制动缸保持阀的制作方法

制动缸保持阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开大体上涉及适用于货车制动装备的控制阀，并且更具体地涉及保持这样的控制阀中的制动缸压力的阀。
【背景技术】
[0002]众所周知用于货车制动装备的控制阀(例如，由New York AirBrake Corporat1n, Watertown, NY USA 制造的 DB-60 控制阀或由 WabtecCorporat1n, Wilmerding, PA USA制造的ABDX控制阀)。如果这样的控制阀将空气压力供应至货车的制动缸，并且控制阀与货车之间的管道有泄漏，则制动缸不会保持初始的设定压力。这例如可能是由于制动缸中泄漏的填密皮碗、泄漏软管或导致控制阀与制动缸的连接之间的压力泄漏的任何其他原因。

【发明内容】

[0003]避免这样的问题的一个途径是可具有保持制动缸压力的阀。当制动缸中的压力降至低于其初始设定压力时，这样的保持阀可通过阻气门供给制动管(BP)压力，以将制动缸(BC)压力补充并保持达到某一点。如果泄漏太大(即，达到其超过阻气门的容量的程度)，则将不保持制动缸。这样的保持阀或者可集成到控制阀中，或者其可远程地安装至制动系统。如果远程安装，则其可通过包括通过传统的4端口访问板的多种方式连接。
[0004]当结合附图考虑时，本发明的其他目的、优点和新颖特征将从以下的本发明的详细说明变得显而易见。
【附图说明】
[0005]图1是根据现有技术的货车制动装备的示意图；
[0006]图2是用于图1所示的货车制动装备的制动控制阀的作用部的图解视图；
[0007]图3是根据本发明的一个实施例的制动缸保持阀的图解视图；
[0008]图4是根据本发明的另一实施例的制动缸保持阀的图解视图；
[0009]图5是利用在制动控制阀的作用部分与其释放阀之间的夹层板在其充压保压位置的制动缸保持阀的图解视图；
[0010]图6是利用在制动控制阀的作用部分与其释放阀之间的夹层板在其制动保压位置的制动缸保持阀的图解视图；
[0011]图7是在其充压保压位置的ABDX型制动缸保持阀的图解视图；以及
[0012]图8是在其制动保压位置的ABDX型制动缸保持阀的图解视图；
[0013]图9是在其充压保压位置的集成到控制阀中的制动缸保持阀的图解视图；
[0014]图10是在其制动保压位置的集成到控制阀中的制动缸保持阀的图解视图；
[0015]图11是示出为在作用部分与释放阀之间的夹层板并且在其制动保压位置的制动缸保持阀的图解视图；以及
[0016]图12是根据本发明的又一实施例的制动缸保持阀。
【具体实施方式】
[0017]以下详细讨论示例性实施例。尽管讨论特定的示例性实施例，但应理解的是，这仅用于说明用途。在描述和说明示例性实施例中，仅为了清楚起见而采用特定的术语。然而，实施例旨在不限于如此选择的特定术语。相关领域的技术人员将认识到的是，在不偏离实施例的真实精神和范围的情况下可使用其他的部件和构造。应理解的是，每个特定的元件包括以相似的方式操作的所有技术等同，以实现相似的用途。在此描述的示例和实施例是非限制性的示例。
[0018]现在参考附图，其中相同的附图标记和文字贯穿视图中的每个视图表示相同的零件和步骤，在图1中示出了与现有技术的货车或轨道车100相关制动系统的示意图示。系统可根据现有技术的已知实施例用于操作空气制动器(未示出)。如所图示地，货车制动装备包括制动控制阀102，其具有作用部分104和连接至管托108的紧急部分106。切断旋塞110通过支管三通112、制动管114在端口 BP处连接至管托108。连接至排气的保持阀116在保持器端口 RET处连接至管托108。具有辅助AUX RES和紧急储存器EMER RES的组合储存器118连接至管托108的相应端口 AR和ER。制动缸120可通过空/负载装置(未示出)连接至制动缸端口 BC。目前为止所描述的元件是正常的货车制动装备的一部分。作用部分104、紧急部分106和管托108是例如来自New York Air Brake Corporat1n或KnorrBremse AG的标准零件。相似地，它们可以是ABDX或其他AAR认可的制动阀。
[0019]用于操作轨道车上的制动器的空气可通过制动管114传送至制动控制阀102，并可聚集在组合储存器118中。制动管114可通过AAR标准空气制动软管122与装接的轨道车(未示出)中的对应的制动管联接，以形成可操作的列车管线，从而将来自相关机车(未示出)的空气传输至作为列车的一部分装接至机车的每个轨道车。制动管114可至少有两种用途。第一，空气可穿过制动管114，以聚集在用于每个单独的轨道车100的组合储存器118中。第二，制动管114可便于压降的传输，所述压降启动与每个轨道车100相关的相应制动器。
[0020]尽管改进在此示出为已并入DB-60的作用部分，但目前的改进可提供给任何制动控制阀部分，所述任何制动控制阀部分包括响应于在一侧的制动管压力的活塞和作为在隔膜的另一侧的制动缸压力的源的储存器。因此，本发明可用于其他AAR式制动控制阀或非AAR制动控制阀，包括如图7-8所示的ABDX型控制阀。仅DB-60和ADBX的作用部分的说明本发明的操作的那些部分被包括在示意图中，并且为清楚起见已故意删除了其他部分。
[0021]管托108支持并使作用部分104与紧急部分106两者对齐，并将空气供应至瓣膜部件。往返于制动管114、制动缸120、组合辅助/紧急储存器118和保持阀116的预控流量的空气同样被引导通过管托108，至管托108的全部连接利用抵接或承插焊接凸缘配件。
[0022]作用部分104的特定功能是在系统的初始充压和在施加的释放之后的再充压期间将空气供应至组合储存器116 ;根据制动管减压的预定速率和量将辅助储存器AR空气引导到制动缸118中；在施加之后的释放期间排出制动缸BC空气；相对可能由容许的制动系统泄漏引起的制动的不期望的施加，在释放状况下确保制动系统的稳定性；和相对可能由容许的辅助储存器泄漏引起的制动的不期望的释放，在制动保压状况下确保制动系统的稳定性。作用部分104还用于独立于主活塞系统，通过将紧急储存器ER空气供应到制动管112中在作用施加的释放期间支持制动系统的再充压；在初始制动管降低期间确保最小降低，并通过使快速作用室QS-Ch.与制动缸BC压力连接来保持最低制动缸BC压力；在初期快速作用阶段期间，通过使制动管BP空气通风至大气ATM来支持初始制动管降低；通过将辅助储存器的压力连接至制动管112，支持制动系统在紧急施加之后的手动释放之后的再充压，以在作用降低之后的手动释放期间允许保持器管和体积中的保持器保持的制动缸压力的排气；在通过释放手柄的手动启动的任何施加之后，独立于主活塞系统直接释放制动缸压力；为辅助储存器和紧急储存器压力提供手动排流途径；和在通过释放手柄的手动启动的作用施加之后释放主活塞系统。
[0023]为了执行这些功能，作用部分104配备有以下子部件。
[0024]如图2所示，作用主活塞202将作用于相等面积的制动管BP压力与辅助储存器AR压力相比较。辅助储存器充压阀204、紧急储存器充压阀206和平衡阀208围绕相同的直径以120°的间隔均匀隔开，并通过活塞的底侧机械地操作。同轴布置的平衡活塞210通过平衡阀208用辅助储存器AR空气加压，并作用于平衡弹簧212，所述平衡弹簧212使主活塞系统202稳定在制动保压位置。
[0025]主活塞202操作快速作用入口阀214，所述快速作用入口阀214允许制动管BP空气流向快速作用室(QS-Ch.)。辅助储存器/制动缸入口阀216与制动缸/保持器出口阀218同样通过主活塞202机械地操作。主活塞系统202在释放位置的稳定性借助于敏感性阻气门220和稳定性阻气门222提供；在制动保压位 置的稳定性借助于稳定性阻气门222提供。当从作用施加释放制动器时，单独的紧急储存器充压止回阀/阻气门224的布置防止紧急储存器ER空气进入辅助储存器的不受控制的回流。因此，在释放期间不会出现制动的不期望的再施加。
[0026]作用加速释放阀226的金属加强橡胶隔膜225还将作用于相等面积的制动管BP压力与辅助储存器AR压力相比较；该部件独立于作用主活塞系统202操作。当触发作用加速释放阀26时，紧急储存器ER空气通过高敏感性回流止回阀228进入制动管BP。
[0027]快速作用限制阀230的金属加强橡胶隔膜229由制动缸BC空气加压，并允许到制动缸118的制动管/快速作用空气的受限流动到达预定值。快速作用限制止回阀232在紧急施加期间并且在保持器通过在释放位置的作用主活塞系统202设定于“高压保持”位置的情况下，防止制动缸BC空气到大气ATM的回流。
[0028]紧急释放辅助储存器减压阀234的金属加强橡胶隔膜233由在相对侧的制动管与制动缸空气加压。在紧急施加之后的制动缸压力的手动释放之后，在再充压期间的提高制动管压力操作阀，并允许辅助储存器空气经由紧急释放辅助储存器减压止回阀234流入制动管，并在制动管再充压期间给予帮助。保持止回阀236借助于阻气门允许保持器保持的制动缸空气减压至允许制动缸活塞移至释放位置的压力水平。
[0029]快速作用阀238的活塞通过在一侧的辅助储存器AR空气加压，并控制快速作用QS空气到大气ATM的流动。作用主活塞系统202 —允许平衡阀208通过辅助储存器空气对快速作用阀活塞的较大的相对面积加压，就中断快速作用/制动管空气的通风。释放阀240的活塞在两侧通过制动缸BC空气加压，并密封从制动缸120到大气ATM的连接。
[0030]在释放阀手柄242的启动时，活塞的上侧通过释放排气阀244通风，所述释放排气阀244允许活塞打开从制动缸120到大气ATM的通路。活塞保持在该位置，直到在活塞下方的制动缸封闭压力在其释放时由作用主活塞系统202释放为止。辅助储存器排气阀246与紧急储存器排气阀248由释放阀推杆250机械地操作，并允许辅助储存器/紧急储存器空气到大气的高容量流动，以便使制动系统排流。
[0031]充压保压位置
[0032]来自制动管114的压缩空气经由组合污物收集器和截止旋塞流入管托108。一条流动路径通过管托过滤器通向作用部分104和紧急部分106，以向它们供应过滤空气。另一流动路径旁通过管托过滤器，并通向紧急部分106中的通风阀(未示出)，以在紧急应用期间允许制动管BP空气的不受限制的通风。在充压期间，制动管空气对以下阀部件加压:
[0033]制动管BP空气对主活塞、阀座面积214加压，并流向作用加速释放阀226和紧急释放辅助储存器减压阀234。辅助储存器直接通过作用主活塞系统202充压。来自制动管118的空气经由阻气门220和打开的阀座204流向在主活塞下方的体积，以对平衡活塞210的上侧加压。辅助储存器空气还流向AR/BC入口阀216，流向释放阀240，流向平衡阀208中的阀座，流向快速作用阀238并经由管托108流向辅助储存器。附加的辅助储存器充压由经由稳定性阻气门222的气流实现。
[0034]在充压期间，如果横跨主活塞由阻气门220和222产生的压差超过预定值，则主活塞移入延迟再充压位置，并且当制动管BP和辅助储存器AR压力接近相等时返回至充压保压位置。
[0035]紧急储存器经由打开的阀座206从辅助储存器空气充压。在主活塞202下方的体积中的辅助储存器AR空气经由紧急储存器充压止回阀224中打开的阀座流向作用加速释放阀226，流向释放阀240，流向紧急部分(未示出)，并经由管托118流入紧急储存器。
[0036]隔膜225的左侧通过制动管BP空气加压，右侧通过辅助储存器AR空气加压。紧急储存器ER空气经由回流止回阀228流向闭合的阀座。隔膜233的左侧通过制动管BP空气加压。隔膜233从而克服弹簧的力被强压在其右手止挡上。同时，紧急释放辅助储存器减压止回阀239通过弹簧与制动管BP压力的合力被强压在其阀座上。
[0037]在主活塞下方的体积中的辅助储存器AR空气还对活塞241的上面积加压。活塞241从而被向下强压，并克服弹簧的力打开阀座。辅助储存器AR空气对辅助储存器排气阀246加压。紧急储存器ER空气对紧急储存器排气阀248加压。
[0038]制动保压位置(ServiceLap Posit1n)
[0039]在作用制动施加期间，制动缸通过作用主活塞系统202从辅助储存器充压。辅助储存器压力一降低至近似制动管压力的值，作用主活塞系统202就从制动位置(serviceposit1n)移至制动保压位置。因此，阀座216闭合，并且辅助储存器与制动缸之间的流动路径中断。平衡活塞210通过其弹簧导杆作用于平衡弹簧212。这在作用主活塞系统202中引入限定的力，所述限定的力将其保持在制动保压位置。
[0040]制动管BP与辅助储存器AR通过决定释放稳定性的非常小的稳定性阻气门222连接。在进一步的制动管减压期间，作用主活塞系统202将再次移至制动位置，并且从辅助储存器到制动缸的流动路径将被打开。随后，上述相同的程序将发生，并使作用主活塞系统202再次移回至制动保压位置。制动管压力的降低以及因此制动缸压力的提高能继续，直到辅助储存器压力等于制动缸压力为止。制动管压力的进一步降低在作用施加期间不会影响制动缸压力的水平，但使主活塞系统202移至制动位置。快速作用限制阀230确保预定的最低制动缸压力。如果制动缸压力例如由于制动缸泄漏而降至低于该值，则快速作用限制阀230将打开并经由快速作用室将制动管压力供应至制动缸。
[0041]在制动保压位置，控制阀已从充压保压移动，并承担以下步骤。第一步骤是快速作用，其中，BP降至低于AR到快速作用止回阀214被打开并且阀向上移入作用区的点。一旦阀在作用区中，阀就通过止回阀216将AR压力填充到BC中。阀继续填充BC，直到BP与AR大致相等为止。限制阀230将移动，直到在隔膜231下方的BC压力达到大约8至12镑每平方英寸为止。在该点，快速作用限制阀230将切断。一旦AR与BP大致相等并且已完成BC的填充，阀就处于制动保压。
[0042]现在参考图3，示出了根据本发明的第一实施例的制动缸(BC)保持阀300。该锥阀实施例示出在制动保压位置。相应地，阀300产生其中阀已将BC充压至其设定点的制动施加。在该点，BCl比BC2大致低15psi。如果BC开始泄漏，则BC2压力将变得低于BCl，并且隔膜302将向下移动，以打开止回阀304，从而允许BP空气流入BC，这会一直这样做，直到将BC压力大致保持至初始设定压力为止。在阀的释放期间，BP压力将升高，并且当BP变得高于AR时，隔膜306将打开止回阀308，并排出滞留空气，以使阀回到充压保压位置。
[0043]图4所示的滑阀设计具有与图3所示的锥阀设计相同的功能，但其设计为利用滑阀技术。该阀400处于控制阀已进入其中BC2比BCl大致低15psi的制动保压位置的状态。如果BC开始泄漏，则BCl压力将变得低于BC2，并且滑阀402将向下移动，以将BP连接至BCo这将保持连接，直到BC被大致维持至初始设定压力为止。在阀的释放期间，BP将升高，并且当BP变得高于AR时，滑阀404将向上移动，以将滞留BC连接至大气。这将使BC保持阀400回到其初始的充压状态。
[0044]现在参考图5和图6，现在将描述利用在制动控制阀的作用部分与其释放阀之间的夹层板的制动缸保持阀的操作。在充压或释放期间，阀505将对大气打开，这将排出在隔膜502上方的基准BC压力。在如图5所示的充压保压位置(即，BP大约等于AR的位置)，排气止回阀505将打开。一旦在作用施加中，在隔膜502下方的BC压力就大致等于实际的制动缸(BC)压力。在隔膜502上方，BC比制动缸(BC)中的压力大致低15psi。该1 5psi的差由止回阀503的开启压力产生。
[0045]如果出现泄漏，在隔膜502下方的BC压力将变得低于在隔膜502上方的压力，以使隔膜502打开止回阀504，并由通过阀504供应BP空气来保持BC克服制动缸中的泄漏。还应指出的是，可去除止回阀503，并且止回阀505可切换至BC，并用作用于基准BC空气的供给止回阀。这样，当排出基准空气时，其被排出至保持器管线RET。制动缸保持阀可集成到DB-60或ABDX的控制阀中(参见例如图9和10)，并且集成在紧急部分或作用部分中的任一侧上。优选的是，如果其在其能够是释放阀的上游的作用部分侧上，则如此释放阀的锁定特征将起作用。
[0046]例如，图7和图8图示了其并入ABDX型控制阀700。在充压保压中，端口 701使来自隔膜703顶部的BC空气通风。此外，将不连接端口 708，以供给快速作用限制阀705。因此，当阀700在该位置时，没有BC保持。在制动保压中(如图8所示)，控制阀700已从充压保压移动，并完成以下步骤。
[0047]第一步骤是快速作用，其中，BP降至低于AR到快速作用被打开并且阀向上移入作用区的点。一旦阀在作用区，阀就将AR压力填充到BC中。阀继续填充BC，直到BP与AR大致相等为止。限制阀将移动，直到在隔膜703下方的BC压力达到8至12psi为止。
[0048]在该点，快速作用限制阀705将切断。在该时间期间，BC压力将打开回流止回阀706，所述回流止回阀706具有足够高的开启压力，以不干扰限制阀的功能。一旦AR与BP大致相等并且已完成BC的填充，阀就处于制动保压。
[0049]一旦在制动保压中，如果BC泄漏，则在隔膜703下方的BC压力就将变得低于初始基准压力，由于当阀在作用区时端口 701封闭，所述初始基准压力被灌注在隔膜上方。一旦压差足够高，隔膜就将向下推动滑阀，以打开端口 704，从而允许BP流入BC中，直到隔膜703再次平衡为止。一旦阀移回至其充压保压位置，端口 701就打开，并且释放灌注空气，以使变型的限制阀705回到充压保压位置。并且，BC压力被排出至大气。
[0050]图9和10分别是在其充压保压位置和制动保压位置的集成到控制阀中的制动缸保持阀的图解视图。在如图9所示的充压保压位置，止回阀901将使来自隔膜905顶部的BC空气通风。此外，在快速作用室QS CH.中没有空气以供应变型的限制阀230’。因此，当阀在该位置时，没有BC保持。
[0051]在其如图10所示的制动保压位置中，控制阀已从充压保压移动，并完成以下步骤。第一步骤是快速作用，其中，BP降至低于AR到快速作用止回阀909被打开并且阀向上移入作用区的点。一旦阀在作用区，阀就通过止回阀910将AR压力填充到BC中，并且阀继续填充BC，直到BP与AR大致相等为止。快速作用限制阀230’将移动，直到在隔膜905下方的BC压力达到8至12psi为止。在该点，快速作用限制阀230’将切断。在该时间期间，BC压力将打开回流止回阀904，所述回流止回阀904具有足够高的开启压力，以不干扰快速作用限制阀230’的功能。一旦AR与BP大致相等并且已完成BC的填充，阀就处于制动保压。一旦在制动保压中，如果BC泄漏，则在隔膜905下方的BC压力就将变得低于初始基准压力，由于当阀在作用区时止回阀901封闭，所述初始基准压力被灌注在隔膜905上方。一旦压差足够高，隔膜就将止回阀906推开，以允许BP流入BC，直到隔膜905再次平衡为止。
[0052]一旦阀移回至其充压保压位置，止回阀901就打开，并且释放灌注空气，以使变型的快速作用限制阀230’回到充压保压位置。并且，BC压力被排出至大气。
[0053]图11示出了制动缸保持阀1100的又一实施例。根据该实施例(其示出为在其制动保压位置)，阀1100在其原位置。在作用施加期间，BC压力将通过止回阀1102进入体积1103，所述止回阀1102具有大致15psi的开启压力。一旦在制动保压中，如果BC泄漏，则在隔膜1104上方的压力将比在隔膜下方的压力高，以使隔膜打开止回阀1105。这继而将BP压力供应至制动缸，以补偿在其中的泄漏。如果BP低于BC，止回阀1106则将防止BC流回到BP中，这能够在过度减压期间或者在紧急施加期间。在阀1100的释放期间，BP将高于AR，这将使隔膜1101向下移动并打开阀1102。这继而允许灌注BC空气通过保持器管线排出。
[0054]图12示出了制动缸保持阀1200的又一实施例。与图9和10所示的实施例相比(其中基准压力通过回流止回阀904从BCl充压)，图12所示的实施例从相同的回流止回阀904而从BC2充压。关于图9和10所示实施例的排气，这样的排气通过止回阀901发生。排气通过排气阀1202进入BCl发生在图12所示的实施例中。
[0055]尽管已详细描述并图示了本制动缸保持阀，但显然应理解的是，其仅作为说明和示例，并且不应作为限制。本发明的范围仅通过所附权利要求限制。
【主权项】
1.一种用于保持货车制动装备中的制动缸(Be)压力的阀，包括用于通过阻气门供给制动管(BP)压力的装置，以在预定压降低于其初始设定压力时补充BC压力。2.根据权利要求1所述的制动缸保持阀，其中，所述供给装置包括: 第一阀，其包括具有在其上表面上的制动管(BP)压力和在其下表面上的辅助储存器(AR)压力的隔膜； 第二阀，其包括具有在其上下表面上的制动缸(BC)压力的隔膜； 第一止回阀，其具有在其相对表面上的BC和BP压力，所述第一止回阀联接至所述第一阀；以及 第二止回阀，其具有在其相对表面上的AR和大气(ATM)压力，所述第二止回阀联接至所述第二阀。3.根据权利要求2所述的制动缸保持阀，其中，作用于所述第二阀的所述BC压力包括第一制动缸压力(BCl)和第二制动缸压力(BC2)。4.根据权利要求3所述的制动缸保持阀，其中，在制动保持位置，BCl大致等于BC2。5.根据权利要求4所述的制动缸保持阀，其中，所述第二阀的所述隔膜适应于当BCl比BC2低预定量时移动，从而打开所述第一止回阀并允许BP压力将BC压力补充至所述初始设定压力。6.根据权利要求5所述的制动缸保持阀，其中，所述预定量包括大约8至12镑每平方英寸(PSI)。7.根据权利要求6所述的制动缸保持阀，其中，所述预定量包括大约8镑每平方英寸(PSI)。8.根据权利要求3所述的制动缸保持阀，其中，所述初始设定压力从BC2充压。9.根据权利要求3所述的制动缸保持阀，其中，所述初始设定压力通过供应阀充压。10.根据权利要求3所述的制动缸保持阀，其中，所述初始设定压力通过排气阀排气。11.根据权利要求3所述的制动缸保持阀，其中，所述初始设定压力排入BC1。12.根据权利要求2所述的制动缸保持阀，其中，所述第一阀的所述隔膜适应于当BP压力高于AR压力时移动，从而打开所述第二止回阀，将所述BC压力排出至大气，并使所述制动缸保持阀返回至其充压保压位置。
【专利摘要】制动缸保持可包括滑阀或锥阀。当制动缸中的压力降至低于其初始设定压力时，这样的保持阀可通过阻气门供给制动管(BP)压力，以将制动缸(BC)压力补充并保持达到某一点。如果泄漏太大(即，达到其超过阻气门的容量的程度)，则将不保持制动缸。这样的保持阀或者可集成到控制阀中，或者其可远程地安装至制动系统。如果远程安装，则其可通过包括通过传统的4端口访问板的多种方式连接。
【IPC分类】B60T15/00
【公开号】CN104884319
【申请号】CN201380054167
【发明人】德里克·考尔, 詹森·康奈尔, 史蒂文·R·牛顿
【申请人】纽约气闸有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年10月16日
【公告号】CA2888054A1, US9108603, US20140102557, US20140102558, WO2014062805A1