專利名稱：雙密封的制動(dòng)控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明內(nèi)容一般涉及用于響應(yīng)制動(dòng)管內(nèi)的制動(dòng)管壓力用于操作車輛的 氣閘的制動(dòng)控制閥系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種對機(jī)械振動(dòng)的增加和制動(dòng) 管壓力波動(dòng)或者噪聲不敏感的制動(dòng)控制閥系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
用于具有氣閘的制動(dòng)控制閥系統(tǒng)一般包括響應(yīng)制動(dòng)管內(nèi)的制動(dòng)管壓力 以操作車輛的閘的制動(dòng)控制閥。為了減小制動(dòng)管壓力，適當(dāng)?shù)刂苿?dòng)所述
閘。為了增加制動(dòng)管壓力，所述閘可被全部地或者逐漸地釋放。在美國鐵
路協(xié)會AAR系統(tǒng)中，所述制動(dòng)控制閥包括工作部分和應(yīng)急部分，它們嚴(yán) 格響應(yīng)服務(wù)率的減小和應(yīng)急率的減小以適當(dāng)?shù)刂苿?dòng)所述閘。每個(gè)部分包括 分離的隔膜或者活塞，該隔膜或者活塞響應(yīng)于一側(cè)上的制動(dòng)管壓力和另一 側(cè)上的參考壓力。不僅所述制動(dòng)管壓力必須在工作和應(yīng)急制動(dòng)之間進(jìn)行識
到整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)。
在歷史上，所述控制閥已被設(shè)計(jì)成以對制動(dòng)管內(nèi)會引起不希望的應(yīng)急 (UDE)制動(dòng)和不希望的釋放(UDR)的氣動(dòng)噪聲信號是基本不敏感的。 例如把所述制動(dòng)管和所述隔膜的基準(zhǔn)室相互連接的節(jié)流閥或者節(jié)流器的各 種機(jī)構(gòu)已被用來調(diào)節(jié)氣動(dòng)噪聲。氣動(dòng)噪聲或者沖擊源之一是車輛的機(jī)械振 動(dòng)。該機(jī)械振動(dòng)的主要可確定源是在車輛或者火車的不同車廂之間的縱向 運(yùn)動(dòng)或者列車沖動(dòng)。形成于所述制動(dòng)控制閥以調(diào)節(jié)所述氣動(dòng)噪聲或沖擊的 不敏感性或穩(wěn)定性，對所述設(shè)計(jì)者是未知的，已經(jīng)調(diào)節(jié)和因此遮掩了在所 述制動(dòng)控制閥上機(jī)械產(chǎn)生的振動(dòng)，其中所述機(jī)械產(chǎn)生的振動(dòng)能產(chǎn)生不希望 的最小(UDM)工作制動(dòng)。
隨著介紹鋁和其他的建筑材料以及修改火車車廂的其他部分，所述空 車廂的總重已從55,000到65,000 lbs范圍被減小到40,000到45,000 lbs。 對于這些較輕的車廂，已注意到所述控制制動(dòng)閥已經(jīng)在被經(jīng)歷著不希望的最小常用制動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)表明所述不希望的最小常用制動(dòng)是水平G力以及其持續(xù)時(shí)間的函
數(shù)。對于在5到7Gs范圍內(nèi)、持續(xù)時(shí)間為2.6到2.7毫秒的較低的水平G 力一般不會產(chǎn)生不希望的最小常用制動(dòng)。對于較大的剩余持續(xù)時(shí)間，較大 的垂直G力導(dǎo)致在5.2毫秒的剩余4.6毫秒的期間內(nèi)產(chǎn)生不希望的最小常 用制動(dòng)。已經(jīng)觀測到了由在大約± 15Gs范圍內(nèi)的水平?jīng)_擊產(chǎn)生的垂直加速 度。
該增加的垂直力，所述工作活塞和所述罩之間的差動(dòng)將使所述工作活 塞在所述振蕩閥的向下運(yùn)動(dòng)中操作所述快速工作室止回閥。該開口，即使 時(shí)間較短，已經(jīng)足夠觸發(fā)最小的常用制動(dòng)。因此，除了以前知道的緩沖和 牽引力，所述控制閥在列車沖動(dòng)期間還受到顯著的振動(dòng)和垂直沖擊分力。

發(fā)明內(nèi)容
本設(shè)計(jì)提供了 一種檢修閥，該檢修閥對產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)不是很敏感。 所述制動(dòng)控制閥包括罩、快速制動(dòng)室以及受其一側(cè)上的制動(dòng)管壓力影響的 活塞。所述罩中的孔連接第一端處的快速制動(dòng)室和第二端處的活塞的一 側(cè)。第一閥是在所述孔的第一端處的罩內(nèi)。第一控制器在所述孔內(nèi)用于打 開一定范圍的活塞位置的第一閥。所述孔具有第一直徑的第一部分和大于 所述第一直徑的第二直徑的第二部分。所述第一孔部分把所述活塞的一側(cè) 連接到所述第二孔部分。所述孔內(nèi)的第一控制器被連接到所述活塞。所述 第 一控制器上的密封墊被做成所需的尺寸以形成具有第 一孔部分而不具有 第二孔部分的密封墊。所迷密封墊定位于所述控制器上以位于第一段活塞 位置范圍的第 一孔部分內(nèi)以及位于第二段活塞位置范圍的第二孔部分內(nèi)。
當(dāng)被打開時(shí)，所述罩內(nèi)的第二閥連接制動(dòng)器缸端口和儲存器口。所述 罩內(nèi)的第二控制器被連接到所述第 一控制器用于打開第二段活塞位置范圍 內(nèi)的第二閥。
所述孔包括把所述第二孔部分連接到所述第 一 閥并具有第三直徑的第 三孔部分，第二端口被連接到所述快速制動(dòng)室。所述第一控制器具有第四 直徑基本等于所述第三直徑的尖端部分以及具有第五直徑小于所述第四直 徑的鄰近部分。所述尖端部分具有小于所述范圍的第一段的長度。
所述孔可包括所述第一和第二孔部分之間的漸縮孔部分，所述密封墊位于 一 部分的第二段活塞位置范圍的漸縮孔部分內(nèi)。
一種裝置包括襯套和第 一控制器，該控制器要被連接到所述制動(dòng)控制 閥的活塞并要由所述活塞穿過所述襯套的孔從所述孔的第 一端延伸到所述 襯套的第二端處的閥座。所述孔具有鄰近所述孔的第一端的第一直徑的第 一孔部分以及大于鄰近所述孔的第二端的第一直徑的第二直徑的第二部 分。所述第 一控制器上的密封墊被做成所需的尺寸以形成具有第 一孔部分 而不具有第二孔部分的密封墊。所述密封墊定位于所述控制器上以位于第 一段活塞位置范圍的第 一孔部分內(nèi)以及位于第二段活塞位置范圍的第二孔 部分內(nèi)。
所述孔可包括把所述第二孔部分連接到所述閥座并具有第三直徑的第 三孔部分，第二端口被連接到所述孔并軸向于該孔。所述第一控制器具有 第四直徑基本等于所述第三直徑的尖端部分以及具有第五直徑小于所述第 四直徑的鄰近部分。所述尖端部分具有小于所述范圍的第一段的長度。
所述孔可包括所述第一和第二孔部分之間的漸縮孔部分，所述密封墊 位于 一部分的第二段活塞位置范圍的漸縮孔部分內(nèi)。


從以下當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和新 穎特征將變得很明顯。
分的示意圖2是一種包括襯套、第一和第二控制器以及根據(jù)本設(shè)計(jì)的活塞柄的 裝置的橫截面視圖3是處于快速工作的第一階段的具有圖2所示裝置的圖1的示意
圖4是處于快速工作的第二階段的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本設(shè)計(jì)是相對于對DB-60控制閥的改進(jìn)而被描述的，其中所述的DB. 60控制閥是來自于紐約沃特敦的克諾爾制動(dòng)控股公司的一個(gè)組成部分的紅 約氣閘公司中獲得的。整個(gè)DB-60的控制閥的詳細(xì)描述可見于從紐約氣l'申中獲得的使用說明書MU-2L雖然所述改進(jìn)已被并入DB-60的工作部分， 本改進(jìn)可被提供于任何制動(dòng)控制閥部分，該制動(dòng)控制閥部分包括響應(yīng)其中 一側(cè)上的制動(dòng)管壓力的活塞。因此，本設(shè)計(jì)可被用于其他AAR式的制動(dòng) 控制閥或非AAR制動(dòng)控制閥。只有解釋本發(fā)明操縱的DB-60的工作部分 的那些部分已被包括在所述示意圖中，為了筒潔，其他的已被故意刪除。
所述制動(dòng)控制閥包括具有工作活塞12的罩10,其中所述工作活塞12 具有通過通道16被連接到所述制動(dòng)管BP的頂部室14中的制動(dòng)管壓力。 活塞12的另 一側(cè)上的底部室18通過通道20 4皮連接到輔助儲存器AR。輔 助儲存器充氣閥22通過控制器24由活塞12控制并包括彈簧21。輔助儲 存器充氣閥22通過通道28中的敏感性節(jié)流閥26被連接到所述制動(dòng)管 BP。穩(wěn)定性節(jié)流閥30通過通道32 ^t巴隔膜12頂部上的制動(dòng)管室14連接到 輔助儲存器AR。在當(dāng)所述敏感性節(jié)流閥26互連活塞12的兩個(gè)室14和18 直到輔助儲存器充氣閥22打開時(shí)，穩(wěn)定節(jié)流閥30互連工作活塞12的所 有工作位置的兩個(gè)室14、 18并在工作位置12的應(yīng)急位置處^^關(guān)閉。所述 節(jié)流器26和30限定了工作位置12的敏感性以防所述制動(dòng)管中的氣動(dòng)噪 聲。
快速工作入口閥40包括閥座42并把活塞12的頂部或制動(dòng)管室14連 接到快速工作室或體積44。從工作活塞12延伸的控制器46包括運(yùn)動(dòng)到所 述罩的孔50內(nèi)的導(dǎo)引部分48。導(dǎo)引部分48中的通道52把活塞12的制動(dòng) 管室14連接到孔50。較小的孔58把孔50連接到所述閥座42?？刂破?6 包括第一橫截面區(qū)域或直徑的第一部分54以及小于第一橫截面區(qū)域54的 第二橫截面區(qū)域或直徑的第二連續(xù)部分56。第一部分54接合快速工作入 口閥40。這些部分54和56限定了它們自己和孔58之間的節(jié)流器。由部 分54形成的節(jié)流器足夠小從而使流到快速工作室44的氣流最小，因此形 成在孔58和部分56之間的節(jié)流器允許一定流量以提供快速工作入口閥40 的正常搡作。
所述激勵(lì)器的部分54和56的橫截面在所述附圖中已被放大以圖示本 發(fā)明。例如，孔58會具有大約5.02毫米的直徑，快速部分54會具有4.92 毫米的直徑，部分56會具有4.69毫米的直徑。第一段54的有效長度會近 似是1.5毫米(2毫米減去閥座42的0,5毫米)。因此，在快速工作入口閥 40打開期間，對于活塞12的行程的第一個(gè)1.5毫米，通過開口閥40的流量是由第一部分54和孔58之間的節(jié)流器限定。對于剩下的活塞12的行 程，所述流量是由第二部分56和孔58之間的節(jié)流器限定的。
該設(shè)計(jì)在初始的1.5毫米的行程期間提供了比所述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)小75 %的 環(huán)形區(qū)域而在隨后的行程中提供了比所述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)大140 %的環(huán)形區(qū)域。 部分54和孔58之間的節(jié)流器被選擇成不足以減小室14內(nèi)的制動(dòng)管壓力 從而使活塞12變得不穩(wěn)定并呈現(xiàn)為制動(dòng)位置。
彈簧架60把彈簧62連接到快速工作入口閥40并使它偏置成閉合。 滑動(dòng)件或者第二控制器64被可搡作地連接到快速工作入口閥40，并包括 通道66，其在圖1中通過所述罩中的通道70把穿過所述罩中的通道68的 排氣EXH連接到所述制動(dòng)器缸。滑動(dòng)件64上的0環(huán)72和K環(huán)74密封所 述罩的孔73中的滑動(dòng)件。包括彈簧78的制動(dòng)器缸入口閥76經(jīng)由通道80 把所述制動(dòng)器缸通道BC70連接到所述輔助儲存器?；瑒?dòng)件64操作制動(dòng)器 釭閥76響應(yīng)于快速工作入口閥40。
具有彈簧84的平衡閥82包括由工作活塞12控制的控制器86。當(dāng)平 衡閥82關(guān)閉而通道88打開時(shí)，控制器86中的通道88經(jīng)由通道90把工 作活塞12的底部處的輔助儲存器室18連接到平衡活塞92。平衡活塞92 具有在其被連接到排氣EXH的頂側(cè)上的室94。倚靠彈簧架98的彈簧96 使工作系統(tǒng)12偏向其制動(dòng)位置。彈簧架98倚靠被連接到工作活塞l2的 元件102的凸肩100，平衡活塞102的延伸部分104將接合彈簧架98以改 變彈簧96的偏置。
如圖1所示的制動(dòng)閥的詳細(xì)操作被描述于美國專利5,387,030中。
如圖2所示，控制器或活塞柄46的凸肩41容納隔膜12的面板，這 些隔膜12的面板通過未示出的螺母被固定到其中，該螺母容納在活塞柄 46的螺紋部分43上。導(dǎo)引件48跨于孔部分50中。導(dǎo)引件48可以或不可 以包括通道52。
活塞柄46容納具有部分54和56的第一控制器或激勵(lì)器。在圖示的 控制器中，部分54和56的直徑相同于并對應(yīng)于圖1的那些直徑。所述第 一控制器包括放大直徑部分120，該放大直徑部分120具有在其中周邊上 的密封墊122的。雖然密封墊122被表示為O環(huán)，但是它也可以是K環(huán)。 部分120具有比部分54和56大的直徑。
襯套110包括由孔部分112和114連接的孔部分50和58?？撞糠?14是較大的孔部分112和孔部分50之間的漸縮過渡部分。控制器部分 UO和密封墊m被做成所需尺寸以形成具有孔部分50而不具有孔部分 112和114的密封墊?？刂破鞑糠?20和密封墊122定位于所述控制器上 以位于第一段活塞位置范圍的孔部分50內(nèi)以及位于第二段活塞位置范圍 的孔部分112和114內(nèi)。
除了孔部分58的端部處的端口，所述襯套包括被連接到快速工作室 44的端口 116?？焖俟ぷ魅肟陂y40被容納于4于套110的閥座42之上。僅 當(dāng)控制器部分120不形成具有孔部分50的密封墊時(shí)，活塞12的頂部室14 被連接到快速工作室44。如圖3和4所示，所述連接主要是通過具有穿過 孔部分58的二次連接的端口 116。如果所述控制器包括圖1的部分54和 56，那么二次連接流量會增加。
對于活塞12和控制器56向上運(yùn)動(dòng)范圍的較小或第一段，控制器部分 120向里移進(jìn)并維持具有孔部分50的密封墊?？刂破?6的端部54移動(dòng)閥 40使其離開閥座42并使所述滑動(dòng)件或第二控制器56移進(jìn)所述第一段內(nèi)。 因此即使閥40被從閥座42抬起，也沒有氣流穿過閥座40?？刂破?4沒 有接觸制動(dòng)器缸入口閥76，通道66連4妄制動(dòng)器缸通道70和排氣通道 68。
在活塞12和控制器56向上運(yùn)動(dòng)范圍的第二段的開始處，控制器部分 120移進(jìn)到漸縮孔部分112中并破壞所述密封墊。如圖3所示。由于所述 漸縮部，來自活塞12的頂部室14的空氣以第一速率主要緩'l"曼地流過孔部 分58。這形成頂部室14內(nèi)的壓降加速并導(dǎo)致活塞12和控制器56進(jìn)一步 向上運(yùn)動(dòng)。
控制器64接觸制動(dòng)器缸入口閥76并密封通道66。這是從排氣通道 68和輔助儲存器通道80切斷制動(dòng)器缸通道70的中立位。
隨著在活塞12和控制器56向上運(yùn)動(dòng)范圍的第二^l殳內(nèi)的進(jìn)一步向上運(yùn) 動(dòng)，控制器部分120移進(jìn)較大的孔部分114并在控制器部分120周圍不受 限制的流動(dòng)。如圖4所示。來自活塞12的頂部室14的空氣以第二更高的 速率通暢地流過孔部分58。這進(jìn)一步增加了頂部室14內(nèi)的壓降加速并導(dǎo) 致活塞12和控制器56更快的向上運(yùn)動(dòng)?；钊?2、控制器56和控制器64 的這種進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)打開制動(dòng)器缸入口閥76而連接制動(dòng)器缸通道70和 輔助儲存器通道80。襯套110和第一控制器56可被設(shè)置為一種用來升級現(xiàn)有的制動(dòng)控制 閥的裝置。不需要修改所述制動(dòng)控制閥的其他部分內(nèi)的罩10。
本設(shè)計(jì)降低了所述制動(dòng)控制閥對由所述活塞的運(yùn)動(dòng)引起的振動(dòng)的敏感 性。雖然本公開內(nèi)容已4皮詳細(xì)地描述和圖示，但是要清楚地認(rèn)識到這是僅 僅通過圖示和例子而實(shí)現(xiàn)的而不是通過限制得到的。本公開內(nèi)容的范圍僅 僅要根據(jù)所述附屬權(quán)利要求予以限制。
權(quán)利要求
1. 一種用于響應(yīng)制動(dòng)管內(nèi)的制動(dòng)管壓力而操作車輛的氣閘的制動(dòng)控制閥，所述控制閥包含罩，包括快速制動(dòng)室；活塞，在所述罩內(nèi)并受所述活塞一側(cè)上的制動(dòng)管壓力影響；孔，在連接第一端處的快速制動(dòng)室和第二端處所述活塞的一側(cè)的所述罩中；第一閥，在所述孔的第一端處的罩內(nèi)；第一控制器，在所述孔內(nèi)用于打開一定范圍的所述活塞位置的第一閥；所述孔，具有第一直徑的第一部分和大于所述第一直徑的第二直徑的第二部分，所述第一孔部分把所述活塞的一側(cè)連接到所述第二孔部分；密封墊，在第一控制器上被做成所需的尺寸以形成具有第一孔部分而不具有第二孔部分的密封墊；和所述密封墊定位于所述控制器上以位于第一段活塞位置范圍的第一孔部分內(nèi)以及位于第二段活塞位置范圍的第二孔部分內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)控制閥，包括第二閥，該第二閥在所述 罩中當(dāng)被打開時(shí)連接制動(dòng)器缸端口和儲存器端口，第二控制器，該第二控 制器在所述罩中用于在所述第 一闊打開之后打開所述第二閥。
3. 如權(quán)利要求2所述的制動(dòng)控制閥，其特征在于，所述第二控制器 被配置成以僅在活塞位置范圍的第二段內(nèi)打開所述第二閥。
4. 如權(quán)利要求2所述的制動(dòng)控制閥，其特征在于，所述孔包括^l巴所 述第二孔部分連接到所述第一閥并具有第三直徑的第三孔部分；所述第一 控制器具有第四直徑基本等于所述第三直徑的尖端部分以及具有第五直徑 小于所述第四直徑的鄰近部分；所述尖端部分具有小于所述范圍的第一段 的長度。
5. 如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)控制閥，其特征在于，所述孔包括把所 述第二孔部分連接到所述第 一閥并具有第三直徑的第三孔部分；所述第一 控制器具有第四直徑基本等于所述第三直徑的尖端部分以及具有第五直徑 小于所述第四直徑的鄰近部分；所述尖端部分具有小于所述范圍的第一段的長度。
6. 如權(quán)利要求5所述的制動(dòng)控制閥，其特征在于，所述孔可包括所述第一和第二孔部分之間的漸縮孔部分，所述密封墊位于一部分的第二段 活塞位置范圍的漸縮孔部分內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)控制閥，其特征在于，所述孔可包括所 述第一和第二孔部分之間的漸縮孔部分，所述密封墊位于一部分的第二段 活塞位置范圍的漸縮孔部分內(nèi)。
8. —種包括用于制動(dòng)控制閥的襯套和第一控制器的裝置，其特征在 于，所述控制器被連接到所述制動(dòng)控制閥的活塞并由所述活塞穿過所述襯 套的孔從所述孔的第 一端延伸到所述襯套的第二端處的閥座；其中所述孔具有鄰近所述孔的第一端的第一直徑的第一孔部分以及大于鄰 近所述孔的第二端的第 一 直徑的第二直徑的第二部分；所述第 一控制器上的密封墊被做成所需的尺寸以形成具有第 一孔部分 而不具有第二孔部分的密封墊；所述密封墊定位于所述控制器上以位于第一段活塞位置范圍的第一孔 部分內(nèi)以及位于第二段活塞位置范圍的第二孔部分內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，所述孔可包括把所述第二孔 部分連接到所述閥座并具有第三直徑的第三孔部分；所述第一控制器具有 第四直徑基本等于所述第三直徑的尖端部分以及具有第五直徑小于所述第 四直徑的鄰近部分；所述尖端部分具有小于所述范圍的第一段的長度。
10. 如權(quán)利要求9的裝置，其特征在于，所述孔包括所述第一和第二 孔部分之間的漸縮孔部分，所述密封墊位于 一部分的第二段活塞位置范圍 的漸縮孔部分內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，所述孔包括所述第一和第二 孔部分之間的漸縮孔部分，所述密封墊位于一部分的第二段活塞位置范圍 的漸縮孔部分內(nèi)。
全文摘要
一種制動(dòng)控制閥包括罩、快速制動(dòng)室以及受所述活塞一側(cè)上的制動(dòng)管壓力影響的活塞。所述罩中的孔連接第一端處的快速制動(dòng)室和第二端處的活塞的一側(cè)。第一閥是在所述孔的第一端處的罩內(nèi)。第一控制器在所述孔內(nèi)用于打開一定范圍的活塞位置的第一閥。所述孔具有第一直徑的第一部分和大于所述第一直徑的第二直徑的第二部分。所述第一孔部分把所述活塞的一側(cè)連接到所述第二孔部分。所述孔內(nèi)的第一控制器被連接到所述活塞。所述第一控制器上的密封墊被做成所需的尺寸以形成具有第一孔部分而不具有第二孔部分的密封墊。所述密封墊定位于所述控制器上以位于第一段活塞位置范圍的第一孔部分內(nèi)以及位于第二段活塞位置范圍的第二孔部分內(nèi)。
文檔編號B60T15/02GK101417652SQ20081017138
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者迪帕克·庫馬, 馬克·S·托馬斯 申請人:紐約氣閘公司