专利名称：一种车辆制动压力的动态无级自动调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆制动控制技术，特别涉及一种铁路货车制动压力的动态无级自动调整装置。
背景技术：
铁路货车的制动压力必须根据其总重量随时进行适当的调整，否则，如果制动压力过大，就会损坏车轮，如果制动压力过小，则对行车安全造成威胁。
制动压力的调整一般包括手动和自动两种方式。在采用手动方式的GK型制动机中，通过两级手动方式来调整空重车的制动压力，这种制动机的缺点是不仅容易产生人工误调，造成车轮擦伤或制动力不足，而且使得紧急制动后缓解时动作的不一致。
自动方式与手动方式相比，具有避免人为误操纵和调整速度快等优点。以目前装车进行运营考验的TWG-1型和KZW-4G型货车无级空重车自动调整装置为例，其依据我国铁路货车现用转向架和制动机型号较多的现状，又考虑到发展趋势，采用一定的结构设计，减少了为适应不同转向架、制动机和闸瓦需要而需要更换的内部零件数量，满足了转型容易、过渡期短的要求。在上述自动调整装置中，将车辆载重下转向架托枕弹簧(以下简称枕簧)相应的压缩量作为车辆重量信号，并根据该信号自动调整输入到制动缸的风压大小，从而实现了静态时货车空、重车无级自动调整的目的。上述两种装置均由传感阀、调整阀、降压气室和调整气室与管路等组成，设备较多，内部结构相互制约的条件复杂，检修人员不宜掌握，故障判断和排除较难，因此导致关闭制动机的现象势必增加，其结果是，虽然货车车辆的制动能力有所提高，但整列货物列车的整体制动能力却得不到相应的提高。
此外，在路况、车况、蛇行运动等因素导致车辆不间断震动时，上述两种装置易的枕簧将因震动产生10mm左右的伸缩量。假设枕簧在空重车时的桡度为28mm，则其震动影响率为35.7％，而无级自调的效率仅为64.3％，因此列车制动时车体将前倾，液体货物前冲，如果前台车辆的枕簧压缩，后台车辆的枕簧伸长，则影响程度更大，这些都使得这些装置的实用价值大打折扣。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆自动压力的动态无级自动调整装置，它可以避免因枕簧频繁微幅伸缩引起的制动压力调整动作，并且设备结构简单，容易维护。
上述目的由以下技术方案来实现一种车辆自动压力的动态无级自动调整装置，包含自调阀，其包括阀座；安装于阀座内的阀体，内部插入阀芯，阀芯内腔插入阀杆，复位弹簧插入阀芯内并且套在阀杆外表面，阀芯在靠近复位弹簧的内周边上均匀设置若干个小孔并在与小孔相应的外周边开设若干个过风槽，小孔由下方有压力弹簧支撑的单向阀芯封闭，过风槽下方设置O型密封圈；安装在阀座上端并与制动管连通的阀盖，内部装有可作水平运动的减压滑阀以及两端分别抵靠住阀盖内壁和减压滑阀的减压弹簧；定位阀，其包括支架，其水平突出部分固定于列车车体上；传感定位阀，其包括阀盖和阀体，阀体固定于支架垂直侧梁上，内装有滑阀和液压油，传感杆的下端伸入阀盖内后旋装在滑阀上，杆部套装消震弹簧并穿过定位板和震动框，上端伸入杆套内，杆套穿入支架水平突出部分内并固定在支架上，定位板和传感杆之间用销子定位连结，震动框中部一侧旋装两个销钉，销钉上安装有尼龙套，两个尼龙套之间夹着位置板，该位置板的一端固定在支架的侧架上。比较好的是，在上述车辆自动压力的动态无级自动调整装置中，进一步包括密封住减压滑阀与阀盖内壁之间空隙的O型密封圈。
本发明由于在结构上用一个自调阀完成了对空、重车位置的探测和制动缸空气压力的调整，不仅简化了结构，还使得零部件作用单一明晰，便于检修人员掌握，易于故障的判断和排除。定位阀在车辆装卸过程中，随着枕簧伸缩而变位，装卸完毕后延时定位，此位置不再受车辆运行中因震动枕簧伸缩的影响，从而达到了动态空、重车接近无级自动调整的作用。只需更换压力弹簧，就能满足不同的转向架、制动机和闸瓦的要求，转型方便，过渡容易。
通过以下结合附图对本发明较佳实施例的描述，可以进一步理解本发明的目的、特征和优点，其中图1为按照本发明较佳实施例内自调阀的示意图；图2a和2b为按照本发明较佳实施例内定位阀的示意图；图3为按照本发明较佳实施例的示意图。
具体实施例方式
本发明的动态无级自动调整装置包括自调阀1和定位阀2，以下分别结合附图进行描述。
如图1所示，自调阀1分为阀盖11、阀体13和阀座14三部分，其中，阀体13安装在阀座14内，而阀盖11安装在阀座14上端。阀盖11内部装有可作水平运动的减压滑阀112、两端分别抵靠住阀盖内壁和减压滑阀112的减压弹簧12以及密封住减压滑阀与阀盖内壁之间空隙的O型密封圈113。阀芯19安装于阀体13内，其内腔插入阀杆15，复位弹簧17插入阀芯19内并且套在阀杆15外表面，阀芯19在靠近复位弹簧17的内周边上均匀设置6个小孔，小孔用下方有压力弹簧18支撑的单向阀芯110封闭，此外，阀芯19还在与6个小孔相应的外周边开设6个过风槽，过风槽下方设置O型密封圈111。
如图2a所示，定位阀2由形支架和传感定位阀21组成，支架22的水平突出部分固定于列车车体上，传感定位阀21固定于支架22的垂直侧架。
图2b为图2a中垂直轴转动90度后的示意图。如图2b所示，传感定位阀21分为阀盖25和阀体26两部分，阀体26固定在支架22上，内装有滑阀27和液压油28。传感杆24的下端伸入阀盖25内后旋装在滑阀27上，杆部套装消震弹簧210并穿过定位板211和震动框29，上端伸入杆套23内。杆套23穿入支架22水平突出部分内并固定在支架上，定位板211和传感杆24之间用销子定位连结，震动框29中部一侧旋装两个销钉213，销钉上安装有尼龙套212，两个尼龙套之间夹着位置板214，该位置板的一端固定在支架22的侧架上。
参见图3，自调阀1被吊装在定位阀2的支架22的水平突出部分，其位置正好位于定位传感阀位置板214的上方，自调阀1杆头16或者阀芯19的最大下移距离将由位置板214的位置决定。
以下描述自调阀1的工作原理。当车辆不制动时，阀芯19受复位弹簧17的作用处于靠阀盖11一端的极端位置，杆头16缩回。当车辆制动开始时，副风缸的压力空气通过控制阀进入自调阀的上腔，通过阀芯19周边的六个过风槽直接进入制动缸，见图四运行位，使制动缸压力很快上升。同时压力空气通过阀芯19和阀盖11的间隙充入阀芯19的上部，推动阀芯19压缩复位弹簧17下移，当密封圈111下移和阀体13内壁接触封堵了过风槽后，压力空气只能通过阀芯19上的六个小孔推动单向阀芯11压缩压力弹簧18进入制动缸，因车辆空重不同，定位阀上的定位板211和杆头16之间的距离各异，见图三随着杆头16接触定位板211的距离变化，阀芯19也有相应的不同位置，压力弹簧18被单向阀芯11压缩了相应的长度，故压力弹簧对单向阀芯产生了相应的推力，此推力加上进入制动缸压力空气对单向阀芯的压力，若小于副风缸压力空气对单向阀芯的压力时，压力弹簧18再度被压缩，单向阀芯离开阀芯上的小孔，副风缸压力空气继续充入制动缸使其压力不断上升，直至单向阀芯两边力量平衡时，单向阀芯贴在小孔上，才处在制动保压状态。对每一个确定的车辆重量，压力弹簧对副风缸压力空气就有一个确定的平衡量，副风缸内风压减去这个平衡量，即制动缸获得的风压值。若制动管内风压为500kpa，经自调阀后重车时制动缸为360kpa，空车时制动缸为160kpa，对每一个确定重量的车辆，就都能得到最大的制动力而又不至于擦伤车轮，从而实现了对空重车的无级自动调整。
以下描述定位阀2的工作原理。由于固定在侧架上的位置板214插入两尼龙套212之间，震动框29的高度被定位。支架22安装在车体上，随车辆在装卸过程中的重量变化而上下移动，固定在支架22上的传感定位阀21、自调阀1、滑阀27、传感杆24以及定位板211随之上、下移动，夹装在震动框29和定位板211之间的上下消震弹簧210伸长或被压缩，对定位板211和传感杆24产生了上下推力，与传感杆24下端旋装成一体并浸入液压油28内的滑阀27受力，从而在滑阀27上下的液压油28内产生压力差，液压油28在滑阀27的尼龙孔内慢慢流动，滑阀27、传感杆24、定位板211产生同步移动，直至接近原有位置，即消震弹簧210伸长或被压缩量恢复到接近原来状态，残余量变产生的推力和滑阀27、传感杆24、定位板211移动时的综合阻力持平时才停止移动。不论安装在支架22上的自调阀1和传感定位阀21随车体高度如何变化，定位板211在这种变化结束一段时间后的高度总是接近位置板的高度(接近的程度可通过调节消震弹簧满足需要)。调节滑阀27的阻尼孔控制其移动速度，使这种移动速度小到车辆运行中的震动对它不起作用，在本实例中取值为1mm/min，列车在紧急制动直至停车的制动时间约为2min，受车体前倾的影响，支架高低位移约为2mm。以空重车车体高度变化28mm为例，其无级自调的实际工作效率为92.8％，故称动态空重车接近无级自动调整装置。
以下描述制动保压和列车紧急制动时的工作原理。
当要制动保压时，如果车辆重量较重，阀芯19下移，其上小孔和单向阀芯11似接非接，副风缸送出的压力空气能全部进入制动缸，使车辆获得最大的制动能力，在有效减压量范围内，控制阀能处在制动保压状态。如果空车，则因阀芯19下移量加大，压力弹簧18被压缩，平衡掉一部分副风缸的风压，使压力空气不能全部进入制动缸，故副风缸风压高于制动管风压，此时，阀盖11内的减压滑阀112两端压力不平衡，向接通制动管的一端移动到空车制动减压位置，副风缸的压力空气经减压滑阀112中的小孔排向大气，待副风缸风压略低于制动管风压时，减压滑阀112返回，截断大气通道，控制阀处于制动保压状态，列车缓解时空重车同步动作。
当要紧急制动时，制动管大幅度快速减压，减压滑阀112被两端突然增大的压力差推动，压缩了减压弹簧12，移动到极端位置，减压滑阀112上的风道越过了阀盖上的排风口，保证了制动机系统的正常工作。
权利要求
1.一种车辆自动压力的动态无级自动调整装置，其特征在于，包含自调阀，其包括阀座；安装于阀座内的阀体，内部插入阀芯，阀芯内腔插入阀杆，复位弹簧插入阀芯内并且套在阀杆外表面，阀芯在靠近复位弹簧的内周边上均匀设置若干个小孔并在与小孔相应的外周边开设若干个过风槽，小孔由下方有压力弹簧支撑的单向阀芯，过风槽下方设置O型密封圈；安装在阀座上端并与制动管连通的阀盖，内部装有可作水平运动的减压滑阀以及两端分别抵靠住阀盖内壁和减压滑阀的减压弹簧；定位阀，其包括支架，其水平突出部分固定于列车车体上；传感定位阀，其包括阀盖和阀体，阀体固定于支架垂直侧梁上，内装有滑阀和液压油，传感杆的下端伸入阀盖内后旋装在滑阀上，杆部套装消震弹簧并穿过定位板和震动框，上端伸入杆套内，杆套穿入支架水平突出部分内并固定在支架上，定位板和传感杆之间用销子定位连结，震动框中部一侧旋装两个销钉，销钉上安装有尼龙套，两个尼龙套之间夹着位置板，该位置板的一端固定在支架的侧架上。
2.如权利要求1所述的车辆自动压力的动态无级自动调整装置，其特征在于，进一步包括密封住减压滑阀与阀盖内壁之间空隙的O型密封圈。
全文摘要
本发明提供一种车辆自动压力的动态无级自动调整装置，由于在结构上用一个自调阀完成了对空、重车位置的探测和制动缸空气压力的调整，不仅简化了结构，还使得零部件作用单一明晰，便于检修人员掌握，易于故障的判断和排除。定位阀在车辆装卸过程中，随着枕簧伸缩而变位，装卸完毕后延时定位，此位置不再受车辆运行中因震动枕簧伸缩的影响，从而达到了动态空、重车接近无级自动调整的作用。只需更换压力弹簧，就能满足不同的转向架、制动机和闸瓦的要求，转型方便，过渡容易。
文档编号B60T8/18GK1579857SQ03142080
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者李祥瑞 申请人:上海全路通铁道科技发展有限公司