專利名稱：自動動作手閘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及使用在軌道車輛上的手閘組件，尤其，本發(fā)明涉及一種在軌道車輛上應(yīng)用并自動起動制動閘、而無須操作人員人工卷繞手閘上的鏈條的設(shè)備。
在本發(fā)明的理論和發(fā)展之前，本技術(shù)領(lǐng)域中的軌道車輛手閘機(jī)構(gòu)是眾所周知的。它們通常包括垂直設(shè)置、且安裝在一根軸上的較大的可轉(zhuǎn)動的手輪，該軸通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動一鏈盤，以便卷緊其遠(yuǎn)離鏈盤的一端固定在軌道車輛的制動傳動裝置(rigging)上的鏈條。當(dāng)手輪沿一個方向轉(zhuǎn)動時(shí)，則施加制動，并通過與手輪軸上的棘輪相接合的卡爪來防止手輪軸反向旋轉(zhuǎn)。
可通過使卡爪與棘輪相脫離來釋放制動，但這會使手輪和齒輪傳動機(jī)構(gòu)的齒輪快速轉(zhuǎn)動。為了避免手輪的快速旋轉(zhuǎn)，已設(shè)計(jì)出了一種稱之為“快速釋放”機(jī)構(gòu)的手閘機(jī)構(gòu)。這些快速釋放機(jī)構(gòu)通常包括位于手輪軸與齒輪傳動機(jī)構(gòu)之間的可釋放的連接裝置。當(dāng)該連接裝置被釋放時(shí)，齒輪傳動機(jī)構(gòu)的齒輪快速旋轉(zhuǎn)，而不會受到卡爪和棘輪的限制，但手輪保持靜止。
美國鐵路協(xié)會(AAR)公布了軌道車輛手閘機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行規(guī)范。垂直輪、齒輪傳動機(jī)構(gòu)、手閘機(jī)構(gòu)被分成三類，即(1)標(biāo)準(zhǔn)功率-可在鏈條上施加3350磅的平均力，而在直徑為二十二英寸的輪緣上作用有125磅的旋轉(zhuǎn)力。
(2)中功率-可在鏈條上施加4475磅的平均力，而在直徑為二十二英寸的輪緣上作用有125磅的旋轉(zhuǎn)力。
(3)高功率-可在鏈條上施加6800磅的平均力，而在直徑為二十二英寸的輪緣上作用有125磅的旋轉(zhuǎn)力。
在設(shè)置了制動后，當(dāng)手閘機(jī)構(gòu)被釋放時(shí)，齒輪傳動機(jī)構(gòu)的齒輪迅速轉(zhuǎn)動。這會使齒輪和其它的零件受到較大的力和沖擊，尤其，在鏈條完全從鏈盤中放開的情況下。
目前，AAR已在其規(guī)范中增加了壽命周期測試，凡是不滿足壽命周期測試的手閘機(jī)構(gòu)均不能出售用在美國鐵路交互式服務(wù)(interchange service)中所運(yùn)行的軌道車輛上。用于快速釋放制動的AAR壽命周期測試要求此類快速釋放制動要能承受住3000次的快速釋放操作。
為了滿足該壽命周期測試要求，在采用壽命周期測試時(shí)，即使標(biāo)準(zhǔn)功率手閘機(jī)構(gòu)也不得不進(jìn)行改造。在采用壽命周期測試之前所銷售的中功率手閘機(jī)構(gòu)經(jīng)受壽命周期測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)其零件過早地磨損或損壞，并且發(fā)現(xiàn)還必須在手閘機(jī)構(gòu)外部增設(shè)一個沖擊阻尼器或吸收器，用以克服此類磨損或損壞。然而，不僅因?yàn)樵撏獠繘_擊阻尼器位于手閘機(jī)構(gòu)的外部，而且還因?yàn)樗黾恿顺杀荆瑫r(shí)，倘若用中功率手閘機(jī)構(gòu)來替換標(biāo)準(zhǔn)功率手閘機(jī)構(gòu)的話，則還須要對軌道車輛上的設(shè)備進(jìn)行實(shí)地改造，因此這種外部沖擊阻尼器是不理想的。
在采用壽命周期測試之前所銷售的高功率手閘機(jī)構(gòu)同樣不能通過壽命周期測試。要注意的是，此類高功率制動機(jī)構(gòu)通常具有附設(shè)的齒輪，以便在鏈條上施加所需的力，這樣就會在釋放手閘機(jī)構(gòu)的過程中，致使至少一部分齒輪更高速地旋轉(zhuǎn)。
雖然采用外部沖擊阻尼器可解決高功率手閘機(jī)構(gòu)所存在的問題，但須要修訂AAR規(guī)范以允許使用此類外部沖擊阻尼器。已嘗試了重新設(shè)計(jì)高功率手閘機(jī)構(gòu)，例如通過使其更堅(jiān)固，以使其符合壽命周期測試而無須采用外部沖擊阻尼器，但這些嘗試均告失敗。
涉及本發(fā)明的軌道車輛的制動的其中一個特征在于施加到鏈條、并因此手閘的部件上的力是非線性的，并取決于制動被施加或釋放的程度。因此，當(dāng)施加制動時(shí)，只需要相對小的力就能卷緊鏈條和制動傳動裝置中的松弛部分，但為了滿足AAR的要求，作用在鏈條上的最終的力必須為用于標(biāo)準(zhǔn)功率制動的3350磅、用于中功率制動的4475磅和用于高功率制動的6800磅。在卷緊了傳動裝置中的松弛部分之后，例如可能須要鏈條移動5-15英寸，當(dāng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)動制動手輪已設(shè)置制動時(shí)，作用在鏈條上的力按指數(shù)律增加，例如，從200磅增至最終的值。當(dāng)卷緊了松弛部分后到達(dá)最終的值時(shí)，鏈條可能僅僅移動二或三英寸。類似，當(dāng)釋放手閘時(shí)，作用在鏈條上的力按指數(shù)律減小，并在手閘釋放后即可到達(dá)一較小的值。
從上述內(nèi)容中可以看到，需要一種用于使手閘動作、并由此減小使制動起作用所需的力的自動動作設(shè)備。
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種可與手閘組件相接合、用于使固定在帶有該手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備。該設(shè)備包括其至少一個部分與置于手閘組件的外殼之中的齒輪組件的至少一個齒輪相嚙合、用于沿著使制動裝置起作用的方向來運(yùn)行齒輪組件的運(yùn)行裝置；與該運(yùn)行裝置相連接、用于周期性地向運(yùn)行裝置施加至少足以使制動裝置起作用的預(yù)定壓力的流體壓力源；與流體壓力源相連接、用于起動向運(yùn)行裝置施加預(yù)定壓力的運(yùn)作、從而通過手閘組件來使制動裝自動起作用置的一個裝置。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一種可與手閘組件相接合、用于使固定在帶有該手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備。該設(shè)備包括其至少一個部分與置于手閘組件的外殼之中的齒輪組件的至少一個齒輪相嚙合、用于沿著使至少一個制動裝置起作用的方向來運(yùn)行齒輪組件的運(yùn)行裝置；與該運(yùn)行裝置相連接、用于周期性地向運(yùn)行裝置施加至少足以使至少一個制動裝置起作用的預(yù)定壓力的流體壓力源；與流體壓力源相連接、用于起動向運(yùn)行裝置施加預(yù)定壓力的運(yùn)作、從而通過手閘組件來使制動裝置自動起作用的一個裝置；連接在運(yùn)行裝置與流體壓力源的中間、用于控制周期性地施加至運(yùn)行裝置的預(yù)定壓力的定時(shí)裝置；以及，與流體壓力源和運(yùn)行裝置中的一個相連接、用于防止至少一個制動裝置上經(jīng)受過載的過載保護(hù)裝置。
根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供了一種可與手閘組件相接合、用于使固定在帶有該手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備。該設(shè)備包括具有其上裝有齒輪件的轉(zhuǎn)軸的馬達(dá)裝置，該齒輪件與置于手閘組件的外殼之中的齒輪組件的至少一個齒輪相嚙合，用于沿著使制動裝置起作用的方向來運(yùn)行該齒輪組件；以及，與馬達(dá)相連接、用于發(fā)動該馬達(dá)、并從而通過手閘組件來使制動裝置自動起作用的一個裝置。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可與手閘組件相接合的設(shè)備，它可在軌道車輛上應(yīng)用并自動起動制動閘。
本發(fā)明另一個目的在于提供一種可與手閘組件相接合的設(shè)備，它可在軌道車輛上應(yīng)用并自動起動制動閘，而無須操作人員人工卷繞手閘上的鏈條。
本發(fā)明再一個目的在于提供一種可與手閘組件相接合的設(shè)備，由于用于使該手閘自動起作用的裝置相當(dāng)簡單且易于使用，因此它將顯著減少操作人員應(yīng)用該手閘所需的時(shí)間和功夫。
本發(fā)明又一個目的在于提供一種可與手閘組件相接合的設(shè)備，任何體形或身高的操作人員均能操作該設(shè)備。
本發(fā)明還有一個目的在于提供一種可與手閘組件相接合的設(shè)備，由于它免去了會導(dǎo)致操作人員身體扭傷的人工卷繞手閘上的鏈條，由此大大減少了受傷的機(jī)會，因此，該設(shè)備能更安全地使用。
本發(fā)明另有一個目的在于提供一種可與軌道車輛上的手閘組件相接合的設(shè)備，它能提供必要的力矩，以便適當(dāng)?shù)卦O(shè)置手閘。
本發(fā)明再有一個目的在于提供一種可與軌道車輛上的手閘組件相接合的設(shè)備，它能顯著地將操作人員由于沒有施加足夠的力矩而未完全卡緊軌道車輛而造成嚴(yán)重?fù)p壞和/或可能傷害鐵路人員、或者另一方面、施加過多的力矩而可能損壞手閘制動傳動裝置的可能性降至最小。
本發(fā)明還有一個目的在于提供一種用于軌道車輛的自動動作手閘，它可由諸如電動馬達(dá)、氣動馬達(dá)或液壓馬達(dá)之類的馬達(dá)供以動力。
除了上述本發(fā)明的若干目的和優(yōu)點(diǎn)之外，對于有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的那些熟練技術(shù)人員而言，從以下更為詳細(xì)的描述、尤其是結(jié)合附圖和所附的權(quán)利要書進(jìn)行的詳細(xì)說明中，將會對本發(fā)明的各種其它的目的和優(yōu)點(diǎn)更加一目了然。


圖1是包含有本發(fā)明自動動作手閘的目前較佳實(shí)施例的一部分的手閘組件的前視圖；圖2是圖1所示手閘組件的側(cè)視圖；圖3是圖1和2所示的手閘組件的前蓋被卸離后的前視圖；圖4是圖1-3所示的手閘組件的俯視圖；圖5是圖1-4所示的手閘組件的立體圖；圖6是包含有用于和圖1-5所示的手閘組件一起使用的致動裝置的、目前較佳運(yùn)行機(jī)構(gòu)的示意圖；圖7是包含有用于和圖1-5所示的手閘組件一起使用的致動裝置的運(yùn)行機(jī)構(gòu)的另一種實(shí)施例的示意圖；圖8是包含有用于和圖1-5所示的手閘組件一起使用的致動裝置的運(yùn)行機(jī)構(gòu)的又一種實(shí)施例的示意圖；圖9是可操作地與齒條組件相連接的運(yùn)行機(jī)構(gòu)氣缸部分的一種目前較佳實(shí)施例的局部側(cè)剖圖，該齒條組件與用于和圖1-5所示的手閘組件一起使用的運(yùn)行機(jī)構(gòu)的齒輪部分相嚙合；圖10是包含有本發(fā)明自動動作手閘的另一種實(shí)施例的手閘組件的前視圖；圖11是圖10所示手閘組件的俯視圖；以及圖12是本發(fā)明各種實(shí)施例的滑動離合器機(jī)構(gòu)的分解圖。
在更詳細(xì)地描述本發(fā)明的各種實(shí)施例之前，為清楚和理解本發(fā)明起見，要注意的是，在所有的附圖中，具有相同功能的相同部分由相同的標(biāo)號來表示。
尤其，現(xiàn)在請參閱圖1-6。圖中示出了一種總的由標(biāo)號10所表示的設(shè)備，它與總的由標(biāo)號20所表示的手閘組件相接合，用于使固定在帶有此類手閘組件20的軌道車輛(未圖示)上的至少一個制動裝置(未圖示)自動起作用。
該設(shè)備10包含有總的由標(biāo)號30所表示的運(yùn)行裝置。該運(yùn)行裝置30的至少一個部分是齒輪12，它與總的由標(biāo)號40所表示的、且置于手閘組件20的外殼16之中的手閘齒輪組件的至少一個齒輪14相嚙合，用于沿著使至少一個制動裝置起作用的方向來運(yùn)行齒輪組件40。
設(shè)備10還包含有總的由標(biāo)號50所表示的流體壓力源，它與運(yùn)行裝置30相連接，用于周期性地向該運(yùn)行裝置30施加至少足以使至少一個制動裝置起作用的預(yù)定壓力。目前較佳流體壓力是氣壓。
設(shè)備10最終的必要元件是總的由標(biāo)號60所表示的一個裝置，它與流體壓力源、較佳地為蓄氣筒18相連接，用于起動向運(yùn)行裝置30施加預(yù)定壓力的運(yùn)作，從而通過手閘組件20來使至少一個制動裝置自動起作用。
根據(jù)本發(fā)明一目前較佳實(shí)施例，設(shè)備10還包含有總的由標(biāo)號70所表示的定時(shí)裝置。該定時(shí)裝置70連接在運(yùn)行裝置30與流體壓力源50的中間，用于控制周期性地施加至運(yùn)行裝置30的預(yù)定壓力。定時(shí)裝置70較佳地包含有閘門21和蓄氣筒22。
在該目前較佳實(shí)施例中，設(shè)備10還包含有總的由標(biāo)號80所表示的過載保護(hù)裝置。該過載保護(hù)裝置80具有與流體壓力源50相連接的第一部分24和與運(yùn)行裝置30相連接的第二部分26，用于防止至少一個制動裝置上經(jīng)受過載。
如圖7所示，運(yùn)行裝置30包含有至少一個用于將流體壓力源50與該運(yùn)行裝置30相連接的閥裝置28。然而，從圖6和8中可以清楚地看到，運(yùn)行裝置30還可包含有多個此類用于將流體壓力源50與該運(yùn)行裝置30相連接的閥裝置。下文中將詳細(xì)介紹用于這些實(shí)施例的閥裝置。
在本發(fā)明各個目前較佳實(shí)施例中，過載保護(hù)裝置80與流體壓力源50相連接的第一部分24用作為一種用于從多個閥裝置和該至少一個閥裝置28中排放流體壓力的裝置。
另外，在這些實(shí)施例中，運(yùn)行裝置30包含有與流體壓力源50相連接的活塞件32。該活塞件32受流體壓力作用而沿第一方向移動，并借助彈簧34沿相反的第二方向移動。
較佳地，設(shè)備10還包含有總的由標(biāo)號90所表示的閥移位裝置。該閥移位裝置90的第一部分36與活塞件32相連接，該閥移位裝置90的第二部分38與多個閥裝置的閥52相連接。
用于起動向運(yùn)行裝置30施加預(yù)定壓力的運(yùn)作的、目前較佳裝置60是按鈕44和被傳送至裝置30、用于起動施加預(yù)定壓力的運(yùn)行的信號中的一個。被傳送至裝置30、用于起動施加預(yù)定壓力的運(yùn)作的信號例如由電磁閥46來接收。用于起動向運(yùn)行裝置30施加預(yù)定壓力的運(yùn)作的最佳裝置60是按鈕44。
應(yīng)當(dāng)意識到的是，當(dāng)用于起動向運(yùn)行裝置30施加預(yù)定壓力的運(yùn)作的裝置60是被傳送至運(yùn)行裝置30的信號時(shí)，它可為無線電頻率信號、或者較佳地、電信號。
在圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，過載保護(hù)裝置80較佳地包含有調(diào)壓裝置48。設(shè)備10還可包含有總的由標(biāo)號130所表示的滑動離合器，該滑動離合器與運(yùn)行裝置30相連接，以便為運(yùn)行裝置30提供該過載保護(hù)裝置80。
根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例，與手閘組件20相接合設(shè)備10包含有運(yùn)行裝置30。該運(yùn)行裝置30的至少一個齒輪12與置于手閘組件20的外殼16之中的齒輪組件40的至少一個齒輪14相嚙合，用于沿著使至少一個制動裝置(未圖示)起作用的方向來運(yùn)行齒輪組件40。
設(shè)備10還包含有與運(yùn)行裝置30相連接、用于周期性地向該運(yùn)行裝置30施加至少足以使制動裝置起作用的預(yù)定壓力的流體壓力源50。目前較佳流體壓力是氣壓。
設(shè)備10的另一個元件是裝置60，它與流體壓力源相連接，用于起動向運(yùn)行裝置30施加預(yù)定壓力的運(yùn)作，從而通過手閘組件20來使至少一個制動裝置自動起作用。
設(shè)備10還包含有定時(shí)裝置70，該定時(shí)裝置連接在運(yùn)行裝置30與流體壓力源50的中間，用于控制周期性地施加至運(yùn)行裝置30的預(yù)定壓力。該定時(shí)裝置70包含有閘門21和蓄氣筒22。
在該最佳實(shí)施例中，設(shè)備10的最終元件包含有過載保護(hù)裝置80。該過載保護(hù)裝置80較佳地具有與流體壓力源50相連接的第一部分24和與運(yùn)行裝置30相連接的第二部分26，用于防止至少一個制動裝置上經(jīng)受過載。
尤其，現(xiàn)在請參閱圖10和11。圖中示出了一種總的由標(biāo)號100所表示的設(shè)備，它與手閘組件20相接合，用于使在帶有此類手閘組件20的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用。該設(shè)備100包含有總的由標(biāo)號110所表示的馬達(dá)裝置，該馬達(dá)裝置具有其上裝有齒輪件104的轉(zhuǎn)軸102。該齒輪件104與置于手閘組件20的外殼16之中的齒輪組件40的至少一個齒輪14相嚙合，用于沿著使制動裝置起作用的方向來運(yùn)行齒輪組件40。設(shè)備100還包含有總的由標(biāo)號120所表示的裝置，該裝置與馬達(dá)110相連，以便發(fā)動該馬達(dá)，從而通過手閘組件20來使制動裝置自動起作用。用于發(fā)動馬達(dá)110的裝置120可為例如電源線106。
從上述敘述中可以看到，本發(fā)明的設(shè)備10提供了一種即使在電信號丟失的情況下，仍然能夠使手閘自動起作用的裝置。在這種情況下，手閘可由按鈕來作用，而不采用電子制動。電子制動具有所有的制動均可從帶有適當(dāng)控制裝置的機(jī)車來使之起作用的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，倘若你丟失了電子系統(tǒng)，按鈕仍可起動手閘。這樣你就具有了一套并聯(lián)系統(tǒng)，即按鈕和電子系統(tǒng)。在本發(fā)明中，你可利用這套并聯(lián)系統(tǒng)而不會出任何問題。另外，在具備電子系統(tǒng)的情況下，可通過改變所編程序來有選擇地使其中某些手閘起作用。例如，倘若需要的話，你可沿著列車每十節(jié)車廂設(shè)置一個手閘。大體上，本發(fā)明提供了一種可被設(shè)計(jì)成三種不同模式的系統(tǒng)。其中一種是氣動模式，另一種是電子模式，還有一種是氣動和電子的組合模式。
在上述本發(fā)明的實(shí)施例中，希望蓄氣筒18的容量通常處于大約400立方英寸到1,400立方英寸的范圍之中。較佳地，該蓄氣筒18的容量在大約400立方英寸與700立方英寸之間。由于使閥52開始工作較為容易，而且凸輪系統(tǒng)54會提高系統(tǒng)效率，因而在蓄氣筒18中將不需要這么多的空氣，因此還可采用一種小型蓄氣筒18。換句話說，假定采用的是90psi系統(tǒng)，并且我們施加的能量總量假定氣缸在每一次沖程中都能達(dá)到滿壓，則700立方英寸可能是最嚴(yán)重的情況。顯然，當(dāng)你開始纏繞鏈條(未圖示)時(shí)，由于容易纏緊，因而你無須在氣缸上施加滿壓。因此，凸輪54會使其在未達(dá)到滿壓的情況下往復(fù)運(yùn)動并返回，因而無需很大的氣壓。
例如，假定我們已得到一充好氣的蓄氣筒18，并且一切就緒，氣缸活塞32籍由其彈簧34完全返回。因此，在活塞32的后面沒有氣壓，而要作的所有事情即是按動安裝在閥件56上的按鈕44，從而開始整個過程?？諝饪蛇M(jìn)入蓄氣筒58。蓄氣筒58可以是回路中的實(shí)際蓄氣筒，或者不是。例如，它可為管道容積。在任何情況下，空氣都能從蓄氣筒18流入到蓄氣筒58內(nèi)，然后，使兩個導(dǎo)向控制閥62和64動作。使閥62移至接通位置，而使閥64移至通風(fēng)位置。從700立方英寸的蓄氣筒18經(jīng)閥64通向定時(shí)蓄氣筒22有一個直接連接66。這樣，定時(shí)蓄氣筒22在開始之前先充氣。存在著兩個移位的動力控制閥68和72。閥72在開始時(shí)處于關(guān)閉位置，而閥68則處于接通位置。
只是出于說明的目的，在這些閥將會根據(jù)閥上的彈簧載荷和定時(shí)蓄氣筒22的壓力而失去作用時(shí)，才設(shè)置壓力極限。
顯然，系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成當(dāng)按動按鈕44、以便纏緊制動時(shí)，可使活塞32往復(fù)運(yùn)動。在一段時(shí)間之后，就要活塞32完全返回。由于它不得不完全脫離，因此安裝在活塞32上的齒條74也不得不與齒輪37完全脫離，以便精確地執(zhí)行手閘的所有手動功能。最終的操作要求活塞32完全返回到其初始位置上，以使齒條74與齒輪37完全脫離。這是通過定時(shí)裝置70來實(shí)現(xiàn)的。例如，假定有一條18英寸長的鏈條，則活塞32在一定時(shí)間內(nèi)就需要多次沖程。當(dāng)那個時(shí)間、假定大約45秒到1分鐘的時(shí)間到達(dá)時(shí)，活塞32將達(dá)到?jīng)_程。該活塞32將往復(fù)運(yùn)動大約26次，以便充分動作一種標(biāo)準(zhǔn)的9300型手閘。然而，倘若是4493型手閘、或者纏緊(takeup)40英寸，則需要若干額外的沖程、或者更長的氣缸、或更長的齒條，還需要更多的空氣。
在蓄氣筒18和22已充氣、活塞32處于開始位置、并且采用具有90psi的系統(tǒng)和700立方英寸的蓄氣筒22的情況下，當(dāng)按動按鈕44時(shí)，建立了與閥件56之間的連接。這樣就能向蓄氣筒58充氣，并接著使閥62和64移位。閥64將定時(shí)蓄氣筒22與通風(fēng)閘門21相連接。
在按動了按鈕44的情況下，閥56將700立方英寸的蓄氣筒18與蓄氣筒58相連接，以使閥62和64移位。現(xiàn)在閥64開始減小壓力。閥件62將700立方英寸的蓄氣筒18連接至閥件52。閥件52鉤接在來回轉(zhuǎn)動的凸輪54上。當(dāng)活塞32處于原始位置時(shí)，它將如圖6所示那樣連接，這意味著它通過了閥68。由于在定時(shí)蓄氣筒22中存在著壓力，因此閥68也將移至右手側(cè)，并連接在活塞32的后面?，F(xiàn)在，從蓄氣筒18通過閥62、閥52和閥68至活塞32的背側(cè)有一條完整的路徑。在空氣流過活塞32的背側(cè)的情況下，活塞32此刻正將齒條74向下驅(qū)動到主傳動齒輪37中，并使手閘20纏緊。一旦活塞32到達(dá)其沖程底部，它將會觸及(pick up)凸輪54上的銷釘(pin)，并且閥移位機(jī)構(gòu)將會使閥52往復(fù)運(yùn)動。這將使閥52移動到不同的位置上。繼而，閥件52將排放氣缸中的空氣，并且彈簧34會將空氣壓回到氣缸外部或大氣中。當(dāng)它幾乎到達(dá)其沖程的頂部時(shí)，凸輪54將會再次觸及，并使閥52沿其它方向移位，這將會使空氣重新進(jìn)入到氣缸內(nèi)。設(shè)備10將繼續(xù)該循環(huán)，直到其獲得完全纏緊的手閘20為止。氣缸內(nèi)需要不同大小的氣壓，以便以不同纏緊級別的鏈條來施加制動。在作用過程起始階段，相對較容易，延伸活塞32所需的壓力也相當(dāng)?shù)??；钊?2將會延伸，直到其撞到凸輪為止，然后該活塞32將會回縮。由于鏈條將變得越來越緊，因而后面的沖程將需要越來越多的壓力。在最后一次沖程中，系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成在700立方英寸的蓄氣筒中從初始狀態(tài)90psi開始而不將小于40psi。這將確保在我們的氣缸大小尺寸的情況下，與齒輪的得益相比，40psi將給予齒條足夠的輸入力。圖中示出了一對相連的齒輪。由主傳動大齒輪和傳動小齒輪所獲得的齒輪優(yōu)點(diǎn)將提供4.5∶1的機(jī)械得益，以使鏈條移動。因此，只要存在40psi，就能在鏈條上施加滿負(fù)荷。
還希望增設(shè)指示器(未圖示)，用于顯示所設(shè)置的制動有多緊。這可以是一個可用作為反饋器的傳感器。設(shè)備10上的傳感器可用作為供向電子系統(tǒng)(未圖示)的反饋器，以便當(dāng)制動處于3/4到滿負(fù)荷之間時(shí)、或者被完全釋放時(shí)，機(jī)車控制器可予以報(bào)知。較佳地，在這些閥和導(dǎo)向控制閥68和72上設(shè)置彈簧，這樣，無論氣缸根據(jù)彈簧載荷和閥而身處何處，它都能完全回到原始位置。閥68、72、64和62連接在一起，并最后有一由彈簧載荷，以使氣缸回到原始位置。這最初發(fā)生于當(dāng)閥68上的彈簧最強(qiáng)的時(shí)候，因此隨著定時(shí)蓄氣筒耗盡，閥68將首先翻轉(zhuǎn)(flipover)到通風(fēng)位置。假定蓄氣筒18中的壓力從大約90psi到20psi。在20psi時(shí)，閥68將空氣排放到氣缸外部，這將使活塞32一直回縮到其原始位置。這就是我們想把它留在的位置，它已做到了。下一個最高的彈簧載荷是在閥72中，它可降至大約18psi，從而使得閥72翻轉(zhuǎn)。彈簧將會克服施加在導(dǎo)向側(cè)上的氣壓，而閥72將切斷驅(qū)動閥64和閥62的回路。
由于蓄氣筒58通過閥72排放，因此下一個最高彈簧載荷在閥62中。該載荷在蓄氣筒58中可為16psi，由于發(fā)生了排放，因此它通過(go through)了16psi，并且閥62將使蓄氣筒18與其余的回路相隔離。從閥52和閥68過來，閥64為最低彈簧載荷，因此，它將移回到連接模式，以便開始給定時(shí)蓄氣筒22充氣。這樣就基本完成了從最初的充氣開始的整個運(yùn)行過程。
必須考慮的另一種情況是氣動回路被完全排空、且它必須從起始端開始的情況。圖6中所示的緊急蓄氣筒76被完全排空、且自手閘的回路被完全排空，并且系統(tǒng)必須完全從零開始并通過回路。另一方面，由于手閘20起作用之后，該氣缸內(nèi)通常還留有40psi，因此也可從中間充氣開始。假設(shè)一種氣密系統(tǒng)，下一次對該系統(tǒng)進(jìn)行充氣，只須將700立方英寸的蓄氣筒18從40psi充到90psi或者中間的某個值上。一旦一切敵后已充至90psi，該系統(tǒng)是平衡的，且一切就緒以供運(yùn)作。
雖然已根據(jù)專利條例詳細(xì)羅列了用于實(shí)施本發(fā)明的目前較佳實(shí)施例和各種其它的實(shí)施例，但本發(fā)明所屬的手閘領(lǐng)域中的那些熟練技術(shù)人員將會意識到的是，在不脫離所附權(quán)利要求書的精神實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，還可有實(shí)施本發(fā)明的各種其它方式。
因此，為了推進(jìn)科學(xué)和實(shí)用技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)專利證書，在專利條例規(guī)定的期間內(nèi)我們自己獲得了獨(dú)占由下列權(quán)利要求所包含的所有主題的權(quán)利。
權(quán)利要求
1．一種可與手閘組件相接合、用于使固定在帶有該手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)運(yùn)行裝置，它的至少一個部分與置于所述手閘組件的外殼之中的齒輪組件的至少一個齒輪相嚙合，用于沿著使所述至少一個制動裝置起作用的方向來運(yùn)行所述齒輪組件；(b)流體壓力源，它與所述運(yùn)行裝置相連接，用于周期性地向所述運(yùn)行裝置施加至少足以使所述至少一個制動裝置起作用的預(yù)定壓力；以及(c)與所述流體壓力源相連接的裝置，它用于起動向所述運(yùn)行裝置施加所述預(yù)定壓力的運(yùn)作，從而通過所述手閘組件來使所述至少一個制動裝置自動起作用。
2．如權(quán)利要求1所述的用于使帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包含有定時(shí)裝置，它連接在所述運(yùn)行裝置與所述流體壓力源的中間，用于控制周期性地施加至所述運(yùn)行裝置的所述預(yù)定壓力。
3．如權(quán)利要求1所述的用于使帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包含有過載保護(hù)裝置，它與所述流體壓力源和所述運(yùn)行裝置中的一個相連接，用于防止所述至少一個制動裝置上經(jīng)受過載。
4．如權(quán)利要求1所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)行裝置包含有用于將所述流體壓力源與所述運(yùn)行裝置相連接的至少一個閥裝置。
5．如權(quán)利要求4所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)行裝置包含有用于將所述流體壓力源與所述運(yùn)行裝置相連接的多個閥裝置。
6．如權(quán)利要求4所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包含有用于從所述至少一個閥裝置中排放所述流體壓力的裝置。
7．如權(quán)利要求5所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包含有用于從所述多個閥裝置中排放所述流體壓力的裝置。
8．如權(quán)利要求7所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)行裝置包含有與所述流體壓力源相連接的活塞件。
9．如權(quán)利要求8所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包含有閥移位裝置，所述閥移位裝置的第一部分與所述活塞件相連接，而所述閥移位裝置的第二部分則與所述多個閥裝置中的至少一個相連接。
10．如權(quán)利要求2所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述流體壓力源是氣壓。
11．如權(quán)利要求10所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述定時(shí)裝置包含有閘門和蓄氣筒。
12．如權(quán)利要求1所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，用于將所述預(yù)定壓力施加到所述運(yùn)行裝置的所述起動裝置是按鈕和被傳送至所述裝置的、用于起動施加所述預(yù)定壓力的運(yùn)作的信號中的一個。
13．如權(quán)利要求1所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，用于將所述預(yù)定壓力施加到所述運(yùn)行裝置的所述起動裝置是按鈕。
14．如權(quán)利要求1所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，用于將所述預(yù)定壓力施加到所述運(yùn)行裝置的所述起動裝置是由無線電頻率信號和電信號中的一個傳送至所述裝置的、用于起動施加所述預(yù)定壓力的運(yùn)作的信號。
15．如權(quán)利要求14所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，用于將所述預(yù)定壓力施加到所述運(yùn)行裝置的所述起動信號是所述電信號。
16．如權(quán)利要求3所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述過載保護(hù)裝置包含有調(diào)壓裝置。
17．如權(quán)利要求1所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包含有與所述運(yùn)行裝置相連接、以便為所述運(yùn)行裝置提供過載保護(hù)裝置的滑動離合器。
18．一種可與手閘組件相接合、用于使固定在帶有該手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)運(yùn)行裝置，它的至少一個部分與置于所述手閘組件的外殼之中的齒輪組件的至少一個齒輪相嚙合，用于沿著使所述至少一個制動裝置起作用的方向來運(yùn)行所述齒輪組件；(b)流體壓力源，它與所述運(yùn)行裝置相連接，用于周期性地向所述運(yùn)行裝置施加至少足以使所述至少一個制動裝置起作用的預(yù)定壓力；(c)與所述流體壓力源相連接的裝置，它用于起動向所述運(yùn)行裝置施加所述預(yù)定壓力的運(yùn)作，從而通過所述手閘組件來使所述至少一個制動裝置自動起作用；(d)定時(shí)裝置，它連接在所述運(yùn)行裝置與所述流體壓力源的中間，用于控制周期性地施加至所述運(yùn)行裝置的所述預(yù)定壓力；以及(e)過載保護(hù)裝置，它與所述流體壓力源和所述運(yùn)行裝置中的一個相連接，用于防止所述至少一個制動裝置上經(jīng)受過載。
19．如權(quán)利要求18所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)行裝置包含有(a)用于將所述流體壓力源與所述運(yùn)行裝置相連接的至少一個閥裝置；(b)用于從所述至少一個閥裝置排放所述流體壓力的裝置；以及(c)與所述流體壓力源相連接的活塞件。
20．如權(quán)利要求19所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)行裝置包含有用于將所述流體壓力源與所述運(yùn)行裝置相連接的多個閥裝置。
21．如權(quán)利要求20所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)行裝置包含有用于將所述流體壓力源與所述運(yùn)行裝置相連接的多個閥裝置。
22．如權(quán)利要求21所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包含有閥移位裝置，所述閥移位裝置的第一部分與所述活塞件相連接，而所述閥移位裝置的第二部分則與所述多個閥裝置中的至少一個相連接。
23．如權(quán)利要求18所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述流體壓力源是氣壓。
24．如權(quán)利要求23所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述定時(shí)裝置包含有閘門和蓄氣筒。
25．如權(quán)利要求18所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，用于將所述預(yù)定壓力施加到所述運(yùn)行裝置的所述起動裝置是按鈕。
26．如權(quán)利要求18所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，用于將所述預(yù)定壓力施加到所述運(yùn)行裝置的所述起動裝置是由無線電頻率信號和電信號中的一個傳送至所述裝置的、用于起動施加所述預(yù)定壓力的運(yùn)作的信號。
27．如權(quán)利要求26所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，用于將所述預(yù)定壓力施加到所述運(yùn)行裝置的所述起動信號是所述電信號。
28．如權(quán)利要求18所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述過載保護(hù)裝置包含有調(diào)壓裝置。
29．如權(quán)利要求18所述的用于使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包含有與所述運(yùn)行裝置相連接、以便為所述運(yùn)行裝置提供過載保護(hù)裝置的滑動離合器。
30．一種可與手閘組件相接合、用于使固定在帶有該手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)具有其上裝有齒輪件的轉(zhuǎn)軸的馬達(dá)裝置，所述齒輪件與置于所述手閘組件的外殼之中的齒輪組件的至少一個齒輪相嚙合，用于沿著使所述至少一個制動裝置起作用的方向來運(yùn)行所述齒輪組件；以及(b)與所述馬達(dá)相連接的裝置，它用于發(fā)動所述馬達(dá)，從而通過所述手閘組件來使所述至少一個制動裝置自動起作用。
全文摘要
與手閘組件相接合、以使固定在帶有手閘組件的軌道車輛上的至少一個制動裝置自動起作用的設(shè)備,包括:其至少一部分與手閘組件外殼內(nèi)的齒輪組件的至少一個齒輪嚙合、用于沿使制動裝置起作用的方向來運(yùn)行齒輪組件的運(yùn)行機(jī)構(gòu);與運(yùn)行機(jī)構(gòu)相連接、用于周期性地向運(yùn)行裝置施加預(yù)定壓力、以使制動裝置起作用的流體壓力源;與流體壓力源相連接、用于起動向運(yùn)行機(jī)構(gòu)施加預(yù)定壓力的運(yùn)作、從而通過手閘組件來使制動裝置自動起作用的致動裝置。
文檔編號B61H13/04GK1312197SQ0110471
公開日2001年9月12日 申請日期2001年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月18日
發(fā)明者M·E·林, S·L·納特斯切克 申請人:西屋氣剎車技術(shù)股份有限公司