用于自动压缩空气制动器的载荷控制的制动阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气动式载荷控制的制动阀，其用于根据预控压力和相应车厢的当前装载状态来运行轨道车辆的至少一个自动压缩空气制动器，该载荷控制的制动阀包括一个被制动缸压力加载的第一活塞和一个被预控压力加载的第二活塞，该第一活塞具有一个第一活塞杆，该第二活塞具有一个第二活塞杆，其中，这两个活塞杆与一个平衡梁配合作用，以操纵双座阀用于给制动缸进气和排气，其中，平衡梁与在调节装置上的调节块配合作用，该调节块相对于平衡梁的位置能够通过探头装置的能轴向运动的探头改变，该探头在向下指向的远端上具有探针，该探头装置用于记录相应车厢的装载状态，其中，探头装置包括位于壳体中并与活塞杆相连的缓冲活塞，该缓冲活塞能够在构成于壳体中的缸内部沿轴向运动。
[0002]本发明的应用领域是轨道车辆结构。轨道车辆可以装配有载荷控制的制动阀，在该载荷控制的制动阀中使通过上游串接的控制阀产生的压力匹配于车厢的当前装载状态并且接着馈入到制动缸中。
【背景技术】
[0003]由DE 10 2006 025 329 B3得知一种用于根据载荷使轨道车辆制动的载荷控制的制动阀。该载荷控制的制动阀包括具有第一活塞杆的一个第一活塞和具有第二活塞杆的一个或多个第二活塞，在所述第一活塞上作用制动压力，在所述一个或多个第二活塞上作用有一个或多个预控压力。各活塞杆与一个平衡梁配合作用，该平衡梁操纵进气阀和排气阀，其中，进气阀将压缩空气储备器与制动缸连接或者将该连接阻断。排气阀将制动缸与大气连接或者阻断该连接。平衡梁可以与一个支承件相接触，该支承件相对于平衡梁的位置可以通过第三活塞延长，其中，第三活塞在一侧被与负荷有关的压力加载并且在另一侧被压缩弹簧的弹簧力加载。压缩弹簧具有渐进的弹簧特性曲线，使得弹簧随着弹簧变形量的增大而变得更硬。压缩弹簧作用在使平衡梁的支承件移动的第三活塞上以克服由与载荷成比例的控制压力施加的压力。通过使渐进的弹簧特性曲线匹配于相应存在的边界条件，可以补偿载荷控制的制动阀的非线性。因此，结果是载荷控制的制动阀的线性的特性曲线。
[0004]由作者为 Asadtschenko, V.R.的教科书 “Avtomatitscheski je Tormosapodvishnogo Sostawa sheleznogo Transporta，，(俄语)，莫斯科，2002 年，第 87 页以后内容得知载荷控制的制动阀的一般原理。该载荷控制的制动阀通常安装在阀支架上并且必要的压缩空气连接借助阀支架上的相关接口形成。在此，载荷控制的制动阀包括阀部件和探头。阀部件负责按比例调节制动缸压力，而探头则探测车厢的载荷。
[0005]阀部件的重要组成部分是被制动缸压力加载的活塞、作用于该活塞上的压缩弹簧、用于给连接的制动缸进气或排气的双座阀、被预控压力加载的活塞、作用于该活塞上的压缩弹簧以及平衡梁和固定在探头上的调节块，该调节块作为在载荷控制的制动阀的阀装置和探头装置之间的接口起作用。可缩回的探头、作用于该探头上的压缩弹簧、缓冲活塞、作用于该缓冲活塞上的压缩弹簧以及已经提及的调节块属于探头装置。
[0006]载荷控制的制动阀的目的是，使车厢的制动始终保持在优化范围内并且防止由于错误操作手动调节器引起的人为误差。由此避免制动过度，这又导致降低由于闭紧的制动器引起的扁平斑点和过热。同样能够避免制动不足，制动不足可能会导致过小的制动力并且因而导致过长的制动距离。
[0007]载荷控制的制动阀的能运动的部件通过壳体引导。要规定小的构件公差和适当的间隙配合，以便保证精确的轴向引导。由于壳体通常由铸造材料制成，因此在运行期间随着时间的推移和在高温差的影响下可能产生磨损现象。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的任务在于，如此改进同种类型的气动式载荷控制的制动阀，使得除了力解耦功能之外，还实现紧凑的并且减轻重量的构造形式，同时由于磨损的降低而提高了寿命和敏感度。
[0009]该任务以根据权利要求1的前序部分的载荷控制的制动阀为出发点结合该权利要求的特征部分的特征来解决。本发明的有利的扩展方案从后继的从属权利要求中得出。
[0010]根据本发明，在能轴向运动的探头和活塞杆之间设有间接地作用于活塞杆上的用于力解耦的解耦弹簧和间接地作用于能轴向运动的探头上的复位弹簧。能轴向运动的探头被复位弹簧压到在壳体中的端部位置上或者挤压到在车厢上的探头板上。作用于缓冲活塞的力被解耦弹簧限制。因此，缓冲活塞可以设计成尺寸明显更小的并且更紧凑的。解耦机构确保在能轴向运动的探头缩回和伸出时作用于缓冲活塞上的力是对称的。在能轴向运动的探头上产生的弹簧力因而可以保持在低的水平上。
[0011]优选，复位弹簧以一个端部贴靠在能轴向运动的探头的向内指向的端面上，以便将能轴向运动的探头从壳体中压出一直到在径向上构成的止挡，复位弹簧以另一个端部贴靠在构成于壳体中的贴靠面上。复位弹簧在壳体中的这种布置对于完成前面所述的任务是特别有利的。此外，通过解耦弹簧设置在复位弹簧内部，得到进一步的节省结构空间的优点。
[0012]另外优选，解耦弹簧以一个端部贴靠在位于管中的并且贴靠在活塞杆上的上部弹簧支座上并且以另一个端部贴靠在位于管中的下部弹簧支座上。此外，解耦弹簧被预紧并且如在上部和下部弹簧支座之间的弹性连接那样起作用。解耦弹簧实现缓冲活塞与探针的力解耦。此外，活塞杆、缸和管是由铝硅合金、优选由AlSilMgMn制成的挤制铝件。由此，不仅减轻了重量，而且还降低了能轴向运动的部件、如活塞杆和管的惯性。
[0013]本发明包含如下技术教导，S卩，探针经由能轴向运动的探头和设置在下部弹簧支座与探针之间的推杆作用于解耦弹簧上，拉杆设置在管内部并且如此与推杆相连，使得推杆向下的轴向运动使拉杆同样向下运动。在给车厢装载时，经由探针将能轴向运动的探头连同推杆一起沿轴向向上移动。上部弹簧支座与拉杆相连。经由下部弹簧支座将预紧的解耦弹簧压缩，由此经由上部弹簧支座将压力施加到活塞杆和缓冲活塞上。该力的大小由解耦弹簧的预紧力决定。
[0014]根据进一步改进本发明的一个措施建议，由聚合物制成的保护套筒设置在管的外周面和内周面上，以便防止管的由复位弹簧和解耦弹簧造成的磨损。有利地，在管的外周面上的保护套筒贴靠在构成于壳体中的贴靠面上并且通过复位弹簧固定在该贴靠面上。在管的内周面上的保护套筒基本上在管的整个轴向长度上延伸并且因而通过管本身固定。聚合物优选为热塑性塑料、尤其是聚甲醛(POM)。保护套筒的磨损不妨碍探头装置的功能。此外，在维护的范围内可以简单地更换已磨损的保护套筒。
[0015]此外建议，在探头装置内部的能轴向运动的构件在滑动环或滑动带中被引导以降低磨损。滑动环主要由聚合物、尤其是聚四氟乙烯(PTFE)制成并且是纤维增强的。此外，滑动环构造成开缝的并且卡锁在能轴向运动的探头上。与之相比，滑动带同样由聚合物、尤其是由PTFE制成，其中，在PTFE中的碳含量至少为25%。滑动带优选围着缓冲活塞或者在管引导部上被放到缸中并且在运行中在轴向上固定在槽中。通过滑动环和滑动带实现能运动的构件的长期的、精确的、低摩擦和低磨损的支承。
[0016]优选，所有空气进入通道和空气排出通道具有嵌入密封元件中的细筛，用于避免污物颗粒进入载荷控制的制动阀中和从载荷控制的制动阀中排出，其中，密封元件在贴靠的密封面上具有相对于密封面沿径向构成的至少一个密封板条。细筛嵌入优选U形的密封元件中不要求附加的结构空间。此外，所述至少一个