本發(fā)明總體上涉及氣動制動致動器，更確切地說，涉及一種具有雙向控制閥的氣動制動致動器。

背景技術(shù)：
用于例如公共汽車、卡車、半牽引車或半拖掛車等大型重型車輛的氣動制動系統(tǒng)通常包括制動蹄和制動鼓組件，該組件由致動器致動，該致動器通過選擇性地施加壓縮空氣來致動。常規(guī)氣動彈簧制動致動器具有主制動致動器和彈簧式緊急制動致動器，主制動致動器用于在正常駕駛條件下通過施加壓縮空氣來致動制動器，彈簧式緊急制動致動器用于當(dāng)氣壓已從壓力腔釋放時致動制動器。該緊急制動致動器或彈簧制動器包括強(qiáng)力壓縮彈簧，當(dāng)釋放空氣時，強(qiáng)力壓縮彈簧施加制動。存在兩種主要類型的氣動制動致動器，即活塞式致動器和膜片式致動器。在膜片式制動致動器中，兩個氣動膜片制動致動器通常布置成串聯(lián)的構(gòu)造，其包括用于施加車輛正常操作制動的氣動主制動致動器和用于施加車輛駐車或緊急制動的彈簧制動致動器。主制動致動器和彈簧制動致動器都包括具有彈性膜片的殼體，所述彈性膜片將殼體的內(nèi)部分成兩個不同的流體腔。除了替代膜片之外，活塞式制動致動器基本上與膜片式類似，活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動以施加車輛的正常和/或駐車制動。在典型的主制動致動器中，主制動器殼體分成壓力腔和推桿腔。壓力腔流體地連接到壓縮空氣源，推桿腔安裝有與制動器組件聯(lián)接的推桿。壓縮空氣進(jìn)入壓力腔以及從壓力腔中排出使推桿往復(fù)運(yùn)動進(jìn)出于殼體，以施加和釋放制動操作。在典型的彈簧制動致動器中，彈簧制動器部分由膜片分成壓力腔和彈簧腔。壓力板在彈簧腔中位于膜片和強(qiáng)力壓縮彈簧之間，強(qiáng)力壓縮彈簧的相對端鄰接該部分的殼體。在一個公知的構(gòu)造中，致動管延伸穿過壓力板，穿過膜片，進(jìn)入壓力腔，并穿過將彈簧制動致動器與主制動致動器分開的隔離壁。致動管的端部流體地連接到主制動致動器的壓力腔。當(dāng)施加駐車制動時，彈簧制動致動器壓力從壓力腔排出，強(qiáng)力壓縮彈簧將壓力板和膜片推向彈簧制動致動器和主制動致動器之間的隔離壁。在該位置，推動連接到壓力板的致動管，以施加駐車或緊急制動，并由此使車輛固定。為了釋放駐車制動，壓縮空氣被引入彈簧制動致動器的壓力腔中，以使壓力腔膨脹，使膜片和壓力板朝向彈簧制動致動器殼體的相對端移動，并壓縮壓縮彈簧。與這種設(shè)計(jì)的彈簧制動致動器相關(guān)聯(lián)的一個已知問題是：當(dāng)壓縮強(qiáng)力壓縮彈簧時，壓力腔容積增加且彈簧腔容積減少，導(dǎo)致彈簧腔中的壓力增加。制動器釋放時在彈簧腔中的壓力累積是非常不合需要的，因?yàn)闉榱顺浞值貕嚎s彈簧并由此充分地釋放制動器，必須通過壓力腔中增加的壓力來抵消彈簧腔中累積的任何壓力。由于用于重型車輛的大部分壓縮空氣系統(tǒng)在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最大壓力下操作，所以加劇了彈簧腔中的壓力累積的不期望效果。如果彈簧腔中的彈簧壓力和氣壓的結(jié)合壓力接近最大壓力，那么緊急制動就不能釋放，只能部分地釋放，或者非常慢地釋放，所有這些都是不期望的。防止彈簧腔中壓力增加的一個解決方案是在彈簧腔殼體中提供排氣孔。這些排氣孔是不希望的原因是它們使彈簧腔的內(nèi)部受到諸如灰塵、鹽和水分等外部環(huán)境物質(zhì)的影響，，外部環(huán)境物質(zhì)加速各內(nèi)部制動器部件(比如彈簧)上的磨損、腐蝕或損耗。環(huán)境物質(zhì)對內(nèi)部制動器部件的損壞能引起維修的增多或者彈簧的過早失效。為了防止環(huán)境物質(zhì)進(jìn)入彈簧制動器殼體，已知在排氣孔上方安置過濾器。然而，設(shè)置了過濾器的排氣孔固有地允許外界空氣進(jìn)入制動器，從而產(chǎn)生未全部密封的制動器。此外，過濾器需要增加的維修，因?yàn)楸仨毲鍧嵑?或更換過濾器，并且過濾器通常不能有效地防止水進(jìn)入彈簧腔。使彈簧腔直接向外排氣的另外一個問題是安裝有致動器的類型的車輛(例如牽引車拖車)經(jīng)常在碼頭停車場經(jīng)常停放很長時間。這些停車場通常為斜坡且在地面以下，在大雨或大雪條件下，停車場會充滿達(dá)到淹沒致動器的彈簧腔內(nèi)部的高度的水。盡管水通常會在釋放制動器時經(jīng)由排氣口從彈簧腔排出，但是注水會加速腐蝕，并帶來其它環(huán)境危害。而且，如果低于冰點(diǎn)，水會凍結(jié)并且妨礙制動器的釋放。設(shè)置了過濾器的排氣口不能防止水淹沒彈簧腔。為了消除彈簧腔中的壓力累積，同時將環(huán)境物質(zhì)抵擋在外，已知在主制動器壓力腔和彈簧制動致動器的彈簧腔之間經(jīng)由致動管提供流體流動通道。在這樣的致動器中，控制閥安置在致動管中，以調(diào)節(jié)彈簧腔和主制動器壓力腔之間的空氣流動。已使用兩種類型的控制閥，即雙向控制閥和單向控制閥。單向控制閥允許空氣從彈簧腔流入主制動器壓力腔中，以在彈簧腔的容積減少時，避免彈簧腔中的壓力累積。然而，當(dāng)施加彈簧制動并且彈簧腔的容積增加時，單向閥保持在其閉合位置，不允許空氣從主制動器壓力腔流入膨脹的彈簧腔中。這導(dǎo)致在彈簧腔中形成真空，使得由彈簧腔包圍的容積處于負(fù)的相對壓力，這減少由駐車制動提供的負(fù)載。為了克服在彈簧腔中形成真空，有必要在彈簧腔中使用能夠克服由真空導(dǎo)致的負(fù)的相對壓力的較強(qiáng)力彈簧。盡管具有單向控制閥的氣動制動致動器通常允許空氣經(jīng)由彈簧被限位時限位螺栓所穿過開口進(jìn)入彈簧腔，但是該開口在致動器的正常操作期間是密封的。雙向控制閥允許當(dāng)壓縮彈簧時，空氣從彈簧腔排出，并且當(dāng)施加彈簧制動時，它們允許空氣進(jìn)入彈簧腔。然而，常規(guī)雙向控制閥是對流率（flowrate）敏感的，這意味著如果流入主制動器壓力腔并流過閥門的流體的量到達(dá)某一水平，它們僅由于主制動器壓力腔中增加的壓力而閉合。如果流體緩慢移動穿過閥門，同時主制動器壓力腔增大，那么閥門保持打開，由此允許主制動器壓力腔和彈簧腔兩者中的壓力增加。這導(dǎo)致主制動和彈簧制動兩者的施加，其會使制動系統(tǒng)的部件受到更大的力進(jìn)而引起損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個實(shí)施例涉及一種氣動制動致動器，其具有與主制動致動器聯(lián)接的彈簧制動致動器。該彈簧制動致動器具有彈簧腔和彈簧制動器壓力腔，主制動致動器具有主制動器壓力腔和推桿腔?？刂崎y是可操作的，以調(diào)節(jié)彈簧腔和主制動器壓力腔之間的流體流動。所述控制閥包括在打開位置和在閉合位置之間可移動的密封件，在打開位置，流體能夠在彈簧腔和主制動器壓力腔之間流動，在閉合位置，流體不能在彈簧腔和主制動器壓力腔之間流動。所述密封件具有第一表面和第二表面，第一表面與主制動器壓力腔流體連通，第二表面與閥腔流體連通，閥腔不與主制動器壓力腔或彈簧腔流體連通。所述密封件基于主制動器壓力腔中的壓力而在打開位置和閉合位置之間移動。優(yōu)選地，主制動器壓力腔中的壓力是第一壓力，閥腔中的壓力是第二壓力。第一力由于作用在第一表面上的第一壓力而施加在第一表面上，并且第二力由于作用在第二表面上的第二壓力而施加在第二表面上。當(dāng)?shù)谝涣Υ笥诘诙r，所述密封件從其打開位置向其閉合位置移動。彈簧可將第三力施加在第二表面上，在該情況下，當(dāng)?shù)谝涣Υ笥诘诙εc第三力之和時，密封件從其打開位置向其閉合位置移動。優(yōu)選地，密封件的移動不取決于彈簧腔和主制動器壓力腔之間的流體的流率（rateofflow）或壓差。控制閥優(yōu)選地是先導(dǎo)閥(pilotoperatedvalve)，其中，先導(dǎo)壓力(pilotpressure)是主制動器壓力腔中的壓力。優(yōu)選地，控制閥包括閥體并且密封件安置在形成于閥體中的溝道內(nèi)。當(dāng)密封件處于其打開位置時，流體能流過主制動器壓力腔和彈簧腔之間的溝道，而當(dāng)密封件處于其閉合位置時，溝道被阻塞。優(yōu)選地，閥腔由密封件和閥體包圍。閥腔也可排氣至大氣。優(yōu)選地，彈簧將密封件偏置到其打開位置。然而，密封件由某種材料或按某種方式構(gòu)造成使其自身偏置，這本發(fā)明的范圍內(nèi)。或者，閥腔中的壓力可將密封件偏置到其打開位置。優(yōu)選地，彈簧腔被密封，以避免直接受到大氣和常見的環(huán)境污染物的影響。將控制閥偏置到其打開位置允許當(dāng)主制動器壓力腔不受壓時，空氣在彈簧腔和主制動器壓力腔之間互換。當(dāng)處于打開位置時，控制閥避免彈簧腔中累積壓力和形成真空。這允許在密封的空腔中操作彈簧制動致動器，而不需要較高彈簧力來克服在彈簧腔中形成真空。密封件優(yōu)選地通過足夠力來克服彈簧腔和閥腔之間的負(fù)壓差而偏置到其打開位置，這防止在彈簧腔中形成真空，所述負(fù)壓差出現(xiàn)在彈簧制動致動器致動期間彈簧腔的容積增大時。當(dāng)主制動器壓力腔中的壓力到達(dá)防止主制動器壓力腔和彈簧腔兩者中的增壓的閥值水平時，控制閥密封件閉合。因?yàn)槊芊饧囊苿硬蝗Q于主制動器壓力腔和彈簧腔之間的流體的流率，所以當(dāng)緩慢施加主制動時，密封件閉合并防止流體進(jìn)入彈簧腔。控制閥的許多實(shí)施例處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在一實(shí)施例中，控制閥的密封件包括一開口，當(dāng)密封件處于其打開位置時，該開口與主制動器壓力腔和彈簧腔流體連通。或者，控制閥可包括具有溝道的閥體，當(dāng)密封件處于其打開位置時，該溝道與主制動器壓力腔和彈簧腔流體連通，當(dāng)密封件處于其閉合位置時，該溝道被堵塞。本發(fā)明還包含用于具有彈簧制動致動器和主制動致動器的氣動制動致動器的控制閥。所述彈簧制動致動器具有彈簧腔和彈簧制動器壓力腔，主制動致動器具有主制動器壓力腔和推桿腔?？刂崎y具有閥體，閥體具有限定出彈簧腔和主制動器壓力腔之間的溝道的內(nèi)表面。密封件定位在該溝道內(nèi)，使得閥腔由密封件和閥體包圍。該密封件在打開位置和閉合位置之間是可移動的，在打開位置，流體能夠流過彈簧腔和主制動器壓力腔之間的溝道，在閉合位置，流體不能流過該溝道。該密封件包括第一密封表面以及第二和第三密封表面，當(dāng)密封件處于其閉合位置時，第一密封表面接合閥體，第二和第三密封表面均接合閥體，以使彈簧腔與主制動器壓力腔之間密封。該密封件基于主制動器壓力腔中的壓力而在打開位置和閉合位置之間移動。優(yōu)選地，主制動器壓力腔中的壓力是第一壓力，閥腔中的壓力是第二壓力。該密封件具有與主制動器壓力腔流體連通的第一表面和與閥腔流體連通的第二表面。第一力由于第一壓力作用在第一表面上而施加在第一表面上，第二力由于第二壓力作用在第二表面上而施加在第二表面上。當(dāng)?shù)谝涣Υ笥诘诙r，該密封件從其打開位置向其閉合之間移動。彈簧可施加第三力在第二表面上，在這樣的情況下，當(dāng)?shù)谝涣Υ笥诘诙偷谌χ蜁r，該密封件從其打開位置向其閉合位置移動。優(yōu)選地，密封件的移動不取決于彈簧腔和主制動器壓力腔之間的壓差或流體的流率。本領(lǐng)域技術(shù)人員將通過研究以下內(nèi)容或從本發(fā)明的實(shí)例部分地了解本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點(diǎn)及其從屬的新穎特征，它們將在以下描述中部分地得以闡述。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將借助于所附權(quán)利要求中特別指出的手段及組合而得以實(shí)現(xiàn)和獲得。附圖說明圖1是具有彈簧和主制動致動器的氣動制動致動器的橫截面視圖，其中限位螺栓顯示為收縮彈簧制動致動器的彈簧；圖2是圖1的制動致動器的橫截面視圖，示出處于延伸位置的限位螺栓；圖3是圖1的制動致動器的橫截面視圖，示出施加主制動致動器；圖4是圖1的制動致動器的橫截面視圖，示出施加彈簧制動致動器；圖5A是控制閥的橫截面視圖，該控制閥控制圖1的制動致動器的彈簧制動致動器的彈簧腔和主制動致動器的壓力腔之間的流體流，控制閥顯示為處于打開位置；圖5B是圖5A的控制閥的橫截面視圖，示出處于閉合位置的控制閥；圖5C是圖5A的控制閥的分解透視圖；圖5D是圖5A的控制閥的密封件的底部透視圖；圖6A是控制閥的第一替代實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；圖6B是圖6A的控制閥的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于閉合位置；圖6C是圖6A的控制閥的分解透視圖；圖7A是控制閥的第二替代實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；圖7B是圖7A的控制閥的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于閉合位置；圖7C是圖7A的控制閥的分解透視圖；圖8A是控制閥的第三替代實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；圖8B是圖8A的控制閥的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于閉合位置；圖9A是控制閥的第四替代實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；圖9B是圖9A的控制閥的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于閉合位置；圖9C是圖9A的控制閥的分解透視圖；圖10是控制閥的第五替代實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；圖11A是控制閥的第六替代實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；圖11B是圖11A的控制閥的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于閉合位置；圖11C是圖11A的控制閥的分解透視圖；圖12A是控制閥的第七替代實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；圖12B是圖12A的控制閥的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于閉合位置；圖12C是圖12A的控制閥的分解透視圖；圖13A是控制閥的第八替代實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；圖13B是圖13A的控制閥的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于閉合位置；圖13C是圖13A的控制閥的分解透視圖；圖14A是控制閥的第九實(shí)施例的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于閉合位置；圖14B是圖14A的控制閥的橫截面視圖，該控制閥顯示為處于打開位置；并且圖14C是圖14A的控制閥的分解透視圖。具體實(shí)施方式圖1-4示出串聯(lián)式氣動制動致動器10，包括與彈簧制動致動器14結(jié)合的主制動致動器12。主制動致動器12施加并釋放車輛的主制動或操作制動。彈簧制動致動器14用于施加車輛的緊急或駐車制動。主制動致動器12包括殼體16，殼體16具有第一端壁16a和第二端壁16b以及側(cè)壁16c，側(cè)壁16c與端壁16a和16b連接，并在端壁16a和16b之間延伸。彈簧制動致動器14包括密封的殼體18，該殼體18具有第一端壁18a和第二端壁18b以及側(cè)壁18c，側(cè)壁18c與端壁18a和18b連接，并在端壁18a和18b之間延伸。殼體16和18由與主制動器蓋22和彈簧制動器蓋24聯(lián)接的連接殼(adapterhousing)20形成。連接殼20和彈簧制動器蓋24分別具有匹配凸緣20a和22a，匹配凸緣20a和22a被夾具25一起夾緊，以將主制動器蓋22固定到連接殼20。連接殼20具有另一凸緣20b，該凸緣20b由彈簧制動器蓋24的C形卷邊24a夾緊，以將彈簧制動器蓋24固定到連接殼20。連接殼20限定出共有的隔離壁，其將主制動器殼體16與彈簧制動器殼體18分開，同時形成每個殼體16和18的一部分，使得第二端壁16b和18b是一體的。用與主制動器蓋22和彈簧制動器蓋24類似的不連續(xù)覆蓋元件替代連接殼20處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在該實(shí)施例中包括彈性膜片30和32的可動構(gòu)件分別橫跨主制動器殼體16和彈簧制動器殼體18的內(nèi)部。膜片30具有外圍邊緣30a，外圍邊緣30a密封地夾在連接殼20和主制動器蓋22各自的匹配凸緣20a和22a之間。膜片32具有外圍邊緣32a，外圍邊緣32a密封地夾在連接殼20的凸緣20b和彈簧制動器蓋24的卷邊24a之間。具有橫跨柱形彈簧制動器殼體內(nèi)部的活塞而非膜片的活塞式制動致動器處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。參見主制動致動器12，膜片30將主制動致動器12流體地劃分為推桿腔36和主制動器壓力腔38。推桿40具有定位在推桿腔36內(nèi)的第一端40a和定位在主制動器殼體16外部的第二端40b。壓力板42連接到推桿40的第一端40a，并鄰接膜片30。推桿40從其第一端40a向其第二端40b延伸穿過布置在主制動器蓋22的開口46中的軸承44?；匚粡椈?8定位在軸承44和壓力板42之間，以幫助朝向主制動器殼體16的第二端壁16b偏置壓力板42和推桿40。盡管未示出，但是在S形凸輪制動器組件中，推桿40的端部40b聯(lián)接到S形凸輪制動器組件的松緊調(diào)整器，由此，推桿40相對于主制動器殼體16的往復(fù)運(yùn)動引起主制動的施加和釋放。主制動器壓力腔38經(jīng)由進(jìn)氣孔50流體地連接到壓縮空氣源。當(dāng)車輛駕駛員踩制動踏板時，壓縮空氣經(jīng)由進(jìn)氣孔50被引入主制動器壓力腔38中，以使推桿40往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)車輛駕駛員釋放制動踏板時，壓縮空氣經(jīng)由進(jìn)氣孔50從主制動器壓力腔38中排出。進(jìn)入主制動器壓力腔38中的壓縮空氣的增加使膜片30、壓力板42和推桿40遠(yuǎn)離第二端壁16b朝向第一端壁16a移動，以施加主制動。參見彈簧制動致動器14，膜片32將彈簧制動器殼體18流體地劃分為彈簧制動器壓力腔56和彈簧腔58。膜片從其外圍邊緣32a延伸到圍繞膜片中的開口59的內(nèi)部徑向邊緣32b。彈簧制動器壓力腔56經(jīng)由基本上與進(jìn)氣孔50相同的孔(未示出)流體地連接到壓縮空氣源。通常，壓力腔56由壓縮空氣系統(tǒng)供應(yīng)，該壓縮空氣系統(tǒng)與供應(yīng)主制動致動器12的壓縮空氣系統(tǒng)在物理上是不同的。彈簧腔58被密封，以防止在其中的部件暴露于大氣和常見的環(huán)境污染物。壓力板60定位在彈簧腔58中，鄰近膜片32。強(qiáng)力壓縮彈簧62安置在壓力板60和彈簧制動器蓋24之間。壓力板60包括由內(nèi)表面66圍繞的軸向開口64，內(nèi)表面66包括螺紋部分68、非螺紋部分70和位于兩部分68和70之間的致動管肩部72。形成在非螺紋部分70中的環(huán)形溝槽74接收膜片32的內(nèi)部邊緣32b。定位環(huán)78將膜片32固定至壓力板60。不具有定位環(huán)78而使溝槽74和膜片32的內(nèi)部邊緣32b的構(gòu)造將膜片32固定至壓力板60的致動器處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在彈簧制動器蓋24中有開口80，其與穿過壓力板60的開口64對齊。中空致動管82具有第一端82a和第二端82b，第一端82a配合在軸向開口64內(nèi)并鄰接致動管肩72，第二端82b定位在主制動器壓力腔38中。致動管82具有側(cè)壁84，側(cè)壁84分別具有內(nèi)表面86和外表面88。外表面88包括凹槽部分90，其接收膜片32的內(nèi)部邊緣32b的一部分和可選的定位環(huán)78。外表面88的一部分鄰接壓力板60的非螺紋部分70。內(nèi)表面86包括與壓力板60的螺紋部分68對齊的螺紋部分92。環(huán)形軸承或凸緣引導(dǎo)件94具有螺紋外表面96，其接合致動管82的螺紋部分92和壓力板60的螺紋部分68，從而將軸承94、致動管82和壓力板60連接起來。除了用螺紋連接或代替用螺紋連接而將軸承94結(jié)合至致動管82和壓力板60處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，軸承94可焊接至致動管82和/或壓力板60。軸承94具有圍繞開口99的平滑內(nèi)表面97。軸承94和壓力板60在其中限定出空氣通路或間隙(未示出)，以允許空氣在彈簧腔58和由中空致動管82的側(cè)壁84包圍的內(nèi)部空間98之間來回流動。由此，彈簧腔58與致動管82的內(nèi)部空間98流體連通。致動管82從其位于彈簧腔58中的第一端82a延伸穿過支承和密封組件100，到達(dá)其位于主制動器壓力腔38中的第二端82b，支承和密封組件布置在形成于連接殼20中的開口102內(nèi)。支承和密封組件100在本領(lǐng)域中是公知的，因此，不在本文中更詳細(xì)地描述?？刂崎y104(下面結(jié)合圖5A-5D更詳細(xì)地描述)連接至并閉合致動管82與壓力板60相對的第二端82b，以調(diào)節(jié)彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間的流體流動?？刂崎y104包括閥體106，閥體具有連接至柱形突起110的閥片(transferplate)108。柱形突起110具有螺紋側(cè)壁112，其接合致動管82的側(cè)壁88的內(nèi)表面86上的螺紋114。突起110至少部分地定位在致動管82的內(nèi)部空間98內(nèi)。密封件形成在控制閥104的螺紋側(cè)壁112和致動管82的側(cè)壁88之間，以防止流體在兩者之間流動。諸如O形密封環(huán)的密封結(jié)構(gòu)可定位在控制閥104的側(cè)壁112和致動管82的側(cè)壁88之間，以形成密封。替代地，或者除了使用諸如O形密封環(huán)的密封結(jié)構(gòu)，液態(tài)密封膠可在控制閥104旋擰進(jìn)致動管82之前施加到螺紋側(cè)壁112。液態(tài)密封膠隨后硬化，以在控制閥104和致動管82之間形成密封。閥片108的尺寸優(yōu)選地做成接收在連接殼20中的凹槽116內(nèi)。制動致動器10還包括限位螺栓組件118，該限位螺栓組件118包括旋擰到并永久固定到限位螺栓122的一端的調(diào)整螺母120，限位螺栓在其另一端終止于限位螺栓頭部124中。限位螺栓頭部124和限位螺栓122的從頭124延伸的一部分定位在致動管82的內(nèi)部空間98內(nèi)。限位螺栓122延伸穿過軸承94的開口99并且穿過彈簧制動器蓋24中的開口80。限位螺栓122旋擰通過罩或軸環(huán)128，罩或軸環(huán)以基本密封的方式鉚接并永久固定至彈簧制動器蓋24，使得空氣不能穿過開口80。由于螺母120和限位螺栓頭部124的直徑比軸承94中的開口99的直徑大，所以限位螺栓122經(jīng)由軸承94和壓力板60之間的連接以及限位螺栓122、軸環(huán)128和彈簧制動器蓋24間的連接將壓力板60聯(lián)接至彈簧制動器蓋24。限位螺栓頭部124優(yōu)選地包括定位在相對軸環(huán)132之間的軸承130。軸承130與致動管82的內(nèi)表面86接觸，以防止軸環(huán)132和限位螺栓122與內(nèi)表面86接觸，同時有助于在施加和釋放緊急制動期間引導(dǎo)致動管82的往復(fù)運(yùn)動。軸向狹槽134形成在軸承130的表面中，以形成圍繞軸承130的流體流動路徑，使得彈簧腔58與由致動管82包圍的整個內(nèi)部空間98流體連通。限位螺栓組件118是可操作的，以機(jī)械地使強(qiáng)力壓縮彈簧62收縮并將其保持在壓縮狀態(tài)(如圖1所示)。通過使調(diào)整螺母120與扳手或承窩接合，并旋轉(zhuǎn)螺母120，有可能使限位螺栓122的大部分從圖4所示位置向圖1所示位置旋擰地撤出彈簧制動器殼體24。當(dāng)限位螺栓122撤出時，限位螺栓頭部124在致動管82的上端82a處接觸軸承94，以使軸承94、致動管82和壓力板60朝向彈簧制動器殼體18的端壁18a移動，從而壓縮彈簧62。如圖1所示，以這種方式限位強(qiáng)力壓縮彈簧62是公知的，并通常用于制動致動器10的組裝期間和/或用于在壓縮空氣系統(tǒng)故障或缺失的情況下機(jī)械地釋放制動器。當(dāng)在移動的車輛上有效利用制動致動器10時，限位螺栓122移動到圖2-3所示位置?，F(xiàn)在參見圖5A-5D，控制閥104包括閥體106以及定位在由閥體106的內(nèi)表面144限定的溝道142內(nèi)的密封件136、彈簧138和O形密封環(huán)140。閥體106的閥片108具有由側(cè)壁150連接的上表面146和下表面148。閥體106的柱形突起110具有由螺紋側(cè)壁112連接的上表面152和下表面154。突起110的下表面154連接到閥片108的上表面146。穿過閥體106的溝道142包括上柱形部分156、下豎直部分158和下水平部分160，上柱形部分由突起110的側(cè)壁112包圍，下豎直部分從上表面146向下表面148延伸穿過閥片108，下水平部分在側(cè)壁150中的開口162和164之間延伸穿過閥片108。閥體106還包括定位在溝道142內(nèi)的保持架166，以保持密封件136在溝道142內(nèi)。保持架166優(yōu)選地壓配合入溝道142中。保持架具有由形成在內(nèi)表面144中的橫檔170支撐的盤形上部168。與上部168一體的同心環(huán)172和174延伸進(jìn)溝道142中。在環(huán)174中間的塞子176與上部168一體，并延伸進(jìn)溝道142中。參見圖5C，有三個溝道178、180和182形成在并延伸穿過保持架166。每個溝道178、180和182定位在環(huán)174和塞子176之間，如圖5A關(guān)于溝道182所示。溝道178、180和182允許空氣流過保持架166。O形環(huán)140定位在環(huán)172和內(nèi)表面144之間，以形成密封，并防止空氣在保持架166和內(nèi)部表面144之間流動。密封件136定位在保持架166和閥片108的上表面146之間的溝道142中。密封件136包括盤形基底184和柱形突起186，柱形突起186與基底184一體，并從基底184向上延伸。開口188延伸穿過密封件136的中心，并被內(nèi)表面190包圍。凸緣192從密封件136的基底184向外延伸，并包括與閥體106的內(nèi)表面144密封地接合的外圍表面194。突起186包括外表面196和一對環(huán)198和200，一對環(huán)198和200與表面196一體，并從表面196向外延伸。環(huán)198和200密封地接合保持架166上的環(huán)174。參見圖5D，基底184具有下表面202，下表面在其中形成有五個徑向溝槽，其中一個徑向溝槽示出為204。溝槽204從基底184的外周緣206延伸到開口188。溝槽204設(shè)計(jì)成允許空氣容易地到達(dá)密封件136的基底184和凸緣192的所有部分。以下情況處在本發(fā)明的范圍內(nèi)：密封件136具有多于或少于五個的溝槽204；不包括溝槽204；以及溝槽204是螺旋形而不是徑向的。以下情況也處在本發(fā)明的范圍內(nèi)：密封件136具有除了溝槽之外的允許空氣容易地到達(dá)基底184和凸緣192的所有部分的一些結(jié)構(gòu)。閥腔208由密封件136和閥體106包圍。密封件136上的環(huán)198和200以及凸緣192與閥體106密封地接合，以防止流體進(jìn)入或離開閥腔208。彈簧138定位在保持架166和密封件136之間的閥腔208內(nèi)。彈簧138定位在環(huán)174周圍，以將環(huán)174保持在腔208內(nèi)的適當(dāng)位置。彈簧138的一端鄰接保持架166，而彈簧138的另一端鄰接密封件136的基底184的上表面210。閥腔208不與彈簧腔58或主制動器壓力腔38流體連通。密封件136在打開位置和閉合位置之間是可移動的，在打開位置，如圖5A所示，流體能夠經(jīng)由閥體106的溝道142和密封件136中的開口188在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動，在閉合位置，如圖5B所示，流體不能在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動。當(dāng)密封件136處于其閉合位置時，密封件136中的開口188接收保持架166上的塞子176，并且內(nèi)表面190密封地接合塞子176，以防止流體在兩者之間流動。彈簧138將密封件136偏置到其打開位置。當(dāng)主制動器壓力腔38中的壓力增大到閥值水平時，密封件136從其打開位置向其閉合位置移動，在閥值水平，由于壓力腔38中的壓力(作用在下表面202的表面區(qū)域上)而引起的施加在密封件136的下表面202上的力大于由于閥腔208中的壓力(作用在上表面210的表面區(qū)域上)和彈簧138的偏置力而引起的施加在密封件136的上表面210上的凈力。當(dāng)密封件136處于其閉合位置時，能夠?qū)毫η?8加壓，以啟動主制動致動器12，而不會不合需要地給彈簧腔58加壓。彈簧138可以選擇成當(dāng)由于壓力腔38中的壓力而施加在密封件的下表面202上的力超過由于閥腔208中的壓力而施加在密封件136的上表面210上的力時，密封件136向其閉合位置移動。閥體106內(nèi)的溝道142的構(gòu)造和密封件136的下表面202允許來自壓力腔38的流體在密封件136下流動，并導(dǎo)致當(dāng)壓力腔38中的壓力到達(dá)如上所述的閥值水平時，密封件向其閉合位置移動。確切地說，從閥片108的下表面148向上移向上表面146，溝道的下豎直部分158的直徑增大，使得流過部分158的空氣到達(dá)密封件136的下表面202的較大部分。參見圖5D，密封件136的下表面202上的溝槽204朝向基底184的外周緣206引導(dǎo)接觸下表面202的空氣，并引入外周緣206和凸緣192之間的空隙。由此，當(dāng)空氣經(jīng)由進(jìn)氣孔50流入壓力腔38中時，密封件136和閥體106的構(gòu)造允許空氣接觸密封件136的整個下表面202，以當(dāng)壓力腔38中的壓力增大到閥值水平時，將密封件136提升至其閉合位置，在該閥值水平，施加在密封件136的下表面202上的力大于由于閥腔208中的壓力和彈簧138的偏置力而施加在密封件136的上表面210上的凈力。因?yàn)殚y腔208不與主制動器壓力腔38流體連通，所以密封件136的移動不取決于彈簧腔58和壓力腔38之間的流體的流率，正如常規(guī)氣動制動致動器雙向控制閥的情況。而且，密封件136的移動不取決于彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間的壓差?？刂崎y104是具有先導(dǎo)壓力的先導(dǎo)閥，先導(dǎo)壓力是主制動器壓力腔38中的壓力。因此，不管壓力腔38中的壓力升高多么慢，當(dāng)主制動器壓力腔38中的壓力到達(dá)閥值水平時密封件136都將閉合。相應(yīng)地，密封件136的移動主要取決于主制動器壓力腔38和閥腔208之間的壓差以及由彈簧138施加在密封件136上的偏置力。當(dāng)壓差導(dǎo)致施加在密封件136的下表面202上的凈力大于彈簧138的偏置力時，密封件136向其閉合位置移動。雖然密封件136和閥體106的形狀優(yōu)選地做成如上所述以及如圖5A-5D所示，但是，具有不同的構(gòu)造的密封件136和閥體106處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，以下情況處在本發(fā)明的范圍內(nèi)：密封件136具有任意類型的第一密封表面來替代當(dāng)密封件處于其閉合位置時接合閥體106的表面190，并且具有任意類型的第二和第三密封表面來替代與閥體106接合以使閥腔208與彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間保持密封的表面194和環(huán)198。下面描述并在圖6A-14C中示出控制閥300、400、500、600、700、800、900、1000和1100的九個替代實(shí)施例。這些替代實(shí)施例中的每個實(shí)施例都能夠用在制動致動器10中，來代替控制閥104，或者用在活塞式彈簧制動致動器中。當(dāng)用在制動致動器10中時，每個控制閥300、400、500、600、700、800、900、1000和1100優(yōu)選地旋擰進(jìn)致動管82內(nèi)，并以如上關(guān)于控制閥104所述的方式與致動管82形成密封。在該應(yīng)用中所述的控制閥的特定實(shí)施例僅是示例性的，其它類型的控制閥處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。參見圖6A-6C，控制閥的替代實(shí)施例總體上以300表示?？刂崎y300包括具有閥片304的閥體302，閥片304連接到柱形突起306。柱形突起306具有接合致動管82(圖1)上的螺紋114的螺紋側(cè)壁308。膜片密封件310和彈簧312定位在由閥體302的內(nèi)表面316限定的溝道314內(nèi)部。閥體302的閥片304具有由側(cè)壁322連接的上表面318和下表面320。閥體302的柱形突起306具有由螺紋側(cè)壁308連接的上表面324和下表面326。突起306的下表面326連接到閥片304的上表面324。穿過閥體302的溝道314包括穿過上表面324的一對孔328和330、與孔328和330流體連通的上柱形部分332和下柱形部分334。溝槽336也形成在閥片304的下表面320中。閥體302包括保持架338，該保持架定位在溝道314內(nèi)，以將密封件310保持在溝道314內(nèi)。保持架338優(yōu)選地壓配合進(jìn)溝道314中。保持架338是柱形的，并包括穿過其中心的孔340。保持架具有上表面342和下表面344以及側(cè)壁346。溝槽348形成在下表面344中，與閥片304中的溝槽336對齊。密封件310定位在保持架338和突起306的上表面324之間的溝道314中。密封件310包括膜片350和從膜片350向上延伸的柱形突起352。凸緣354從膜片350的外圍邊緣延伸。凸緣354夾在并密封在保持架338的上表面342和內(nèi)表面316的橫檔356之間。開口358延伸穿過密封件310的中心，并由內(nèi)表面360包圍。突起352包括外表面362和環(huán)364，環(huán)364與表面362一體并從表面362向外延伸。環(huán)364密封地接合閥體302的內(nèi)表面316的一部分。閥腔366由密封件310和閥體302包圍。密封件310上的環(huán)364和凸緣354與閥體302密封地接合，以防止流體進(jìn)入或離開閥腔366。彈簧312定位在密封件310和內(nèi)表面316的一部分之間的閥腔366內(nèi)。彈簧312的一端鄰接內(nèi)表面316，而彈簧312的另一端鄰接密封件310的膜片350。閥腔366不與彈簧腔58或主制動器壓力腔38流體連通。密封件310在打開位置和閉合位置之間移動，在打開位置，如圖6A所示，流體能夠經(jīng)由閥體302的溝道314、密封件310中的開口358和保持架338中的孔340在彈簧腔58和主制動器壓力腔38(圖1)之間流動，在閉合位置，如圖6B所示，流體不能在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動。當(dāng)密封件310在其打開位置和閉合位置之間移動時，密封件的膜片350彎曲，同時凸緣354保持固定，并夾在保持架338和橫檔356之間。優(yōu)選地，密封件310由能夠如圖6A和6B所示的那樣彎曲的柔性彈性材料制成。當(dāng)密封件310處于其閉合位置時，密封件310中的開口358接收閥體302上的塞子368，并且內(nèi)表面360密封地接合塞子368，以防止流體在兩者之間流動。彈簧312將密封件310偏置到其打開位置。如上結(jié)合控制閥104所述，當(dāng)主制動器壓力腔38和閥腔366之間的壓差導(dǎo)致施加在密封件310的下表面上的凈力大于由彈簧312施加在密封件310上的力時，密封件310從其打開位置向其閉合位置移動。圖7A-7C示出控制閥400的另一替代實(shí)施例?？刂崎y400與控制閥104類似。因此，本文中僅討論主要區(qū)別?？刂崎y400具有閥體402以及定位在閥體402的溝道410內(nèi)的密封件404、保持架406和彈簧408。閥體402具有與控制閥104的閥體106稍微不同的底表面412。底表面412具有形成在其中的溝槽414，以增強(qiáng)流向密封件404的流體。密封件404具有凸緣416以及環(huán)418和420，凸緣416以及環(huán)418和420密封地接合閥體402，以產(chǎn)生包含彈簧408的閥腔422，該閥腔與彈簧腔58和壓力腔38(圖1)之間是密封的?？刂崎y400和控制閥104之間的主要區(qū)別在于控制閥400的密封件404具有從密封件404的上表面426向上延伸的柱形件424。柱形件424包括上密封表面428，當(dāng)密封件404處于其閉合位置時，上密封表面接合保持架406，并堵塞保持架406中的開口430，如圖7B所示。密封件404具有開口432，當(dāng)密封件404處于如圖7A所示的打開位置時，開口432與開口430流體連通。密封件404還包括四個1/4圓形突起434a、434b、434c和434d(圖7C)，每個1/4圓形突起連接到上表面426和柱形件424，并在上表面426和柱形件424之間延伸。在相鄰的突起434a、434b、434c和434d間有與開口432流體連通的開口，圖7A示出開口中的兩個436a和436b。過濾器438牢固地附接在閥體402的頂表面上。過濾器438優(yōu)選地由人造、聚合或其它類型的過濾材料制成，并可通過壓敏粘合劑襯背附接到閥體402。優(yōu)選地，過濾器438是多孔可透氣聚合薄膜，其具有疏水和疏油特性，并具有根據(jù)穿過過濾器438的碎屑(debris)的尺寸而選擇的氣孔尺寸。一個可接受的過濾器438包括具有一微米的氣孔尺寸的處理過的、膨脹的聚四氟乙烯(PTEE)，可從W.L.GoreandAssociates和銷售的品牌下的產(chǎn)品得到。替代地，過濾器38可由具有約50微米的氣孔尺寸的合成毛氈構(gòu)成。其它類型的過濾器也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，過濾器438可附接到圖5A-13C所示控制閥中的任一個的頂部。參見圖8A-8B，控制閥的替代實(shí)施例總體上由500表示?？刂崎y500與圖7A-7C所示的控制閥400基本相同。因此，本文僅討論兩者之間的區(qū)別?？刂崎y500包括密封件502，其具有從密封件502的上表面向上延伸的柱形件504。柱形件504的端部具有蘑菇狀頭部506，當(dāng)密封件502處于其如圖8B所示的閉合位置時，蘑菇狀頭部由保持架510中的開口508接收。當(dāng)密封件502處于其閉合位置時，頭部506的外圍邊緣密封地接合保持架510的圍繞開口508的表面512。密封件502與控制閥400的密封件404不同，因?yàn)楫?dāng)在其閉合位置時，密封件502的一部分由保持架510中的開口508接收，而在其閉合位置時，密封件404的任何部分不由保持架406中的開口430接收。圖9A-9C示出閥600的替代實(shí)施例?？刂崎y600包括閥體602，閥體602具有連接到柱形突起606的閥片604。柱形突起606具有接合致動管82(圖1)上的螺紋114的螺紋側(cè)壁608。密封件或活塞610以及彈簧612定位在由閥體602的內(nèi)表面616限定的溝道614內(nèi)部。閥體602的閥片604具有由側(cè)壁622連接起來的上表面618和下表面620。閥體602的柱形突起606具有由螺紋側(cè)壁608連接起來的上表面624和下表面626。突起606的下表面626連接到閥片604的上表面618。穿過閥體602的溝道614包括上柱形部分628、下柱形部分630和穿過突起606的側(cè)壁608的水平通道632。溝道614包括位于突起606的上表面624中的入口634和位于側(cè)壁608中的出口636。溝槽638形成在閥片604的下表面620中。閥體602包括保持架640，該保持架定位在溝道614內(nèi)，以將密封件610保持在溝道614內(nèi)。保持架640優(yōu)選地壓配合進(jìn)溝道614的下部分630，以保持密封件610在其中。如圖9C所示，保持架640是圓形的，具有上表面642和下表面644以及側(cè)壁646。側(cè)壁646包括兩個形成在側(cè)壁646的相對兩側(cè)上的平坦邊緣648和650。狹槽652和654形成在側(cè)壁646中，分別位于邊緣648和650處。如圖9A所示，狹槽652和654與閥體602的底表面620中的溝槽638對齊，以提供從閥體602的底表面620穿過保持架640到密封件610的連續(xù)流動通道。保持架640的下表面644是平坦的，并與閥片604的底表面620平齊。密封件610定位在保持架640和突起606的上表面624之間的溝道614中。密封件610包括盤形基底656和從基底656向上延伸的柱形突起658。基底656定位在溝道614的下部630中，突起658向上延伸進(jìn)溝道614的上部628中。參見圖9C，溝槽660形成在基底656中，以接收O形密封環(huán)662，溝槽664和666形成在突起658中，以分別接收O形密封環(huán)668和670。密封件662密封地接合圍繞溝道614下部630的內(nèi)表面616的一部分，密封件668和670密封地接合圍繞溝道614上部628的內(nèi)表面616的一部分。密封件610優(yōu)選地由剛性或半剛性材料制成。閥腔672由密封件610和閥體602包圍。密封件662、668和670與閥體602密封地接合，以防止流體進(jìn)入或離開閥腔672。彈簧612定位在密封件610和閥體602之間的閥腔672內(nèi)。彈簧612的一端鄰接內(nèi)表面616，而彈簧612的另一端鄰接密封件610的基底656。閥腔672不與彈簧腔58或主制動器壓力腔38(圖1)流體連通。密封件610在打開位置和閉合位置之間移動，在打開位置，如圖9A所示，流體能夠在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動，在閉合位置，如圖9B所示，流體不能在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動。當(dāng)圖1所示的致動管82與控制閥600一起使用時，致動管82優(yōu)選地變?yōu)榫哂写┻^其側(cè)壁84的開口(未示出)，該開口與突起606的側(cè)壁608中的出口636對齊。致動管82中的開口(未示出)與主制動器壓力腔38流體連通。當(dāng)密封件610處于其打開位置時，流體能夠經(jīng)由入口634、水平溝道632、出口636和致動管82中的開口(未示出)從彈簧腔58流向主制動器壓力腔38。當(dāng)密封件610處于其閉合位置時，密封件668防止流體在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動。彈簧612將密封件610偏置到其打開位置。如上結(jié)合控制閥104所述，當(dāng)主制動器壓力腔38和閥腔672之間的壓差導(dǎo)致施加在密封件610的下表面上的凈力大于彈簧612施加在密封件610上的力時，密封件610從其打開位置向其閉合位置移動。參見圖10，控制閥的替代實(shí)施例由700表示。控制閥700與控制閥600基本類似。因此，本文中僅在控制閥700與控制閥600不同的方面描述控制閥700。雖然控制閥600具有水平溝道632且水平溝道632具有位于突起606的側(cè)壁608中的出口636，但是控制閥700具有與豎直溝道704流體連通的水平溝道702，豎直溝道704具有位于閥體712的閥片710的下表面708中的出口706。出口706定位在位于下表面708中的溝槽714內(nèi)。當(dāng)閥700處于如圖10所示的打開位置時，流體能夠經(jīng)由入口716、水平溝道702、豎直溝道704和出口706從彈簧腔58流向主制動器壓力腔38(圖1)。閥700的密封件或活塞718以與閥600的密封件610相同的方式向上移入其閉合位置，以阻塞流體流過溝道702。圖11A-11C示出本發(fā)明的控制閥800的另一替代實(shí)施例?？刂崎y800具有閥體802，閥體802具有連接到柱形突起806的閥片804。突起806具有與致動管82上的螺紋接合的螺紋側(cè)壁808。閥體802限定出溝道810，溝道810包括由側(cè)壁808圍繞的上柱形部分812和定位在閥片804內(nèi)的下柱形部分814。閥片804分別具有上表面816和下表面818以及側(cè)壁819，突起806分別具有上表面820和下表面822。閥片804的上表面816連接到突起806的下表面822。溝槽824形成在閥片804的下表面818中。密封件或活塞826、彈簧828和保持架830定位在溝道810的上部812內(nèi)。保持架830總體上是柱形的，并具有上表面832、側(cè)壁834和下邊緣836。保持架830具有空腔838，空腔838具有鄰近下邊緣836的下柱形部分840、用于保持彈簧828的環(huán)形部分842以及第一、第二和第三柱形部分844、846和848。第二柱形部分846的直徑比第三柱形部分848的直徑大，使得環(huán)形表面850定位在這兩個部分之間。水平溝道852從第二柱形部分846延伸到保持架830的側(cè)壁834中的垂直溝槽854。溝槽856也形成在保持架830的側(cè)壁834中，以接收用于防止流體在保持架830和閥體802之間流動的密封件858。密封件826具有盤形基底860和從基底860向上延伸的柱形突起862。參見圖11C，溝槽864形成在基底860中，以接收三角形密封件866，一對溝槽868和870形成在突起862中，以分別接收方形密封件872和874?；?60定位在保持架830內(nèi)的空腔838的下柱形部分840中。突起862向上延伸穿過保持架830內(nèi)的空腔838的第一和第二柱形部分844和846。密封件826優(yōu)選地由剛性或半剛性材料制成。閥腔876由密封件826和保持架830包圍。密封件866和874與保持架830密封地接合，以防止流體進(jìn)入或離開閥腔876。彈簧828定位在保持架830的一部分和密封件826之間的閥腔876內(nèi)，用于將密封件826偏置到圖11A所示的打開位置。密封件826在圖11A所示的打開位置和圖11B所示的閉合位置之間是可移動的。在其打開位置，流體能夠經(jīng)由保持架830中的空腔838的第二和第三上部846和848、水平溝道852、垂直溝槽854、密封件826和閥片804的上表面816之間的空間以及溝道810的下柱形部分814在彈簧腔58和主制動器壓力腔38(圖1)之間流動。當(dāng)密封件826處于其閉合位置時，如圖11B所示，方形密封件872接合環(huán)形表面850，以防止流體在第二和第三上部846和848之間流動，由此防止流體在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動。如上結(jié)合控制閥104所述，當(dāng)主制動器壓力腔38和閥腔876之間的壓差導(dǎo)致施加在密封件826的下表面上的凈力大于彈簧828施加在密封件826上的力時，密封件826從其打開位置向其閉合位置移動。參見圖12A-12C，控制閥的替代實(shí)施例總體上由900表示?？刂崎y900具有閥體902，閥體902具有連接到柱形突起906的閥片904。柱形突起906具有與致動管82(圖1)上的螺紋114接合的螺紋側(cè)壁908。密封件或活塞910和彈簧912定位在由閥體902的內(nèi)表面916限定的溝道914內(nèi)部。閥體902的閥片904具有由側(cè)壁922連接起來的上表面918和下表面920。閥體902的柱形突起906具有由螺紋側(cè)壁908連接起來的上表面924和下表面926。突起906的下表面926連接到閥片904的上表面918。穿過閥體902的溝道914包括下柱形部分928、用于保持彈簧912的環(huán)形部分930以及第一、第二和第三柱形部分932、934和936。第二柱形部分934的直徑比第三柱形部分936的直徑大，使得環(huán)形空間938定位在這兩個部分之間。溝槽940形成在閥片904的下表面920中。閥體902包括保持架942，保持架942定位在用于將密封件910保持在溝道914內(nèi)的溝道914中。保持架942優(yōu)選地壓配合進(jìn)溝道914的下部928，以使密封件910保持在其中。如圖12C所示，保持架942是圓形的，具有上表面944和下表面946以及側(cè)壁948。側(cè)壁948包括兩個形成在側(cè)壁948的相對兩側(cè)上的平坦邊緣950和952。狹槽954和956形成在側(cè)壁948和959中，分別位于邊緣950和952處。如圖12A所示，狹槽954和956與閥體902的底表面920中的溝槽940對齊，以提供從閥體902的底表面920穿過保持架942到達(dá)密封件910的連續(xù)流動通道。保持架942的下表面946是平坦的，并與閥片904的底表面920平齊。密封件910定位在保持架942和突起906的上表面924之間的溝道914中。密封件910包括盤形基底958和從基底958向上延伸的柱形突起960?；?58定位在溝道914的下部928中，突起960向上延伸進(jìn)溝道914的第一和第二上部932和934中。參見圖12C，溝槽962形成在基座958中，以接收O形密封環(huán)964，溝槽966主968形成在突起960中，以分別接收O形密封環(huán)970和972。密封件964與圍繞溝道914下部928的內(nèi)表面916的一部分密封地接合，密封件972與圍繞溝道914的第一上部932的內(nèi)表面916的一部分密封地接合。參見圖12A，水平溝道974形成在密封件970和972之間的突起960中。水平溝道974與向下延伸穿過密封件910的基底958的豎直溝道976流體連通。密封件910優(yōu)選地由剛性或半剛性材料制成。閥腔978由密封件910和閥體902包圍。密封件964和972與閥體902密封地接合，以防止流體進(jìn)入或離開閥腔978。彈簧912定位在閥體902的一部分和密封件910之間的閥腔978內(nèi)，用于將密封件910偏置到如圖12A所示的打開位置。密封件910在圖12A所示的其打開位置和其圖12B所示的其閉合位置之間是可移動的。在其打開位置，流體能夠經(jīng)由溝道914的第二和第三上部934和936、密封件910中的水平和豎直溝道974和976以及密封件910和保持架942之間的空間在彈簧腔58和主制動器壓力腔38(圖1)之間流動。當(dāng)密封件910處于其閉合位置時，如圖12B所示，O形密封環(huán)970接合環(huán)形表面938，以防止流體在第二和第三柱形部分934和936之間流動，由此防止流體在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動。如上結(jié)合控制閥104所述，當(dāng)主制動器壓力腔38和閥腔978之間的壓差導(dǎo)致施加在密封件910的下表面上的凈力大于彈簧912施加在密封件910上的力時，密封件910從其打開位置向其閉合位置移動。過濾器980牢固地附接到閥體902的頂表面。過濾器980優(yōu)選地與控制閥400的過濾器438類似。圖13A-13C示出本發(fā)明的控制閥1000的替代實(shí)施例?？刂崎y1000具有閥體1002，閥體1002具有連接到柱形突起1006的閥片1004。突起1006具有與致動管82(圖1)上的螺紋接合的螺紋側(cè)壁1008。閥體1002限定出溝道1010，溝道1010包括由側(cè)壁1008圍繞的上柱形部分1012和定位在閥片1004內(nèi)的下柱形部分1014。閥片1004分別具有上表面1016和下表面1018以及側(cè)壁1019，突起1006具有上表面1020和下表面1022。閥片1004的上表面1016連接到突起1006的下表面1022。溝槽1024形成在閥片1004的下表面1018中。密封件1026、彈簧1028和保持架1030定位在溝道1010的上部1012內(nèi)。保持架1030總體上是柱形的，并具有上表面1032、側(cè)壁1034和下邊緣1036。保持架1030具有空腔1038，空腔1038具有鄰近下邊緣1036的下柱形部分1040、用于保持彈簧1028的環(huán)形部分1042以及第一、第二和第三下柱形部分1044、1046和1048。第二柱形部分1046的直徑比第三柱形部分1048的直徑大，使得環(huán)形表面1050定位在這兩個部分之間。溝槽1052形成在保持架1030的側(cè)壁1034中，以接收用于防止流體在保持架1030和閥體1002之間流動的密封件1054。密封件1026具有盤形基底1056和從基底1056向上延伸的柱形突起1058。參見圖13C，溝槽1060形成在基底1056中，以接收三角形密封件1062。密封環(huán)1064從突起1058的中間向外延伸。突起1058的端部是圓頂形的?；?056定位在保持架1030內(nèi)的空腔1038的下柱形部分1040中。突起1058向上延伸穿過保持架1030內(nèi)的空腔1038的第一和第二柱形部分1044和1046。密封件1062密封地接合保持架1030的一部分，密封環(huán)1064密封地接合保持架1030的一部分。參見圖13A，水平溝道1068形成在密封環(huán)1064和端部1066之間的突起1058中。水平溝道1068與向下延伸穿過密封件1026的基底1056的豎直溝道1070流體連通。閥腔1072由密封件1026和保持架1030包圍。密封件1062和密封環(huán)1064與保持架1030密封地接合，以防止流體進(jìn)入或離開閥腔1072。彈簧1028定位在保持架1030的一部分和密封件1026之間的閥腔1072內(nèi)，以將密封件1026偏置到其如圖13A所示的打開位置。密封件1026在其圖13A所示的打開位置和其圖13B所示的閉合位置之間是可移動的。在其打開位置，流體能夠經(jīng)由保持架1030中的空腔1038的第二和第三上部1046和1048、密封件1026中的水平溝道1068和豎直溝道1070以及溝道1010的下柱形部分1014在彈簧腔58和主制動器壓力腔38(圖1)之間流動。當(dāng)密封件1026位于其閉合位置時，如圖13B所示，密封件1026的圓穹形(domeshaped)端部1066接合保持架1030的環(huán)形表面1050，以防止流體在第二和第三上部1046和1048之間流動，由此防止流體在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動。如上結(jié)合控制閥104所述，當(dāng)主制動器壓力腔38和閥腔1072之間的壓差導(dǎo)致施加在密封件1026的下表面上的凈力大于由彈簧1028施加在密封件1026上的力時，密封件1026從其打開位置向其閉合位置移動。現(xiàn)在參見圖14A-14C，控制閥1100的替代實(shí)施例包括閥體1102，閥體1102具有閥片1104和連接到閥片1104的柱形突起1106。柱形突起1106具有與致動管82(圖1)上的螺紋接合的螺紋側(cè)壁1108。閥片1104具有由側(cè)壁1114連接起來的上表面1110和下表面1112。柱形突起1106具有由螺紋側(cè)壁1108連接起來的上表面1116和下表面1118。突起1106的下表面1118連接到閥片1104的上表面1110。溝道1120由閥體1102的內(nèi)表面1122限定。溝道1120包括由突起1106的側(cè)壁1108包圍的上柱形部分1124、從上表面1110向下表面1112延伸穿過閥片1104的下豎直部分1126以及在側(cè)壁1114中的開口1130和1132之間延伸穿過閥片1104的下水平部分1128。閥體1102包括保持架1134，保持架1134定位在溝道1120中，并優(yōu)選地壓配合進(jìn)溝道1120中。保持架1134具有由形成在內(nèi)表面1122中的橫檔1138支撐的盤形上部1136。與上部1136一體的同心環(huán)1140、1142和1144延伸進(jìn)溝道1120中。開口1146延伸穿過保持架1134的中心。開口1146允許空氣流過保持架1134。過濾器1148牢固地附接在閥體1102的頂表面。密封件1150、彈簧1152和O形密封環(huán)1154定位在保持架1134和閥片1104的上表面1110之間的溝道1120內(nèi)部。保持架1134將密封件1150保持在溝道1120內(nèi)。O形密封環(huán)1154定位在環(huán)1140和內(nèi)表面1122之間，以形成密封并防止空氣在保持架1134和內(nèi)表面1122之間流動。密封件1150包括盤形基底1156和與基底1156一體、從基底1156向上延伸的柱形突起1158。柱形塞子1160定位在密封件1150的中心，多個開口(每個由1162表示)定位在塞子1160周圍并且延伸穿過密封件1150。凸緣1164從密封件1150的基底1156向外延伸，并包括與閥體1102的內(nèi)表面1122密封地接合的外圍表面1166。突起1158包括與保持架1134上的環(huán)1142密封地接合的外表面1168?；?156具有下表面，下表面中形成有五個與如圖5D中的密封件136上所示的溝槽類似的徑向溝槽(未示出)。溝道1120和密封件1150的下表面具有與上面結(jié)合圖5A-5D所示的閥104描述的構(gòu)造類似的構(gòu)造，以允許空氣到達(dá)密封件1150的底部的較大部分。閥腔1170由密封件1150和閥體1102包圍。密封件1150上的凸緣1164和突起1158的外表面1168與閥體1102密封地接合，以防止流體進(jìn)入或離開閥腔1170。閥腔1170不與彈簧腔58或主制動器壓力腔38流體連通。彈簧1152定位在保持架1134和密封件1150之間的閥腔1170內(nèi)。彈簧1152定位在環(huán)1142周圍，以將其保持在腔1170內(nèi)的適當(dāng)位置。彈簧1152的一端鄰接保持架1134，而彈簧1152的另一端鄰接密封件1150的基底1156的上表面1172。密封件1150可在如圖14B所示的打開位置和如圖14A所示的閉合位置之間移動，在打開位置，流體能夠經(jīng)由閥體1102的溝道1120和密封件1150中的開口1162在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動，在閉合位置，流體不能在彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間流動。當(dāng)密封件1150處于其閉合位置時，保持架1134中的開口1146接收密封件1150的塞子1160的一部分，塞子1160比開口1146稍微大一些，使得其堵塞開口1146，并防止流體在兩者之間流動。彈簧1152將密封件1150偏置到其打開位置。如上結(jié)合控制閥104所述，當(dāng)主制動器壓力腔38和閥腔1170之間的壓差導(dǎo)致施加在密封件1150的下表面上的凈力大于彈簧1152施加在密封件1150上的力時，密封件1150從其打開位置向其閉合位置移動。雖然下面對制動致動器10的操作的說明可適用于制動致動器10與上述控制閥104、300、400、500、600、700、800、900、1000和1100中任一個一起使用，但是為了方便，下面僅涉及控制閥104。在操作中，彈簧制動致動器14可在圖4所示的接合位置和圖2所示的脫離位置之間移動。當(dāng)安裝有制動致動器10的車輛停車一段時間時，彈簧制動致動器14通常處于如圖4所示的接合位置。在接合位置，壓力從彈簧制動器壓力腔56中釋放，使得壓縮彈簧62朝向連接殼20推動壓力板60和膜片32。結(jié)果，連接到壓力板60的致動管82被推動穿過連接殼20中的開口102，控制閥104的閥片108迫使膜片30和壓力板42朝向主制動致動器殼體16的端壁16a移動。這迫使推桿40的大部分移出殼體16，并致動車輛的駐車或緊急制動。當(dāng)彈簧制動致動器14處于圖4所示接合位置時，安裝有彈簧制動器10的車輛不能移動。為了使車輛移動，必須通過對彈簧制動器壓力腔56加壓(如圖2所示)或者通過用限位螺栓122機(jī)械地收縮彈簧62(如圖1和如上所述)而使彈簧62收縮。利用限位螺栓122使彈簧62機(jī)械收縮通常僅在制動致動器10的組裝期間和/或當(dāng)由于壓力空氣系統(tǒng)的故障或缺失而有必要機(jī)械地釋放致動器10時是必要的。當(dāng)給彈簧制動器壓力腔56加壓時，膜片32和壓力板60收縮彈簧62，并將其壓在殼體壁18a上，以使彈簧制動致動器14移動到其脫離位置，如圖2所示。壓力板60的移動導(dǎo)致致動管82向上收縮穿過連接殼20中的開口102，由此釋放膜片30和壓力板42上的壓力。然后，彈簧48將壓力板42和推桿40偏置到如圖2所示的位置，在該位置，釋放車輛的駐車制動。軸承94允許壓力板60和致動管82相對于限位螺栓122從如圖2所示的位置移動到如圖4所示的位置，同時防止損壞壓力板60、致動管82和限位螺栓122。軸承94的內(nèi)表面97與限位螺栓的螺紋緊密接觸，以引導(dǎo)壓力板60和致動管82的移動。軸承94的內(nèi)表面97優(yōu)選較為平滑，以使對限位螺栓122的螺紋的損壞最小。當(dāng)給彈簧制動器壓力腔56加壓以釋放車輛的駐車制動時，壓力腔56的容積由于彈簧62的收縮而增大。當(dāng)腔56的容積增大時，彈簧腔58的容積減小，由此增加了包含在其中的空氣壓力。彈簧腔58中的壓縮空氣經(jīng)由軸承94和致動管82的內(nèi)部空間98流體地連接到控制閥104。只要主制動器壓力腔38還未受壓，同時彈簧制動致器14被致動，則當(dāng)彈簧制動致動器14被致動時，控制閥104中的密封件136處于圖5A所示的打開位置。當(dāng)彈簧制動器壓力腔56受壓時，密封件136保持在其打開位置，這允許彈簧腔58中的壓縮空氣經(jīng)由控制閥104流入主制動器壓力腔38中。空氣可從主制動器壓力腔38經(jīng)由進(jìn)氣孔50釋放。如此，通過本發(fā)明的控制閥104的操作，有效地釋放了彈簧腔58中的壓力累積，而不用在彈簧腔58中提供排氣孔。當(dāng)通過從彈簧制動致動器14的彈簧制動器壓力腔56中排出壓縮空氣而使用彈簧制動致動器14時，彈簧腔58的容積膨脹，導(dǎo)致腔58內(nèi)的壓力下降?？諝鈴膹椈芍苿悠鲏毫η?8流過控制閥104，進(jìn)入彈簧腔58中，以防止在彈簧腔58中形成真空并且允許彈簧制動致動器14及時地接合。在彈簧制動致動器14接合期間，密封件136保持在其打開位置，以允許空氣流過控制閥104。將密封件136偏置到其打開位置的彈簧138構(gòu)造成能夠在彈簧制動致動器14接合期間，通過抵抗由彈簧腔58和閥腔208之間的壓差施加在密封件136上的力而將密封件136維持在其打開位置，彈簧腔58和閥腔208之間的壓差由彈簧腔58的膨脹導(dǎo)致。當(dāng)彈簧制動致動器14處于圖2和3所示的脫離位置，并且安裝有制動致動器10的車輛在運(yùn)輸過程中時，主制動致動器12用于制動車輛。主制動致動器12在圖2所示的脫離位置和圖3所示的接合位置之間移動。當(dāng)處于圖2所示的脫離位置時，推桿40收縮到不會致動車輛的制動的位置。為了致動車輛的主制動，空氣經(jīng)由進(jìn)氣孔50進(jìn)入主制動器壓力腔38。當(dāng)腔38中的壓力逐步加強(qiáng)時，其迫使膜片30、壓力板42和推桿40移向端壁16a移動進(jìn)入圖3所示位置，由此克服彈簧48并且致動車輛的主制動。當(dāng)壓力在主制動器壓力腔38中逐步加強(qiáng)并且主制動致動器12從其脫離位置向其接合位置移動時，控制閥104中的密封件136從其打開位置向其閉合位置移動，以防止彈簧腔58中的壓力非期望地增加。因?yàn)榭刂崎y104是先導(dǎo)閥，其基于主制動器壓力腔38中的壓力而閉合，而不管流過閥104的流體的流率或主制動器壓力腔38和彈簧腔58之間的壓差，所以閥104能夠防止彈簧腔58中的壓力非期望地累積，即使在空氣經(jīng)由進(jìn)氣孔50緩慢引入壓力腔38的情況下。這與常規(guī)氣動制動致動器控制閥形成對比，常規(guī)氣動制動致動器控制閥隨流率而定，并且當(dāng)緩慢施加主制動器時，允許空氣流過它們并給彈簧腔加壓。因?yàn)楸疚闹忻枋龅目刂崎y104、300、400、500、600、700、800、900和1000對移動通過它們的流體的流率和彈簧腔58和主制動器壓力腔38之間的壓差不敏感，所以在使用主制動致動器12的同時它們防止彈簧腔58中的壓力累積，這避免了由同時施加主制動致動器12和彈簧制動致動器14而引起的對制動致動器和車輛制動部件的損壞。當(dāng)通過排出主制動器壓力腔38內(nèi)的空氣而使主制動致動器12從其接合位置向其脫離位置移動時，控制閥104中的密封件136從其閉合位置向其打開位置移動，以再次允許空氣在彈簧腔58和壓力腔38之間流動。如上所述，本發(fā)明的密封氣動制動致動器10的一個優(yōu)點(diǎn)是相對于大氣完全密封的彈簧制動致動器14，這防止?jié)駳膺M(jìn)入彈簧腔58并腐蝕彈簧62。具有雙向連通或吸氣能力的控制閥104允許減緩密封的彈簧腔58中的壓力累積，并且當(dāng)使用彈簧制動致動器14時，還防止在彈簧腔58中形成真空。因此，彈簧62不需要增強(qiáng)的彈簧力來克服在彈簧腔58中產(chǎn)生真空的影響，而這在一些常規(guī)氣動制動致動器中是常見的。盡管本文中描述的所有控制閥104、300、400、500、600、700、800、900、1000和1100都包括將閥的密封件偏置到其打開位置的彈簧，但是除了彈簧以外的其它將每個閥的密封件偏置到其打開位置的部件處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，密封件本身能夠由一種材料制成，并構(gòu)造成將其自身偏置到其打開位置，并且當(dāng)主制動器壓力腔38中的壓力下降時返回到那個位置?；蛘?，在本文中描述的每個閥的構(gòu)造期間，可以使用流體給由密封件和閥體包圍的閥腔(例如，圖5A所示的閥腔208)加壓，該壓力將密封件偏置到其打開位置，使得不需要彈簧來將密封件偏置到其打開位置。此外，上面所述及附圖所示的O形密封環(huán)、三角形密封件和方形密封件中的任一個可彼此互換或與方形密封環(huán)互換。通過上述內(nèi)容可以看出，本發(fā)明適于獲得上文中所闡明的所有目標(biāo)和目的以及明顯的、本發(fā)明固有的其它優(yōu)點(diǎn)。由于在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以實(shí)施許多可能的實(shí)施例，所以應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中闡明的或附圖中所示的所有內(nèi)容應(yīng)理解為說明性的，并不是限制性的。雖然示出和討論了特定實(shí)施例，但是當(dāng)然可以進(jìn)行各種修改，本發(fā)明并不局限于本文中所述的部件和步驟的特定形式或布置，除了在這樣的限制包含在所附權(quán)利要求中的情況下。而且，應(yīng)當(dāng)理解的是，特定特征和子組合具有實(shí)用性，并且可以采用這些特定特征和子組合，而不參考其它特征和子組合。這是權(quán)利要求的范圍構(gòu)想的，并處在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。