控制制動(dòng)壓力、控制停車制動(dòng)器、防滑、監(jiān)測(cè)和診斷旋塞和壓力監(jiān)視器等，優(yōu)選無冗余地實(shí)施。
在一個(gè)作為固定連接的單元的動(dòng)車組內(nèi)部的聯(lián)系，通過多車總線(MVB)實(shí)現(xiàn)。在動(dòng)車組之間的聯(lián)系通過連接器利用WT總線。因此列車制動(dòng)管理與被引導(dǎo)的動(dòng)車組的區(qū)段制動(dòng)管理器相關(guān)聯(lián)。
直接作用式電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)是一種微處理機(jī)控制的電動(dòng)氣動(dòng)壓縮空氣制動(dòng)系統(tǒng)，包括通過一個(gè)電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8的舒適、柔和的常用制動(dòng)器，在壓力調(diào)節(jié)器8內(nèi)由電子控制裝置通過信號(hào)線規(guī)定的電指令轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)信號(hào)，尤其轉(zhuǎn)換為用于連接在下游的繼動(dòng)閥12的預(yù)控制壓力Cv直接。一個(gè)連接在電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8與繼動(dòng)閥12之間的限壓閥14將直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv直接限制為直接制動(dòng)器的一個(gè)可預(yù)先規(guī)定的最大預(yù)控制壓力Cv直接max。防滑調(diào)整分別借助設(shè)在繼動(dòng)閥12下游的每個(gè)輪組的一個(gè)防滑閥16、18實(shí)現(xiàn)。緊急制動(dòng)通過硬接線的緊急制動(dòng)閥在繞過微處理機(jī)控制的電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的情況下實(shí)現(xiàn)。
指令“制動(dòng)”和制動(dòng)額定值由列車控制器傳輸給電子制動(dòng)控制器(門單元GU)。各自的制動(dòng)管理器根據(jù)此額定值計(jì)算出對(duì)應(yīng)于所需制動(dòng)力的制動(dòng)壓力C，它作為電的制動(dòng)需求信號(hào)進(jìn)一步傳給小型控制模塊CCM。此電制動(dòng)需求信號(hào)在制動(dòng)控制模塊內(nèi)部借助電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8轉(zhuǎn)換為直接制動(dòng)器的一個(gè)預(yù)控制壓力Cv直接。然后，在圖5用橫截面表示的其中包含繼動(dòng)閥12取決負(fù)荷的單位壓力轉(zhuǎn)換器20中，此預(yù)控制壓力Cv直接功率放大地轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)制動(dòng)壓力C。
對(duì)于常用制動(dòng)裝置，除了優(yōu)先的電動(dòng)式制動(dòng)器外僅使用直接式電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器。在低速時(shí)摩擦制動(dòng)器無沖擊地承擔(dān)全部制動(dòng)力直至停車，然后自動(dòng)控制保持固定階段，以防車輛回滾。直接作用式電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器執(zhí)行下列任務(wù)-常用制動(dòng)器(取決負(fù)荷)通過摩擦制動(dòng)器補(bǔ)充電動(dòng)式制動(dòng)器。
-保持固定制動(dòng)器(取決負(fù)荷)在車輛停車時(shí)，防止車輛滾動(dòng)。
-停車制動(dòng)器(取決負(fù)荷)低速時(shí)承擔(dān)動(dòng)輪和導(dǎo)輪轉(zhuǎn)向架內(nèi)的制動(dòng)力。
-緊急制動(dòng)器(取決負(fù)荷)在危險(xiǎn)情況下最大地減速，包括防滑和通過小型控制模塊CCM上的緊急制動(dòng)閥進(jìn)行負(fù)荷修正；直接制動(dòng)器還通過電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8冗余地調(diào)整相應(yīng)的制動(dòng)壓力；在粘附系數(shù)條件很差的情況下可以由司機(jī)操縱撒砂。
間接作用式壓縮空氣制動(dòng)器，尤其在直接作用式制動(dòng)器發(fā)生故障的情況下以及在被UIC車輛牽引時(shí)，用作復(fù)原平面(Rueckfallebene)并保證下列功能-在維持制動(dòng)能力的情況下可與UIC車輛、也可與引導(dǎo)統(tǒng)連接，-冗余的緊急/快速制動(dòng)復(fù)原平面，
-在制動(dòng)管理發(fā)生故障(例如車輛電路中的問題)導(dǎo)致繼續(xù)行駛和空出線路時(shí)冗余的制動(dòng)可能性。
在每個(gè)駕駛臺(tái)為司機(jī)提供一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的司機(jī)制動(dòng)閥和一個(gè)緊急開關(guān)按鈕用于操縱間接制動(dòng)器。通過司機(jī)制動(dòng)閥，司機(jī)可以給主空氣管路HL連續(xù)放氣并因而將5bar的壓力(放開壓力)降低。當(dāng)下降1.5bar時(shí)達(dá)到最高制動(dòng)位。繼續(xù)降低壓力并沒有進(jìn)一步的效果。在快速制動(dòng)時(shí)，為了縮短制動(dòng)和響應(yīng)時(shí)間將主空氣管路HL按UIC放氣到0bar。
在正常運(yùn)行時(shí)，主空氣管路HL內(nèi)的壓力借助減壓閥和司機(jī)制動(dòng)閥保持為5bar。在主空氣管路HL內(nèi)的壓力也可以通過操縱在駕駛臺(tái)內(nèi)的緊急開關(guān)按鈕以及借助打開緊急制動(dòng)回路使SIFA閥去激勵(lì)降低，并因而觸發(fā)快速制動(dòng)。
在HL管路內(nèi)的壓力下降在控制閥2內(nèi)轉(zhuǎn)換為預(yù)控制壓力Cv，它直接供給小型控制模塊CCM，然后借助單位壓力轉(zhuǎn)換器20進(jìn)行負(fù)荷修正和功率放大。因而制動(dòng)可類似地和取決于負(fù)荷地在整個(gè)需求范圍內(nèi)實(shí)施。
通過快速制動(dòng)可以卸去控制閥2內(nèi)工作室的過載(平衡功能)。此外，還設(shè)置一單向閥和一斷路旋塞，以便在用引導(dǎo)車輛牽引時(shí)能充填主氣罐管路HB。在這種情況下必須打開旋塞。在無流動(dòng)狀態(tài)牽引時(shí)，亦即在快速制動(dòng)回路未啟動(dòng)時(shí)，必須附加關(guān)閉SIFA閥的斷路旋塞和直接制動(dòng)器。
在控制閥2內(nèi)，控制壓力HL(制動(dòng)器放開＝5bar，靠放＝壓力下降約0.4bar，最大制動(dòng)力＝壓力下降約1.5bar)轉(zhuǎn)換為用于連接在下游的繼動(dòng)閥12的預(yù)控制壓力Cv間接?？刂崎y2是UIC兼容的，換句話說，存在著完全的列車適用性。由此導(dǎo)致也可以使UIC制動(dòng)及放開時(shí)間以及最大制動(dòng)缸壓力為3.8bar。
有些制動(dòng)控制模塊CCM附加地含有彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)器的控制裝置。它設(shè)計(jì)為具有附加的手起動(dòng)的雙脈沖電磁閥的形式，該雙脈沖電磁閥基于其內(nèi)部線路可防止彈簧力與操作力疊加作用在制動(dòng)缸上。彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)器的內(nèi)部狀態(tài)通過連接在下游的壓力傳感器診斷。
有些制動(dòng)控制模塊CCM附加地含有磁軌制動(dòng)器的控制裝置。它設(shè)計(jì)為電磁閥的形式，用于預(yù)控制具有連接在上游的減壓裝置的大截面活塞閥。
圖5表示單位壓力轉(zhuǎn)換器20的橫截面，它至少含有下列構(gòu)件或組件-電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8，它根據(jù)一個(gè)直接制動(dòng)器的電的制動(dòng)壓力需求信號(hào)產(chǎn)生直接制動(dòng)器預(yù)控制壓力Cv直接，-限壓閥14，它將直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv直接限制為直接制動(dòng)器的一個(gè)可預(yù)定的最大預(yù)控制壓力Cv直接max，-選擇器24，它將一個(gè)與直接制動(dòng)器的最大預(yù)控制壓力Cv直接max和間接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv間接中較大的那個(gè)預(yù)控制壓力Cv直接max或Cv間接對(duì)應(yīng)的力，傳遞給一個(gè)可根據(jù)軌道車輛當(dāng)時(shí)的負(fù)荷狀態(tài)借助調(diào)整裝置26改變傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置28，此傳動(dòng)裝置操縱一個(gè)繼動(dòng)閥12，它調(diào)制一個(gè)與通過傳動(dòng)裝置28的操縱對(duì)應(yīng)的制動(dòng)壓力C。
此外，還可以在單位壓力轉(zhuǎn)換器20內(nèi)集成一個(gè)控制閥2，它根據(jù)間接制動(dòng)器的主空氣管路壓力PHL產(chǎn)生間接制動(dòng)器的一個(gè)預(yù)控制壓力Cv間接，但在本實(shí)施例中并非這種情況。
特別優(yōu)選的是，電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8和限壓閥14、繼動(dòng)閥12、選擇器24和傳動(dòng)裝置28及調(diào)整裝置26，分別安裝在自己的、互相聯(lián)合在一起的外殼30、32、34內(nèi)，它們共同構(gòu)成單位壓力轉(zhuǎn)換器20。容納電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8和限壓閥14的外殼30例如法蘭連接在外殼32的頂端，在外殼32內(nèi)安裝繼動(dòng)閥12、選擇器24和傳動(dòng)裝置28。在外殼32上例如在底端還法蘭連接內(nèi)容著調(diào)整裝置26的外殼34。附加地，還可將緊急制動(dòng)電磁閥集成在構(gòu)成單位壓力轉(zhuǎn)換器20的結(jié)構(gòu)塊內(nèi)。
由于尺寸比例的原因沒有明示的電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8包括兩個(gè)電磁閥、一個(gè)進(jìn)氣閥和一個(gè)排氣閥。取決于調(diào)好的額定壓力，或者是排氣閥使一個(gè)調(diào)節(jié)器接頭與排氣裝置連接，或者是進(jìn)氣閥使調(diào)節(jié)器接頭與壓縮空氣儲(chǔ)罐連接。同樣不能明顯地看到的限壓閥14包括一個(gè)在一側(cè)通過要限制的預(yù)控制壓力Cv直接加載以及另一側(cè)通過壓力彈簧加載的閥門閉合元件，它在由預(yù)控制壓力Cv直接造成的力大于彈簧力時(shí)關(guān)閉限壓閥14。除此之外，這種電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8和這種限壓閥14的結(jié)構(gòu)是詳盡地已知的，因此在這里不需要進(jìn)一步詳述。
選擇器24例如通過一種組合式活塞膜片裝置構(gòu)成，它包括一個(gè)與第一活塞桿36軸向固定連接的第一活塞膜片38和一個(gè)僅沿一個(gè)方向?qū)⒘鹘o第一活塞桿36的第二活塞膜片40，其中，在第一活塞膜片38與第二活塞膜片40之間構(gòu)成一個(gè)可施加間接式壓縮空氣制動(dòng)器預(yù)控制壓力Cv間接的第一壓力腔42，以及，在第二活塞膜片40與法蘭連接在頂端的外殼30底部之間構(gòu)成一個(gè)可加入直接式制動(dòng)器最大預(yù)控制壓力Cv直接max的第二壓力腔44。這兩個(gè)活塞膜片38、40在邊緣側(cè)固定在外殼32內(nèi)。更準(zhǔn)確地說，第二活塞膜片40以這樣的方式軸向可運(yùn)動(dòng)地安裝在第一活塞桿36的端部，即，它只能將壓力而不能將拉力作用在第一活塞桿36上。優(yōu)選地，第一和第二活塞膜片38、40的作用面A同樣大小。
傳動(dòng)裝置優(yōu)選地通過一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)28構(gòu)成，它包含優(yōu)選地垂直布置的第一活塞桿36、同樣垂直布置和操縱繼動(dòng)閥12的第二活塞桿46以及一個(gè)基本上水平的搖桿48，其中，第一活塞桿36鉸接在搖桿48的一端，第二活塞桿46鉸接在其另一端，以及，設(shè)在鉸接點(diǎn)之間為調(diào)整裝置26配設(shè)的并用作搖桿48支承裝置的回轉(zhuǎn)軸50的位置，可以根據(jù)軌道車輛當(dāng)時(shí)的負(fù)荷狀態(tài)通過調(diào)整裝置26進(jìn)行調(diào)整。因此，搖桿48的回轉(zhuǎn)軸50可以借助調(diào)整裝置26的一個(gè)一方面通過由當(dāng)時(shí)的負(fù)荷導(dǎo)出的負(fù)荷壓力T以及另一方面通過壓力彈簧52加載的活塞54例如水平地移動(dòng)，使得回轉(zhuǎn)軸50的右側(cè)及左側(cè)相對(duì)于兩個(gè)活塞桿36、46的垂直運(yùn)動(dòng)分別得到不同的杠桿比并因而不同的傳動(dòng)比。
繼動(dòng)閥12包含一個(gè)雙座閥，它包括一個(gè)由于尺寸比例的原因沒有表示的連接壓縮空氣儲(chǔ)罐與至少一個(gè)制動(dòng)缸的進(jìn)氣閥56，以及一個(gè)連接至少一個(gè)制動(dòng)缸與排氣裝置的排氣閥58。
第二活塞桿46操縱排氣閥58的閥閉合體60，它優(yōu)選地由第二活塞桿46的端部構(gòu)成。閥閉合體60與在一個(gè)通過壓力彈簧64朝關(guān)閉方向加載的套筒66上的排氣閥58的閥座62配合作用。該套筒66同時(shí)構(gòu)成了進(jìn)氣閥56的閥閉合體，它通過壓力彈簧64的作用緊密地壓靠在外殼32中臺(tái)階孔70的臺(tái)階邊緣處進(jìn)氣閥56的閥座68上。
現(xiàn)在若第二活塞桿46的端部60通過運(yùn)動(dòng)從排氣閥58閥座62向下抬起，則壓縮空氣可以從制動(dòng)缸流向排氣裝置。另一方面，當(dāng)進(jìn)氣閥56形式上為套筒66的閥閉合體從進(jìn)氣閥56在臺(tái)階孔70邊緣處的閥座68抬起時(shí)，壓縮空氣從一個(gè)同樣出自于尺寸比例的原因沒有表示的壓縮空氣儲(chǔ)罐補(bǔ)充流入制動(dòng)缸內(nèi)。
此外，第二活塞桿46與第三活塞膜片72軸向固定連接，它通過制動(dòng)壓力C在打開排氣閥58的方向上加載。為此，在固定在臺(tái)階孔70邊緣上的第三活塞膜片72面朝排氣閥58的作用面與外殼32之間，構(gòu)成在其中處于制動(dòng)壓力C的第三壓力腔74。
以此為背景，單位壓力轉(zhuǎn)換器20的工作方式如下電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8根據(jù)直接式電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器的電的制動(dòng)壓力需求信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)預(yù)控制壓力Cv直接，裝在同一個(gè)外殼30內(nèi)的限壓閥14將它限制為一個(gè)處于第二壓力腔44內(nèi)可預(yù)定的最大預(yù)控制壓力Cv直接max。與此同時(shí)，間接式壓縮空氣制動(dòng)器的控制閥2根據(jù)與制動(dòng)需求有關(guān)的主空氣管路壓力PHL產(chǎn)生一個(gè)作用在第一壓力腔42內(nèi)的預(yù)控制壓力Cv間接。
因此，在第一活塞桿36上得出下列力的關(guān)系式F活塞桿＝(Cv直接max·A-Cv間接·A)+Cv間接·A(1)括弧內(nèi)的表達(dá)式(Cv直接max·A-Cv間接·A)說明作用在第二活塞膜片40上的力，以及表達(dá)式Cv間接·A說明作用在第一活塞膜片38上的力。
若現(xiàn)在直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv直接max小于間接式壓縮空氣制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv間接，則第二活塞膜片40基于此時(shí)括弧表達(dá)式(Cv直接max·A-Cv間接·A)為負(fù)值因而相對(duì)于第一活塞桿36向上運(yùn)動(dòng)，因此可以沒有力施加在它上面。反之，基于較大的預(yù)控制壓力Cv間接作用在第一活塞膜片38上的力Cv間接·A，由于是軸向固定連接因而傳遞給第一活塞桿38并促使它向下運(yùn)動(dòng)。此向下運(yùn)動(dòng)通過搖桿48轉(zhuǎn)換為第二活塞桿46的向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)的大小取決于回轉(zhuǎn)軸50的位置，而回轉(zhuǎn)軸又受負(fù)荷壓力T的影響。一般的規(guī)律是負(fù)荷壓力T越大，在搖桿48上的杠桿比也必須選擇得更大，以便能產(chǎn)生足夠的制動(dòng)壓力C。第二活塞桿46的向上運(yùn)動(dòng)促使進(jìn)氣閥56的形式上為套筒66的閥閉合體從進(jìn)氣閥56閥座68抬起，以及，壓縮空氣可以從壓縮空氣儲(chǔ)罐流入制動(dòng)缸內(nèi)以增大制動(dòng)力(壓力上升)。
但是，如果直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv直接max大于間接式壓縮空氣制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv間接，則在等式(1)內(nèi)這兩個(gè)表達(dá)式Cv間接·A(具有相反代數(shù)符號(hào))互相抵消，從而在第一活塞桿36上作用由較大的預(yù)控制壓力Cv直接max造成的力，并使之向下運(yùn)動(dòng)，在這種情況下此運(yùn)動(dòng)有上面已經(jīng)說明的操縱繼動(dòng)閥12的后果。
若僅僅作用直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv直接max而不存在間接式壓縮空氣制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv間接，則第一壓力腔42無壓力，從而沒有壓力作用在第一活塞膜片38上。因此，杠桿機(jī)構(gòu)28由通過直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv直接max加載的第二活塞膜片40得到用于繼動(dòng)閥12的操縱力。
當(dāng)僅存在間接式壓縮空氣制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv間接而沒有直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv直接max時(shí)，由于第一壓力腔42加入壓力因而第二活塞膜片40向上運(yùn)動(dòng)，它未將壓力施加在第一活塞桿36上。因此，壓力由受間接式壓縮空氣制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv間接加載的第一活塞膜片38產(chǎn)生。
為了減小制動(dòng)壓力C，而降低間接式壓縮空氣制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv間接和直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力Cv直接max，此時(shí)仍是一個(gè)與這兩個(gè)預(yù)控制壓力中較大者對(duì)應(yīng)的力傳遞給第一活塞桿36。因此，減小了在第一活塞桿36上向下定向的力，由在第二活塞桿46的第三活塞膜片72上照舊高的制動(dòng)壓力C造成的較大的力通過搖桿48起到與之相反的作用，因此使得第二活塞桿46向下運(yùn)動(dòng)，以及，使得排氣閥58的閥閉合體60從配屬的閥座62抬起，以使制動(dòng)缸排氣(降壓)。
在繼動(dòng)閥12的使壓力升高和使壓力降低的位置之間，存在一個(gè)關(guān)閉位置，在此位置，制動(dòng)壓力C和相應(yīng)的有效預(yù)控制壓力彼此均衡，使得進(jìn)氣閥56和排氣閥58均關(guān)閉，從而保持此制動(dòng)壓力C(壓力保持)。
附圖標(biāo)記列表1制動(dòng)系統(tǒng) 30 50回轉(zhuǎn)軸2、4、6控制閥52壓力彈簧8電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 54活塞12繼動(dòng)閥 56進(jìn)氣閥14限壓閥 58排氣閥16、18防滑閥 35 60閥閉合體20單位壓力轉(zhuǎn)換器 62閥座24選擇器 64壓力彈簧26調(diào)整裝置 66閥閉合體28傳動(dòng)裝置 68閥座30、32、34外殼40 70臺(tái)階孔36第一活塞桿 72第三活塞膜片38第一活塞膜片 74第三壓力腔40第二活塞膜片42第一壓力腔44第二壓力腔46第二活塞桿48搖桿
權(quán)利要求
1.軌道車輛的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，包含一個(gè)直接作用式電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器和一個(gè)間接作用式壓縮空氣制動(dòng)器，所述系統(tǒng)至少有下列構(gòu)件或組件a)一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器(8)，它根據(jù)直接制動(dòng)器的一個(gè)電的制動(dòng)壓力需求信號(hào)產(chǎn)生直接制動(dòng)器的一個(gè)預(yù)控制壓力(Cv直接)，b)一個(gè)限壓閥(14)，它將直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力(Cv直接)限制為直接制動(dòng)器的一個(gè)可預(yù)先給定的最大預(yù)控制壓力(Cv直接max)，c)一個(gè)控制閥(2)，它根據(jù)間接制動(dòng)器的主空氣管路壓力(PHL)產(chǎn)生間接制動(dòng)器的一個(gè)預(yù)控制壓力(Cv間接)，d)一個(gè)選擇器(24)，它將一個(gè)與直接制動(dòng)器的最大預(yù)控制壓力(Cv直接max)和間接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力(Cv間接)中較大的那個(gè)預(yù)控制壓力(Cv直接max或Cv間接)對(duì)應(yīng)的力，傳遞到一個(gè)可根據(jù)軌道車輛當(dāng)時(shí)的負(fù)荷狀態(tài)借助于一調(diào)整裝置(26)改變傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置(28)，此傳動(dòng)裝置操縱一個(gè)繼動(dòng)閥(12)，所述繼動(dòng)閥調(diào)制一個(gè)與通過傳動(dòng)裝置(28)的操縱對(duì)應(yīng)的制動(dòng)壓力(C)。
2.按照權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，至少選擇器(24)、傳動(dòng)裝置(28)和繼動(dòng)閥(12)互相聯(lián)合在一起或裝在一個(gè)公共的外殼內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，至少選擇器(24)、傳動(dòng)裝置(28)、繼動(dòng)閥(12)、壓力調(diào)節(jié)器(8)、調(diào)整裝置(26)和限壓閥(14)互相聯(lián)合在一起。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，壓力調(diào)節(jié)器(8)和限壓閥(14)、繼動(dòng)閥(12)、選擇器(24)和傳動(dòng)裝置(28)以及調(diào)整裝置(26)分別安裝在自己的、互相聯(lián)合在一起的外殼(30、32、34)內(nèi)。
5.按照前列諸權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，選擇器(24)由活塞和/或膜片裝置構(gòu)成，包括一個(gè)與第一活塞桿(36)軸向固定連接的第一作用面(38)和一個(gè)僅沿一個(gè)方向?qū)⒘鹘o第一活塞桿(36)的第二作用面(40)，其中，在第一作用面(38)與第二作用面(40)之間構(gòu)成一個(gè)處于間接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力(Cv間接)下的第一壓力腔(42)，以及，在第二作用面(40)與外殼壁(30)之間構(gòu)成一個(gè)處于直接制動(dòng)器的最大預(yù)控制壓力(Cv直接max)下的第二壓力腔(44)。
6.按照權(quán)利要求5所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，第一作用面和第二作用面由活塞膜片(38、40)構(gòu)成。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，傳動(dòng)裝置包含一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)(28)，包括第一活塞桿(36)、操縱繼動(dòng)閥(12)的第二活塞桿(46)以及搖桿(48)，其中，第一活塞桿(36)鉸接在搖桿(48)的一端，第二活塞桿(46)鉸接在其另一端，以及，搖桿(48)的設(shè)在鉸接點(diǎn)之間的支承裝置(50)的位置可以根據(jù)軌道車輛當(dāng)時(shí)的負(fù)荷狀態(tài)通過調(diào)整裝置(26)進(jìn)行調(diào)整。
8.按照權(quán)利要求7所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，搖桿(48)的支承裝置可借助于調(diào)整裝置(26)的一個(gè)通過負(fù)荷壓力加載的活塞(54)進(jìn)行調(diào)整。
9.按照權(quán)利要求8所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，繼動(dòng)閥是一個(gè)雙座閥(12)，它包括一個(gè)連接壓縮空氣儲(chǔ)罐與至少一個(gè)制動(dòng)缸的進(jìn)氣閥(56)，以及一個(gè)連接所述至少一個(gè)制動(dòng)缸與排氣裝置的排氣閥(58)。
10.按照權(quán)利要求9所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，第二活塞桿(46)操縱排氣閥(58)的閥閉合體(60)并與一個(gè)活塞或活塞膜片(72)軸向固定地連接，后者通過制動(dòng)壓力(C)在打開排氣閥(58)的方向上加載。
11.按照權(quán)利要求10所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，閥閉合體(60)設(shè)計(jì)在第二活塞桿(46)的背對(duì)搖桿(48)的那一端上。
12.按照權(quán)利要求11所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征為，第二作用面(40)僅沿一個(gè)打開進(jìn)氣閥(56)的方向?qū)⒘鬟f給第一活塞桿(36)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軌道車輛的電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，包含一直接作用式電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)器和一間接作用式壓縮空氣制動(dòng)器，至少有下列構(gòu)件或組件a)壓力調(diào)節(jié)器(8)，它根據(jù)直接制動(dòng)器的電的制動(dòng)壓力需求信號(hào)產(chǎn)生直接制動(dòng)器的預(yù)控制壓力(C
文檔編號(hào)B60T15/00GK1976838SQ200580021326
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者T·克內(nèi)恩席爾德, T·西蒙, M·黑勒, M-O·赫登 申請(qǐng)人:克諾爾-布里姆斯軌道車輛系統(tǒng)有限公司