鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，包括與列車基礎(chǔ)制動裝置相連的列車制動缸、和為列車制動缸提供制動風源的列車主風管。還包括制動控制閥和蓄能制動器，制動控制閥具有進氣接口、蓄能制動器接口和列車制動缸接口，進氣接口通過過濾器和截止閥與列車主風管相連，蓄能制動器接口與蓄能制動器的充排氣法蘭接頭相連，蓄能制動器的拉桿頭直接或者通過杠桿與列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿相連，列車制動缸接口通過球閥與列車制動缸的進出氣法蘭接頭相連。其可在不影響列車正常行車、制動和緩解功能的同時，自動釋放、使用停車制動，且可確保整列車輛停車制動力均勻一致，大幅縮小停車制動的時間，還可避免誤操作導(dǎo)致的車輛踏面擦傷。
【專利說明】鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鐵路貨車停車制動技術(shù)，具體地指一種鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在鐵路貨車運輸過程中，當車輛正常停車或因出現(xiàn)故障、脫軌，需要停駐在軌道、貨場或者檢修車間時，為了保證工作人員安全，必須在一定數(shù)量的車輛上實施停車制動。停車制動是鐵路貨車的一種輔助備用制動技術(shù)，用于在空氣制動力消除后，使車輛繼續(xù)保持制動力，防止車輛在軌道上移動而引起安全事故。
[0003]傳統(tǒng)的鐵路貨車停車制動方式主要是采用手制動裝置實現(xiàn)的，該裝置通過轉(zhuǎn)動手輪或擺動連接于鐵路貨車手制動機構(gòu)上的棘輪手柄等，將制動力施加于鐵路貨車的車輪踏面上。使用時操作者必須轉(zhuǎn)動手輪、擺動棘輪手柄等至少一定角度，以保證機構(gòu)能夠嚙合停車制動。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，具有制動、緩解和調(diào)力功能，通過增加動滑輪或輔助杠杠，可以適應(yīng)不同停車制動力的需要。但其也存在較大的缺陷:其一，列車制動力的大小取決于操作者的力量大小，受人為因素影響難以控制，導(dǎo)致整列車輛的制動力不一致；其二，對操作者依賴程度高，存在操作者在車輛運行前忘記施加制動緩解或誤操作的情況，導(dǎo)致輪瓦間沒有脫開或脫開不充分，造成車輛踏面擦傷等安全隱患；其三，對于整列車輛而言，需要逐一進行制動停車或制動緩解的手動操作，費時費力，工作效率十分低下。
[0004]近年來，隨著鐵路運輸線路的快速發(fā)展，車輛運輸時出現(xiàn)坡度的線路大幅增加。而坡度線路停車制動如天窗檢修、下坡道停駐等的安全性對鐵路貨車至關(guān)重要，下坡道的最大坡度對列車的制動限速和停車制動安全性有直接影響，由于列車制動缸存在微量漏泄現(xiàn)象，在_13%。坡道停車制動時可保持35min以上，尚能夠保證停車安全，但在_18%。坡道停車制動時，并不能保證絕對安全。故對列車制動缸補氣，并在其制動力不足時代替列車制動缸實施制動就成為非常重要的措施，以上功能傳統(tǒng)上是由手制動裝置實現(xiàn)的。但基于坡度線路易造成的安全隱患、以及整列車輛停止后要逐車實施手制動，將耗費很大的人力成本和時間成本，且部分線路區(qū)域氣溫高達40?50°C，采用人工逐輛實施停車制動基本上是不可行的。
[0005]為了解決上述問題，鐵路科研人員一直在探尋可以替代手制動操作的停車制動裝置，已經(jīng)開發(fā)出了多種采用蓄能制動方式或鎖緊保持制動方式的停車制動器。停車制動器根據(jù)其蓄能部分的機械結(jié)構(gòu)不同又分為獨立式或集成式兩類:獨立式停車制動器是采用蓄能原理做成一個單獨的停放制動缸并通過杠桿傳遞作用到基礎(chǔ)制動裝置，典型代表有我國在早期8k型電力機車上采用法國SAB公司研制的FSS216G型彈簧止輪器等。集成式停車制動器是采用鎖緊、蓄能等原理將停車制動機構(gòu)和列車制動缸及基礎(chǔ)制動裝置有機地緊密集成在一起，用在機車、地鐵、動車組和地鐵等空間比較緊張的車輛上，主要代表有國內(nèi)外機車及地鐵車輛上普遍采用的XFD型和PEC7型踏面制動單元彈簧停車制動裝置。
[0006]由于集成式停車制動裝置存在如下幾方面的不足:一是原理結(jié)構(gòu)復(fù)雜、產(chǎn)品工藝制造要求很高；二是鎖緊機構(gòu)發(fā)生故障時，影響列車的風制動系統(tǒng)，增加了行車的不安全因素；三是要結(jié)合列車制動缸開發(fā)，難度很大。故采用蓄能原理的獨立式停車制動器就成為一種可靠的選擇。
[0007]蓄能制動的作用原理是利用壓力空氣壓縮彈簧儲蓄能量，彈簧伸長時釋放能量(如彈簧力)，從而作用到轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置上轉(zhuǎn)化為停車制動力。彈簧的壓縮和伸長采用空氣控制，因此可將停車制動裝置納入列車空氣制動控制系統(tǒng)中，大為方便操縱工作。
[0008]隨著鐵路機車車輛技術(shù)的不斷發(fā)展，對鐵路貨車也提出了更高的要求。目前，鐵路貨車的基礎(chǔ)制動裝置普遍采用踏面制動單元，踏面制動單元采用彈簧蓄能式停車制動器為車輛提供停車制動力，彈簧在充分供氣時蓄積能量，在停止供氣時應(yīng)用于停車時的制動。與手制動裝置相比，由于不依靠操作者的力量大小，可提供穩(wěn)定持續(xù)的制動力，能有效防止車輛誤操作而帶來的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、動作穩(wěn)定可靠、占用列車風量少、且在不影響列車正常行車、制動和緩解功能的同時，能夠自動釋放、使用停車制動的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)。其可確保整列車輛停車制動力均勻一致、大幅縮小停車制動的時間，停車制動未緩解時也容易被操作者發(fā)現(xiàn)，避免誤操作導(dǎo)致的車輛踏面擦傷。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，它包括與列車基礎(chǔ)制動裝置相連的列車制動缸、以及為列車制動缸提供制動風源的列車主風管。它還包括制動控制閥和蓄能制動器，所述制動控制閥具有進氣接口、蓄能制動器接口和列車制動缸接口，所述進氣接口通過過濾器和截止閥與列車主風管相連，所述蓄能制動器接口與蓄能制動器的充排氣法蘭接頭相連，所述蓄能制動器的拉桿頭直接或者通過杠桿與列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿相連，所述列車制動缸接口通過球閥與列車制動缸的進出氣法蘭接頭相連。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述制動控制閥主要由充排氣部分和雙氣控換向部分組合而成，其中:
[0012]所述充排氣部分包括第一閥體，所述第一閥體內(nèi)腔中并列設(shè)置有充氣活塞和排氣活塞；所述充氣活塞將其活塞腔分隔成充氣活塞上腔室和充氣活塞下腔室，所述充氣活塞上腔室一側(cè)設(shè)置有進氣接口，所述充氣活塞下腔室中設(shè)置有充氣彈簧；所述排氣活塞將其活塞腔分隔成排氣活塞上腔室和排氣活塞下腔室，所述排氣活塞上腔室中設(shè)置有排氣彈簧，所述排氣活塞下腔室中設(shè)置有活塞擋圈，所述充氣活塞上腔室通過第一閥體內(nèi)部通道與排氣活塞下腔室相連，所述排氣活塞上腔室一側(cè)設(shè)置有通過第一閥體內(nèi)部通道與大氣相連的排氣孔。
[0013]所述第一閥體內(nèi)還設(shè)置有過渡腔室，所述過渡腔室通過進氣通孔與充氣活塞上腔室相連，所述進氣通孔交匯于過渡腔室的一端設(shè)置有與其抵接配合的止回鋼球，所述止回鋼球通過導(dǎo)向彈簧定位，所述進氣通孔交匯于充氣活塞上腔室的一端可與充氣活塞頂部抵接密封配合，從而控制充氣活塞上腔室與過渡腔室之間的通斷；所述過渡腔室通過排氣通孔與排氣活塞上腔室相連，所述排氣通孔交匯于排氣活塞上腔室的一端可與排氣活塞頂部抵接密封配合，從而控制排氣活塞上腔室與過渡腔室之間的通斷。[0014]所述雙氣控換向部分包括與第一閥體相連的第二閥體，所述第二閥體中部設(shè)置有閥芯腔室，所述閥芯腔室中設(shè)置有閥芯；所述第二閥體兩側(cè)內(nèi)腔中分別設(shè)置左活塞和右活塞，所述左活塞將其活塞腔分隔成左活塞底腔室和左活塞頂腔室，所述左活塞的活塞桿端穿過左活塞頂腔室與閥芯的左側(cè)相連；所述右活塞將其活塞腔分隔成右活塞底腔室和右活塞頂腔室，所述右活塞的活塞桿端穿過右活塞頂腔室與閥芯的右側(cè)相連。
[0015]所述第二閥體上還設(shè)置有蓄能制動器接口和列車制動缸接口，所述蓄能制動器接口與閥芯腔室的頂部通孔相連，所述列車制動缸接口同時與左活塞底腔室和閥芯腔室的左側(cè)通孔相連，所述閥芯腔室的右側(cè)通孔同時與右活塞底腔室和第一閥體內(nèi)的過渡腔室相連，所述右活塞底腔室中設(shè)置有換向彈簧。
[0016]所述閥芯的左側(cè)可與閥芯腔室的左側(cè)壁面抵接密封配合，從而控制蓄能制動器接口與列車制動缸接口之間的通斷；所述閥芯的右側(cè)可與閥芯腔室的右側(cè)壁面抵接密封配合，從而控制蓄能制動器接口與第一閥體內(nèi)的過渡腔室之間的通斷。
[0017]進一步地，所述止回鋼球與進氣通孔之間、所述充氣活塞頂部與進氣通孔之間、以及所述排氣活塞頂部與排氣通孔之間均設(shè)置有密封墊圈。這樣，在充氣活塞、止回鋼球、排氣活塞與密封墊圈抵接配合時，可以確保充氣活塞上腔室與過渡腔室之間、以及排氣活塞上腔室與過渡腔室之間的通斷狀態(tài)單一穩(wěn)定。
[0018]進一步地，所述閥芯的左、右兩側(cè)與閥芯腔室的左、右兩側(cè)壁面之間也設(shè)置有密封墊圈。這樣，在閥芯的左、右側(cè)與密封墊圈抵接配合時，可以確保蓄能制動器接口與列車制動缸接口之間、以及蓄能制動器接口與第一閥體內(nèi)的過渡腔室之間的通斷狀態(tài)單一穩(wěn)定。
[0019]更進一步地，所述充氣活塞下腔室、左活塞頂腔室、以及右活塞頂腔室均設(shè)置有呼吸口。這樣，可以減少相關(guān)腔室內(nèi)的空氣阻力，使相關(guān)活塞在其中滑動靈活自如，縮減制動控制閥的響應(yīng)時間，提高制動控制閥的靈敏度。
[0020]再進一步地，所述第二閥體呈剖分式結(jié)構(gòu)，它包括左側(cè)子閥體和右側(cè)子閥體，所述左側(cè)子閥體與右側(cè)子閥體之間、以及右側(cè)子閥體與第一閥體之間均通過密封墊片相連。這樣，將制動控制閥的閥體剖分成三部分，既便于加工制造，也便于組合裝配，還便于維護維修。
[0021]作為優(yōu)選方案，所述蓄能制動器主要由蓄能缸組成和伸縮式拉桿機構(gòu)組合而成，其中:
[0022]所述蓄能缸組成包括蓄能缸體和蓄能缸蓋，所述蓄能缸體底部設(shè)置有充排氣法蘭接頭，所述蓄能缸體內(nèi)設(shè)置有活塞，所述活塞底部墊板與蓄能缸蓋之間設(shè)置有蓄能彈簧，所述活塞底部中央與空心活塞桿的一端相連，所述空心活塞桿的另一端伸出蓄能缸蓋之外。
[0023]所述伸縮式拉桿機構(gòu)包括棘爪支座，所述棘爪支座與空心活塞桿的另一端可拆卸式連接，所述棘爪支座與空心活塞桿同軸的縱向通孔中設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的棘輪螺母套，所述棘爪支座與空心活塞桿垂直的橫向通孔中設(shè)置有可伸縮的棘爪組件，所述棘爪組件通過復(fù)位彈簧與棘輪螺母套的棘輪抵接嚙合，所述棘輪螺母套的螺孔中設(shè)置有與其螺紋配合的螺桿，所述螺桿的內(nèi)側(cè)端伸入至空心活塞桿中，所述螺桿的外側(cè)端與拉桿頭相連，所述拉桿頭在使用狀態(tài)下直接或者通過杠桿與列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿相連。
[0024]進一步地，所述棘輪螺母套的內(nèi)側(cè)端支承在空心活塞桿內(nèi)腔中的一對軸承軸套組件上。這樣，可以確保棘輪螺母套在空心活塞桿內(nèi)腔中的靈活自如旋轉(zhuǎn)。[0025]更進一步地，所述螺桿上設(shè)置有螺桿擋圈，所述螺桿擋圈可與棘輪螺母套的外側(cè)端抵接配合。這樣，可以將螺桿的軸向移動距離控制在設(shè)計范圍內(nèi)，避免其過度移動對拉桿頭及其他部件產(chǎn)生過大的拉力，確保停車制動力在合理數(shù)值。
[0026]再進一步地，所述棘輪螺母套的外側(cè)端設(shè)置有可與扳手或撬棍手動配合的操作柄。這樣，可以通過手動順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)棘輪螺母套，控制螺桿相對于空心活塞桿伸縮，以實現(xiàn)蓄能制動器的手動停車制動或緩解。
[0027]本實用新型的工作原理是這樣的:車輛在正常運行時，列車主風管通過制動控制閥向蓄能制動器充氣，壓縮空氣從蓄能缸體的充排氣法蘭接頭進入，推動活塞壓縮蓄能彈簧，并使活塞桿伸出，同時帶動與其相連的拉桿頭也伸出，此時拉桿頭與列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿處于松配合狀態(tài)，對列車基礎(chǔ)制動裝置不生產(chǎn)作用，列車基礎(chǔ)制動裝置處于緩解狀態(tài)。
[0028]當車輛需要停車時，列車主風管開始排風減壓，副風缸中的壓縮空氣通過列車制動缸的進出氣法蘭接頭充入其內(nèi)，通過列車制動缸驅(qū)使列車基礎(chǔ)制動裝置的制動杠桿產(chǎn)生動作，實現(xiàn)車輛制動停車，此為成熟技術(shù)。與此同時，列車主風管向制動控制閥提供減壓動作信號，蓄能彈簧伸長釋放能量，控制蓄能制動器中的氣體向列車制動缸補充或向大氣排放。這樣，一方面可以彌補列車制動缸因漏泄等原因?qū)е轮苿恿p小的不足，另一方面當列車制動缸氣體壓力逐步減小，其制動力逐步減小以至消失時，蓄能制動器逐步排出壓力空氣，其活塞及活塞桿縮回，與其相連的拉桿頭也縮回，帶動列車基礎(chǔ)制動裝置使閘瓦貼靠車輪，實現(xiàn)全列車的停車制動，并保持停車制動力恒定。車輛制動期間，需要移動車輛時，可通過手動操作蓄能制動器的伸縮式拉桿機構(gòu)，實現(xiàn)車輛制動緩解。列車充氣緩解時，也可實現(xiàn)自動復(fù)位。
[0029]本實用新型的優(yōu)點主要體現(xiàn)在如下幾方面:
[0030]其一，結(jié)構(gòu)簡單、組合方便、原理可靠，借助少量列車用風即可自動實現(xiàn)停車制動及緩解功能。
[0031]其二，不影響列車正常行車、制動和緩解功能，全列車停車制動力力由機械控制，可保持高度一致。即使列車制動缸存在少量泄漏，仍能保持停車制動力恒定。
[0032]其三，無須依賴操作者的記憶，能有效防止車輛誤操作，避免因車輛未緩解而行車造成的車輪踏面擦傷。
[0033]其四，編組列車長時間停車可不依賴手制動，大幅縮短停車制動的時間，節(jié)省人力成本，提高停車制動的安全性。
[0034]其五，蓄能制動器可配備手動操作部件，在無列車風源的情況下，可通過手動操作實現(xiàn)制動或緩解的復(fù)位。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為一種鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0036]圖2為圖1中制動控制閥的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖3為圖2所示制動控制閥中充排氣部分的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4為圖2所示制動控制閥中雙氣控換向部分的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖5為圖1中蓄能制動器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。[0040]圖6為圖5所示蓄能制動器中蓄能缸組成的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖7為圖5所示蓄能制動器中伸縮式拉桿機構(gòu)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0043]如圖1所示，本實用新型的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，主要由與列車基礎(chǔ)制動裝置相連的列車制動缸2、為列車制動缸2提供制動風源的列車主風管7、用于控制列車主風管7輸出壓縮空氣走向的制動控制閥4、以及用于列車基礎(chǔ)制動裝置停車制動的蓄能制動器I等部件組合而成。制動控制閥4上設(shè)置有進氣接口 1、蓄能制動器接口 P和列車制動缸接口 S。其中，進氣接口 I通過過濾器5和截止閥6與列車主風管7相連，蓄能制動器接口 P與蓄能制動器I的充排氣法蘭接頭52相連，蓄能制動器I的拉桿頭41直接或者通過杠桿與列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿相連，列車制動缸接口 S則通過球閥3與列車制動缸2的進出氣法蘭接頭相連。
[0044]如圖2?4所示，上述制動控制閥4主要由充排氣部分和雙氣控換向部分組合而成。其中:
[0045]充排氣部分具有第一閥體22，第一閥體22上、下兩端通過密封墊片27與上、下端蓋21密封連接。在第一閥體22內(nèi)腔中并列設(shè)置有充氣活塞25和排氣活塞29。充氣活塞25將其活塞腔分隔成充氣活塞上腔室A和充氣活塞下腔室G，充氣活塞上腔室A —側(cè)設(shè)置有進氣接口 I，列車主風管7中的壓縮空氣從此處輸入；充氣活塞下腔室G中設(shè)置有充氣彈簧26，可將充氣活塞25向上頂，充氣活塞下腔室G底部還設(shè)置有呼吸口 H。排氣活塞29將其活塞腔分隔成排氣活塞上腔室D和排氣活塞下腔室B，排氣活塞上腔室D中設(shè)置有排氣彈簧30，可將排氣活塞29向下推；排氣活塞下腔室B中設(shè)置有活塞擋圈28，可限制排氣活塞29下行，使排氣彈簧30始終處于壓縮狀態(tài)。充氣活塞上腔室A通過第一閥體22內(nèi)部通道與排氣活塞下腔室B相連，排氣活塞上腔室D —側(cè)設(shè)置有通過第一閥體22內(nèi)部通道與大氣相連的排氣孔V。
[0046]在第一閥體22內(nèi)腔上部還設(shè)置有過渡腔室C，過渡腔室C通過進氣通孔J與充氣活塞上腔室A相連，進氣通孔J交匯于過渡腔室C的一端設(shè)置有與其抵接配合的止回鋼球24，止回鋼球24通過其上部的導(dǎo)向彈簧23定位；進氣通孔J交匯于充氣活塞上腔室A的一端可與充氣活塞25頂部抵接密封配合，從而控制充氣活塞上腔室A與過渡腔室C之間的通斷。過渡腔室C還通過排氣通孔K與排氣活塞上腔室D相連，排氣通孔K交匯于排氣活塞上腔室D的一端可與排氣活塞29頂部抵接密封配合，從而控制排氣活塞上腔室D與過渡腔室C之間的通斷。具體實施中，在止回鋼球24與進氣通孔J之間、充氣活塞25頂部與進氣通孔J之間、以及排氣活塞29頂部與排氣通孔K之間均嵌置有密封墊圈35，以確保兩接觸部件在此處抵接時密封可靠。
[0047]雙氣控換向部分具有第二閥體33，第二閥體33呈剖分式結(jié)構(gòu)，它由左側(cè)子閥體33a和右側(cè)子閥體33b組合而成。左側(cè)子閥體33a的左端面與端蓋37之間、左側(cè)子閥體33a與右側(cè)子閥體33b之間、以及右側(cè)子閥體33b與第一閥體22之間均通過密封墊片27連接。在第二閥體33中部內(nèi)腔中設(shè)置有閥芯腔室X，閥芯腔室X中設(shè)置有閥芯34。在第二閥體33兩側(cè)內(nèi)腔中分別設(shè)置左活塞36和右活塞32。左活塞36將其活塞腔分隔成左活塞底腔室F和左活塞頂腔室N，左活塞頂腔室N側(cè)壁上設(shè)置有呼吸口 H，左活塞36的活塞桿端穿過左活塞頂腔室N與閥芯34的左側(cè)相連。右活塞32將其活塞腔分隔成右活塞底腔室E和右活塞頂腔室M，右活塞頂腔室M側(cè)壁上也設(shè)置有呼吸口 H，右活塞32的活塞桿端穿過右活塞頂腔室M與閥芯34的右側(cè)相連。
[0048]在第二閥體33上還設(shè)置有蓄能制動器接口 P和列車制動缸接口 S，蓄能制動器接口 P與閥芯腔室X的頂部通孔相連，列車制動缸接口 S同時與左活塞底腔室F和閥芯腔室X的左側(cè)通孔相連，閥芯腔室X的右側(cè)通孔同時與右活塞底腔室E和第一閥體22內(nèi)的過渡腔室C相連，右活塞底腔室E中設(shè)置有換向彈簧31，左活塞36和右活塞32在壓縮空氣和換向彈簧31的共同作用下，可以推動閥芯34左右移動。
[0049]閥芯34的左側(cè)可與閥芯腔室X的左側(cè)壁面抵接密封配合，從而控制蓄能制動器接口 P與列車制動缸接口 S之間的通斷；閥芯34的右側(cè)可與閥芯腔室X的右側(cè)壁面抵接密封配合，從而控制蓄能制動器接口 P與第一閥體22內(nèi)的過渡腔室C之間的通斷。具體實施中，在閥芯34的左、右兩側(cè)與閥芯腔室X的左、右兩側(cè)壁面之間也嵌置有密封墊圈35，以確保閥芯34抵接時密封可靠。
[0050]如圖5?7所示，蓄能制動器I主要由蓄能缸組成和伸縮式拉桿機構(gòu)組合而成，其中:
[0051]蓄能缸組成具有蓄能缸體49和蓄能缸蓋46，蓄能缸體49底部設(shè)置有充排氣法蘭接頭52，蓄能缸體49內(nèi)設(shè)置有活塞51，活塞51底部墊板與蓄能缸蓋46之間設(shè)置有蓄能彈簧47，活塞51底部中央與空心活塞桿50的一端相連，空心活塞桿50的另一端伸出蓄能缸蓋46之外。
[0052]伸縮式拉桿機構(gòu)具有棘爪支座54，棘爪支座54通過連接銷45與空心活塞桿50的另一端可拆卸式連接。棘爪支座54與空心活塞桿50同軸的縱向通孔中設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的棘輪螺母套55，棘輪螺母套55的內(nèi)側(cè)端支承在空心活塞桿50內(nèi)腔中的一對軸承軸套組件53上。棘爪支座54與空心活塞桿50垂直的橫向通孔中設(shè)置有可伸縮的棘爪組件44，棘爪組件44通過復(fù)位彈簧43與棘輪螺母套55的棘輪抵接嚙合。棘輪螺母套55的螺孔中設(shè)置有與其螺紋配合的螺桿48，螺桿48的內(nèi)側(cè)端伸入至空心活塞桿50中，螺桿48的外側(cè)端與拉桿頭41相連，拉桿頭41在使用狀態(tài)下直接或者通過杠桿與列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿相連。
[0053]在螺桿48上還設(shè)置有螺桿擋圈42，螺桿擋圈42可與棘輪螺母套55的外側(cè)端抵接配合，從而限制其軸向移動的范圍。在棘輪螺母套55的外側(cè)端還設(shè)置有可與扳手或撬棍手動配合的操作柄56,操作柄56 —般配置3個,沿周向120°均勻布置。需要時,通過扳手或撬棍順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)操作柄56，使棘輪螺母套55也相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，即可控制螺桿48相對于空心活塞桿50伸縮，以實現(xiàn)蓄能制動器I的手動停車制動或緩解。
[0054]手動緩解停車制動后，螺桿48復(fù)位。當列車充氣緩解時，活塞51推動空心活塞桿50伸出，使單向的棘輪螺母套55旋轉(zhuǎn)，此時手動緩解時伸出活塞桿的螺桿48自動縮回空心活塞桿50至初始位置，完成再次制動的準備。
[0055]本實用新型的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)在工作過程中的動作原理如下:
[0056]a、初始狀態(tài)時，蓄能缸體49內(nèi)的空氣壓力為OkPa，蓄能制動器I和制動控制閥4的狀態(tài)如圖5和圖2所示，此時蓄能缸體49內(nèi)的蓄能彈簧47將活塞51推向蓄能缸體49底部，空心活塞桿50縮回，帶動螺桿48和拉桿頭41 一起運動，給列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿施加一個拉力，再通過桿系傳遞到剎車閘瓦上，對車輪踏面施加停車制動力。
[0057]b、列車主風管7開始升壓充風時，壓力空氣通過截止閥6、過濾器5進入制動控制閥4。壓力空氣從進氣接口 I進入充氣活塞上腔室A，然后通過第一閥體22內(nèi)部通道進入排氣活塞下腔室B。當列車主風管7內(nèi)壓力從OkPa升高至第一設(shè)計值(例如大于200kPa)時，導(dǎo)致排氣活塞下腔室B的壓力升高，使作用在排氣活塞29下端面上的壓力開始大于其上端面上排氣彈簧30的壓力，排氣活塞29開始上移，最終關(guān)閉過渡腔室C到排氣活塞上腔室D排氣通路。列車主風管7內(nèi)壓力繼續(xù)升高至第二設(shè)計值(例如400kPa)時，充氣活塞上腔室A的壓力隨之升高，作用在充氣活塞25上端面上的壓力開始大于其下端面上充氣彈簧26的壓力，充氣活塞25開始下移，充氣活塞上腔室A與進氣通孔J連通，壓力空氣通過進氣通孔J頂開止回鋼球24，充氣活塞上腔室A至過渡腔室C的充氣通路完全打開。
[0058]這樣，壓力空氣從充氣活塞上腔室A輸出，依次由過渡腔室C、閥芯腔室X的右側(cè)通孔、閥芯腔室X的頂部通孔進入蓄能制動器接口 P，再從蓄能制動器I的充排氣法蘭接頭52進入蓄能缸體49底部。進入的壓力空氣作用在活塞51底部的壓力大于蓄能彈簧47的壓力，活塞51開始滑動，將空心活塞桿50向外推出，帶動螺桿48和拉桿頭41 一起向蓄能缸體49外側(cè)伸出，連接到列車基礎(chǔ)制動裝置的手制動杠桿上的拉鏈松弛，緩解了停車制動力。當列車主風管7內(nèi)壓力達到最大、且蓄能缸體49內(nèi)壓力與列車主風管7內(nèi)的壓力達到平衡后，制動控制閥4內(nèi)的止回鋼球24下落，關(guān)閉充氣活塞上腔室A到過渡腔室C的通路，蓄能制動器I處于保壓狀態(tài)。
[0059]C、當機車與列車相連且正常運行時，列車主風管7最大減壓量不超過200kPa，列車主風管7內(nèi)的壓力，即制動控制閥4的排氣活塞下腔室B內(nèi)的壓力始終不小于300kPa，作用在排氣活塞29下端面的壓力始終大于排氣彈簧30的壓力，所以過渡腔室C到排氣活塞上腔室D的通路始終處于關(guān)閉狀態(tài)。此時蓄能缸體49內(nèi)的壓力為定壓，始終大于列車制動缸2內(nèi)的壓力，制動控制閥4的雙氣控換向部分不會有換向動作。
[0060]d、當列車停車后，機車斷開或因其他操作導(dǎo)致列車主風管7內(nèi)的壓力降低到200kPa時，制動控制閥4的充排氣部腔室B內(nèi)的壓力空氣作用在排氣活塞29下端面上的壓力開始小于其上端面上排氣彈簧30的彈力，排氣活塞29開始下移，過渡腔室C至排氣活塞上腔室D的排氣通路打開，蓄能缸體49開始由蓄能制動器接口 P依次通過閥芯腔室X的頂部通孔、閥芯腔室X的右側(cè)通孔、排氣活塞上腔室D—側(cè)的排氣孔V向大氣排氣，其壓力開始逐漸降低。
[0061 ] 此時，由于制動控制閥4的右活塞底腔室E同時與蓄能制動器接口 P和排氣孔V相通，左活塞底腔室F與列車制動缸接口 S相通，因此右活塞32始終受右活塞底腔室E內(nèi)的壓力空氣和換向彈簧31向左的推力作用，左活塞36始終受左活塞底腔室F內(nèi)的壓力空氣向右的推力作用。隨著蓄能缸體49的排風，右活塞底腔室E內(nèi)的空氣壓力逐漸降低，右活塞32受向左的推力也逐漸減小，直至蓄能缸體49內(nèi)的空氣壓力降低到略小于列車制動缸2內(nèi)的空氣壓力時，作用在左活塞36上向右的推力大于作用在右活塞32上向左的推力，閥芯34開始向右移動，打開蓄能制動器接口 P與列車制動缸接口 S的通路，完成列車制動缸2與蓄能制動器I的壓力互通，從而避免了列車制動缸2的剎車制動力與蓄能制動器的停車制動力疊加。同時，閥芯34右移還切斷了蓄能制動器接口 P到右活塞底腔室E的通路，此時右活塞底腔室E只與排氣口 V相通，其內(nèi)的壓力迅速下降，使制動控制閥4的換向動作更加穩(wěn)定。
[0062]在列車制動缸2因某些不希望的因素發(fā)生漏泄而導(dǎo)致緩解時，因蓄能制動器I與之相通，所以蓄能制動器I也會隨之排風而發(fā)生制動，以彌補列車制動缸2緩解而損失的剎車制動力。
[0063]e、當列車制動缸2內(nèi)還有壓縮空氣時，列車主風管7再次對其充風時，其過程與上述步驟b基本一致，只是此時蓄能制動器I和列車制動缸2內(nèi)均有壓力空氣，同時閥芯34處于右端，在充氣活塞上腔室A至過渡腔室C之間的通路打開時，過渡腔室C內(nèi)的壓力空氣不低于設(shè)定的400kPa。又因為右活塞底腔室E與過渡腔室C始終相通，此時作用在右活塞32上向左的推力大于作用在左活塞36上向右的推力，所以閥芯34向左移動，打開列車主風管7到蓄能制動器接口的充氣通路，蓄能制動器I開始充風緩解。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，它包括與列車基礎(chǔ)制動裝置相連的列車制動缸(2)、以及為列車制動缸(2)提供制動風源的列車主風管(7)，其特征在于: 它還包括制動控制閥(4)和蓄能制動器(I)，所述制動控制閥(4)具有進氣接口(I)、蓄能制動器接口(P)和列車制動缸接口(S)，所述進氣接口(I)通過過濾器(5)和截止閥(6)與列車主風管(7)相連，所述蓄能制動器接口(P)與蓄能制動器(I)的充排氣法蘭接頭(52)相連，所述蓄能制動器(I)的拉桿頭(41)直接或者通過杠桿與列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿相連，所述列車制動缸接口(S)通過球閥(3)與列車制動缸(2)的進出氣法蘭接頭相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述制動控制閥(4)主要由充排氣部分和雙氣控換向部分組合而成，其中: 所述充排氣部分包括第一閥體(22)，所述第一閥體(22)內(nèi)腔中并列設(shè)置有充氣活塞(25)和排氣活塞(29);所述充氣活塞(25)將其活塞腔分隔成充氣活塞上腔室(A)和充氣活塞下腔室(G)，所述充氣活塞上腔室(A) —側(cè)設(shè)置有進氣接口(I)，所述充氣活塞下腔室(G)中設(shè)置有充氣彈簧(26);所述排氣活塞(29)將其活塞腔分隔成排氣活塞上腔室(D)和排氣活塞下腔室(B)，所述排氣活塞上腔室(D)中設(shè)置有排氣彈簧(30)，所述排氣活塞下腔室(B)中設(shè)置有活塞擋圈(28)，所述充氣活塞上腔室(A)通過第一閥體(22)內(nèi)部通道與排氣活塞下腔室(B)相連，所述排氣活塞上腔室(D)—側(cè)設(shè)置有通過第一閥體(22)內(nèi)部通道與大氣相連的排氣孔(V)； 所述第一閥體(22)內(nèi)還設(shè)置有過渡腔室(C)，所述過渡腔室(C)通過進氣通孔(J)與充氣活塞上腔室(A)相連，所述進氣通孔(J)交匯于過渡腔室(C)的一端設(shè)置有與其抵接配合的止回鋼球(24)，所述止回鋼球(24)通過導(dǎo)向彈簧(23)定位，所述進氣通孔(J)交匯于充氣活塞上腔室(A)的一端可與充氣活塞(25)頂部抵接密封配合，從而控制充氣活塞上腔室(A)與過渡腔室(C)之間的通斷；所述過渡腔室(C)通過排氣通孔(K)與排氣活塞上腔室(D)相連，所述排氣通孔(K)交匯于排氣活塞上腔室(D)的一端可與排氣活塞(29)頂部抵接密封配合，從而控制排氣活塞上腔室(D)與過渡腔室(C)之間的通斷； 所述雙氣控換向部分包括與第一閥體(22)相連的第二閥體(33)，所述第二閥體(33)中部設(shè)置有閥芯腔室(X)，所述閥芯腔室(X)中設(shè)置有閥芯(34);所述第二閥體(33)兩側(cè)內(nèi)腔中分別設(shè)置左活塞(36)和右活塞(32)，所述左活塞(36)將其活塞腔分隔成左活塞底腔室(F)和左活塞頂腔室(N)，所述左活塞(36)的活塞桿端穿過左活塞頂腔室(N)與閥芯(34)的左側(cè)相連；所述右活塞(32)將其活塞腔分隔成右活塞底腔室(E)和右活塞頂腔室(M)，所述右活塞(32)的活塞桿端穿過右活塞頂腔室(M)與閥芯(34)的右側(cè)相連； 所述第二閥體(33)上還設(shè)置有蓄能制動器接口(P)和列車制動缸接口(S)，所述蓄能制動器接口(P)與閥芯腔室(X)的頂部通孔相連，所述列車制動缸接口(S)同時與左活塞底腔室(F)和閥芯腔室(X)的左側(cè)通孔相連，所述閥芯腔室(X)的右側(cè)通孔同時與右活塞底腔室(E)和第一閥體(22)內(nèi)的過渡腔室(C)相連，所述右活塞底腔室(E)中設(shè)置有換向彈簧(31)； 所述閥芯(34)的左側(cè)可與閥芯腔室(X)的左側(cè)壁面抵接密封配合，從而控制蓄能制動器接口(P)與列車制動缸接口(S)之間的通斷；所述閥芯(34)的右側(cè)可與閥芯腔室(X)的右側(cè)壁面抵接密封配合，從而控制蓄能制動器接口(P)與第一閥體(22)內(nèi)的過渡腔室(C)之間的通斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述止回鋼球(24)與進氣通孔(J)之間、所述充氣活塞(25)頂部與進氣通孔(J)之間、以及所述排氣活塞(29 )頂部與排氣通孔(K)之間均設(shè)置有密封墊圈(35 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述閥芯(34)的左、右兩側(cè)與閥芯腔室(X)的左、右兩側(cè)壁面之間也設(shè)置有密封墊圈(35)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述充氣活塞下腔室(G)、左活塞頂腔室(N)、以及右活塞頂腔室(M)均設(shè)置有呼吸口(H)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述第二閥體(33)呈剖分式結(jié)構(gòu)，它包括左側(cè)子閥體(33a)和右側(cè)子閥體(33b)，所述左側(cè)子閥體(33a)與右側(cè)子閥體(33b)之間、以及右側(cè)子閥體(33b)與第一閥體(22)之間均通過密封墊片(27)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄能制動器(I)主要由蓄能缸組成和伸縮式拉桿機構(gòu)組合而成，其中: 所述蓄能缸組成包括蓄能缸體(49 )和蓄能缸蓋(46 )，所述蓄能缸體(49 )底部設(shè)置有充排氣法蘭接頭(52 )，所述蓄能缸體(49 )內(nèi)設(shè)置有活塞(51)，所述活塞(51)底部墊板與蓄能缸蓋(46)之間設(shè)置有蓄能彈簧(47)，所述活塞(51)底部中央與空心活塞桿(50)的一端相連，所述空心活塞桿(50)的另一端伸出蓄能缸蓋(46)之外； 所述伸縮式拉桿機構(gòu)包括棘爪支座(54)，所述棘爪支座(54)與空心活塞桿(50)的另一端可拆卸式連接，所述 棘爪支座(54)與空心活塞桿(50)同軸的縱向通孔中設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的棘輪螺母套(55)，所述棘爪支座(54)與空心活塞桿(50)垂直的橫向通孔中設(shè)置有可伸縮的棘爪組件(44)，所述棘爪組件(44)通過復(fù)位彈簧(43)與棘輪螺母套(55)的棘輪抵接嚙合，所述棘輪螺母套(55)的螺孔中設(shè)置有與其螺紋配合的螺桿(48)，所述螺桿(48)的內(nèi)側(cè)端伸入至空心活塞桿(50)中，所述螺桿(48)的外側(cè)端與拉桿頭(41)相連，所述拉桿頭(41)在使用狀態(tài)下直接或者通過杠桿與列車基礎(chǔ)制動裝置中的手制動杠桿相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述棘輪螺母套(55)的內(nèi)側(cè)端外壁支承在空心活塞桿(50)內(nèi)腔中的一對軸承軸套組件(53)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述螺桿(48)上設(shè)置有螺桿擋圈(42)，所述螺桿擋圈(42)可與棘輪螺母套(55)的外側(cè)端抵接配合。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鐵路貨車停車制動力自動保持系統(tǒng)，其特征在于:所述棘輪螺母套(55)的外側(cè)端設(shè)置有可與扳手或撬棍手動配合的操作柄(56)。
【文檔編號】B61H9/06GK203472878SQ201320587306
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】王高, 姜強俊, 方志堅, 劉鳳偉, 王寶磊, 姜瑞金, 馬馳, 王浩文, 任志望, 涂智文, 易新炳 申請人:南車長江車輛有限公司