制动力臂长补偿装置

本发明制动力臂长补偿装置，涉及列车制动技术，尤其涉及一种重载列车的制动力臂长补偿装置。

背景技术：

1、随着物流需求持续扩大以及铁路运力持续提升，我国重载铁路经过技术公关，已实现2万吨级长大列车的常态化开行。但由于地形等因素制约，重载铁路选线具有泛山区铁路区段长，海拔高度落差大以及坡道路段坡度较大的地理地质特点。就重载列车自身，自重载重大，列车编组数量多，车辆长度长等特点。基于以上特点，在行车过程中极易造成列车制动空压泄漏，列车制动力不足，列车制动力分布不均匀等现象，进而危及行车安全。

2、针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的制动力臂长补偿装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

技术实现思路

1、根据上述现有技术提出的重载列车运行过程中极易造成列车制动空压泄漏，列车制动力不足，列车制动力分布不均匀等技术问题，而提供一种制动力臂长补偿装置。本发明主要通过设置制动力补偿控制装置、制动力均衡分布控制装置以及执行机构配合现有车辆制动系统，对车辆的制动力臂臂长进行补偿，从而实现列车制动力的双系统调节，提高工作效率和安全可靠性，避免发生制动缸泄漏、制动力减弱和分布不均匀等问题。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种制动力臂长补偿装置，包括：制动缸、制动缸推杆、可动游心杠杆、中拉杠杆和传动杠杆；可动游心杠杆的一端与制动缸的制动缸推杆的顶端相铰接，另一端与传动杠杆相铰接；中拉杠杆与可动游心杠杆的中部相铰接；中拉杠杆和传力杠杆的自由端分别与车厢两端的制动器相连接；

4、进一步地，制动力臂长补偿装置还包括：制动力补偿控制装置、制动力均衡分布控制装置以及执行机构；

5、进一步地，执行机构设置于可动游心杠杆的中部，并与中拉杠杆同轴铰接；

6、进一步地，制动力补偿控制装置设置于制动缸上，且与制动缸相连通；制动力补偿控制装置还通过连通气路与执行机构相连接；

7、进一步地，制动力均衡分布控制装置设置于车辆主体结构与车辆底架和传力缸杆上，并与执行机构相连接。

8、进一步地，制动力补偿控制装置为双室结构的储气阀；

9、进一步地，储气阀的双室结构分别为保持室和联通室；

10、进一步地，保持室和联通室上各设置有两个通孔，分别为保持室通孔a、保持室通孔b、联通室通孔a和联通室通孔b；

11、进一步地，保持室通孔a和联通室通孔a分别与制动缸相连接；

12、进一步地，保持室通孔b和联通室通孔b分别通过联通气路与执行部分相连接；

13、进一步地，保持室设置有气压保持阀。

14、进一步地，执行机构包括：活塞体、轴盘式杠杆；

15、进一步地，活塞体固定装于可动游心杠杆上，位于中拉杠杆与制动缸推杆之间的位置；

16、进一步地，活塞体的活塞杆与轴盘式杠杆的上端相连接，无杆腔分别与制动力补偿控制装置和制动力均衡分布控制装置相连接；

17、进一步地，轴盘式杠杆的轴盘端与中拉杠杆同轴铰接于可动游心杠杆上。

18、进一步地，活塞体为双缸体结构，分别为缸体a和缸体b；

19、进一步地，缸体a由心轴塞杆a中段的中心塞体a分割成密闭的左腔体和右腔体；左腔体上设置通孔a，用于通过连通气路和联通室通孔b与保持室相连通；右腔体上设置有通孔b，用于通过联通气路和联通室通孔b与联通室相连通；右腔体的腔体内壁上设置有槽型排气孔；中部塞体的左侧上开设有槽型孔和与槽型孔相通的气孔，气孔用于和槽型排气孔配合使左右两侧腔体通过二者进行连通；双杆心轴塞杆a两侧的活塞杆上各套装有一个复位弹簧a；双杆心轴塞杆a右侧的活塞杆顶端设置有与轴盘式杠杆相连接的铰接轴；

20、进一步地，缸体b由置于心轴塞杆b上的中间塞体b分割成密闭的无杆腔和有杆腔；心轴塞杆b的塞杆端头通过顶端设置的铰接轴与轴盘式杠杆的杠杆顶端相铰接；同时在中间塞体左侧设置复位弹簧b；无杆腔通过连接气路与制动力均衡分布控制装置相连接，在缸体b的无杆腔与制动力均衡分布控制装置之间设置电气路储气风缸。

21、进一步地，轴盘式杠杆包括：轴盘和两根杠杆；

22、进一步地，轴盘上设置有偏心轴孔，通过偏心轴孔与中拉杠杆同轴铰接于可动游心杠杆上；

23、进一步地，两根杠杆的上端设置有空心滑槽，并通过空心滑槽与活塞体的两个活塞杆顶端设置的铰接轴滑动连接；两根杠杆的下端通轴与轴盘相铰接。

24、进一步地，制动力均衡分布控制装置包括：电气控制结构和信号监测结构；

25、进一步地，电气控制结构设置于车辆主体结构上，与执行机构相连接，负责将行车电脑发出的制动力增减命令传递至执行机构，进而驱动执行机构进行制动；

26、进一步地，信号监测结构装于车辆底架和传力杠杆上，并与执行机构相连接，信号监测结构将对执行机构的命令执行结果进行比对。

27、进一步地，电气控制结构包括：控制阀、电源载波控制信号发生端；

28、进一步地，控制阀为电控双侧进排气阀，双侧气流通道彼此独立受控，在充气时可以实现由列车总风管向储气风缸充气，在排气时可以实现储气风缸侧单侧排气，不会造成其左侧风压发生变化；

29、进一步地，电源载波控制信号发生端，安装在机车后第一列车厢上，前端与机车行车电脑相连，后端通过控制阀与执行机构储气风缸的前端连接，其作用是将行车电脑发出的制动力变更指令传递至后车。

30、进一步地，信号监测结构包括：测力传感器、信号检测及反馈控制装置；

31、进一步地，测力传感器，安装在传力拉杆上，其作用是监测执行机构实际输出的制动力大小，并将数据回传至信号检测及反馈控制装置；

32、进一步地，信号检测及反馈控制装置，安装在每节车厢的底架上，通过信号连接线逐节连接，最前端连接电源载波控制信号发生端，后端与测力传感器相连；其作用是，接收前后两端数据信息，对行车电脑计算出的制动力期望值和执行机构输出的制动力实际值进行对比，并反馈给前端行车电脑，实现对制动力分布的掌握。

33、本发明工作流程为：

34、在列车发车前由司乘人员将线路地形信息输入车载行车电脑，在行驶至坡道路段实施制动时，在重力和坡道斜度作用下，列车制动力补偿装置启动工作。在机械装置施加补偿作用后年，由测力传感器进行制动力数值测量，当制动力数值达到饱和满足要求时，信号传递系统将信号回传到行车电脑，制动力补偿工作结束。

35、当机械补偿系统未正常启动或补偿制动力不足时，信号反馈装置向行车电脑回传信息，行车电脑将发布制动力补偿信号，制动力均衡分布控制装置启动。首先行车电脑将根据地形信息以及测力传感器数据，计算补偿制动力数值，并将制动力数值信息传递至后车。在经调制解调器编译后，信号传递至电控阀门处，电控阀根据信号进行定量进排气，进而驱动执行机构实现补偿作用。

36、在一次补偿作用后，测力传感器再次监测制动力数值，当数据满足要求，行车电脑将发布结束命令。当制动力依旧不足时，将开始二次补偿，工作流程同一次补偿。

37、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

38、1、本发明提供的制动力臂长补偿装置，通过设置相关执行机构，实现了对制动缸泄露或制动力不足进行自动补偿；

39、2、本发明提供的制动力臂长补偿装置，通过非电力驱动方式，实现了在列车断电或其他特殊工况下的机械性制动力补偿；

40、3、本发明提供的制动力臂长补偿装置，通过设置检测机构和电控执行机构，实现了对列车制动力分布监测作用以及制动力补充作用；

41、4、本发明提供的制动力臂长补偿装置，通过设置制动力补偿装置和制动力均衡分布控制装置，实现了对列车制动力的双系统调节，提高了工作效率和安全可靠性。

42、综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的重载列车运行过程中极易造成列车制动空压泄漏，列车制动力不足，列车制动力分布不均匀等问题。