專利名稱：一種鐵路機車車輛調(diào)節(jié)制動力大小的新型稱重閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種鐵路機車車輛運行制動系統(tǒng)中的一種控制部件，特別是指一種可以調(diào)節(jié)車輛制動力大小的稱重控制閥門，主要用于機車車輛根據(jù)車輛在不同載重下所需的制動力，通過稱重閥來進行動態(tài)的制動力調(diào)節(jié)，以此來滿足車輛運行平穩(wěn)的要求。
背景技術(shù)：
鐵路機車車輛在運行過程中，由于種種原因(如轉(zhuǎn)彎、進站或其它緊急情況等)都需要對行走的車輛進行制動，而且機車的制動力往往根據(jù)車輛的載荷大小不一而需要不同的制動力，否則就會出現(xiàn)制動不平穩(wěn)，影響行車安全的現(xiàn)象。現(xiàn)有的機車車輛制動系統(tǒng)部分主要分為兩種情況一是客車車輛，現(xiàn)在的客車車輛二系彈簧都是安裝空氣彈簧，由于行車要求在空氣彈簧位置另設(shè)一個高度控制閥來調(diào)節(jié)空氣彈簧內(nèi)部的氣壓，客車制動系統(tǒng)就是通過高度控制閥可以改變氣壓大小的功能同時改變制動所需的氣壓大小。二是貨車車輛，由于貨車的空重車重量變化太大，因而目前的主流貨車車輛調(diào)節(jié)不同載重下制動力的大小是通過增加一附風(fēng)缸來實現(xiàn)，該附風(fēng)缸在空車時關(guān)閉，重車時工作，主流貨車還是通過手動來開關(guān)閥門。
隨著鐵路運輸對高速重載的要求越來越高，因此對制動的要求也隨之增高。目前國內(nèi)在稱重閥方面型式多樣，但稱重閥的作用原理還是先通過載重的變化再通過轉(zhuǎn)向架的上的彈簧變形來控制附風(fēng)缸在空車時關(guān)閉，在重車時工作，這種稱重閥只能對空車和重車進行識別，產(chǎn)生的制動力的大小也只有兩個值，一個適合空車另一個適合重車。但隨著列車速度的不斷提高，車輛運行時的動力學(xué)要求對制動越來越靈敏，在不同的載重下原來的兩級制動根本滿足不了運行要求，并不能實現(xiàn)智能化的隨機調(diào)節(jié)，因此尚有很大的局限性，極有待加以改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有的稱重閥制動控制系統(tǒng)的不足，提出一種調(diào)整效果更好，更為穩(wěn)定的新型稱重閥制動控制方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的目的所提出的一種技術(shù)實施方案是利用彈性擠壓的原理，通過一種彈性承壓介質(zhì)的擠壓，將車輛載荷變化按正比的方式傳遞給稱重閥的控制機構(gòu)，以便稱重閥的控制機構(gòu)車輛載荷變化來調(diào)整制動氣壓的壓力。其工作原理是在車輛載荷變化時，該載荷通過一套傳遞機構(gòu)給稱重閥一個輸入壓力F，輸入稱重閥的F力壓縮稱重閥體內(nèi)的彈性承壓介質(zhì)，該彈性承壓介質(zhì)把一部分力傳給閥體，另一部分力通過傳力桿傳給了膜片，該膜片的另一面和列車管的高壓氣體相通。膜片可以上下移動，稱重閥就是通過膜片的上下移動來打開閥門進行充、排氣，并以此來調(diào)整制動氣壓的壓力大小，使其能隨著載荷變化的大小來自動調(diào)整制動氣壓的大小，達到控制制動力大小的目的。稱重閥的載荷傳遞機構(gòu)可以是彈性活塞式結(jié)構(gòu)，車輛載荷的變化是通過一接受車輛變化載荷的閥芯傳遞到一種彈性承壓介質(zhì)，承壓介質(zhì)是一種彈性橡膠材料。通過選擇彈性橡膠材料合適的膠料配方、部件的外形尺寸和部件間相互配合尺寸，就可得到在車輛載荷變化時所需的合適的制動氣壓。
本發(fā)明的具體方法和結(jié)構(gòu)是將稱重閥分為制動氣壓調(diào)整部分和車輛載荷變化傳遞部分，當(dāng)車輛載荷變化時通過載荷傳遞部分把載荷變化傳給稱重閥閥芯，使稱重閥閥芯獲得一個與車輛載荷同步變化的支承反力，支承反力與載荷成正比。在閥芯內(nèi)有一個由閥芯與承壓介質(zhì)活塞式壓蓋組合構(gòu)成的容積可變的密閉腔體，在密閉腔體內(nèi)填充有彈性承壓介質(zhì)，彈性承壓介質(zhì)是具有承壓性的彈性體。在彈性承壓介質(zhì)與稱重閥閥芯相對應(yīng)的另一端插入有一傳力桿，傳力桿穿過活塞式壓蓋，并直接深入到稱重閥制動氣壓調(diào)整部分內(nèi)，與稱重閥制動氣壓調(diào)整部分的承壓模板相連，承壓模板可以隨著傳力桿一起上下移動，承壓模板位于稱重閥制動氣壓調(diào)整部分的控制氣室內(nèi)，承壓模板與一膜片相貼在一起，并由膜片將控制氣室隔離成上下兩個分腔體，在上半部分腔體內(nèi)有制動氣源的進氣口，進氣口內(nèi)安有氣閥，氣閥可由膜片在上升到一定的位置時打開，在膜片與進氣口氣閥相對應(yīng)的位置上又設(shè)有一通氣孔，通氣孔在膜片與進氣口氣閥相接觸時由氣閥將其封閉的，當(dāng)膜片與進氣口氣閥相離開時將導(dǎo)通，使兩半部分腔體連通。在上半部分腔上還有制動氣輸出口，而在下半部分腔體內(nèi)又設(shè)有卸壓口。
稱重閥的工作原理是在閥芯在獲得一個與車輛載荷同步變化的支承反力時將同時把這個支承反力傳遞給密閉腔體內(nèi)的承壓介質(zhì)，并由承壓介質(zhì)再通過傳力桿傳遞到控制氣室的承壓模板，由承壓模板根據(jù)需要的制動力來決定是否開啟或關(guān)閉進氣口氣閥和膜片上的卸壓口，并以此來控制輸出的制動氣壓的大小，使其與實際的需要相適應(yīng)。
當(dāng)車輛載荷增大時，閥芯將擠壓彈性承壓介質(zhì)，承壓介質(zhì)在變形后將擠壓力傳遞給傳力桿，傳力桿再把力傳遞給承壓模板，并使承壓模板向上運動，承壓模板在向上運動到一定位置時將把氣閥打開，此時空氣室通過氣閥進行充氣，空氣室的氣壓(即輸出壓強P)隨之升高，承壓模板所受向下的壓力也隨之增大，當(dāng)承壓模板所受向下的壓力大于向上的力時，傳力桿就會向下移動回到原平衡位置，此時氣閥關(guān)閉。
當(dāng)車輛載荷減小時，承壓介質(zhì)傳遞給傳力桿的力減小，此時承壓模板上所受向上的力小于向下的力，承壓模板就向下運動，此時膜片面性和氣閥分開，空氣室里的壓縮空氣通過膜片面性上左邊的通氣口經(jīng)過閥體上排氣孔排向大氣，此時空氣室里的氣壓(即輸出壓強P)也隨之減小，當(dāng)承壓模板所受向下的壓力小于向上的壓力后，承壓模板又會向上運動至原平衡位置，此時膜片面上的通氣孔被氣閥壓死，排氣結(jié)束。
本發(fā)明通過一車輛載荷變化的柔性傳遞機構(gòu)，采用橡膠彈性體作為中間彈性承壓介質(zhì)來傳遞車輛載荷的變化，并通過承壓模板和膜片面性根據(jù)制動氣壓與車輛載荷變化相對應(yīng)的動態(tài)平衡的方式，開啟進氣閥或卸壓口，并以此來調(diào)整制動氣壓的大小，使車輛的制動力與車輛的載荷相適應(yīng)，調(diào)整效果好，具有制動氣壓與車輛載荷變化相對應(yīng)的優(yōu)良匹配性，而且具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本底，性能穩(wěn)定等特點，適合在各類轉(zhuǎn)向架中進行廣泛的推廣應(yīng)用。
附圖及說明

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明在轉(zhuǎn)向架上安裝的一種示意圖；圖3為本發(fā)明一個具體實施例的車輛載荷變化與稱重閥制動氣壓變化對照表；圖4為本發(fā)明性能特性試驗曲線圖。
圖中 1、閥體，2、防塵罩，3、導(dǎo)向套，4、塑料墊片，5、活塞式壓蓋，6、傳力桿，7、排氣孔，8、氣閥，9、進氣口，10、膜片，11、承壓模板，12、可彈性承壓介質(zhì)，13、閥芯，14、通氣孔，15、制動氣輸出口，16、閥蓋，17、制動氣壓調(diào)整機構(gòu)，18、稱重傳力機構(gòu)，19、密閉腔體，20、彈性傳力機構(gòu)。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述，附圖1給出了本發(fā)明的一個具體實施例，從附圖中可以看出本發(fā)明是一稱重閥系統(tǒng)，它包括閥蓋16、閥體1、制動氣壓調(diào)整機構(gòu)17和稱重傳力機構(gòu)18。且制動氣壓調(diào)整機構(gòu)17調(diào)整制動氣壓是根據(jù)稱重傳力機構(gòu)18所傳遞的車輛變化載荷來進行調(diào)整的。其特點在于將稱重閥分為制動氣壓調(diào)整機構(gòu)17和車輛載荷變化傳遞機構(gòu)18兩部分，且車輛載荷變化傳遞機構(gòu)18是一包含有彈性承壓介質(zhì)的彈性傳力機構(gòu)20，制動氣壓調(diào)整機構(gòu)17為膜片式結(jié)構(gòu)。當(dāng)車輛載荷變化時通過載荷傳遞部分把載荷變化傳給稱重閥閥芯，使稱重閥閥芯13獲得一個與車輛載荷同步變化的支承反力，支承反力與載荷成正比。在閥芯13內(nèi)有一個由閥芯13與承壓介質(zhì)活塞式壓蓋5組合構(gòu)成的容積可變的密閉腔體19，在密閉腔體19內(nèi)填充有彈性承壓介質(zhì)12，彈性承壓介質(zhì)12是具有承壓性的橡膠彈性體，在承壓介質(zhì)12與稱重閥閥芯13相對應(yīng)的另一端又插入有一傳力桿6，傳力桿6一端插入承壓介質(zhì)12的體內(nèi)，傳力桿6的另一端穿過活塞式壓蓋5，并直接深入到稱重閥制動氣壓調(diào)整機構(gòu)17內(nèi)，與稱重閥制動氣壓調(diào)整機構(gòu)17內(nèi)的承壓模板11相連，承壓模板11可以隨著傳力桿6一起上下移動，承壓模板11位于稱重閥制動氣壓調(diào)整機構(gòu)17的控制氣室內(nèi)，承壓模板11與一膜片10相貼在一起，由膜片10將控制氣室隔離成上下兩個分腔體，在上半部分腔體內(nèi)有制動氣源的進氣口9，進氣口9內(nèi)安有氣閥8，氣閥8可由膜片10在上升到一定的位置時打開，在膜片10與進氣口氣閥8相對應(yīng)的位置上又設(shè)有一通氣孔14，通氣孔14在膜片10與進氣口氣閥8相接觸時由氣閥8將其封閉的，當(dāng)膜片10與進氣口氣閥8相離開時將導(dǎo)通，使兩半分腔體連通。在上半部分腔上還有制動氣輸出口，而在下半部分腔體內(nèi)又設(shè)有排氣孔7。
稱重閥的工作原理是當(dāng)客車載荷變化時通過載荷傳遞系統(tǒng)把力傳給稱
權(quán)利要求
1.種鐵路機車車輛調(diào)節(jié)制動力大小的新型稱重閥，包括閥蓋(16)、閥體(1)、制動氣壓調(diào)整機構(gòu)(17)和稱重傳力機構(gòu)(18)，其特征在于制動氣壓調(diào)整機構(gòu)(17)調(diào)整制動氣壓是根據(jù)稱重傳力機構(gòu)(18)所傳遞的車輛變化載荷來進行調(diào)整的，通過一種彈性承壓介質(zhì)的擠壓，將車輛載荷變化按正比的方式傳遞給稱重閥的控制機構(gòu)，以便稱重閥的控制機構(gòu)車輛載荷變化來調(diào)整制動氣壓的壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路機車車輛調(diào)節(jié)制動力大小的新型稱重閥，其特征在于車輛載荷變化傳遞機構(gòu)(18)是一包含有彈性承壓介質(zhì)的彈性傳力機構(gòu)(20)，制動氣壓調(diào)整機構(gòu)(17)為膜片式結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路機車車輛調(diào)節(jié)制動力大小的新型稱重閥，其特征在于在彈性傳力機構(gòu)(20)的閥芯(13)內(nèi)有一個由閥芯(13)與承壓介質(zhì)活塞式壓蓋(5)組合構(gòu)成的容積可變的密閉腔體(19)，在密閉腔體(19)內(nèi)填充有彈性承壓介質(zhì)(12)，在承壓介質(zhì)(12)與稱重閥閥芯(13)相對應(yīng)的另一端又插入有一傳力桿(6)，傳力桿(6)一端插入承壓介質(zhì)12的體內(nèi)，傳力桿(6)的另一端穿過活塞式壓蓋(5)，并直接深入到稱重閥制動氣壓調(diào)整機構(gòu)(17)內(nèi)，與稱重閥制動氣壓調(diào)整機構(gòu)(17)內(nèi)的承壓模板(11)相連，承壓模板(11)可以隨著傳力桿(6)一起上下移動。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路機車車輛調(diào)節(jié)制動力大小的新型稱重閥，其特征在于承壓模板(11)位于稱重閥制動氣壓調(diào)整機構(gòu)(17)的控制氣室內(nèi)，承壓模板(11)與一膜片(10)相貼在一起，由膜片(10)將控制氣室隔離成上下兩個分腔體，在上半部分腔體內(nèi)有制動氣源的進氣口(9)，進氣口(9)內(nèi)安有氣閥(8)，氣閥(8)可由膜片(10)在上升到一定的位置時打開，在膜片(10)與進氣口氣閥(8)相對應(yīng)的位置上又設(shè)有一通氣孔(14)，通氣孔(14)在膜片(10)與進氣口氣閥(8)相接觸時由氣閥(8)將其封閉的，當(dāng)膜片(10)與進氣口氣閥(8)相離開時將導(dǎo)通，使兩半分腔體連通。
5.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路機車車輛調(diào)節(jié)制動力大小的新型稱重閥，其特征在于在上半部分腔上還有制動氣輸出口，而在下半部分腔體內(nèi)又設(shè)有排氣孔(7)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路機車車輛調(diào)節(jié)制動力大小的新型稱重閥，其特征在于彈性承壓介質(zhì)(12)是具有承壓性的橡膠彈性體。
全文摘要
一種鐵路機車車輛調(diào)節(jié)制動力大小的新型稱重閥，利用車輛載荷的變化，在稱重閥上設(shè)置一載荷傳遞機構(gòu)，并通過載荷傳遞機構(gòu)將車輛載荷的變化傳遞到稱重閥的制動氣壓調(diào)整控制裝置中，由稱重閥的制動氣壓控制調(diào)整機構(gòu)根據(jù)制動氣壓與車輛載荷動態(tài)平衡的原理，調(diào)整制動氣壓的壓力大小，使其能隨著的載荷變化的大小來自動調(diào)整制動氣壓的大小，達到控制制動力大小的目的。而且載荷傳遞機構(gòu)是彈性活塞式結(jié)構(gòu)，車輛載荷的變化是通過一接受車輛變化載荷的閥芯傳遞到一種彈性承壓介質(zhì)，再由彈性承壓介質(zhì)將車輛變化載荷傳遞到稱重閥的制動氣壓調(diào)整機構(gòu)的，載荷傳遞系統(tǒng)中的彈性承壓介質(zhì)是具有承壓性的彈性體，可以是一種彈性橡膠膠料。通過選擇合適的彈性承壓介質(zhì)彈性阻尼系數(shù)、部件的外形尺寸和部件間相互配合尺寸，就可得到在車輛載荷變化時所需的合適的制動氣壓。
文檔編號B61H11/10GK1565911SQ0312462
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者劉文松, 張亞新, 李建林 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司