專利名稱：安全型折角塞門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于鐵路列車空氣制動(dòng)系統(tǒng)的折角塞門，特別是一種能夠防止誤關(guān)閉的安全型折角塞門。
在鐵路機(jī)車、車輛的連接或分離時(shí)，是通過(guò)制動(dòng)軟管來(lái)連接或分離其制動(dòng)系統(tǒng)的，折角塞門則用來(lái)控制壓力空氣通路的開通與關(guān)斷。
一種公知的方式是，用一個(gè)二位二通的截?cái)嗳T作為折角塞門(如大連機(jī)車車輛工廠生產(chǎn)的Dg32折角塞門)。但這種方式的缺點(diǎn)是，在列車正常行車時(shí)(運(yùn)行或停車)，由于某種原因關(guān)閉折角塞門，機(jī)車司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。這樣，在列車施行制動(dòng)時(shí)，被關(guān)閉折角塞門的后方車輛均不起制動(dòng)作用，有可能造成重大事故(1988年1月17日哈爾濱鐵路局438次旅客列車因折角塞門關(guān)閉造成重大撞車事故就是一個(gè)典型的例子)。
另一種公知的方式是，用一個(gè)二位三通轉(zhuǎn)閥作為折角塞門。這種折角塞門在關(guān)閉“車輛制動(dòng)管——制動(dòng)軟管”通路的同時(shí)，開通“制動(dòng)軟管——大氣”通路。列車行車時(shí)關(guān)閉此折角塞門，即將制動(dòng)軟管及同側(cè)車輛制動(dòng)管內(nèi)的壓力空氣排向大氣，引起制動(dòng)使列車停車。但這種方式的缺點(diǎn)是，(1)不能保證安全，當(dāng)人為地同時(shí)關(guān)閉相鄰的兩個(gè)折角塞門時(shí)，該折角塞門將失去原有的安全防護(hù)作用；(2)車輛進(jìn)行正常的摘掛、調(diào)車作業(yè)時(shí)，每關(guān)閉一次折角塞門，都會(huì)使制動(dòng)管內(nèi)的壓力空氣全部排出，增加了作業(yè)的繁復(fù)程度。
本實(shí)用新型的任務(wù)，是提供一種安全的折角塞門，在列車的正常行車中，不論以何種方式關(guān)閉該折角塞門，都會(huì)引起列車制動(dòng)，并且使機(jī)車司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)都能及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)的故障，以避免因列車制動(dòng)失靈而造成事故；在正常的調(diào)車作業(yè)中，使由于使用此種折角塞門而增加的作業(yè)量為最小。
本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，整個(gè)折角塞門由二位四通轉(zhuǎn)閥(以下簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)閥)和均衡式二位三通壓力控制閥(以下簡(jiǎn)稱壓控閥)兩部分組成，在轉(zhuǎn)閥和壓控閥之間，有兩個(gè)暗孔相連，在壓控閥上有一排氣通路。
轉(zhuǎn)閥的四端分別與制動(dòng)軟管、車輛制動(dòng)管以及兩個(gè)暗孔相連，閥芯上開有切換轉(zhuǎn)閥通路的通孔和凹槽。閥芯在開通位置時(shí)，開通制動(dòng)軟管到車輛制動(dòng)管的通路；在關(guān)閉位置時(shí)，分別開通制動(dòng)軟管和車輛制動(dòng)管到壓控閥的通路；閥芯上孔、槽的壁厚小于閥口寬度的2／3，因此在開通位置與關(guān)閉位置之間的過(guò)渡過(guò)程中，有一個(gè)兩者重迭的區(qū)域，在此區(qū)域中，上述的三條通路同時(shí)存在。
壓控閥由氣閥、閥座及彈簧調(diào)整裝置組成，其調(diào)定壓力可由彈簧調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)整。氣閥是一個(gè)具有“T”形縱截面和一個(gè)錐臺(tái)部分的旋轉(zhuǎn)體，它可以在閥座中上下移動(dòng)。氣閥上方空間經(jīng)排氣通路與大氣連通。閥座側(cè)壁與閥座下方分別與兩個(gè)暗孔之間形成兩個(gè)氣室，在閥座側(cè)壁上開有若干個(gè)連通兩個(gè)氣室的通孔。由轉(zhuǎn)閥引來(lái)的制動(dòng)軟管內(nèi)的壓力空氣作用在氣閥下方，當(dāng)此空氣壓力大于壓控閥調(diào)定壓力時(shí)，氣閥開啟，否則不開啟；由轉(zhuǎn)閥引來(lái)的車輛制動(dòng)管內(nèi)的壓力空氣則作用于氣閥的側(cè)壁，當(dāng)氣閥開啟時(shí)，這部分壓力空氣便進(jìn)入并作用于氣閥下方，與那里的制動(dòng)軟管的壓力空氣混合、壓力均衡后共同排向大氣，直到兩者壓力均衡地降到壓控閥調(diào)定壓力以下，氣閥重新關(guān)閉。
壓控閥的調(diào)定壓力可在比制動(dòng)管的額定壓力低50～150KPa的范圍內(nèi)選取?？紤]到折角塞門在意外關(guān)閉時(shí)列車有足夠的制動(dòng)力和縮短調(diào)車作業(yè)的充氣時(shí)間，一般選擇在比額定壓力低80～100KPa為宜。
使用這種折角塞門具有如下作用1、折角塞門在開通位置。轉(zhuǎn)閥開通“制動(dòng)軟管——車輛制動(dòng)管”通路，保證列車在機(jī)車司機(jī)的操縱下，正常地制動(dòng)和緩解。由于此時(shí)壓控閥不與制動(dòng)管連通，故壓控閥不起作用(被鎖閉)。
2、折角塞門在關(guān)閉位置。轉(zhuǎn)閥關(guān)閉“車輛制動(dòng)管——制動(dòng)軟管”通路，同時(shí)分別開通車輛制動(dòng)管和制動(dòng)軟管至壓控閥的通路，此時(shí)，壓控閥將根據(jù)制動(dòng)軟管內(nèi)壓力的高低，自動(dòng)地控制是否將制動(dòng)軟管和車輛制動(dòng)管內(nèi)的壓力空氣排向大氣。有以下兩種狀態(tài)(1)制動(dòng)軟管內(nèi)壓力大于調(diào)定壓力。壓控閥開通“車輛制動(dòng)管——制動(dòng)軟管——大氣”通路。列車在運(yùn)行途中和停車處于緩解狀態(tài)時(shí)，就是這種情況。當(dāng)折角塞門被人無(wú)意或故意、或由其他原因關(guān)閉時(shí)，壓控閥能很快將整個(gè)列車制動(dòng)管內(nèi)的壓縮空氣排向大氣，直到兩管內(nèi)的空氣壓力均衡地都降到調(diào)定壓力以下為止，從而引起全列車制動(dòng)，這就一方面告知了機(jī)車司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)列車制動(dòng)系統(tǒng)有故障(壓力表指示下降)，另一方面迫使列車停車(運(yùn)行途中)或不能起動(dòng)(停車時(shí))，保證了行車安全。
(2)制動(dòng)軟管內(nèi)壓力等于或小于調(diào)定壓力，壓控閥關(guān)閉所有通路。在列車停車并處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，就是這種情況。此時(shí)關(guān)閉折角塞門，列車制動(dòng)管內(nèi)壓縮空氣不能排向大氣，而是處于保壓狀態(tài)，因此，并不影響車輛的正常摘掛和調(diào)車作業(yè)。
3、折角塞門在半開半關(guān)位置。由于轉(zhuǎn)閥的特殊結(jié)構(gòu)，在“車輛制動(dòng)管——制動(dòng)軟管”通路尚未關(guān)閉之前，已經(jīng)分別開通了制動(dòng)軟管和車輛制動(dòng)管至壓控閥的通路。壓控閥已能根據(jù)制動(dòng)管內(nèi)的壓力來(lái)自動(dòng)控制是否開通排向大氣的通路，這種情況與上述折角塞門在關(guān)閉位置時(shí)的情況是類似的，只是通路的截面積較小，但仍可引起列車的常用制動(dòng)作用。機(jī)車司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)也可從制動(dòng)管壓力下降發(fā)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)故障。由于此時(shí)列車制動(dòng)管仍是連通的，所以機(jī)車司機(jī)和動(dòng)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)仍能控制列車的制動(dòng)。
4、列車最前和最后一位的折角塞門在關(guān)閉狀態(tài)。由于壓控閥的開閉是由制動(dòng)軟管內(nèi)壓力控制的，而列車兩端制動(dòng)軟管內(nèi)沒(méi)有壓力，壓控閥始終關(guān)閉，不會(huì)將制動(dòng)管內(nèi)壓力空氣排向大氣，所以不會(huì)影響列車制動(dòng)系統(tǒng)的作用。
本實(shí)用新型將在下列實(shí)施例中更清楚地說(shuō)明。


圖1是安全型折角塞門的示意圖，其中a為折角塞門開通時(shí)的情況，b為折角塞門關(guān)閉時(shí)的情況。圖中R為制動(dòng)軟管，Z為車輛制動(dòng)管，D為排氣通路。
圖2是折角塞門的整體橫向剖視圖。圖中閥芯在開通位置圖3是轉(zhuǎn)閥部分的縱向和水平剖面圖。其中a為閥芯在開通位置，b為閥芯在關(guān)閉位置圖4是折角塞門的左視圖。
圖5是折角塞門的俯視圖。
圖2所示的折角塞門由轉(zhuǎn)閥(右半部分)和壓控閥(左半部分)組成。兩者安裝在同一個(gè)閥體2上(參見圖4、圖5)。閥體2為鑄鐵件。在轉(zhuǎn)閥與壓控閥之間有2個(gè)暗孔M′和N′連接(參見圖3)。M′孔連接轉(zhuǎn)閥的閥口m至壓控閥的氣室M；N′孔連接轉(zhuǎn)閥的閥口n至壓控閥的氣室N，暗孔通路的最小截面積不小于1.0cm2。在暗孔M′和N′與閥座5之間分別形成了氣室M和氣室N。還有一個(gè)暗孔T′(圖4)連接彈簧室T和排氣堵17，其通路最小截面積不小于1.5cm2。
轉(zhuǎn)閥為二位四通式，主要元件是閥芯1和閥體2。其余元件如開閉手把14、手把卡口15、彈簧3、彈簧蓋4等均與大連機(jī)車車輛工廠生產(chǎn)的Dg32折角塞門相同(參見圖4和圖5)。在開閉手把14上有一突出部與閥體上突出部16接觸，以防止自動(dòng)地開或關(guān)。
閥芯1由黃銅制成，做成錐臺(tái)形，高度為98mm。在其下方裝有彈簧3，可補(bǔ)償閥芯的磨損，以保持與閥座接觸密貼。圖3給出了轉(zhuǎn)閥在開通和關(guān)閉位置的縱向和水平局部剖面圖。閥芯1上開有一個(gè)“T”形的三通孔k和一個(gè)凹槽C，在閥體2上開有四個(gè)閥口閥口r通向制動(dòng)軟管R；閥口z通向車輛制動(dòng)管Z；閥口m通向壓控閥的氣室M；閥口n通向壓控閥的氣室N。
當(dāng)轉(zhuǎn)閥在開通位置時(shí)(圖3－a)，閥芯的三通孔k連通閥口z和r，即連通車輛制動(dòng)管Z和制動(dòng)軟管R，其通路最小截面積不小于6.5cm2。
當(dāng)轉(zhuǎn)閥在關(guān)閉位置時(shí)(圖3－b)，閥芯的三通孔k連通閥口z和n；凹槽C溝通了閥口r和m。每條通路的最小截面積不小于1.0cm2。
轉(zhuǎn)閥在開通位置和關(guān)閉位置之間的過(guò)渡中，由于壁厚ι約為閥口寬度L的 1/2 ，使得z——r通路尚未關(guān)閉，z——n和r——m通路已經(jīng)開通。換句話說(shuō)，轉(zhuǎn)閥手把位置的開通范圍與關(guān)閉范圍有一個(gè)互相重迭的區(qū)域，在此區(qū)域中，z——r、z——n、r——m三條通路同時(shí)存在，從而保證了列車制動(dòng)管被關(guān)斷之前，壓控閥已與制動(dòng)管連通，即可依據(jù)制動(dòng)管內(nèi)空氣壓力進(jìn)行動(dòng)作，以確保安全。
壓控閥由氣閥9、閥桿11、調(diào)整彈簧10、調(diào)整套12、防護(hù)帽13、閥座5及排氣堵17等零件組成。
氣閥9由黃銅制成，縱截面為“T”形，下部外徑為24mm。中心有一直徑為14mm的圓孔h，孔h上方與4個(gè)側(cè)孔i連通。在氣閥9的臺(tái)階處，嵌有橡膠墊8，以使與閥座7接觸密貼。在臺(tái)階下方有一錐度為12的錐臺(tái)Q，錐臺(tái)的高度為8mm，小端直徑為20mm。錐臺(tái)以下的圓柱部分嵌有兩道“O”形密封圈6，以密封閥座5上的孔P。并在氣閥9上下移動(dòng)時(shí)起導(dǎo)向作用。
閥座5由黃銅制成，它以螺紋緊固在閥體2上，其上端面與氣閥9形成閥口，以開閉排氣通路。其側(cè)面有8個(gè)均布的φ5mm圓孔P，與閥體2上的氣室N相通，兩道“O”形密封圈7起密封氣室N的作用。
調(diào)整彈簧10由直徑3.5mm鋼絲繞成，其上端頂住調(diào)整套12，下端壓住閥桿11。
閥桿11的下端壓住氣閥9，桿身可在調(diào)整套12中孔內(nèi)上下滑動(dòng)，閥桿頂端與防護(hù)帽13之間的間隙即為氣閥9的升程，改變閥桿的長(zhǎng)度，可以調(diào)節(jié)氣閥9的升程。
調(diào)整套12以螺紋與閥體2連接，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整套12，可使其上、下移動(dòng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)彈簧10對(duì)氣閥9的壓力。
防護(hù)帽13也以螺紋與調(diào)整套連接，其作用有三保護(hù)調(diào)整套12不受損傷、鎖緊調(diào)整套12以及限制氣閥9的升程。
調(diào)整彈簧10、閥桿11、調(diào)整套12和防護(hù)帽13一起構(gòu)成了壓控閥的壓力調(diào)整裝置。
排氣堵17以螺紋緊固在閥體2上，其上開有若干個(gè)排氣孔t(參見圖4)，作用是防止排氣孔被人故意堵死，保證排氣暢通；并能防止異物進(jìn)入閥內(nèi)。若拆下排氣堵17，換上氣動(dòng)音響裝置，還可實(shí)現(xiàn)折角塞門關(guān)閉的自動(dòng)音響報(bào)警。從彈簧室T至大氣的整個(gè)排氣通路最小截面積不小于1.5cm2。
當(dāng)氣室M內(nèi)空氣壓力等于或小于由調(diào)整裝置給定的調(diào)定壓力時(shí)，氣閥9下方所受空氣作用力等于或小于調(diào)整彈簧10對(duì)氣閥9的壓力，不足以頂起氣閥，故氣閥處于關(guān)閉位置，既不連通氣室M和氣室N，也不將氣室M和氣室N的壓力空氣排向大氣。
當(dāng)氣室M內(nèi)空氣壓力大于調(diào)定壓力時(shí)，壓力空氣在氣閥9下方面積SⅠ上的作用力大于調(diào)整彈簧10對(duì)氣閥9的作用力，氣閥9即開始上移，橡膠墊8離開閥座7，閥口開放，氣室M的壓力空氣經(jīng)中孔h、側(cè)孔i由氣閥錐臺(tái)Q與閥座5之間的環(huán)形通路中流出后，即作用在氣閥9的臺(tái)階面積SⅡ上，由于此時(shí)氣閥9受壓力空氣的作用面積增大(為面積SⅠ＋面積SⅡ)，其受壓力空氣作用力也增大，進(jìn)而迅速壓縮調(diào)整彈簧10上移，直至閥桿11的頂端與防護(hù)帽13接觸為止。由于氣閥錐臺(tái)Q的作用，氣閥9開通環(huán)形通路截面積可由氣閥升程(即閥桿與防護(hù)帽之間的間隙)來(lái)調(diào)整。氣閥的上升一方面滿開了閥口，另一方面開啟了閥座5上的孔P，氣室N內(nèi)的壓力空氣即由P孔進(jìn)入氣室M，與那里的壓力空氣混合后，共同作用在氣閥9上，并一起經(jīng)氣閥9h孔、i孔、閥口進(jìn)入彈簧室T，再經(jīng)暗孔T′，由排氣堵17上的排氣孔t排向大氣。
隨著壓力空氣的排出，氣室M和氣室N內(nèi)的壓力不斷下降。由于氣室N的壓力空氣是先進(jìn)入氣室M，與氣室M里的壓力空氣混合，即壓力平衡后共同作用在氣閥9上，并一起排向大氣，所以不論氣室M、氣室N排出的空氣量是否相等，兩者的壓力是均衡下降的，這就是壓控閥的壓力自動(dòng)均衡作用。
隨著氣室M和氣室N空氣壓力的均衡下降，當(dāng)壓力降到調(diào)定壓力以下時(shí)，氣閥9下方的空氣作用力低于調(diào)整彈簧10的作用力，調(diào)整彈簧10壓閥桿11、氣閥9下移，閥座7上P孔和氣閥閥口相繼關(guān)閉，此時(shí)氣室M、氣室N與大氣各不相通，排氣停止。
整個(gè)折角塞門均用Dg32的內(nèi)螺紋與車輛制動(dòng)管和制動(dòng)軟管接頭相連接。在圖4和圖5中，接頭18與車輛制動(dòng)管連接；接頭19與制動(dòng)軟管連接。
權(quán)利要求1.鐵路列車空氣制動(dòng)系統(tǒng)中的折角塞門，由閥芯、閥體、開閉手把、手把卡口、圓柱銷、閥芯彈簧及彈簧壓蓋所組成，閥體上的兩個(gè)帶有Dg32內(nèi)螺紋的孔分別與車輛制動(dòng)管和制動(dòng)軟管相連接。本實(shí)用新型的特征是折角塞門由轉(zhuǎn)閥和壓控閥兩部分組成，其轉(zhuǎn)閥是一個(gè)二位四通轉(zhuǎn)閥，其壓控閥是一個(gè)均衡式二位三通壓力控制閥，在轉(zhuǎn)閥與壓控閥之間，有兩個(gè)暗孔M’和N’相連，壓控閥上有一排氣通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折角塞門，其特征是所說(shuō)的轉(zhuǎn)閥由閥體和閥芯組成，閥體上開有r、z、m、n四個(gè)閥口，分別與制動(dòng)軟管、車輛制動(dòng)管、暗孔M′和暗孔N′相連，閥芯上開有切換閥口通路的通孔和凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折角塞門，其特征是所說(shuō)的壓控閥由氣閥、閥座及彈簧調(diào)整裝置組成，其調(diào)定壓力可由彈簧調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)整，氣閥是一個(gè)具有“T”形縱截面和一個(gè)錐臺(tái)部分的旋轉(zhuǎn)體，它可以在閥座中上下移動(dòng)，氣閥上方空間經(jīng)排氣通路與大氣相通，閥座側(cè)壁與暗孔N′之間形成氣室N，閥座下方與暗孔M′之間形成氣室M，在閥座側(cè)壁上開有若干個(gè)連通氣室N和氣室M的孔P，當(dāng)氣閥位于下方，其臺(tái)階面密貼于閥座，其下緣遮閉P孔，當(dāng)氣閥位于上方，其錐臺(tái)部分與閥座形成環(huán)形排氣通路，其下緣開啟閥座上的P孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)閥，其特征是閥芯上孔、槽間的壁厚ι小于閥口寬度L的2／3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓控閥，其特征是所說(shuō)的壓控閥的調(diào)定壓力應(yīng)在比列車制動(dòng)管額定壓力低50～150KPa的范圍內(nèi)選擇，并以比額定壓力低80～100KPa為宜。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于鐵路列車空氣制動(dòng)系統(tǒng)的具有安全防護(hù)功能的折角塞門。此折角塞門由轉(zhuǎn)閥和壓力控制閥組成，當(dāng)無(wú)論以何種方式關(guān)閉此折角塞門時(shí)，壓力控制閥都能根據(jù)制動(dòng)管內(nèi)空氣壓力的高低和列車中所處的位置，自動(dòng)地控制是否將列車的制動(dòng)管內(nèi)的壓縮空氣排向大氣，從而迫使列車處于制動(dòng)狀態(tài)，并在排氣減壓后能自動(dòng)保壓，可保證列車行車安全，并且基本不影響正常的調(diào)車作業(yè)。
文檔編號(hào)B60T15/60GK2032586SQ8821163
公開日1989年2月15日 申請(qǐng)日期1988年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月14日
發(fā)明者于洪民 申請(qǐng)人:于洪民