用于軌道車輛制動(dòng)器的控制閥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于軌道車輛的高可用的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備(10)的控制閥裝置(47)，其具有：壓縮空氣入口，它與觸發(fā)閥裝置(44)的出口連接或能連接，通過它能對(duì)控制閥裝置(47)供給一定的入口壓力(Cv1max)；壓縮空氣出口，它與中繼閥裝置(24)連接或能連接，通過它能對(duì)中繼閥裝置(24)供給出口壓力(Cv1)；和安全入口，它與壓縮空氣源(44，20)連接或能連接；控制閥裝置(47)在第一接通位置中將安全入口與壓縮空氣出口流體連接并且在第二接通位置中將壓縮空氣入口與壓縮空氣出口流體連接；控制閥裝置(47)構(gòu)造為用于在第二接通位置中按照控制裝置(52)修改入口壓力，以便提供出口壓力。此外，本發(fā)明還涉及一種氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備和一種軌道車輛。
【專利說明】用于軌道車輛制動(dòng)器的控制閥裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于軌道車輛的高可用的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備的控制閥裝置、一種用于軌道車輛的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備以及一種軌道車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]軌道車輛通常具有氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備，該氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備能將制動(dòng)壓力轉(zhuǎn)化成制動(dòng)作用。在此，氣動(dòng)制動(dòng)器通常承擔(dān)行車制動(dòng)器的功能，該行車制動(dòng)器能夠?qū)嵤┦芸刂苹蚴苷{(diào)節(jié)的制動(dòng)。出于安全原因，制動(dòng)器具有特別高的可用性，該可用性例如也能夠在停止供電時(shí)實(shí)施制動(dòng)。通常，這種制動(dòng)器通過氣動(dòng)制動(dòng)裝置所提供，該氣動(dòng)制動(dòng)裝置為此配備有合適的、用于保證高可用性的氣動(dòng)元件并且可以與行車制動(dòng)器分開共同使用某些確定的元件，如壓縮空氣儲(chǔ)備器、管線和制動(dòng)裝置。在此，具有高可用性的制動(dòng)器的操控或觸發(fā)是特別穩(wěn)健和可靠的并且即使在控制裝置和電子器件失靈時(shí)也是有效的。高可用的制動(dòng)器通常在研發(fā)時(shí)便已經(jīng)設(shè)計(jì)為:用于即使在制動(dòng)器特性由運(yùn)行引起波動(dòng)時(shí)也可以提供一定的理論減速。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，改進(jìn)一種用于高可用性的制動(dòng)裝置的預(yù)壓力控制閥裝置。
[0004]該任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來解決。
[0005]本發(fā)明的有利構(gòu)造方案和進(jìn)一步擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求得出。
[0006]在該說明書的范圍內(nèi)，軌道車輛可以表示具有或沒有自身驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)車廂和/或一個(gè)牽引車的任意組合。軌道車輛尤其可以具有驅(qū)動(dòng)車。通常兩個(gè)氣動(dòng)部件例如管線和閥裝置可以視為相互連接的，如果流體、尤其壓縮空氣能在它們之間流動(dòng)的話。兩個(gè)氣動(dòng)部件可以視為是能相互連接的，如果通過合適地接通和/調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)部件來實(shí)現(xiàn)一種狀態(tài)的話，在該狀態(tài)下所述部件相互連接。此外，電的或電子的或電氣動(dòng)的部件可以視為相互連接的或能相互連接的，如果電流可以在它們之間流動(dòng)或者部件可以這樣連接:電流可以在它們之間流動(dòng)。制動(dòng)設(shè)備可以具有一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)裝置，所述制動(dòng)裝置可以分布到一個(gè)或多個(gè)車廂上。制動(dòng)裝置可以設(shè)置為用于通過摩擦將制動(dòng)壓力轉(zhuǎn)化成制動(dòng)作用，該制動(dòng)作用可以通過合適的摩擦制動(dòng)器來產(chǎn)生。這樣的摩擦制動(dòng)裝置可以通過制動(dòng)壓力這樣操縱:該摩擦制動(dòng)裝置壓向旋轉(zhuǎn)部件(如車輪或制動(dòng)盤)，以便產(chǎn)生制動(dòng)作用。制動(dòng)裝置尤其可以是蹄式制動(dòng)器或盤式制動(dòng)器或經(jīng)組合的蹄式/盤式制動(dòng)器?？梢栽O(shè)置有控制管線，該控制管線可以在整車范圍(fahrzeugweit)延伸。控制管線可以構(gòu)造為用于傳遞信號(hào)，尤其用于觸發(fā)制動(dòng)的觸發(fā)信號(hào)?？刂乒芫€可以是電的或氣動(dòng)的管線。相應(yīng)地，觸發(fā)信號(hào)可以是電的或氣動(dòng)的信號(hào)。信號(hào)例如可以通過電壓變化而給出，例如電壓減小或電壓增大，或者通過壓力變化而給出，例如壓力減小或壓力增大。信號(hào)可以經(jīng)脈沖寬度調(diào)制。也可設(shè)想的是，通過控制管線同時(shí)傳遞多個(gè)信號(hào)，例如其方式是，將所述信號(hào)疊加到或加到電導(dǎo)線上。氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備可以構(gòu)造為用于基于通過控制管線傳遞的信號(hào)(例如觸發(fā)信號(hào)或制動(dòng)信號(hào))來提供預(yù)控壓力。預(yù)控壓力可以由合適的預(yù)控壓力儲(chǔ)備器以及可能通過合適的閥裝置和氣動(dòng)的或電氣動(dòng)的部件來提供。制動(dòng)設(shè)備可以構(gòu)造為用于將預(yù)控壓力導(dǎo)入到中繼閥裝置。中繼閥裝置可以構(gòu)造為用于將預(yù)控壓力轉(zhuǎn)化成制動(dòng)壓力，該制動(dòng)壓力可以供應(yīng)給一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)裝置用于操縱。中繼閥裝置尤其可以構(gòu)造為用于將預(yù)控壓力轉(zhuǎn)化到較大空氣體積上和/或根據(jù)預(yù)控壓力來控制制動(dòng)壓力。由此，可以通過借助相對(duì)小的氣動(dòng)的或電氣動(dòng)的部件提供和/或控制預(yù)控壓力來產(chǎn)生期望的制動(dòng)壓力。中繼閥裝置可以與壓縮空氣儲(chǔ)備器連接或能連接，以便轉(zhuǎn)化預(yù)控壓力。氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備可以具有行車制動(dòng)器功能并且用作行車制動(dòng)器，該行車制動(dòng)器可能可以借助附加的制動(dòng)設(shè)備如例如磁軌制動(dòng)器和/或動(dòng)態(tài)制動(dòng)器用于受控制地制動(dòng)軌道車輛。為此，可以設(shè)置有能通過控制裝置控制的主制動(dòng)閥裝置，該主制動(dòng)閥裝置能在制動(dòng)期間控制和/或調(diào)節(jié)預(yù)控壓力。由于尤其用于控制的各種部件，行車制動(dòng)器可以相對(duì)于所述部件的失靈是相當(dāng)敏感的。出于安全原因，氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備可以具有高可用性功能并且是高可用的制動(dòng)設(shè)備。高可用的制動(dòng)設(shè)備可以構(gòu)造為用于在觸發(fā)時(shí)有保障地產(chǎn)生一定的制動(dòng)作用和/或一定的制動(dòng)壓力。通過高可用的制動(dòng)設(shè)備或通過高可用性功能來實(shí)施的制動(dòng)可以是緊急制動(dòng)或快速制動(dòng)和/或通常稱為安全制動(dòng)。所述一定的制動(dòng)壓力和/或一定的制動(dòng)作用可以在觸發(fā)時(shí)借助特征曲線來確定并且例如取決于參數(shù)(如軌道車輛的質(zhì)量和在觸發(fā)制動(dòng)時(shí)的速度)。高可用的制動(dòng)設(shè)備可以構(gòu)造為:用于也不取決于軌道車輛的其他制動(dòng)設(shè)備和/或供電裝置或主制動(dòng)閥裝置或者在軌道車輛的其他制動(dòng)設(shè)備失靈時(shí)和/或在供電裝置或主制動(dòng)閥裝置失靈時(shí)提供所述一定的制動(dòng)壓力和/或所述一定的制動(dòng)作用。為高可用性功能所定的制動(dòng)壓力和/或所定的制動(dòng)作用可以在車輛研發(fā)期間確定，以便為制動(dòng)實(shí)現(xiàn)期望的平均車輛減速。尤其可以規(guī)定，為了安全制動(dòng)而定義一個(gè)理論減速，該理論減速通過所述一定的制動(dòng)壓力和/或所述一定的制動(dòng)作用來實(shí)現(xiàn)。在安全制動(dòng)時(shí)可以規(guī)定，理論減速是不受控制的和/或不受時(shí)間上的變化所決定。制動(dòng)設(shè)備可以構(gòu)造為用于提供確定的預(yù)控壓力，以便實(shí)現(xiàn)所述一定的制動(dòng)壓力和/或所述理論減速。操控裝置可以設(shè)置為用于觸發(fā)安全制動(dòng)。該操控裝置能夠通過駕駛員手動(dòng)地觸發(fā)并且例如構(gòu)造為桿和按鈕。也可設(shè)想的是，操控裝置具有用于觸發(fā)制動(dòng)的位置和不觸發(fā)和/或中斷制動(dòng)的位置。尤其可以規(guī)定，操控裝置不具有用于控制制動(dòng)作用的中間位置?？稍O(shè)想的是，操控裝置通過控制管線與控制裝置和/或觸發(fā)閥裝置連接或能連接。高可用的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備通常可以具有觸發(fā)閥裝置，該觸發(fā)閥裝置可以構(gòu)造為用于通過控制管線按照操控裝置觸發(fā)制動(dòng)?？梢砸?guī)定，高可用的制動(dòng)設(shè)備在制動(dòng)設(shè)備受到顯著干擾時(shí)自動(dòng)地觸發(fā)制動(dòng)，例如當(dāng)主空氣管線中斷時(shí)。觸發(fā)閥裝置可以具有入口和出口。觸發(fā)閥裝置可以通過該入口與壓縮空氣儲(chǔ)備器連接或能連接。所述出口可以為了提供預(yù)控壓力通過預(yù)控壓力管線和可能其他閥裝置與中繼閥裝置連接或能連接。尤其可以規(guī)定，限壓閥連接在觸發(fā)閥裝置的前面或后面。這種限壓閥也可以集成到觸發(fā)閥裝置中。觸發(fā)閥裝置能夠通過控制管線以電動(dòng)或氣動(dòng)方式控制，例如通過操控裝置。觸發(fā)閥裝置可以具有排氣出口。觸發(fā)閥裝置通常可以具有3/2換向閥。可設(shè)想的是，觸發(fā)閥裝置在第一接通位置中將入口與排氣出口連接以及截阻出口并且在第二接通位置中將入口與出口連接以及截阻排氣出口。制動(dòng)設(shè)備的流動(dòng)方向通?？梢詮膲毫?chǔ)備器經(jīng)由觸發(fā)閥裝置到中繼閥裝置延伸地定義。相應(yīng)地，中繼閥裝置可以設(shè)置在觸發(fā)閥裝置的下游。
[0007]本發(fā)明涉及一種用于軌道車輛的高可用的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備，該氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備具有:壓縮空氣入口，該壓縮空氣入口與觸發(fā)閥裝置的出口連接或能連接，并且通過所述壓縮空氣入口能對(duì)所述控制閥裝置供給一定的入口壓力；以及壓縮空氣出口，該壓縮空氣出口與中繼閥裝置連接或能連接，并且通過所述壓縮空氣出口能對(duì)所述中繼閥裝置供給出口壓力。此外，控制閥裝置具有安全入口，該安全入口與壓縮空氣源連接或能連接；其中，所述控制閥裝置在第一接通位置中將所述安全入口與所述壓縮空氣出口流體連接并且在第二接通位置中將所述壓縮空氣入口與所述壓縮空氣出口流體連接。所述控制閥裝置構(gòu)造為用于在所述第二接通位置中按照控制裝置修改所述入口壓力，以便提供所述出口壓力。由此，控制閥裝置可以設(shè)置在中繼閥裝置和觸發(fā)閥裝置之間并且修改由觸發(fā)閥裝置提供的入口壓力。出口壓力可以供應(yīng)給中繼閥裝置作為預(yù)控壓力。由此，受控制的安全制動(dòng)是可能的。尤其可能的是，補(bǔ)償各單獨(dú)的制動(dòng)裝置的制動(dòng)功率的在軌道車輛的運(yùn)行期間產(chǎn)生的波動(dòng)。這種波動(dòng)例如可以通過制動(dòng)襯片磨損、可變的車輪直徑或在制動(dòng)裝置的制動(dòng)力發(fā)生器的效率中的改變而出現(xiàn)。因?yàn)榭梢匝a(bǔ)償運(yùn)行中的這種波動(dòng)，使制動(dòng)設(shè)備和軌道車輛的研發(fā)和認(rèn)證變得簡(jiǎn)單?？刂崎y裝置可以具有一個(gè)或多個(gè)閥?？刂崎y裝置的閥能夠相互分開地以電動(dòng)或氣動(dòng)方式操控制，例如通過合適的控制裝置，該控制裝置可以是電子控制裝置?？刂崎y裝置尤其可以是能以電動(dòng)或氣動(dòng)方式控制的適配閥。適配閥可以具有入口和出口。該入口可以用作控制閥裝置的壓縮空氣入口?？稍O(shè)想的是，適配閥構(gòu)造為用于適配作用在它的入口上的壓力(該壓力可以是控制閥裝置的入口壓力)并且將經(jīng)適配調(diào)整的壓力通過它的出口傳送。適配閥尤其可以具有能以電動(dòng)或氣動(dòng)方式控制的排氣出口，通過該排氣出口可以減小作用到入口上的壓力。適配閥可以構(gòu)造為3/2換向閥，例如構(gòu)造為電磁閥。在控制閥裝置的第一接通位置中，適配閥可以在排氣位置中這樣接通:適配閥將其入口與其排氣出口連接并且截阻其出口。在控制閥裝置的第二接通位置中，適配閥可以在流通位置中這樣接通:適配閥將其入口與其出口連接和/或交替地在貫通位置和排氣位置之間切換，以便傳送減小的壓力。安全閥可以連接在適配閥的后面，從而安全閥的入口與適配閥的出口連接或能連接。安全閥可以具有出口，該出口在安全閥的流通位置中與安全閥的入口連接。此外，安全閥可以具有安全入口，該安全入口可以在安全閥的貫通位置中截阻。安全閥的安全入口可以與壓力源連接或能連接并且由此視為控制閥裝置的安全入口。安全閥可以構(gòu)造為3/2換向閥，尤其構(gòu)造為電磁閥。在安全閥的安全位置中，安全閥的出口可以與安全入口連接，而安全閥的入口截阻。安全閥可以這樣構(gòu)造:安全閥在沒有外部操控的情況下占據(jù)安全位置，例如通過由彈簧合適地壓緊。也可設(shè)想的是，安全閥的出口作為控制閥裝置的壓縮空氣出口起作用。在控制閥裝置的第一接通位置中，安全閥可以在安全位置中接通。可設(shè)想的是，在控制閥裝置的第二接通位置中，安全閥連接到流通位置中，例如通過合適地操控。適配閥和安全閥(如果存在)可以組合成一個(gè)結(jié)構(gòu)單元或者相互分開地構(gòu)造?？刂崎y裝置可以與壓力控制裝置連接或能連接，該壓力控制裝置可以是電子控制裝置?？刂崎y裝置可以包括該壓力控制裝置。壓力控制裝置可以構(gòu)造為用于操控所述控制閥裝置，尤其適配閥和/或安全閥?？刂崎y裝置可以具有一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器和/或與這樣的傳感器連接或能連接。壓力控制裝置可以構(gòu)造為用于接收所述一個(gè)或多個(gè)傳感器的信號(hào)并且給基于這樣的信號(hào)來操控所述控制閥裝置。壓力傳感器例如可以這樣設(shè)置:壓力傳感器能檢測(cè)控制閥裝置的出口壓力，例如在壓縮空氣出口的下游和/或在適配閥和安全閥之間。壓力控制裝置可以通過控制管線與制動(dòng)設(shè)備的操控裝置連接或能連接，以便接收觸發(fā)信號(hào)。備選地或附加地，壓力控制裝置可以通過適配控制管線與適配控制裝置連接或能連接，該適配控制裝置可以是電子控制裝置。適配控制裝置可以構(gòu)造為用于在安全制動(dòng)期間檢測(cè)軌道車輛的實(shí)際減速并且與理論減速相比較。為此，適配控制裝置例如可以與合適的傳感器(例如速度傳感器和/或慣性傳感器和/或加速度傳感器)和/或操控裝置連接或能連接。適配控制裝置可以構(gòu)造為用于通過適配控制管線提供適配信號(hào)。壓力控制裝置可以構(gòu)造為用于基于適配信號(hào)操控所述控制閥裝置，以便例如增大出口壓力，如果實(shí)際減速小于理論減速的話。由此，能夠以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)安全制動(dòng)的控制，以便在制動(dòng)設(shè)備中補(bǔ)償磨損現(xiàn)象和波動(dòng)?？刂崎y裝置可以簡(jiǎn)單地在現(xiàn)有的系統(tǒng)上后續(xù)加裝?？梢栽O(shè)想的是，控制閥裝置模塊狀地構(gòu)造和/或構(gòu)造為結(jié)構(gòu)單元。壓力控制裝置可以與監(jiān)測(cè)模塊連接或能連接，該監(jiān)測(cè)模塊可以構(gòu)造為壓力控制裝置的部分或與該壓力控制裝置分開地構(gòu)造。監(jiān)測(cè)模塊可以構(gòu)造為用于在適配出口壓力時(shí)檢測(cè)錯(cuò)誤，例如因?yàn)槌霈F(xiàn)不充足的壓力。為此，監(jiān)測(cè)模塊可以與一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器連接，例如已經(jīng)解釋的壓力傳感器。也可設(shè)想的是，監(jiān)測(cè)模塊與其他壓力傳感器連接，以便在壓力監(jiān)測(cè)時(shí)能實(shí)現(xiàn)冗余。監(jiān)測(cè)模塊可以構(gòu)造為用于操控所述控制閥裝置，并且尤其使控制閥裝置僅從第一接通位置連接到第二接通位置中，如果沒有錯(cuò)誤存在的話。監(jiān)測(cè)模塊可以與適配控制管線和/或控制管線連接或能連接。監(jiān)測(cè)模塊尤其可以構(gòu)造為用于控制安全閥并且在流通位置和安全位置之間切換。由此，可以增大制動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行安全。壓力源可以提供一定的最大允許的預(yù)控壓力，該預(yù)控壓力能在控制閥裝置的第一接通位置中作為出口壓力并且由此作為有效的預(yù)控壓力提供。在控制閥裝置的第二接通位置中，可以使預(yù)控壓力適配，尤其減小。由此，在借助有效的控制閥裝置安全制動(dòng)時(shí)可以控制預(yù)控壓力，其中，該預(yù)控壓力處于最大預(yù)控壓力以下。如果控制閥裝置失靈，最大預(yù)控壓力起作用。最大預(yù)控壓力可以大于通常為安全制動(dòng)提供的預(yù)控壓力，以便允許提高制動(dòng)作用。
[0008]所述安全閥入口可以通過旁通管線與所述觸發(fā)閥裝置的出口流體連接或能流體連接。由此，觸發(fā)閥裝置的出口用作壓縮空氣源。最大預(yù)控壓力能夠以這種方式簡(jiǎn)單地通過觸發(fā)閥裝置和/或與此連接的壓縮空氣儲(chǔ)備器來確定。
[0009]可以規(guī)定，所述控制閥裝置具有排氣出口，通過該排氣出口能減小入口壓力，以便獲得出口壓力。排氣出口可以通過適配閥的排氣出口來提供。
[0010]所述控制閥裝置構(gòu)造為用于在無操控的情況下占據(jù)所述第一接通位置。尤其可以規(guī)定，這樣預(yù)緊安全閥:該安全閥在沒有與之相反的控制的情況下過渡到安全位置中。適配閥可以構(gòu)造為用于在控制閥裝置的第一接通位置中過渡到排氣位置中?？梢栽O(shè)置有相應(yīng)的彈簧裝置用于提供預(yù)緊。
[0011]所述觸發(fā)閥裝置可以包括行車制動(dòng)器的緊急制動(dòng)閥、快速制動(dòng)閥或制動(dòng)控制閥。由此，可以使用已經(jīng)存在的閥，這尤其使控制閥裝置的后續(xù)加裝變得簡(jiǎn)單。
[0012]可以設(shè)想的是，所述控制閥裝置構(gòu)造為用于基于通過適配控制管線傳遞的適配信號(hào)修改所述入口壓力。適配信號(hào)可以基于實(shí)際減速與理論減速的比較而建立。此外，所述控制閥裝置還具有這樣一個(gè)控制裝置，該控制裝置構(gòu)造為用于由所述軌道車輛的至少一個(gè)另外的傳感器或所述軌道車輛的至少一個(gè)另外的控制裝置接收數(shù)據(jù)，從所述數(shù)據(jù)中得到所述軌道車輛的實(shí)際制動(dòng)作用、尤其實(shí)際正發(fā)生的和已發(fā)生的減速，其中，所述控制裝置構(gòu)造為，用于基于由所述軌道車輛的至少一個(gè)另外的傳感器或所述軌道車輛的至少一個(gè)另外的控制裝置接收的數(shù)據(jù)來確定所述適配信號(hào)。由此，安全制動(dòng)器的壓緊力能夠在限制范圍內(nèi)修改。由此，制動(dòng)系統(tǒng)可以與制動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)波動(dòng)相適配。該適配例如通過配屬的在列車范圍(zugweit)的修改信號(hào)來進(jìn)行并且在車廂層面上通過配屬的監(jiān)視器作為控制單元來監(jiān)測(cè)。故障保險(xiǎn)狀態(tài)(Fail-Safe-Zustand)因此可以是最大必需的壓緊力并且因此是最大制動(dòng)壓力。該實(shí)施例特別有利的是，簡(jiǎn)化車輛的許可認(rèn)證。也可以在可能的適配范圍內(nèi)(至少是在列車范圍)使用不同襯片。也可以例如如迄今為止地進(jìn)行導(dǎo)入安全制動(dòng)器的狀態(tài)。制動(dòng)系統(tǒng)的適配例如通過附加的在列車范圍的管線(作為安全制動(dòng)器的修改)以及配屬的監(jiān)測(cè)裝置來進(jìn)行。
[0013]所述控制閥裝置可以具有限壓功能，優(yōu)選為可控制的限壓功能。限壓功能例如可以通過由壓力控制裝置適當(dāng)?shù)乜刂七m配閥來提供。由此，可以省去附加的限壓閥，該限壓閥通常連接在觸發(fā)閥的后面。
[0014]在一擴(kuò)展方案中，所述控制閥裝置可以具有監(jiān)測(cè)模塊，該監(jiān)測(cè)模塊能使所述控制閥裝置在所述第一和所述第二接通位置之間切換。監(jiān)測(cè)模塊在運(yùn)行中增大安全性。監(jiān)測(cè)模塊尤其可以構(gòu)造為用于提供故障保險(xiǎn)狀態(tài)，在該故障保險(xiǎn)狀態(tài)下存在最大預(yù)控壓力。
[0015]此外，本發(fā)明涉及一種用于軌道車輛的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備，該氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備具有高可用性功能并且包括在這方面說明的控制閥裝置。制動(dòng)設(shè)備可以具有一個(gè)在這方面說明的適配控制裝置和/或一個(gè)或多個(gè)控制管線和/或一個(gè)或多個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)備器和/或一個(gè)操控裝置和/或一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)裝置和/或一個(gè)或多個(gè)中繼閥裝置和/或一個(gè)或多個(gè)觸發(fā)閥裝置。制動(dòng)設(shè)備可以具有運(yùn)行制動(dòng)功能?？梢栽O(shè)置有用于運(yùn)行制動(dòng)功能的分開的預(yù)控制管線和高可用性功能?？稍O(shè)想的是，以車的方式設(shè)置有在這方面說明的控制閥裝置。
[0016]此外，本發(fā)明涉及一種具有在此所說明的控制閥裝置和/或在這此所說明的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備的軌道車輛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]現(xiàn)在參考附圖借助優(yōu)選實(shí)施方式示例性地解釋本發(fā)明。附圖示出:
[0018]圖1示意性示出了用于軌道車輛的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備的實(shí)例。

【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1示出了用于軌道車輛的示例性示出的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備10的實(shí)例，該軌道車輛象征性地通過車廂12示出。制動(dòng)設(shè)備10具有操控裝置14，該操控裝置在這個(gè)實(shí)例中作為制動(dòng)桿示出。操控裝置14與控制管線16連接。如果操控裝置14由使用者(例如軌道車輛的駕駛員)來操縱，則通過控制管線16傳遞觸發(fā)信號(hào)。在圖1中示出的實(shí)例中，控制管線16是電導(dǎo)線。也可設(shè)想的是，控制管線是流體管線，例如氣動(dòng)管線?？刂乒芫€16尤其可以是軌道車輛的間接制動(dòng)設(shè)備的主空氣管線。此外，設(shè)置有適配控制管線18，該適配控制管線在這個(gè)實(shí)例中同樣構(gòu)造為電導(dǎo)線。也可設(shè)想的是，適配控制管線18是壓力管線，例如氣動(dòng)管線。此外，制動(dòng)設(shè)備10具有一個(gè)或多個(gè)壓力儲(chǔ)備器20。壓力儲(chǔ)備器20尤其可以具有一個(gè)或多個(gè)容器，在所述容器中儲(chǔ)存壓力儲(chǔ)備在預(yù)控壓力Cvlmax最大時(shí)用于觸發(fā)制動(dòng)設(shè)備的高可用性功能。設(shè)置有預(yù)控壓力管線22，中繼閥24能通過該預(yù)控壓力管線流體傳導(dǎo)地與壓縮空氣儲(chǔ)備器20連接。在中繼閥24和壓縮空氣儲(chǔ)備器20之間設(shè)置有多個(gè)閥裝置。此外，中繼閥24通過另一管線26與壓縮空氣儲(chǔ)備器20連接。中繼閥24構(gòu)造為用于基于通過預(yù)控壓力管線22提供的預(yù)控壓力Cvl來提供制動(dòng)壓力C。在此，中繼閥24可以將預(yù)控壓力Cvl直接轉(zhuǎn)化成制動(dòng)壓力C或者使預(yù)控壓力Cvl增大。此外，中繼閥24通過制動(dòng)壓力管線28與制動(dòng)裝置30連接。通過制動(dòng)壓力管線28可以供應(yīng)制動(dòng)壓力C給制動(dòng)裝置30，該制動(dòng)裝置能將制動(dòng)壓力C轉(zhuǎn)化成制動(dòng)作用。在制動(dòng)壓力管線28中設(shè)置有防滑裝置34的排放閥32。此外，防滑裝置34還具有控制裝置36，該控制裝置能基于由打滑檢測(cè)裝置38提供的數(shù)據(jù)來控制排放閥32。打滑檢測(cè)裝置38與一個(gè)或多個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器40連接，并且構(gòu)造為用于基于車輪轉(zhuǎn)速裝置40的信號(hào)來確定一個(gè)或多個(gè)車輪的滑動(dòng)狀態(tài)或打滑狀態(tài)。如果確定了滑動(dòng)狀態(tài)或打滑狀態(tài)，則控制裝置36控制排放閥32用于(例如通過周期性控制地使制動(dòng)壓力管線28通過排放閥32排氣)減小作用到制動(dòng)裝置30上的制動(dòng)壓力。此外，設(shè)置有適配控制裝置42。適配控制裝置42構(gòu)造為用于在通過操控裝置14操控制動(dòng)時(shí)確定制動(dòng)壓力或預(yù)控壓力的可能需要的適配。為此，適配控制裝置42與操控裝置14連接并且能接收信號(hào)，所述信號(hào)涉及對(duì)操控裝置14的操作，用于觸發(fā)高可用性制動(dòng)功能或安全制動(dòng)。預(yù)定的理論減速和相應(yīng)的理論制動(dòng)壓力或理論預(yù)控壓力與安全制動(dòng)相聯(lián)系。此外，適配控制裝置42構(gòu)造為用于由軌道車輛的其他傳感器或軌道車輛的其他控制裝置接收數(shù)據(jù)，從所述數(shù)據(jù)中得到軌道車輛的實(shí)際制動(dòng)作用、尤其實(shí)際發(fā)生的和發(fā)生了的減速，也就是實(shí)際減速。尤其適配控制裝置42能確定實(shí)際減速是否相應(yīng)于理論減速。如果適配控制裝置42確定了實(shí)際減速小于理論減速，則適配控制裝置通過適配控制管線18傳遞適配信號(hào)?；谠撨m配信號(hào)可以進(jìn)行修改預(yù)控壓力。在預(yù)控壓力管線22中設(shè)置有觸發(fā)閥裝置44。觸發(fā)閥裝置44構(gòu)造為用于基于控制線路16的信號(hào)導(dǎo)入制動(dòng)設(shè)備10的高可用性制動(dòng)功能。在正常狀態(tài)下，也就是當(dāng)高可用性制動(dòng)功能未觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)閥裝置44使控制管線22排氣并且尤其截阻與壓縮空氣儲(chǔ)備器20的連接。如果觸發(fā)信號(hào)作用到控制線路16上，則觸發(fā)閥裝置44在其出口和壓縮空氣儲(chǔ)備器20之間建立連接并且截阻排氣。在控制管線22的內(nèi)部，限壓閥46可以與觸發(fā)閥裝置44的出口連接，該限壓閥能將流過的壓力減小到預(yù)定大小上。由此可以保證，在管線22中僅僅存在通過限壓閥46確定的最大預(yù)控壓力Cvlmax。限壓閥46當(dāng)然是可選擇的。在限壓閥46的出口和中繼閥24的預(yù)控壓力入口之間連接控制閥裝置47。控制閥裝置47在這個(gè)實(shí)例中包括適配閥48，在下游安全閥50連接在該適配閥的后面。此外，設(shè)置有壓力控制裝置52，該壓力控制裝置能基于控制線路16和適配控制管線18的信號(hào)來控制適配閥48。壓力控制裝置52尤其構(gòu)造為用于通過適配閥48使控制管線22排氣，以便減小通過閥44和46提供的預(yù)控壓力。如果通過適配控制管線18控制預(yù)控壓力的增大，則可以減小使預(yù)控壓力管線22排氣的大小。此外，設(shè)置有監(jiān)測(cè)模塊56，該監(jiān)測(cè)模塊能控制安全閥50。此外，設(shè)置有壓力傳感器裝置58，該壓力傳感器裝置能檢測(cè)適配閥48下游的預(yù)控壓力管線22中的壓力。在這個(gè)實(shí)例中，傳感器裝置58為了數(shù)據(jù)傳遞與閥控制裝置52和監(jiān)測(cè)模塊56連接。當(dāng)然也可設(shè)想的是，給控制裝置52和模塊56分別配置單獨(dú)的壓力傳感器裝置。因此，能夠改進(jìn)系統(tǒng)的與安全有關(guān)的冗余度。安全閥50通過安全管線60與預(yù)控壓力管線22的一個(gè)點(diǎn)連接，該點(diǎn)處于適配閥48的上游并且由此與觸發(fā)閥裝置44的出口連接或者能連接。監(jiān)測(cè)模塊56構(gòu)造為用于監(jiān)測(cè)控制閥裝置47的功能方式。如果存在錯(cuò)誤，則例如停止供電，或者例如適配控制管線18失靈，則監(jiān)測(cè)模塊56控制安全閥50，以截阻該安全閥的與適配閥48連接的入口并且在壓力管線60和該安全閥的出口之間的連接。由此，可以將通過制動(dòng)觸發(fā)裝置44提供的、可能通過閥裝置46限制的壓力傳送到中繼閥24上。觸發(fā)閥裝置44具有入口、出口和排氣出口。在正常狀態(tài)下，入口與排氣出口連接并且截阻出口。如果為了觸發(fā)高可用性制動(dòng)功能控制觸發(fā)閥裝置44，則在入口和出口之間建立流體連接并且截阻排氣。限壓閥46同樣具有入口、出口和排氣口。如果由制動(dòng)觸發(fā)閥裝置44提供的壓力超過規(guī)定大小，則限壓閥46將該壓力限制到給定的值Cvlmax上。觸發(fā)閥裝置44可以包括氣動(dòng)的或電氣動(dòng)的閥，例如電磁閥。在此規(guī)定:觸發(fā)閥裝置44構(gòu)造為用于在未通電狀態(tài)下或在沒有控制壓力通過氣動(dòng)控制管線16供應(yīng)的狀態(tài)下將入口和出口相互連接并且截阻排氣，從而當(dāng)停止供電或者控制線路16的損壞出現(xiàn)時(shí)，導(dǎo)入高可用性制動(dòng)。適配閥48可以構(gòu)造為可控制的閥，例如構(gòu)造為可預(yù)控制的閥或者構(gòu)造為電磁閥。該閥可以具有入口、出口和排氣出口。入口通過控制線路22與限壓閥46的出口連接。適配閥48的出口與安全閥50的入口連接。安全閥50可以具有入口、出口和安全入口。通過安全出口，安全閥50與壓縮空氣管線60連接或能連接。安全閥50的出口與中繼閥24的入口連接。在控制閥裝置47的第一接通位置中，安全閥50連接到安全位置中，適配閥48可以連接到排氣位置中。由此，繞開控制閥裝置47、尤其適配閥48并且保證了將最大預(yù)控壓力作用到中繼閥24上。在控制閥裝置47的第二接通位置中，安全閥50和適配閥48處于流通位置中，從而可以適配調(diào)整預(yù)控壓力。
[0020]換句話說，可以根據(jù)說明的實(shí)施例如下總結(jié)和解釋上述介紹的方案。
[0021]在具有摩擦制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)中存在著安全制動(dòng)器的狀態(tài)。在該狀態(tài)之內(nèi)，制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)受特征曲線控制地實(shí)現(xiàn)平均的瞬時(shí)車輛減速。由于制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)波動(dòng)引起瞬時(shí)車輛減速的波動(dòng)。主要的已知參數(shù)在這里例如是制動(dòng)襯片的摩擦系數(shù)、制動(dòng)力發(fā)生器的有效系數(shù)和/或車輪直徑。
[0022]車輛減速的這些不定性波動(dòng)導(dǎo)致制動(dòng)距離的不定性波動(dòng)。尤其是，襯片摩擦系數(shù)的與工作點(diǎn)相關(guān)的波動(dòng)(例如要減速的質(zhì)量和/或制動(dòng)輸出速度)于是部分地在認(rèn)證車輛時(shí)導(dǎo)致針對(duì)關(guān)于所有現(xiàn)場(chǎng)情況的假定平均襯片摩擦系數(shù)尋求折衷方案。于是以這種方式進(jìn)行修改制動(dòng)計(jì)算進(jìn)而進(jìn)行適配安全制動(dòng)器的特征曲線。在這里，多個(gè)疊代過程也可能是必需的。
[0023]此外，襯片摩擦系數(shù)的局部的例如與速度相關(guān)的提高可能(當(dāng)由此超過了車輪和軌道之間允許的力鎖合利用時(shí))導(dǎo)致制動(dòng)距離的延長(zhǎng)，因?yàn)殡S后應(yīng)處于制動(dòng)的所有減速水平之下。最后，在解決上述問題的情況下針對(duì)一個(gè)或兩個(gè)制動(dòng)襯片的車輛進(jìn)行認(rèn)證/評(píng)估。
[0024]在此，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中安全制動(dòng)器是受特征曲線控制的，其中，平均的瞬時(shí)減速基于上述影響參量地波動(dòng)。
[0025]借助在這里介紹的方案能夠通常在限制范圍內(nèi)修改安全制動(dòng)器的壓緊力，因此制動(dòng)系統(tǒng)可以與制動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)波動(dòng)相適配。該適配尤其通過配屬的在列車范圍的修改信號(hào)來監(jiān)測(cè)并且在車廂層面上通過配屬的監(jiān)視器如控制閥裝置47來監(jiān)測(cè)。當(dāng)達(dá)到最大必需的壓緊力和進(jìn)而最大制動(dòng)壓力時(shí)才達(dá)到故障保險(xiǎn)狀態(tài)。
[0026]在這里介紹的方案措施特別有利的是:簡(jiǎn)化了車輛的許可認(rèn)證。此外，在可能的適配區(qū)域內(nèi)部可以(至少在列車范圍)使用不同襯片。也可以如迄今為止地進(jìn)行導(dǎo)入安全制動(dòng)器的狀態(tài)。制動(dòng)系統(tǒng)的適配例如通過附加的在列車范圍的管線(作為安全制動(dòng)器的修改)以及配屬的監(jiān)測(cè)裝置來進(jìn)行。
[0027]在本發(fā)明的特別有利的實(shí)施例中，可以由圖1通過信號(hào)安全制動(dòng)(SafeBrake) 16實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)的導(dǎo)入，由此，在這個(gè)管線上Cvlmax信號(hào)值便產(chǎn)生。這種情況相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)。此外，在列車范圍的校準(zhǔn)信號(hào)匹配值(AdaptValue)(圖1的信號(hào)18)可以從A_設(shè)置(A_set)(制動(dòng)計(jì)算)和々_車(A_Car)確定求得。車廂層面上瞬時(shí)所需制動(dòng)壓力的轉(zhuǎn)化通過CvCtrl (圖1中的單元52)基于信號(hào)匹配值(AdaptValue) 18實(shí)現(xiàn)Cvl匹配(Cvladapt)。在此，各信號(hào)由現(xiàn)有技術(shù)中存在著的各部件以改變的邏輯關(guān)系進(jìn)行處理。
[0028]也通過監(jiān)測(cè)模塊dPmax (圖1中的單元56)對(duì)作為圖1中單元48和50之間信號(hào)的Cvl匹配(Cvladapt)進(jìn)行車廂局部(也就是說限于軌道車輛的某一車廂)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)模塊56 (dPmax)也獲得用于信號(hào)安全制動(dòng)(SafeBrake) 16和匹配值(AdaptValue) 18的狀態(tài)的信息并且對(duì)Cvl匹配(Cvladapt)到修正的轉(zhuǎn)化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。模塊dPmax(56)可以將系統(tǒng)移動(dòng)到故障保險(xiǎn)狀態(tài)Cv = Cvlmax中。
[0029]在這里為完善起見而表示的是:通過中繼閥24將信號(hào)Cvl轉(zhuǎn)化到信號(hào)Cl以及通過防滑單元38 (WSP)將信號(hào)Cl適配車輪和軌道之間的力鎖合到信號(hào)Cwsp28。
[0030]在以上說明書中、在附圖中以及在權(quán)利要求中所公開的發(fā)明特征不僅可以單獨(dú)存在而且可以按任意方式組合，對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明具有重要意義。
[0031]附圖標(biāo)記列表
[0032]10制動(dòng)設(shè)備
[0033]12 車廂
[0034]14操控裝置
[0035]16控制管線
[0036]18適配控制管線
[0037]20壓縮空氣儲(chǔ)備器
[0038]22預(yù)控壓力管線
[0039]24 中繼閥
[0040]26壓縮空氣管線
[0041]28制動(dòng)壓力管線
[0042]30制動(dòng)裝置
[0043]32排放閥
[0044]34防滑裝置
[0045]36控制裝置
[0046]38打滑檢測(cè)裝置
[0047]40車輪轉(zhuǎn)速傳感器裝置
[0048]42適配控制裝置
[0049]44觸發(fā)閥裝置
[0050]46 限壓閥
[0051]47控制閥裝置
[0052]48適配閥
[0053]50安全閥
[0054]52壓力控制裝置
[0055]56監(jiān)測(cè)模塊
[0056]58壓力傳感器裝置
[0057] 60旁通管線
【權(quán)利要求】
1.用于軌道車輛的高可用的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備(10)的控制閥裝置(47),具有: -壓縮空氣入口，該壓縮空氣入口與觸發(fā)閥裝置(44)的出口連接或能連接，通過所述壓縮空氣入口能對(duì)所述控制閥裝置(47)供給一定的入口壓力(010%)； -壓縮空氣出口，該壓縮空氣出口與中繼閥裝置(24)連接或能連接，并且通過所述壓縮空氣出口能對(duì)所述中繼閥裝置(24)供給出口壓力(01)；和 -安全入口，該安全入口與壓縮空氣源(44,20)連接或能連接； 其中，所述控制閥裝置(47)在第一接通位置中將所述安全入口與所述壓縮空氣出口流體連接并且在第二接通位置中將所述壓縮空氣入口與所述壓縮空氣出口流體連接； 其中，所述控制閥裝置(47)構(gòu)造為用于在所述第二接通位置中按照控制裝置(52)修改所述入口壓力，以便提供所述出口壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥裝置，其中，所述安全閥入口通過旁通管線￠0)與所述觸發(fā)閥裝置(44)的出口流體連接或能流體連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制閥裝置，其中，所述控制閥裝置(47)具有排氣出口，通過該排氣出口能減小所述入口壓力，以便獲得所述出口壓力(01)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制閥裝置，其中，所述控制閥裝置(47)構(gòu)造為用于在無操控的情況下占據(jù)所述第一接通位置。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制閥裝置，其中，所述觸發(fā)閥裝置(44)包括行車制動(dòng)器的緊急制動(dòng)閥、快速制動(dòng)閥或制動(dòng)控制閥。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制閥裝置，其中，該控制閥裝置(47)構(gòu)造為用于基于通過適配控制管線(18)傳遞的適配信號(hào)來修改所述入口壓力，和/或，所述控制閥裝置(47)具有這樣一個(gè)控制裝置(42),該控制裝置構(gòu)造為用于由所述軌道車輛的至少一個(gè)另外的傳感器或所述軌道車輛的至少一個(gè)另外的控制裝置接收數(shù)據(jù)，從所述數(shù)據(jù)中得到所述軌道車輛的實(shí)際制動(dòng)作用、尤其是實(shí)際正發(fā)生的和已發(fā)生的減速，其中，所述控制裝置構(gòu)造為，用于基于由所述軌道車輛的至少一個(gè)另外的傳感器或所述軌道車輛的至少一個(gè)另外的控制裝置接收的數(shù)據(jù)來確定所述適配信號(hào)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制閥裝置，其中，所述控制閥裝置(47)具有限壓功能，優(yōu)選為可控制的限壓功能。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制閥裝置，其中，所述控制閥裝置(47)具有監(jiān)測(cè)模塊(56),該監(jiān)測(cè)模塊能使所述控制閥裝置(47)在所述第一和所述第二接通位置之間切換。
9.用于軌道車輛的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備(10)，該氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備具有高可用性功能，并且包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的控制閥裝置(47)。
10.軌道車輛，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的控制閥裝置(47)和/或根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣動(dòng)制動(dòng)設(shè)備(10)。
【文檔編號(hào)】B60T13/66GK104428180SQ201380036601
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月11日
【發(fā)明者】T·拉賽爾, M-O·赫登, A·沃爾默 申請(qǐng)人:克諾爾-布里姆斯軌道車輛系統(tǒng)有限公司