专利名称：快速铁路货车的制动控制阀及其工作方法
技术领域：
本发明涉及轨道车辆的制动控制领域，更具体地说，本发明涉及一种快速铁路货车的制动控制阀。
背景技术：
目前我国铁路货车制动系统基本由120型控制阀或GK型三通阀、二级手动或 KZW-4型自动空重车调整装置，Φ 356mm制动缸、闸瓦间隙自动调整器和高磷铸铁闸瓦等构成；制动倍率8. 3-9. 3左右。120型控制阀为我国主型货车控制阀，其控制方式采用压力直接作用方式，具有制动缓解波速高的优点。但因120阀原是为重载货物列车设计的，它采用了控制制动缸压力先跃升后缓升的办法来减轻列车的纵向冲动，所以升压时间较长。为了减小缓解过程的冲动，制动缸排气时间也较长。实测M辆编组列车的制动空走时间约为 4. 5-5s,由于快运货车制动减速度要求明显提高，因此，缩短制动空走时间对于缩短制动距离也具有重要意义。在现有技术文献中，典型地公开号为CN201062039，名称为“一种120型货车空气制动阀”的中国实用新型专利公开了一种货车空气控制阀，其包括主阀组成、缓解阀组成、 中间体组成和紧急阀组成，主阀组成和紧急阀组成分别安装在中间体组成上；缓解阀组成安装在主阀组成的侧安装座上，主阀组成内安装有滑阀和节制阀，所述滑阀底面和滑阀顶面分别设置有多个制动孔槽，所述节制阀上设置有制动孔槽。本实用新型具有常用加速制动性能，其常用加速制动作用是由滑阀、节制阀各孔槽在不同作用位时开、闭实现的。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种能够缩短制动空走时间以缩短制动距离的间接作用方式的快速铁路货车的制动控制阀。同时，本发明还进一步提供了采用这种制动控制阀的工作方法。为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案一种快速铁路货车的制动控制阀，所述的控制阀包括控制阀主阀，以及与该控制阀主阀连接的中间体，该制动控制阀进一步包括通过中间体与列车管以及风缸组件连通用于充气的充气阀，所述的充气阀还通过所述的中间体与所述的控制阀主阀连接。具体地，所述的充气阀包括本体，以及设置在该本体内的充气通道，在该充气通道内顺次设置有用于防止气体在充气通道内逆流的止回组件，以及用于控制向风缸组件内充气的充气组件。进一步地，所述的充气组件包括设置在所述的充气通道内的可沿充气阀腔上下滑动的充气活塞，以及设置在该充气活塞上的顶杆，该充气组件还包括设置在活塞下面的充气膜板以及用于承托该充气膜板的充气模板垫。所述的充气阀腔由所述的充气膜板分隔为分别与所述的工作风缸以及副风缸连通的阀腔，通过不同阀腔内的气压对充气膜板的作用力来控制对风缸组件的充气。
另外，为了保证充气膜板不会在控制充气过程中与阀腔内壁产生缝隙，影响控制结构，则所述的充气膜板边缘嵌入所述的本体内牢固安装。同时，本发明提供的制动控制阀，所述的止回组件至少包括一个止回阀，所述的止回阀由其上设置的弹性回复弹簧弹压在充气通道中对应的阀口上。这样就能够保证非工作状态下整个充气通道是封闭的。更进一步地说明，所述的本体包括相互扣合的上盖，阀体以及下盖，所述的上盖、 阀体以及下盖之间均通过密封组件密封。所述的充气阀还设置有包括至少两个螺栓的固定组件，所述的上盖、阀体、下盖通过该固定组件连接在一起。所述的密封组件包括设置在所述的上盖、阀体以及下盖之间的0型密封圈。通过所述的上盖、阀体、下盖上的连接界面上设置密封组件，可以保证整个本体在充气过程中的密闭性。更进一步地说，所述的风缸组件包括工作风缸、副风缸、制动缸以及加速缓解风缸，所述的工作风缸、加速缓解风缸均为11L，所述的制动缸直径为254mm，副风缸为100L。本发明还进一步提供了采用上述快速铁路货车的制动控制阀的工作方法，所述的制动控制阀与列车管连接，在列车管减压速度为100kpa/55s时，所述的制动控制阀产生制动作用；在列车管加压速度为140kpa/l. 75s时，所述的制动控制阀产生紧急制动作用。另外，为了适应快运货车对制动距离的要求，该制动控制阀还对制动缸的升压和缓解时间进行了设定，所述的风缸系统中的制动缸升压时间为5-7s，缓解时间为7-9s，所述的副风缸为100L，其初充气时间为163s。通过采用上述的技术方案，本发明提供了一种缩短制动空走时间以缩短制动距离的间接作用方式的快速铁路货车的制动控制阀。同时，本发明还进一步提供了采用这种制动控制阀的工作方法。
图1中显示的是本发明的快速铁路货车的空气制动机的连接结构示意图
图2中显示的是本发明的充气阀的剖视结构示意图。
附图中各个标号代表组件名称说明如下
1主阀2中间体3充气阀4平均阀
5调整阀6传感阀7列车管8加速缓解风缸
9工作风缸10副风缸11闸缸31上盖
32阀体33下盖34充气膜板垫35充气膜板
36充气活塞37顶杆38止回阀39充气阀弹簧
310螺栓
具体实施例方式本发明在于提供一种缩短制动空走时间以缩短制动距离的间接作用方法的快速铁路货车的制动控制阀以及采用这种制动控制阀的工作方法。下面结合说明书附图对本发明的具体实施例进行详细的说明。图1中显示的是本发明的快速铁路货车的空气制动机的连接结构示意图。在图中显示的快速铁路货车制动机包括控制阀主阀1，与该主阀1连接中间体2，以及与该中间体2连接的充气阀3。平均阀4和用于调整制动缸压力的调整阀5均通过所述的中间体2 与所述的主阀1连通，所述的中间体2内还与风缸组件以及列车管7连通，所述的平均阀4 与用于测量货车载荷的传感组件连接，其中的调整阀5、传感阀6以及平均阀4组成调整系统。与中间体2连接的其它组件与中间体2内设置的多条相互隔离的通道连通。需要说明的是，所述的风缸组件包括副风缸10、工作风缸9、加速缓解风缸8以及闸缸11。由于上述的这些风缸均是现有技术，所以在这里就不再赘述了。更具体地，本发明实施例中控制阀包括主阀1以及与该控制阀主阀1连接的中间体2，该制动控制阀进一步包括通过中间体2与列车管7以及风缸组件连通的用于充气的充气阀3，所述的充气阀3还通过所述的中间体2与所述的控制阀主阀1连接。本发明提供的充气阀3能够保证整个制动控制阀缩短制动空走时间以缩短制动距离。下面结合说明书附图对本发明中所采用的充气阀的具体结构以及工作方式进行详细的说明。图2中显示的是图1中的充气阀的剖视结构示意图。具体地根据说明书附图中所示，所述的充气阀3包括本体，以及设置在该本体内的用于气体传输的充气通道，在该充气通道内从进气口到出气口方向上顺次设置有用于防止气体在充气通道内逆流的止回组件， 以及用于控制向风缸组件内充气的充气组件。进一步地，所述的充气组件包括设置在所述的充气通道内并可沿充气阀腔上下滑动的充气活塞36，充气活塞36本身与充气阀3内的充气阀腔之间可相对滑动。该充气组件还进一步包括设置在该充气活塞36上的顶杆37，该充气组件进一步包括设置在充气活塞36下面的充气膜板35以及用于承托该充气膜板的充气模板垫34。所述的充气阀腔由所述的充气膜板35分隔为分别与所述的工作风缸9以及副风缸10连通的阀腔。在本实施例中，由充气膜板35分隔形成的上部阀腔与副风缸10连通，而通过充气膜板35分隔形成的下部阀腔与所述的工作风缸9连通，通过不同阀腔内的气压对充气膜板35的作用力来控制对风缸组件的充气，具体的工作原理以及工作过程将在下面的内容中详细说明，在这里不赘述了。另外，为了保证充气膜板35不会在控制充气过程中与阀腔内壁产生缝隙，影响控制结构，充气膜板35边缘嵌入所述的本体内牢固安装，同时充气膜板35还与充气活塞36 紧密接触，用以控制充气活塞36在充气阀腔内的位移幅度。同时，在本实施例中提供的制动控制阀中包括两个止回组件，每个止回组件包括一个止回阀38，每个止回阀38由其上设置的用作弹性回复弹簧的充气阀弹簧39弹压在充气通道中对应的阀口上，止回阀38与对应的阀口紧密接触，保证了止回阀38与对应的阀口之间的气密性，以能够保证非工作状态下整个充气通道是封闭的。更进一步地说明，所述的本体包括相互扣合的上盖31，阀体32以及下盖33，所述的上盖31、阀体32以及下盖33之间均通过密封组件密封。在图2中的本发明的具体实施例中，所述的充气阀3还包括两组共四个螺栓311的固定组件，所述的上盖31、阀体32、下盖33通过该固定组件连接在一起。当然，本发明提供的充气阀本体的具体结构并不限于图 2中的具体实施例所说明的结构，而是只要能为充气阀的其它组件提供封闭良好的气密环境以及承载结构的条件就能作为上述本体的组成结构。更具体地，所述的密封组件包括设置在所述的上盖31、阀体32以及下盖33之间的0型密封圈。通过在所述的上盖31、阀体32、下盖33上的连接界面上设置密封组件，可以保证整个本体在充气过程中的密闭性。下面详细说明采用的上述结构的充气阀的工作方式，具体包括首先通过列车管 7压力空气经中间体2内充气孔一充气阀3内的第一组止回组件下的进气孔一进一步顶开第一组止回组件中的充气止回阀38 —进入第一组止回组件上方的充气通道一经过充气阀 3内部充气通道一进入第二组止回组件上方的充气通道一开启的第二组止回组件一进入充气活塞36上方一再经过充气阀3内部充气通道进入中间体2 —进过中间体2内部通路充入副风缸10。副风缸10得到充气后，其内的压强逐渐升高，当副风缸10压力空气作用在充气膜板35上方的压力与充气阀弹簧39的弹性力之和，稍高于充气膜板35下方的工作风缸 9的压力时，整个充气阀3关闭，副风缸10停止充气。进一步地，当采用工作风缸、加速缓解风缸均为IlL ；制动缸直径254mm时，副风缸为100L。调整后，本发明提供的控制阀的工作方法如下列车管减压速度为100kPa/5k时， 产生制动作用；列车管减压速度为140kpa/l. 75s时，产生紧急制动。当设置单车试验器进行减压40kPa、进行缓解，制动缸排至40kPa时的时间为31s，制动缸升压时间6. 5s ；排气时间8s，副风缸时的初充气时间2' 43"。这样，显然的通过采用上述的技术方案，本发明提供了一种缩短制动空走时间以缩短制动距离的间接作用方法的快速铁路货车的制动控制阀，以及采用这种制动控制阀的工作方法。并且，本发明的保护范围并不局限于上述具体实施方式
中所公开的具体实施例， 而是只要满足本发明权利要求中技术特征的组合就落入了本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种快速铁路货车的制动控制阀，所述的制动控制阀包括主阀、紧急阀以及与主阀和紧急阀相连接的中间体和风缸组件，其特征在于，该制动控制阀进一步包括通过中间体与列车管以及风缸组件间接连通用于充气的充气阀，所述的充气阀还通过所述的中间体与所述的控制阀连接。
2.根据权利要求1所述的快速铁路货车的制动控制阀，其特征在于，所述的充气阀包括本体，以及设置在该本体内的充气通道，在该充气通道内顺次设置有用于防止气体在充气通道内逆流的止回组件，以及用于向风缸组件内充气的充气组件。
3.根据权利要求2所述的快速铁路货车的制动控制阀，其特征在于，所述的充气组件包括设置在所述的充气通道内的可沿充气阀腔上下滑动的充气活塞，以及设置在该充气活塞上的顶杆，该充气组件还包括设置在活塞下面的充气膜板以及用于承托该充气膜板的充气模板垫。
4.根据权利要求3所述的快速铁路货车的制动控制阀，其特征在于，所述的充气阀腔由所述的充气膜板分隔为分别与所述的工作风缸以及副风缸连通的阀腔，所述的充气膜板边缘嵌入所述的本体内牢固安装。
5.根据权利要求2所述的快速铁路货车的制动控制阀，其特征在于，每个所述的止回组件均包括止回阀，所述的止回阀由其上设置的弹性回复弹簧弹压在充气通道中对应的阀口上。
6.根据权利要求3所述的快速铁路货车的制动控制阀，其特征在于，所述的本体包括相互扣合的上盖，阀体以及下盖，所述的上盖、阀体以及下盖之间均通过密封组件密封，所述的密封组件包括设置在所述的上盖、阀体以及下盖之间的0型密封圈。
7.根据权利要求6所述的快速铁路货车的制动控制阀，其特征在于，所述的充气阀还包括至少两个螺栓的固定组件，所述的上盖、阀体、下盖通过该固定组件连接在一起。
8.根据权利要求1所述的快速铁路货车的制动控制阀，其特征在于，所述的风缸组件包括工作风缸、副风缸、制动缸以及加速缓解风缸，所述的工作风缸、加速缓解风缸均为 11L，所述的制动缸直径为2Mmm，副风缸为100L。
9.采用如权利要求1-8所述的快速铁路货车的制动控制阀的工作方法，其特征在于， 所述的制动控制阀与列车管连接，在列车管减压速度为100kpa/55s时，所述的制动控制阀产生制动作用；在列车管加压速度为140kpa/l. 75s时，所述的制动控制阀产生紧急制动作用。
10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于，所述的风缸系统中的制动缸升压时间为5-7s，缓解时间为7-9s，所述的副风缸为100L，其初充气时间为163s。
全文摘要
本发明涉及轨道车辆的制动控制领域，更具体地说，本发明涉及一种快速铁路货车的制动控制阀。所述的制动控制阀基于120型阀基础上经过必要改造设计而成的，包括主阀、紧急阀以及与主阀和紧急阀相连接的中间体和风缸组件为了与无级空重车调整装置配套，该制动控制阀进一步包括通过中间体与列车管以及风缸组件间接连通用于充气的充气阀，所述的充气阀还通过所述的中间体与所述的控制阀连接。为了适应快运货车对制动距离的要求，将制动缸升压时间调整为5-7s，缓解时间调整为7-9s，通过采用上述的技术方案，本发明提供了一种缩短制动空走时间以缩短制动距离的间接作用方式的快速铁路货车的制动控制阀。
文档编号B60T15/02GK102303599SQ20111009172
公开日2012年1月4日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者吴培元, 姚小沛, 孙德环, 陶强 申请人:中国铁道科学研究院机车车辆研究所