專利名稱：基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道車輛技術(shù)，尤其是軌道車輛制動(dòng)控制技術(shù)，具體地說是 一種基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥。
背景技術(shù)：
眾所周知，防滑放風(fēng)閥用于軌道車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)的車輪防滑控制，是 防滑控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。列車制動(dòng)且存在滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，防滑控制系統(tǒng)根據(jù) 其速度傳感器檢測(cè)到的車輪轉(zhuǎn)速變化和控制要求，切斷制動(dòng)缸的進(jìn)風(fēng)氣路， 打開制動(dòng)缸通往大氣的氣路，控制防滑放風(fēng)閥放風(fēng)，即降低制動(dòng)缸內(nèi)的壓力
(制動(dòng)力)，防止車輪抱死;若制動(dòng)缸內(nèi)的壓力下降幅度過大且車輪轉(zhuǎn)速上升， 則切斷制動(dòng)缸通往大氣的氣路，打開制動(dòng)缸的進(jìn)風(fēng)氣路，控制防滑放風(fēng)閥充 風(fēng)，即增加制動(dòng)缸內(nèi)的壓力(制動(dòng)力)，使車輪具有最佳的制動(dòng)力。當(dāng)制動(dòng)缸 壓力經(jīng)過充、放風(fēng)達(dá)到最佳制動(dòng)力時(shí)，控制系統(tǒng)切斷防滑放風(fēng)閥的充、放風(fēng) 氣路保持制動(dòng)缸內(nèi)的最佳制動(dòng)力，直到平衡被打破。
現(xiàn)用的防滑放風(fēng)閥釆用兩個(gè)電磁先導(dǎo)閥進(jìn)行防滑放風(fēng)閥充風(fēng)、放風(fēng)和保 壓控制。電控制信號(hào)在電磁線圈和閥芯間產(chǎn)生的電磁力克服閥芯上的彈簧力 推動(dòng)閥芯位移，實(shí)現(xiàn)氣路的切換，具有價(jià)格低廉，操作使用方便等優(yōu)點(diǎn)；但 也有體積較大、功耗大、響應(yīng)速度不夠快、存在發(fā)熱及有電磁干擾等缺點(diǎn)。 而且電磁閥的驅(qū)動(dòng)電壓高(DC24 110V)，電流較大，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的先導(dǎo)閥 芯易磨損或卡死，使用壽命短，故障率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的電磁式防滑放風(fēng)閥存在的體積大，響應(yīng)速度 慢，壽命短，故障率高的問題，設(shè)計(jì)一種體積小、響應(yīng)速度快，壽命長(zhǎng)，故 障率低的基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥。
本發(fā)明的技術(shù)方案是.-一種基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥，包括閥體1，其特征所
述的閥體1中設(shè)有第一氣腔2和第二氣腔3，第一氣腔2中安裝有相配的第 一閥片4將第一氣腔(2)分為上、下腔，第二氣腔3中安裝有相配的第二閥 片5也將第二氣腔(3)分為上、下腔，在閥體1上設(shè)有與第一氣腔2下腔相 通的連接壓力氣源的進(jìn)風(fēng)通道6和與第二氣腔3下腔相通的連接大氣的大氣 通道7以及分別連接第一氣腔2下腔和第二氣腔3下腔的與制動(dòng)氣缸相連的 制動(dòng)氣通道8，第二閥片5上安裝有使其與大氣通道7相抵的彈簧9;所述的 進(jìn)風(fēng)通道6通過閥體1上的進(jìn)氣通道或外接管道分別與第一壓電先導(dǎo)閥10 及第二壓電先導(dǎo)閥ll對(duì)應(yīng)的第一進(jìn)氣口 12及第二進(jìn)氣口 13相通，第一壓電 先導(dǎo)閥IO的輸出氣口 14與第一氣腔2上腔相通，第二壓電先導(dǎo)閥11的輸出 氣口 15則與第二氣腔3上腔相通，第一壓電先導(dǎo)閥10及第二壓電先導(dǎo)閥11 的排氣口直接與大氣相通或與大氣通道7相通。
在所述的進(jìn)風(fēng)通道6中安裝有進(jìn)氣節(jié)流器16,在連接進(jìn)氣通道6與第一 壓電先導(dǎo)閥IO及第二壓電先導(dǎo)閥11的進(jìn)氣通道或外接管道上安裝有過濾器 17。
在所述的制動(dòng)氣通道8中安裝有制動(dòng)節(jié)流器18。
所述的第一壓電先導(dǎo)閥IO及第二壓電先導(dǎo)閥11均為常開型先導(dǎo)閥或均 為常閉型先導(dǎo)閥，或一個(gè)為常開型先導(dǎo)閥，另一個(gè)為常閉型先導(dǎo)閥。 本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明首先把壓電材料的電一機(jī)械轉(zhuǎn)換特性引入到防滑放風(fēng)閥中，利用 壓電材料在電場(chǎng)作用下的變形進(jìn)行放風(fēng)閥先導(dǎo)控制，用兩個(gè)壓電先導(dǎo)閥進(jìn)行 防滑放風(fēng)閥充風(fēng)、放風(fēng)和保壓控制。相對(duì)于傳統(tǒng)的防滑放風(fēng)閥閥，具有功耗 低、響應(yīng)快、沒有電磁干擾、可靠性高、壽命長(zhǎng)、體積小及不會(huì)發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn)， 并且驅(qū)動(dòng)電壓低、功耗小。
本發(fā)明的響應(yīng)時(shí)間可從電磁式的0.1 0.2秒下降到0.02秒以下，使 用壽命可由原先的約107 108次工作循環(huán)提高到109次工作循環(huán)以上。
本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和控制方便的優(yōu)點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明的壓電先導(dǎo)閥(常開型)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的防滑放風(fēng)閥處于充風(fēng)位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明的防滑放風(fēng)閥處于緩解位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明的防滑放風(fēng)閥處于放風(fēng)位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明的防滑放風(fēng)閥處于保壓位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 如圖1、 2所示。
一種基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥，包括閥體1和第一壓電 先導(dǎo)閥10 (常閉型，可采用市售的壓電型先導(dǎo)閥)及第二壓電先導(dǎo)閥11 (常 開型,可采用市售的壓電型先導(dǎo)閥)(如圖1所示)。第一壓電先導(dǎo)閥10及第 二壓電先導(dǎo)閥11可全部采用常開型結(jié)構(gòu)，也可全部采用常閉型結(jié)構(gòu)，還可一 個(gè)為常開型，另一個(gè)為常閉型結(jié)構(gòu)，它們的類型不同，相應(yīng)的控制電路也有 不同，通過控制電路可實(shí)現(xiàn)相同的目的。第一壓電先導(dǎo)閥IO及第二壓電先導(dǎo) 閥11可固定安裝在閥體1上并與閥體1上對(duì)應(yīng)的氣道相對(duì)接，也可安裝車輛 的在其它位置并通過連接管道與閥體1上對(duì)應(yīng)的氣道相連。閥體1中設(shè)有第 一氣腔2和第二氣腔3，第一氣腔2中安裝有相配的第一閥片4將第一氣腔2 分為上、下腔，第二氣腔3中安裝有相配的第二閥片5將第二氣腔3分為上、 下腔，在閥體1上設(shè)有與第一氣腔2下腔相通的連接高壓氣源的進(jìn)風(fēng)通道6 和與第二氣腔3下腔相通的連接大氣的大氣通道7以及分別連接第一氣腔2 下腔和第二氣腔3下腔的與制動(dòng)氣缸相連的制動(dòng)氣通道8，第二閥片5上安 裝有使其與大氣通道7相抵的彈簧9;所述的進(jìn)風(fēng)通道6通過閥體1上的進(jìn) 氣通道或外接管道分別與第一壓電先導(dǎo)閥IO及第二壓電先導(dǎo)閥11對(duì)應(yīng)的第 一進(jìn)氣口 12及第二進(jìn)氣口 13相通，第一壓電先導(dǎo)閥IO的輸出氣口 14與第 —?dú)馇?上腔相通，第二壓電先導(dǎo)閥11的輸出氣口 15則與第二氣腔3上腔 相通，第一壓電先導(dǎo)閥IO及第二壓電先導(dǎo)閥11的排氣口直接與大氣相通或 與大氣通道7相通。如圖2所示。具體實(shí)施時(shí)，在所述的進(jìn)風(fēng)通道6中還可 安裝進(jìn)氣節(jié)流器16，并在所述的制動(dòng)氣通道8中安裝制動(dòng)節(jié)流器18，在連接進(jìn)氣通道6與第一壓電先導(dǎo)閥IO及第二壓電先導(dǎo)閥11的進(jìn)氣通道或外接管 道上安裝有過濾器17。
下面以一個(gè)常開、 一個(gè)常閉型壓電先導(dǎo)閥為例對(duì)本發(fā)明的工作過程作一
詳細(xì)的說明
如圖2所示，壓電先導(dǎo)閥10為常閉型，壓電先導(dǎo)閥ll為常開型，壓電 先導(dǎo)閥10、壓電先導(dǎo)閥11分別控制放風(fēng)閥閥片4、 5上部氣室與進(jìn)氣和大氣 的通路，改變閥片4、 5上部氣室的壓力使閥片4、 5變形或位移，進(jìn)而控制 閥片4、 5下閥口切斷(或接通)進(jìn)風(fēng)口到制動(dòng)缸、制動(dòng)缸到大氣的通路，實(shí) 現(xiàn)防滑控制。
一、 充風(fēng)、緩解位工作原理
當(dāng)壓電先導(dǎo)閥10、 11為失電狀態(tài)時(shí)，防滑放風(fēng)閥在充風(fēng)、緩解位，如圖 2所示。列車制動(dòng)時(shí)，進(jìn)風(fēng)通道6的壓力空氣一路經(jīng)過濾器17到10、 11先 導(dǎo)閥進(jìn)氣口 12、 13，因先導(dǎo)閥10為常閉，閥片4上部氣室通大氣，進(jìn)風(fēng)口 的壓力空氣頂開閥片4通過下部氣室進(jìn)入制動(dòng)缸；先導(dǎo)閥ll為常開，閥片5 上部氣室充壓將閥片下閥口壓緊在閥體上，關(guān)閉制動(dòng)缸到大氣的通路，使壓 力空氣正常進(jìn)入制動(dòng)缸。
當(dāng)列車緩解時(shí)，如圖3。進(jìn)風(fēng)通道6通大氣，制動(dòng)通道8和閥片5上部 氣室壓力空氣經(jīng)進(jìn)氣氣路從進(jìn)風(fēng)通道6返回。當(dāng)閥片5上部氣室壓力降低到 一定值時(shí)，閥片5的壓緊能力下降，制動(dòng)缸內(nèi)的壓力空氣頂起閥片5， 一部 分剩余氣體通過閥片5排入大氣。
二、 放風(fēng)位工作原理
圖4為防滑閥放風(fēng)位工作狀態(tài)。當(dāng)充風(fēng)位控制的制動(dòng)軸減速度過大，存 在抱死趨勢(shì)時(shí)，控制電路使壓電先導(dǎo)閥10、 11得電，先導(dǎo)閥IO進(jìn)氣口打開， 排氣口關(guān)閉，閥片4上部氣室充壓并壓緊閥片4下部閥口，切斷進(jìn)風(fēng)口與制 動(dòng)缸通路，使壓力氣體不再進(jìn)入制動(dòng)缸。同時(shí)，先導(dǎo)閥ll進(jìn)氣口關(guān)閉，排氣 口打開，閥片5上部氣室通大氣，制動(dòng)缸內(nèi)的壓力氣體頂起閥片5下部閥口， 打開制動(dòng)缸與大氣通路，將制動(dòng)缸內(nèi)的壓力氣體排入大氣，降低制動(dòng)缸內(nèi)的 壓力，防止制動(dòng)軸抱死。三、保壓位與再充風(fēng)工作原理
圖5為保壓位工作狀態(tài)。當(dāng)放風(fēng)位控制的制動(dòng)軸抱死趨勢(shì)解除后，控制電路使壓電先導(dǎo)閥11失電，先導(dǎo)閥ll進(jìn)氣口打開，排氣口關(guān)閉，閥片5上部氣室充壓并壓緊閥片5下部閥口，切斷制動(dòng)缸與大氣通路，保持制動(dòng)缸內(nèi)的壓力狀態(tài)，維持最佳制動(dòng)力。
當(dāng)放風(fēng)位控制的制動(dòng)軸轉(zhuǎn)速經(jīng)放風(fēng)、保壓后重新上升，則控制電路使先導(dǎo)閥10得電，進(jìn)氣口關(guān)閉，排氣口打開，閥片4上部氣室壓力空氣排入大氣，進(jìn)氣口的壓力空氣頂開閥片4下部閥口進(jìn)入制動(dòng)缸，使制動(dòng)內(nèi)的壓力上升，確保并維持制動(dòng)軸上的最佳制動(dòng)力。
應(yīng)該指出，上述結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)先導(dǎo)閥采用了一常開和一常閉組合，當(dāng)然也可以采用兩個(gè)常開組合或兩個(gè)常閉組合，工作原理相同，只是控制信號(hào)作相應(yīng)改變即可。
本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥，包括閥體(1)，其特征所述的閥體(1)中設(shè)有第一氣腔(2)和第二氣腔(3)，第一氣腔(2)中安裝有相配的第一閥片(4)將第一氣腔(2)分為上、下腔，第二氣腔(3)中安裝有相配的第二閥片(5)也將第二氣腔(3)分為上、下腔，在閥體(1)上設(shè)有與第一氣腔(2)下腔相通的連接壓力氣源的進(jìn)風(fēng)通道(6)和與第二氣腔(3)下腔相通的連接大氣的大氣通道(7)以及分別連接第一氣腔(2)下腔和第二氣腔(3)下腔的與制動(dòng)氣缸相連的制動(dòng)氣通道(8)，第二閥片(5)上安裝有使其與大氣通道(7)相抵的彈簧(9)；所述的進(jìn)風(fēng)通道(6)通過閥體(1)上的進(jìn)氣通道或外接管道分別與第一壓電先導(dǎo)閥(10)及第二壓電先導(dǎo)閥(11)對(duì)應(yīng)的第一進(jìn)氣口(12)及第二進(jìn)氣口(13)相通，第一壓電先導(dǎo)閥(10)的輸出氣口(14)與第一氣腔(2)上腔相通，第二壓電先導(dǎo)閥(11)的輸出氣口(15)則與第二氣腔(3)上腔相通，第一壓電先導(dǎo)閥(10)及第二壓電先導(dǎo)閥(11)的排氣口直接與大氣相通或與大氣通道(7)相通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥，其特征 是在所述的進(jìn)風(fēng)通道(6)中安裝有進(jìn)氣節(jié)流器(16)，在連接進(jìn)氣通道(6) 與第一壓電先導(dǎo)閥(10)及第二壓電先導(dǎo)閥(11)的進(jìn)氣通道或外接管道上 安裝有過濾器(17)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥，其特征 是在所述的制動(dòng)氣通道(8)中安裝有制動(dòng)節(jié)流器(18)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥，其特征 是所述的第一壓電先導(dǎo)閥(10)及第二壓電先導(dǎo)閥(11)均為常開型先導(dǎo)閥 或均為常閉型先導(dǎo)閥，或一個(gè)為常開型先導(dǎo)閥，另一個(gè)為常閉型先導(dǎo)閥。
全文摘要
一種基于雙壓電先導(dǎo)閥的軌道車輛防滑放風(fēng)閥，包括閥體(1)，其特征所述的閥體(1)中設(shè)有安裝有第一閥片(4)的第一氣腔(2)和安裝有第二閥片(5)的第二氣腔(3)，在閥體(1)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)通道(6)和與大氣通道(7)以及分別制動(dòng)氣通道(8)，第二閥片(5)上安裝有彈簧(9)；所述的進(jìn)風(fēng)通道(6)分別與第一壓電先導(dǎo)閥(10)及第二壓電先導(dǎo)閥(11)對(duì)應(yīng)的第一進(jìn)氣口(12)及第二進(jìn)氣口(13)相通，第一壓電先導(dǎo)閥(10)的輸出氣口(14)與第一氣腔(2)上腔相通，第二壓電先導(dǎo)閥(11)的輸出氣口(15)則與第二氣腔(3)上腔相通，第一壓電先導(dǎo)閥(10)及第二壓電先導(dǎo)閥(11)的排氣口直接與大氣相通或與大氣通道(7)相通。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和控制方便以及壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B61H11/10GK101508307SQ200910029820
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者姚恩濤, 游有鵬 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)