本发明涉及一种用于气动铁路车钩装置的气动阀，以及一种利用该气动阀操作目标装置的气动铁路车钩装置。本发明还涉及一种铁路车钩。

背景技术：

1、在铁路车钩领域内，机械车钩用于在第一铁路车辆上的车钩与第二铁路车辆上的类似车钩之间建立机械连接。还通过将各铁路车辆的电气车钩彼此联接来建立电气连接。

2、在连挂顺序中，首先建立机械连接，这通常是由机械车钩相互接触而启动的自动连挂。然后，气动铁路车钩装置用于实现电气车钩的联接。在解钩时，顺序相反，即先使电气车钩解钩并缩回，然后再使机械车钩解钩。这样做的目的是保护电气车钩。

3、气动铁路车钩装置通常通过接收气动解钩指令而被激活以进行解钩，但也可以通过以下方式进行手动激活：先使电气车钩解钩，然后使用设置在车钩上的解钩手柄使机械车钩分离。这种手动解钩可用于铁路车辆停机的情形，此时由于停电后缺乏压缩空气而无法发出解钩指令。然而，在手动解钩之后，一旦铁路车辆恢复供电，就必须通过发出解钩指令将气动铁路车钩装置复位到解钩位置。否则，当气压恢复时，电气车钩将立即向前移动，从而存在损坏电气车钩的风险。因此，如果操作人员忘记执行复位，则存在损坏电气车钩以及由气动铁路车钩装置操作的车钩的任何其他部件的风险。

4、此外，电气车钩的手动解钩通常很麻烦，因为对于许多车钩而言，只有在车钩本身下方才能接近电气车钩。

5、也可以将气动铁路车钩装置设计成用于操作除电气车钩之外的车钩其他部件。此类部件可包括：对中装置，其用于在车钩未连挂时将车钩保持在对中位置；指示器，其用于向操作人员显示车钩是否与类似车钩连挂；或者制动阀，其用于向类似车钩的制动系统供应压缩空气。然而，提供此类附加功能也会使气动铁路车钩装置变得越来越复杂，从而进一步增加成本。

6、已知的铁路车钩气动装置通常非常复杂，具有必须以预期方式相互作用才能按预期工作的多个部件。因此，每种气动装置都单独适配于其所要使用的车钩类型。这意味着气动装置成本高昂，而且维修也很麻烦，因为每种设计都是独一无二的。

7、因此，需要一种能够解决这些问题的气动阀和气动铁路车钩装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是消除或至少最小化上述问题。这通过根据所附独立权利要求的气动阀、气动铁路车钩装置以及铁路车钩来实现。

2、本发明的气动阀包括阀体，该阀体具有入口、第一出口和第二出口，并且还具有用于容纳分配阀芯的内通道。此外，该气动阀包括布置在通道中并可在第一位置与第二位置之间移动的分配阀芯，在第一位置，入口与第一出口连接；在第二位置，入口与第二出口连接。该气动阀还包括阀体中的第一激活入口，该第一激活入口与分配阀芯的第一激活表面连接，使得在第一激活入口接收的压缩空气到达第一激活表面，以促使分配阀芯朝向第一位置移动。该气动阀还包括与分配阀芯连接的柱塞，使得沿朝向分配阀芯的方向作用在柱塞上的机械力促使分配阀芯朝向第二位置移动，所述柱塞可从阀体外部接近。通过在第一激活入口处使用气动激活，可以预期阀的使用寿命和/或可靠性较高，并且可以更自由地选择第一激活入口的形状和/或尺寸，因为不使用移动机械元件来促使分配阀芯朝向第一位置移动。

3、通过为气动阀设置在第一激活入口处的气动激活和在柱塞处的机械激活，实现了一种双稳态阀，其以气动操作使分配阀芯移动到第一位置，并以机械复位和超控确保无论是否向第一激活入口供应压缩空气，都能通过机械激活使分配阀芯到达第二位置。

4、合适地，该气动阀还包括阀体中的第二激活入口，该第二激活入口与分配阀芯的第二激活表面连接，使得在第二激活入口接收的压缩空气到达第二激活表面，以促使分配阀芯朝向第二位置移动，其中第一激活表面具有第一面积，第二激活表面具有第二面积，并且其中第二面积大于第一面积。

5、通过将第二激活表面设置为大于第一激活表面，确保了即使同时向第一激活入口和第二激活入口供应压缩空气，气动阀也能够移动到第二位置。实际上，这意味着只要在第二激活入口接收到压缩空气，无论是否向第一激活入口供应压缩空气，分配阀芯都会到达第二位置。当在气动铁路车钩装置中使用该气动阀时，这意味着通过向第二激活入口供应压缩空气而发出的解钩指令总是导致由该气动阀控制的目标装置（例如电气车钩）的预期停用或激活。

6、通过设置机械柱塞，还能够手动复位到第二位置，从而在没有压缩空气可用的情况下可靠地进行手动解钩，并且消除了通过向第二激活入口供应压缩空气来发出单独复位指令的需要。这确保了以可靠且高效的方式复位气动阀，从而最大限度地降低损坏由该阀控制的部件（例如电气车钩）的风险。

7、此外，本发明的气动阀的主要优点在于，当置于气动铁路车钩装置中时，它既可用于检测与对向车钩的机械连挂，又可用于操作诸如电气车钩、对中装置、制动阀之类的部件或用作机械指示阀，而无需另外的部件。由此，仅通过确保阀既通过向第二激活入口接收压缩空气又通过提供手动柱塞作为可靠的手动复位而到达第二位置，即可在同一个气动阀中提供多种功能。

8、合适地，第二激活表面比第一激活表面大至少10%，优选大至少30%，更优选大至少50%。由此，气动阀以可靠且便捷的方式到达第二位置。当第二激活表面设置成大于第一激活表面时，气动阀能够更快地移动到第二位置，并且这能够控制气动阀从第一位置切换到第二位置之前的延迟时间。在一些实施例中，有利的是使延迟最小化，在此类实施例中，有利的是将第二激活表面设置成比第一激活表面大至少30%或甚至大至少50%，因为这确保了阀内更大的压差。

9、分配阀芯的第一激活表面合适地布置成使其面向第一激活入口的开口。由此，如果柱塞因磨损或污垢而卡住，导致分配阀芯无法从第二位置移动到第一位置，则可以复位该阀。通过将第一激活表面设置成面向第一激活入口的开口，使得可通过外部手段接近该第一激活表面，例如将物体穿过第一激活入口朝向分配阀芯推动，以实现向第一位置的移动。

10、合适地，该气动阀还包括可从阀体外部接近的致动器，并且该致动器构造成在被激活时使分配阀芯朝向第一位置移动。由此，无需打开阀体插入外部手段即可复位分配阀芯。

11、本发明还涉及一种用于铁路车钩的气动铁路车钩装置，该铁路车钩包括用于与对向铁路车钩连接的机械车钩。该气动铁路车钩装置包括根据本发明的气动阀、mrp入口，该mrp入口构造成与铁路车辆的总风缸管连接以接收压缩空气，所述mrp入口与气动阀的入口连接。此外，该装置包括mrp阀，该mrp阀具有与mrp入口连接的第一mrp阀入口和构造成与对向车钩的总风缸管连接以接收压缩空气的第二mrp阀入口，所述mrp阀还包括mrp阀出口，该mrp阀出口与气动阀的第一激活入口连接。该mrp阀构造成当第二mrp入口与对向车钩连接时，从mrp阀出口向第一激活入口供应压缩空气流。此外，该气动铁路车钩装置包括至少一个目标装置，该目标装置与气动阀的第一出口和第二出口中的至少一者连接，以从气动阀接收压缩空气。

12、该气动铁路车钩装置的特别有利之处在于，能够以具有成本效益的方式使用很少的部件可靠地控制至少一个目标装置的操作，从而限制维护需求。此外，当没有压缩空气可用时，通过对柱塞的手动操作可靠地复位该装置的气动阀，以确保在压缩空气恢复时无需单独的复位操作即可继续运行。此外，该气动阀能够用作机械指示阀，并通过向第一激活入口接收压缩空气来检测对向车钩的存在，并且由于气动阀从第二位置切换到第一位置（反之亦然）所需的时间，确保至少一个目标装置以合适的延迟时间被激活和停用。

13、合适地，一个目标装置是用于指示与对向车钩连挂的指示器，其中该指示器构造成通过从第一出口和第二出口中的至少一者接收压缩空气而被激活。由此，气动阀能够用作机械指示阀并指示车钩已连挂。这可以通过主轴的旋转引起指示器的变化（例如灯点亮或熄灭，或发出声音信号）来实现，或者替代地通过对向车钩的解钩引起指示器的变化（例如灯点亮或熄灭，或发出声音信号）来实现。由此可靠地告知操作人员车钩是否实际机械连挂。

14、此外，一个目标装置可以是对中装置，其构造成将至少机械车钩保持在对中位置，并且该对中装置可构造成当从第二出口接收到压缩空气时被激活，或当从第一出口接收到压缩空气时被停用。由此，气动铁路车钩装置能够控制对中装置，以确保机械车钩在未与对向车钩连挂的情况下稳定并对中。这非常有利于确保当对向车钩接近时机械车钩处于正确的连挂位置，并有利于确保车钩在解钩状态下保持在适合移动的位置。

15、一个目标装置合适地是用于电气车钩的致动器，并且第一出口与该致动器的连挂入口连接，第二出口与该致动器的解钩入口连接。由此，气动铁路车钩装置能够控制电气车钩的伸出和缩回，以便与对向车钩连挂。

16、能够使用气动铁路车钩装置控制多于一个目标装置是非常有利的，因为仅使用聚焦于气动阀的简单设计就能实现对目标装置的控制。

17、在一些实施例中，一个目标装置是与bp入口连接的制动阀，该bp入口构造成与铁路车辆的制动管连接以接收压缩空气，其中气动阀的第二出口与制动阀的阻断入口连接，以在气动阀处于第二位置时防止制动阀从bp入口接收压缩空气。由此，气动铁路车钩装置能够控制制动阀，使得制动系统的压缩空气能够从车钩传输到对向车钩。

18、合适地，该气动铁路车钩装置还包括uc入口，该uc入口构造成与铁路车辆的解钩管连接以接收压缩空气，所述uc入口与气动阀的第二激活入口连接。由此，可通过压缩空气操作气动阀，使其从第一位置移动到第二位置并再次返回。通过在气动阀中同时设置第二激活入口和柱塞，该阀通过压缩空气和机械激活彼此独立地操作，以使分配阀芯移动到第二位置。

19、在一些实施例中，本发明的气动铁路车钩装置还包括根据本发明的第二气动阀，其中第二气动阀的第一激活入口与气动阀的第一出口连接，并且其中第二气动阀的入口与mrp入口连接，第二气动阀的第二激活入口与uc入口连接。该气动铁路车钩装置还包括与bp入口连接的制动阀，该bp入口构造成与铁路车辆的制动管连接以接收压缩空气，并且第二气动阀的第二出口与制动阀的阻断入口连接，以在第二气动阀的分配阀芯处于第二位置时防止制动阀从bp入口接收压缩空气。

20、通过设置第二气动阀，该气动铁路车钩装置还构造成控制制动阀，使得制动系统的压缩空气能够从车钩传输到对向车钩。使用两个气动阀能够将制动阀的控制与该装置中一个或多个其他目标装置的控制相结合。第二气动阀还用于确保可能导致气动阀移动到第二位置的故障（例如由于压缩空气泄漏）不会同样导致制动系统故障，因为第二气动阀移动到其第二位置需要解钩指令。由此，无论气动阀的位置如何，第二气动阀都确保制动系统一旦与对向车钩连接，就保持连接直到接收到解钩指令。

21、本发明还涉及一种铁路车钩，其包括至少一个根据本发明的气动铁路车钩装置。

22、合适地，该铁路车钩包括机械车钩，该机械车钩又包括可枢转的主轴和可枢转的手动解钩手柄，其中该手动解钩手柄构造成使得手动解钩手柄的枢转引起主轴的相应枢转，并且其中主轴的外轮廓包括凹部。此外，主轴和阀相对于彼此布置成使得仅当主轴枢转到使柱塞进入凹部时，阀的分配阀芯才能移动到第一位置。此外，主轴还构造成使得主轴的枢转迫使柱塞离开凹部，以将分配阀芯推到第二位置。

23、由此，通过简单地旋转主轴即可使阀到达第二位置，使得当机械车钩解钩时，可以接合或脱离诸如电气车钩、制动阀、对中装置或指示器之类的目标装置。

24、合适地，主轴构造成通过旋转迫使柱塞离开凹部来对抗第一激活表面上至少12巴的压力。通过这种布置，即使机械车钩未与对向铁路车钩的机械车钩分离，目标装置也能从第二出口接收压缩空气。例如，目标装置是用于电气车钩的致动器，第二出口与电气车钩的解钩入口连接，并且由此无论机械车钩是否未分离，或者更具体地说，无论机械车钩的前表面是否分离，电气车钩都因手动解钩手柄的枢转而缩回，从而降低手动解钩时损坏电气车钩的风险。

25、鉴于下面的详细描述，本发明的许多附加益处和优点将被本领域技术人员容易理解。