本發(fā)明涉及軌道車制動系統(tǒng)，并且更具體地說，涉及用于提供準確制動缸參考壓力與改進的壓力調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

美國鐵路協(xié)會(AAR)類型制動系統(tǒng)的快速工作限制閥在快速工作操作過程中控制制動管空氣到制動缸的供給。在快速工作限制閥中的近期進步包括對快速工作限制閥的修改，其有助于可能比如通過泄漏而損失的制動缸壓力的補充。例如，一種方法是基于實際制動缸壓力來使用制動缸參考壓力，其中實際制動缸壓力對在快速工作限制閥中的隔膜的一側(cè)進行加壓，以使得如果制動缸壓力泄漏為低于由在隔膜的相對側(cè)上的壓力設定的閾值，則形成的力不平衡將致使打開制動管與制動缸之間的聯(lián)通的移動，由此補充任意損失的制動缸壓力，直到力平衡再被建立。

然而，為使此布置有效地工作，制動缸參考壓力必須準確地表示在全部可能場景中的期望的目標制動缸壓力。當前的方法在以下情形中起到非常良好的作用，即制動缸被完全地加壓到期望等級之后制動缸增進了泄漏。當制動缸具有預先存在的泄漏時這些方法不那么有效，因此制動缸泄漏同時制動缸壓力被填充。在此情形中，實際制動缸壓力不太可能獲得期望的壓力值。因此，制動缸保持參考壓力將不會獲得期望的目標值并且跨越打開制動管與制動缸之間的聯(lián)通以補充損失的制動缸壓力的快速工作限制閥隔膜將不存在期望的力不平衡。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明包括用于保持制動缸中的壓力的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括閥，其響應于制動管壓力源與輔助儲存器壓力源以根據(jù)制動管壓力和輔助儲存器壓力之間的差值來提供制動缸參考壓力。閥可以是獨立的提升式閥，其可以通過主工作活塞驅(qū)動，或者其可以作為定位在滑動閥式控制閥中的端口并入。在任意情形中，制動缸參考壓力被供給到具有用于限制制動缸參考壓力的流動的參考面積的節(jié)流器并且然后供給到與節(jié)流器聯(lián)通以存儲限制的制動缸參考壓力的容積。節(jié)流器的參考面積與存儲的制動缸參考壓力的容積的比值基本上等于制動缸充氣閥面積與制動缸容積的比值。

參考壓力可以通過將其提供到制動缸保持充氣止回閥來被納入在制動系統(tǒng)中，該制動缸保持充氣止回閥選擇性地允許制動缸參考壓力與快速工作限制閥聯(lián)通，使得快速工作限制閥響應于制動缸參考壓力與制動缸中的壓力之間的差值進行操作。另選地，參考壓力可以設置到繼電器的控制端口，使得繼電器能夠在第一位置與第二位置之間移動，其中在第一位置制動管壓力源連接到制動缸壓力源，在第二位置制動缸壓力源連接到排放口。如果制動缸參考壓力超過制動缸壓力則繼電器將移動到第一位置并且如果制動缸壓力超過制動缸參考壓力則繼電器將移動到第二位置。

附圖說明

通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細描述將會更加充分地理解與領(lǐng)會本發(fā)明，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的制動缸保持參考系統(tǒng)的一個實施方式的示意圖，其中該制動缸保持參考系統(tǒng)包括用于集成至制動系統(tǒng)中的獨立的制動缸參考壓力閥以及聯(lián)接到制動系統(tǒng)的快速工作限制閥的參考容積；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的制動缸保持參考系統(tǒng)的另一個實施方式的示意圖，其中該制動缸保持參考系統(tǒng)包括獨立的制動缸參考壓力閥以及與用于集成至制動系統(tǒng)中的制動缸保持繼電器關(guān)聯(lián)的參考容積；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于提供制動缸參考壓力的、根據(jù)本發(fā)明修改的滑動閥的立體圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于提供制動缸參考壓力的、根據(jù)本發(fā)明修改的滑動閥套管的立體圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于提供制動缸參考壓力的、根據(jù)本發(fā)明修改的滑動閥套管的橫截面視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的集成到滑動閥式控制閥中的、根據(jù)本發(fā)明的制動缸保持參考系統(tǒng)的進一步實施方式的示意圖；以及

圖7是根據(jù)本發(fā)明的與制動缸保持參考系統(tǒng)一起使用的排放截止閥的示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參照附圖，其中相同的附圖標記貫穿全文表示相同的部件，在圖1中看到根據(jù)本發(fā)明的制動缸保持系統(tǒng)10的示意圖。系統(tǒng)10以獨立且冗余方式提供用于制動缸保持的參考壓力，使得制動缸保持參考值不受制動系統(tǒng)中的任何預先存在的泄漏的影響，由此在導致制動缸BC壓力損失的多種不同情形中提供了的較高壓力調(diào)節(jié)精度。

系統(tǒng)10包括制動缸參考壓力閥12，其響應于如軌道車制動系統(tǒng)的工作部分16的主工作活塞14一樣的作用進行操作，圖1中示出從紐約沃特敦的紐約氣閘有限公司可購買的DB-10工作部分的詳細示意圖。更具體地說，制動缸參考壓力閥12具有響應于隔膜20的移動的致動器18，此隔膜20將與制動管BP壓力源聯(lián)通的第一室22以及與輔助儲存器AUX壓力源聯(lián)通的第二室24分隔開。當作用在室20中的輔助儲存器壓力大于作用在室22中的制動管壓力時，致動器18打開輔助儲存器AUX壓力與制動缸參考BC Ref容積28之間的聯(lián)通。當室20和22中的輔助儲存器壓力與制動管壓力基本上相等時，致動器18移動到搭接位置，在此處輔助儲存器與制動缸參考BC Ref容積28之間的聯(lián)通被切斷。通過類似的方式，當BP壓力超過作用在隔膜20對面的輔助儲存器壓力時，致動器18向下移動以排放制動缸參考BC Ref容積28。由此，當致動器18響應于與輔助儲存器AR壓力相關(guān)的制動管BP壓力中的減小移動時，閥12提供制動缸參考BC Ref壓力，或者當制動管BP壓力大于輔助儲存器AUX壓力時，閥12將制動缸參考BC Ref壓力排放到排放口EX。當制動管BP與輔助儲存器AUX處于平衡時，閥處于搭接中，在此處，制動缸參考BC Ref容積不與輔助儲存器AUX或排放口聯(lián)通。由此，閥12模擬主工作活塞的操作。盡管圖1示出了用于閥12的獨立的致動隔膜，當其以平行方式進行操作時，它可以被主工作活塞14直接致動。

制動缸體參考BC Ref壓力通過適當尺寸的節(jié)流器26進入到制動缸參考容積28中。節(jié)流器26的參考面積(A_{參考節(jié)流器})與制動缸參考容積28(V_參考容積)的比值基本上等于工作活塞14的制動缸充氣閥30的面積(A_BC充氣Vlv)與制動缸32的容積(V_BC容積)的比值，從而制動缸參考容積28與制動缸BC以相同速率加壓并且加壓到相同的值，如下面公式闡述的：

A_{參考節(jié)流器}/V_參考容積＝A_BC充氣Vlv/V_BC容積

因此，當容積28將根據(jù)在不存在任何泄漏的情況下將在制動缸中所發(fā)生的進行操作時，空間28提供了制動缸BC壓力應該是多少的精確測量。

在本發(fā)明的第一實施方式中，通過將制動缸參考壓力容積28放置成與快速工作限制閥38的制動缸BC參考室34聯(lián)通可以將閥12集成到傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中。例如，容積38可以布置成與制動缸保持充氣止回閥42聯(lián)通。替代如在通過整體引用包含于此的美國公開No.2014/0102558中描述的抑制用在保持制動缸BC壓力的參考壓力，制動缸保持充氣止回閥42將抑制在快速工作限制閥38的參考室34中的制動缸參考BC Ref壓力。由于快速工作限制閥38的隔膜40的另一側(cè)具有與制動缸BC壓力聯(lián)通的室44，因此快速工作限制閥38將根據(jù)實際制動缸BC壓力與制動缸參考BC Ref壓力之間的差值進行操作。當實際制動缸BC壓力低于制動缸參考BC Ref壓力(這是假設發(fā)生的制動缸BC壓力)時，快速工作限制閥38將使制動管BP壓力釋放到快速工作室46中，由此在實時基礎上解決了制動缸BC壓力的低壓問題。

由于響應于制動管BP壓力相對輔助儲存器AUX壓力的變化來確定制動缸參考BC Ref壓力，因此從閥12釋放的參考壓力準確地表示經(jīng)由制動管BP壓力減小要求的期望的制動缸BC壓力，而不考慮制動缸BC是否實際上獲得了期望的壓力。閥12由此確定了期望的制動缸壓力，而不是依賴于在初始制動缸充氣過程中獲得的實際制動缸BC壓力的反饋來確定是否必要通過制動缸BC的額外充氣來補償泄漏。由于制動缸參考BC Ref壓力隨后提供到快速工作限制閥38，因此將通過快速工作限制閥38的操作來補償與期望的制動缸BC Ref壓力相關(guān)的制動缸BC的任意低壓，這將僅響應于制動缸BC使制動管BP壓力與快速工作室另外地斷開，從而實現(xiàn)預定為指示完全充氣制動缸BC的閾值壓力。

在本發(fā)明的第二實施方式中，如圖2中所見，可以通過將容積28放置為與制動缸保持繼電器50聯(lián)通而將閥12集成在傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中。繼電器50包括控制端口52，該控制端口用于接收制動缸參考BC Ref壓力并且允許參考壓力與定位在隔膜56的一側(cè)上的制動缸參考BC Ref壓力室54聯(lián)通。隔膜56的另一側(cè)包括與制動缸BC壓力源聯(lián)通的室58。響應于與制動缸BC壓力室58中相比在制動缸參考BC Ref壓力室54中的更高壓力的隔膜56的移動打開制動管BP壓力連接件60與制動缸BC壓力連接件62之間的聯(lián)通。響應于與制動缸BC壓力室58中相比在制動缸參考BC Ref壓力室54中的較低壓力的隔膜56的移動打開制動缸BC壓力連接件62與排放口EX之間的聯(lián)通。由此，繼電器50可以解決低壓與過壓。應該認識到，可以使用比如3通閥的多種傳統(tǒng)閥結(jié)構(gòu)來代替圖2中看到的繼電器結(jié)構(gòu)，以提供制動缸保持來抵抗響應于制動缸參考BC Ref壓力的制動缸泄漏及制動缸過度充氣。

當進行制動應用時，制動管BP壓力減小并且輔助儲存器壓力使制動缸參考BC Ref壓力閥12移動以通過制動缸參考節(jié)流器26打開輔助儲存器AUX壓力與制動缸參考容積28之間的連接。由于制動缸參考容積28同時并且與制動缸BC相同速率充氣，因此即使存在制動缸泄漏，在制動缸參考容積28中形成的壓力也將準確地反應制動缸BC中的壓力。制動缸參考BC Ref壓力被引導到制動缸保持繼電器50的控制端口52。實際制動缸BC壓力反饋到控制隔膜56的下側(cè)。如果制動缸BC壓力泄漏，那么在隔膜56下側(cè)上的反饋壓力被減小，并且保持繼電器活塞64向下移動以打開制動管BP壓力源60與制動缸BC源62之間的閥連接，由此允許制動管BP壓力補充泄漏制動缸BC。當制動缸BC壓力恢復到與制動缸參考BC Ref壓力標定地相同值時閥12閉合。通過類似方式，如果制動缸BC壓力由于高壓泄漏到制動缸BC中而增加，那么制動缸繼電器閥50將向上移動并且將制動缸BC連接到排放口EX直到制動缸BC壓力標定地等于在控制端口52處的制動缸參考BC Ref壓力。

盡管在附圖中未明確地示出，顯而易見的是制動缸參考BC Ref壓力具有比實際制動缸BC壓力(當不存在泄漏時)小且有意的補償(較低)。此小的壓力補償提供了操作滯后以及閥穩(wěn)定性?？梢酝ㄟ^使在制動缸參考閥12中和/或制動缸保持繼電器50中的彈簧偏置，通過具有等于期望的壓力補償?shù)钠屏褖毫Φ闹苿痈讌⒖奸y12的輸出中的止回閥，或者通過為本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的其它方式來創(chuàng)建壓力補償。

在本發(fā)明的第三實施方式中，可以通過利用滑動閥式控制閥70，比如從賓夕法尼亞的威爾默丁西屋公司可購買的西屋控制閥，來增進制動缸參考BC Ref壓力。如圖3至圖6中看到的，此類型控制閥70使用連接到工作活塞76的滑動閥72、而不是上述典型的的提升閥來執(zhí)行閥功能。當工作活塞76在制動管BP壓力以及輔助儲存器AUX壓力的影響下移動時，基本工作部分74以類似方式進行操作。如圖3中所見，滑動閥72連接到工作活塞76并且提供有與在固定配對閥本體套管82中的相應端口80對準的多個端口78。當工作活塞76在制動管BP壓力與輔助儲存器AUX壓力之間的壓差的影響下平移通過其操作范圍時，端口78和80被連接以及被斷開。例如，當工作活塞76位于制動施加位置中時，滑動閥72中的一個現(xiàn)有端口將制動缸BC連接到輔助儲存器AUX壓力，并且當工作活塞76位于制動釋放位置中時將制動缸BC連接到排放口EX。對此實施方式來說，如圖4和圖5中看到的，額外端口84增加到工作滑動閥72并且相應的端口86增加到相應的主本體套管82。參照圖6，壓力參考端口84的輸出通過制動缸參考節(jié)流器90連接到制動缸參考容積88。形成的制動缸參考BC Ref壓力然后可以被引導到上述的制動缸保持繼電器50的控制端口52。當工作活塞76位于制動施加位置中時，工作滑動閥72的額外端口84將制動缸參考容積88連接到輔助儲存器壓力，并且當工作活塞76處于制動釋放位置中時將制動缸參考容積88連接到排放口。

在本發(fā)明的第四實施方式中，可以如上討論地修改滑動閥72。然而，在此實施方式中，制動缸參考BC Ref壓力可以連接到并且用于以關(guān)于第一實施方式的上述方式來導向快速工作限制閥38。

系統(tǒng)10可以包括標定20psi排放截止閥92以當利用繼電器50實施本發(fā)明時允許AAR順應式保持器閥如所期望地起作用。例如，如圖7中所見，排放截止閥92的入口94可以聯(lián)接到繼電器50的排放端口EX。閥92包括與制動缸BC壓力聯(lián)通的導向件96，其抵抗閥彈簧98以將繼電器50選擇性地連接到排放口EX。閥彈簧98構(gòu)造為提供大約等于20psi的偏置力并且由此如果制動缸壓力BC下降到大約20psi以下時將閉合排放截止閥92。由于傳統(tǒng)AAR制動系統(tǒng)包括保持器閥，當被當手動啟動時，其將通過密封制動缸排放口來抑制制動缸壓力。這允許火車駕駛員抑制車上的制動，隨后進行釋放并且當保持器抑制制動缸BC壓力時對火車上的制動管以及全部控制閥進行再充氣。典型地，當降低長的等級時，保持器被使用。通過AAR標準，保持器在高壓設置中將抑制20psi。排放截止閥92由此在保持器操作過程中經(jīng)由本發(fā)明來禁用制動缸BC壓力的排放以符合AAR標準。