热优化的铁路车辆制动系统的制作方法
【专利说明】热优化的铁路车辆制动系统
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年5月22日提交的第61/826，268号美国临时申请和于2014年5月20日提交的第14/282，357号美国实用新型申请的权益，该两项申请通过引用全文合并于此。
技术领域
[0003]本发明涉及一种铁路车辆制动系统，更具体地，涉及一种热优化的列车制动系统。
【背景技术】
[0004]现有用于重型轨道地铁列车车厢的制动系统在“每节车厢”或“每个拖车节”的基础上控制制动。在此应用中，每个拖车节独立于车厢或列车上的其他拖车节运行。当轨道车厢上所有的设备工作时，制动主要经由推进系统的马达进行。马达将运动着的列车的动能转换成电能，该电能通常会在电阻排中被转换成热能或者返回至电力网。摩擦制动仅会用在电力制动不能提供足够制动作用力的高速及低速的情形中。
[0005]如果发生电力制动失灵，每个拖车节独立运行，失灵的拖车节的摩擦制动就会对失灵的拖车节施加所有所需的制动作用力。这样做的目的是维持所要求的总体列车制动比，而无需施加速度限制。在这种情况下，施加到失灵拖车节制动盘上的热负荷很高，车辆的每根车轴通常都需要两个盘。
[0006]当前需要一种铁路车辆制动系统，其减少每节列车车厢上制动设备的数量。当前还需要一种铁路车辆制动系统，该系统要能减少制动设备的重量。当前还需要一种铁路车辆制动系统，其使所有列车车厢的制动设备的磨损均等。当前还需要一种铁路车辆制动系统，其降低制动设备的温度。
【发明内容】
[0007]在本发明的一实施例中，铁路车辆制动系统包括至少两个继动阀、至少两个摩擦制动单元及至少一个电制动单元，该至少两个继动阀彼此电连通且与制动管流体连通，该至少两个摩擦制动单元与每个继动阀流体连通，该至少一个电制动单元与每个继动阀电连通。一旦电制动单元之一失灵，与该失灵的电制动单元电连通的继动阀就会向至少一个另外的继动阀发送信号，以向与该至少一个另外的继动阀流体连通的该至少两个摩擦制动单元提供受压流体。
[0008]该至少两个继动阀包括集成电继动阀。该至少两个摩擦制动单元包括盘式制动单元。每个继动阀可被放置在制动管和主贮存管之间，且与该制动管和该主贮存管流体连通。该至少两个摩擦制动单元包括钢制分段的盘式制动单元。该至少两个摩擦制动单元包括烧结的垫制动单元。
[0009]在本发明的另一实施例中，铁路车辆制动系统包括至少两节火车车厢和制动系统，该至少两节火车车厢彼此电及流体连通，该制动系统与每节火车车厢流体连通。该制动系统包括至少两个继动阀、至少两个摩擦制动单元及至少一个电制动单元，该至少两个继动阀彼此电连通且与制动管流体连通，该至少两个摩擦制动单元与每个继动阀流体连通，该至少一个电制动单元与每个继动阀电连通。一旦制动系统之一的电制动单元之一失灵，与该失灵的电制动单元连通的继动阀就会向该制动系统内的至少一个另外的继动阀发送信号，以向与该至少一个另外的继动阀流体连通的该至少两个摩擦制动单元提供受压流体。
[0010]至少一节火车车厢的制动系统的至少两个继动阀与其余火车车厢的至少一个继动阀电连通。继动阀彼此电连通。该至少两个继动阀包括集成电继动阀。该至少两个摩擦制动单元包括盘式制动单元。每个继动阀可被放置在制动管和主贮存管之间，且与该制动管和该主贮存管流体连通。该至少两个摩擦制动单元包括钢制分段的盘式制动单元。该至少两个摩擦制动单元包括烧结的垫制动单元。
[0011]在本发明的另一实施例中，一种将制动器应用至铁路车辆的方法包括步骤:提供制动系统，该制动系统包括至少两个继动阀、至少两个摩擦制动单元及至少一个电制动单元，该至少两个继动阀彼此电连通且与制动管流体连通，该至少两个摩擦制动单元与每个继动阀流体连通，该至少一个电制动单元与每个继动阀电连通；将来自至少一个失灵的电制动单元的信号发送至与该至少一个失灵的电制动单元连通的至少一个继动阀；将来自与该至少一个失灵的电制动单元电连通的至少一个继动阀的信号发送至至少一个另外的继动阀；及向该至少两个摩擦制动单元提供来自至少一个另外的继动阀的受压流体。
[0012]该方法还包括步骤:近似均等地将该制动系统的至少两个摩擦制动单元应用至失灵的电制动单元之一。该至少两个继动阀包括集成电继动阀。该至少两个摩擦制动单元包括盘式制动单元。每个继动阀可被放置在制动管和主贮存管之间，且与该制动管和该主贮存管流体连通。该至少两个摩擦制动单元包括烧结的垫制动单元。
[0013]结合附图阅读下文的详细说明书将会理解更多细节和益处。
【附图说明】
[0014]图1A和图1B是根据本发明的铁路车辆上的制动系统的示意图。
[0015]图2是运用图1A和图1B的制动系统的一对密切结合的火车车厢的示意图。
【具体实施方式】
[0016]为了在下文中进行说明，所使用的空间定向术语，如在附图、图形或其他在下文说明书中所详细说明的，与所参照的实施例相关。但是，要理解的是，下文中进行说明的实施例会假设许多可替换的变体及配置。还应理解的是，在附图、图形或其他在下文说明书中详细绘示的具体的组件、装置、特征及运行顺序，仅起到示范作用而不是意在限制。
[0017]本发明总体上涉及用于铁路车辆的制动系统，更具体地，涉及用于铁路车辆的热优化的制动系统。该制动系统的较佳的且不作限制的实施例在图1A和图1B中示出。
[0018]参见图1A和图1B，对铁路车辆制动系统10进行了详细说明。下文会提供应用制动系统10的制动器的运行顺序和方法。制动系统10可提供在铁路车辆的拖车节(未示出)上。在图1A和图1B中示出的制动系统10描绘了应用至铁路车辆一辆拖车节上的制动系统10。要理解的是，类似的制动系统10可被安排成与该铁路车辆的另一拖车节流体连通。在此实施例中，该铁路车辆包括两辆拖车节，每个拖车节都包括如图1A和图1B中所示的制动系统10。此处亦考虑到，如图2中所示的若干火车车厢100、200可彼此连结或“密切结合”，以产生多车厢的铁路车辆。在此实例中，提供在每节火车车厢100、200上的每个拖车节包括如图1A和图1B中所示的制动系统10。制动系统10可彼此流体连通，以产生沿该铁路车辆的一个统一的制动系统。
[0019]再次参见图1A和图1B，制动系统10包括第一集成电继动阀(IERV) 12A和第二集成电继动阀12B。集成电继动阀12A、12B在每节火车车厢100、200的每个拖车节上单独控制气压。每个集成电继动阀124、128包括微处理器144、148，微处理器144、148接收来自驾驶室安装的主控(未示出)或其他列车控制系统的、对于所要求的制动杠杆的指令。在一实施例中，微处理器14A、14B是包含在集成电继动阀12A、12B内的集成电路片上的计算机处理器。集成电继动阀12A、12B经由电信号与推进系统(未示出)的电制动单元16A、16B电连通，以补充推进系统提供的电制动，这由电制动单元16A、16B控制。火车车厢100、200上的所有设备工作时，制动主要经由推进系统的马达(未示出)进行。该马达将运动着的列车的动能转换成电能，该电能通常会在电阻排(未示出)内被转换成热能。集成电继动阀12A、12B经由微处理器14A、14B在制动系统10内建造的网络彼此交界或连通。经由该网络，集成电继动阀12A、12B可以分享诸如车辆重量、动态制动作用力及通过电连通施加的摩擦制动作用力等方面的信息。
[0020]此外，集成电继动阀12A、12B可以与多个摩擦制动单元18A、18B、18C、18D流体连接。在一实施例中，两个摩擦制动单元18A、18B与第一集成电继动阀