專利名稱：一種電空雙室中繼閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制閥技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及根據(jù)空氣壓力指令來控制列車制動(dòng)缸的充、排氣，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、緩解和保壓功能的中繼閥。
背景技術(shù)：
中繼閥是鐵路機(jī)車車輛電空制動(dòng)控制裝置中的重要?dú)鈩?dòng)部件，在車輛的制動(dòng)過程中，首先司控器或列車控制車載裝置發(fā)出列車牽引、惰行、制動(dòng)等控制指令，并通過列車連線或列車網(wǎng)絡(luò)傳輸指令信號(hào)，每個(gè)車輛電空制動(dòng)控制裝置中的電子控制部件接收到指令后根據(jù)車輛重量、電制動(dòng)優(yōu)先原則進(jìn)行制動(dòng)力計(jì)算，在計(jì)算出所需的制動(dòng)缸空氣壓力值后，通過中繼閥上安裝的壓力空氣傳感器檢測(cè)當(dāng)前實(shí)際制動(dòng)缸空氣壓力值并與計(jì)算值比較，然后以電信號(hào)方式控制中繼閥上安裝的電磁閥，輸出與計(jì)算值一致的制動(dòng)缸預(yù)控先導(dǎo)壓力值， 并把此預(yù)控先導(dǎo)壓力空氣引入中繼閥的一個(gè)控制腔，由中繼閥對(duì)預(yù)控先導(dǎo)壓力作出迅速、 準(zhǔn)確反應(yīng)，通過活塞、活塞桿、提升閥等的作用將大量總風(fēng)缸壓力空氣按預(yù)控先導(dǎo)壓力上升速度及壓力值送入制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一制動(dòng)缸，實(shí)施空氣制動(dòng)。當(dāng)列車遇到非正常事故，如列車分離、列車斷電時(shí)，上述車輛電空制動(dòng)控制裝置中的電子控制部件不能正常工作。為確保列車停車，一般設(shè)有緊急制動(dòng)電磁閥和中繼閥的緊急制動(dòng)控制腔，緊急制動(dòng)電磁閥一旦失電，便會(huì)將總風(fēng)通過限壓閥引入到中繼閥的緊急制動(dòng)控制腔作為緊急預(yù)控先導(dǎo)壓力值，促使中繼閥動(dòng)作，將大量總風(fēng)缸壓力空氣按緊急預(yù)控先導(dǎo)壓力上升速度及壓力值送入制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一制動(dòng)缸，實(shí)施緊急制動(dòng)。請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的中繼閥的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該中繼閥的工作過程如下通入預(yù)控制壓力Cv后，推動(dòng)活塞5上移，首先關(guān)閉了通向制動(dòng)缸的排氣閥口(下橡膠閥面與排氣閥座7密貼)，然后進(jìn)一步打開進(jìn)氣閥 (上方的橡膠閥面離開進(jìn)氣閥座8)，使制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸經(jīng)接口 R進(jìn)入中繼閥的壓力空氣通過該開啟的進(jìn)氣閥口、經(jīng)接口 C充入到單元制動(dòng)缸，產(chǎn)生制動(dòng)作用。當(dāng)經(jīng)過節(jié)流孔6反饋到膜板活塞5上腔C的制動(dòng)缸壓力與活塞下腔的Cv壓力相等時(shí)，進(jìn)氣閥口關(guān)閉。同樣，當(dāng)Cv壓力排出時(shí)，活塞5在其上方的制動(dòng)缸壓力空氣作用下向下移動(dòng)，于是空氣導(dǎo)向桿11的下橡膠閥面離開排氣閥座7，排氣閥口開啟，使單元制動(dòng)缸中的壓力空氣經(jīng)開啟的排氣閥口、并通過導(dǎo)向桿中空通路及排氣口 0排入大氣，從而實(shí)現(xiàn)緩解。上述中繼閥在一定程度上滿足了列車制動(dòng)的要求，但存在以下不足其一，其活塞下腔即是常用制動(dòng)時(shí)預(yù)控制壓力Cv進(jìn)入的腔體，也是緊急制動(dòng)時(shí)緊急預(yù)控制壓力Cj進(jìn)入的腔體，同一腔體兼具兩項(xiàng)功能，因此在正常情況下，要保證常用制動(dòng)預(yù)控制壓力Cv和緊急制動(dòng)預(yù)控制壓力Cj不會(huì)同時(shí)充滿活塞下腔，如果活塞下腔同時(shí)充入兩種控制壓力，勢(shì)必會(huì)疊加而輸出更大的制動(dòng)缸壓力C，從制動(dòng)安全的角度來講，這是車輛制動(dòng)控制所不允許的，而上述中繼閥并不能完全杜絕這種現(xiàn)象發(fā)生。其二，中繼閥是電空制動(dòng)控制裝置的重要部件，作為鐵路車輛電空制動(dòng)的重要部件，要求其具有很好的壓力跟隨靈敏度，而上述中繼閥的膜板ι由于受活塞5的約束，活動(dòng)的靈活性較差，在活塞的運(yùn)動(dòng)中遇到的阻力較大，從而影響了活塞對(duì)腔室內(nèi)壓力變化的靈敏度，導(dǎo)致整體性能不夠優(yōu)良。其三，上述中繼閥的閥體一般采用鑄造工藝制成，其閥體帶有封閉鑄造腔，并且與各閥口為一體式結(jié)構(gòu)，鑄造工藝有一定難度，制造成本較高。此外，由于其需要密封的提升閥和閥座的每一部件都有約束，因此需要較高的制造工藝水平，否則極易造成漏泄。因此，如何提高中繼閥的安全可靠性、靈敏度，并降低其制造工藝難度和制造成本，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電空雙室中繼閥。該中繼閥性能安全可靠、靈敏度高，且制造工藝難度和制造成本相對(duì)較低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電空雙室中繼閥，包括閥體、位于所述閥體中的活塞桿以及由所述活塞桿的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的提升閥，所述活塞桿上設(shè)有活塞，所述閥體的總風(fēng)入口和制動(dòng)缸出口分別與所述提升閥的總風(fēng)腔和制動(dòng)缸腔連通，所述活塞包括上活塞和下活塞，所述上活塞與閥體之間設(shè)有上膜板，所述下活塞與閥體之間設(shè)有下膜板，所述上膜板上方形成的壓力反饋腔通過節(jié)流孔與所述制動(dòng)缸腔連通，所述上膜板與下膜板之間形成的第一控制腔與所述閥體的常用預(yù)控制壓力進(jìn)氣口連通，所述下膜板下方的第二控制腔與所述閥體的緊急預(yù)控制壓力進(jìn)氣口連通。優(yōu)選地，所述上膜板和下膜板的外邊緣分別由所述閥體固定壓緊密封，而內(nèi)邊緣處于自由可移動(dòng)狀態(tài)。優(yōu)選地，所述上膜板和下膜板的內(nèi)邊緣分別嵌套于所述上活塞和下活塞的環(huán)形溝槽中。優(yōu)選地，所述膜板具體為平板膜，其外邊緣和內(nèi)邊緣在橫截面上呈圓形。優(yōu)選地，所述上活塞和下活塞為臺(tái)階式活塞，其上臺(tái)階直徑大于下臺(tái)階，所述上臺(tái)階與下臺(tái)階之間設(shè)有所述環(huán)形溝槽。優(yōu)選地，所述上活塞和下活塞的大徑面積相等。優(yōu)選地，所述閥體包括依次疊置并通過螺栓連接的上閥體、中閥體和下閥蓋，所述上膜板的外邊緣由所述上閥體和中閥體相配合的臺(tái)階面固定壓緊密封，所述下膜板的外邊緣由所述中閥體和下閥蓋相配合的臺(tái)階面固定壓緊密封。優(yōu)選地，所述下活塞的上表面設(shè)有用于減輕活塞自重并利于壓力空氣充入的環(huán)形腔。優(yōu)選地，所述常用預(yù)控制壓力進(jìn)氣口的氣路上設(shè)有第一電磁閥、第二電磁閥以及壓力傳感器，所述第一電磁閥的進(jìn)氣口與所述閥體的總風(fēng)入口相連通、出氣口與所述第一控制腔連通，所述第二電磁閥的進(jìn)氣口與所述第一控制腔連通、出氣口與外界連通，所述壓力傳感器的進(jìn)氣口與所述第一控制腔連通。優(yōu)選地，所述提升閥壓坐在固定于所述閥體中的閥座上，并與所述閥體中的閥蓋通過橡膠圈進(jìn)行配合密封，其與所述閥蓋、閥座構(gòu)成封閉的腔室為總風(fēng)腔，所述閥座下部與所述制動(dòng)缸出口連通的腔室為制動(dòng)缸腔。本發(fā)明采用雙膜板結(jié)構(gòu)形成兩個(gè)控制腔，其中一個(gè)控制腔為常作用控制腔，另一個(gè)控制腔為備用緊急控制腔，備用緊急控制腔在一般正常得電空制系統(tǒng)中壓力為零，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障常作用控制失效時(shí)，才有壓力空氣進(jìn)入備用緊急控制腔，實(shí)施備用緊急制動(dòng)，任何一個(gè)控制腔的預(yù)控壓力都會(huì)激發(fā)中繼閥動(dòng)作，兩個(gè)控制腔都有預(yù)控壓力時(shí)，會(huì)按照取大原則動(dòng)作而不會(huì)出現(xiàn)壓力疊加現(xiàn)象，也就是說在第一控制腔和第二控制腔同時(shí)充入預(yù)控制壓力時(shí)機(jī)構(gòu)僅選擇較大的預(yù)控壓力，既保證了正常制動(dòng)也不會(huì)造成輸出的制動(dòng)壓力過大，具有很好的壓力跟隨靈敏度和壓力穩(wěn)定性，且輸出壓力與預(yù)控壓力偏差小、無漏泄、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠。在一種具體實(shí)施方式
中，所述上膜板和下膜板的外邊緣固定、內(nèi)邊緣處于自由狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)不但減少了固定膜板的零件，而且使膜板具有良好的靈活性，減少了活塞的運(yùn)動(dòng)中造成的阻力，從而增強(qiáng)了活塞對(duì)腔室內(nèi)壓力變化的靈敏度，在整體上提高了產(chǎn)品的性能。在另一種具體實(shí)施方式
中，所述閥體包括依次疊置并通過螺栓連接的上閥體、中閥體和下閥蓋。如此，可以將閥體至少分成三大部分分別單獨(dú)加工制造，由于各部分的結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化，因此可采用機(jī)加工技術(shù)來代替鑄造工藝，在一定程度上降低了制造工藝難度和制造成本，且相對(duì)于鑄造工藝來講，機(jī)加工技術(shù)的精確度更高，易于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確配合，可有效防止漏泄現(xiàn)象發(fā)生。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的中繼閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供電空雙室中繼閥的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中所示提升閥與閥座解除密封，同時(shí)與活塞桿進(jìn)行密封的局部放大示意圖；圖4為圖2中所示提升閥同時(shí)與閥座和活塞桿進(jìn)行密封的局部放大示意圖；圖5為圖2中所示提升閥與活塞桿解除密封，同時(shí)與閥座進(jìn)行密封的局部放大示意圖；圖6為圖2中所示第一控制腔和第二控制腔同時(shí)進(jìn)氣時(shí)，上活塞和下活塞的受力分析示意圖；圖7為圖2中所示下膜板在上方和下方都沒有壓力時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖2中所示下膜板在下方有壓力時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖2中所示下膜板在上方有壓力時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為另一種具體實(shí)施方式
中膜板兩端均固定的結(jié)構(gòu)示意圖。圖 1 中1.膜板2.安裝面3.氣路板5.活塞6.節(jié)流孔7.排氣閥座8.進(jìn)氣閥座9.彈簧10. K型密封圈11.導(dǎo)向桿12.閥體圖2至圖10中10.閥體 10-1.上閥體 10-2.中閥體 10-3.下閥蓋 10-4.閥蓋10-5.閥座 20.活塞桿30.活塞30-1.上活塞30-2.下活塞40.提升閥 50-1.上膜板50-2. 下膜板60.節(jié)流孔70-1.第一電磁閥70-2.第二電磁閥80.壓力傳感器50'.膜板90.螺母100.壓片
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心在于提供一種性能安全可靠、靈敏度高，且制造工藝難度和制造成本相對(duì)較低的電空雙室中繼閥。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本文中的“上、下、左、右”等表示方位的用語是基于附圖的位置關(guān)系，不應(yīng)將其理解為對(duì)保護(hù)范圍的絕對(duì)限定，“第一、第二”等用語僅是為了便于描述，以區(qū)分具有相同名稱的不同組成部件，并不表示先后或主次關(guān)系。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供電空雙室中繼閥的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明提供的電空雙室中繼閥主要由閥體10、 活塞桿20、活塞30、提升閥40等幾大部分構(gòu)成。閥體10為三層分體式結(jié)構(gòu)，其上閥體10-1、中閥體10-2和下閥蓋10_3自上而下依次疊置，并通過螺栓固定連接，閥體內(nèi)部的上半部分為用于安裝提升閥40的縱向內(nèi)腔， 中間部分用于安裝活塞桿20，下半部分為用于安裝活塞30的盤狀內(nèi)腔。提升閥40壓坐在閥座10-5上，并與閥蓋10-4通過橡膠圈進(jìn)行配合密封，其與閥蓋10-4、閥座10-5構(gòu)成封閉的腔室為總風(fēng)腔，閥座10-5下部與制動(dòng)缸出口連通的腔室為制動(dòng)缸腔，上閥體10-1左側(cè)的總風(fēng)入口 R經(jīng)橫向的第一氣路與總風(fēng)腔腔連通，上閥體左側(cè)的制動(dòng)缸出口 BC經(jīng)橫向的第二氣路與制動(dòng)缸腔連通，并最終通向制動(dòng)缸?；钊麠U20同樣為空心結(jié)構(gòu)，與上閥體10-1動(dòng)密封配合，其上端正對(duì)提升閥40，兩者處于同一縱向軸線上，提升閥40的底面上設(shè)有能夠同時(shí)與閥座10-5和活塞桿20上端密封的密封墊，提升閥40的開啟和關(guān)閉由活塞桿20的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制?；钊?0包括上活塞30-1和下活塞30-2，其中上活塞30_1與閥體之間設(shè)有上膜板 50-1，下活塞30-2與閥體之間設(shè)有下膜板50-2，上膜板50_1和下膜板50_2具體為平板膜， 其外邊緣和內(nèi)邊緣在橫截面上呈圓形，由耐油耐寒橡膠制成，是活動(dòng)密封部件，與活塞組成后能隨活塞上下運(yùn)動(dòng)一定行程，在活塞上下形成隔斷。上活塞30-1和下活塞30-2為臺(tái)階式活塞，其上臺(tái)階直徑大于下臺(tái)階，上臺(tái)階與下臺(tái)階之間形成環(huán)形溝槽，上膜板50-1的外邊緣由上閥體10-1和中閥體10-2相配合的臺(tái)階面固定壓緊密封，下膜板50-2的外邊緣由中閥體10-2和下閥蓋10-3相配合的臺(tái)階面固定壓緊密封，上膜板50-1和下膜板50-2的內(nèi)邊緣分別嵌套于上活塞30-1和下活塞30-2的環(huán)形溝槽中，上活塞30-1和下活塞30-2的上下面積均相等，下活塞30-2的上表面設(shè)有環(huán)形腔，上活塞30-1的下臺(tái)階套于下活塞30-2的環(huán)形腔中。以下膜板50-2為例，其工作過程如下當(dāng)下膜板50-2上下都沒有壓力時(shí)(如圖7 所示)，其內(nèi)邊緣處于A1位置，可以延活塞的環(huán)形溝槽自由移動(dòng)；當(dāng)下膜板50-2下部有壓力空氣時(shí)(如圖8所示)，其內(nèi)邊緣移動(dòng)到B1位置，并且內(nèi)邊緣只受到F2的力壓緊活塞貼近環(huán)形溝槽上面，從而實(shí)現(xiàn)下膜板上下兩腔室間的隔離密封；當(dāng)下膜板50-2上部有壓力空氣時(shí)(如圖9所示)，其內(nèi)邊緣移動(dòng)到B1位置，并且內(nèi)邊緣只受到Fl的力壓緊活塞貼近環(huán)形溝槽下面，從而實(shí)現(xiàn)下膜板50-2上下兩腔室間的隔離密封；當(dāng)下膜板50-2上下腔室都有壓力空氣時(shí)，其內(nèi)邊緣移動(dòng)到B1位置，并且內(nèi)邊緣同時(shí)受到F1、F2力的作用，若兩力不相等，則下膜板內(nèi)邊緣會(huì)在較大力的作用下貼緊環(huán)形溝槽，從而實(shí)現(xiàn)兩腔室間的隔離密封，若兩側(cè)壓力值相等即兩力相等則邊緣受力平衡，也就不存在密封的問題。上述上膜板50-1和下膜板50-2的外邊緣被固定壓緊密封，內(nèi)邊緣處于自由可移動(dòng)狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)不僅簡(jiǎn)單，而且能夠很好的保證膜板上下兩腔室之間的密封，使膜板運(yùn)動(dòng)的自由度更大，在同樣活塞面積的前提下，能夠獲得更好的作用靈敏度，且膜板采用壓力差密封，密封效果好而且省去了固定零件以及由此可能帶來的質(zhì)量問題。當(dāng)然，上膜板和下膜板也可以采用內(nèi)邊緣固定壓緊密封而外邊緣處于自由可移動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)形式，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的。上膜板50-1上方形成的壓力反饋腔C通過節(jié)流孔60與第二氣路連通，上膜板 50-1與下膜板50-2之間形成的第一控制腔B與閥體的常用預(yù)控制壓力進(jìn)氣口 Cv經(jīng)第三氣路連通，下膜板50-2下方的第二控制腔A與閥體的緊急預(yù)控制壓力進(jìn)氣口 Cj經(jīng)第四氣路連通。常用預(yù)控制壓力由第一電磁閥70-1、第二電磁閥70-2以及壓力傳感器80的共同控制實(shí)現(xiàn)壓力的調(diào)整，第一電磁閥70-1的進(jìn)氣口接于總風(fēng)腔R，第一電磁閥70-1的出氣口與常用控制腔連通，第二電磁閥70-2的進(jìn)氣口與第一電磁閥70-1的出氣口連通，即亦與常用控制腔連通，第二電磁閥70-2的出氣口與外界連通，壓力傳感器80的進(jìn)氣口與常用控制腔連通。第一電磁閥70-1和第二電磁閥70-2為開關(guān)電磁閥，即電磁閥得電時(shí)接通，失電時(shí)截?cái)?，兩電磁閥和壓力傳感器80共同作用能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)控制壓力空氣調(diào)整的功能，其工作過程為微機(jī)制動(dòng)控制裝置在計(jì)算出所需的預(yù)控制壓力值(假設(shè)為200kPa)，然后通過控制第一電磁閥70-1得電把總風(fēng)壓力空氣引入第一控制腔B，壓力傳感器80把所測(cè)的實(shí)際預(yù)控制壓力值實(shí)時(shí)反饋給微機(jī)制動(dòng)控制裝置以供其判斷，當(dāng)充入的氣體壓力不足(小于200kPa) 時(shí)，微機(jī)制動(dòng)控制裝置控制第一電磁閥70-1持續(xù)得電通入總風(fēng)壓力空氣，如果充入的氣體壓力過大(大于200kPa)，則控制第二電磁閥70-2得電把第一控制腔B中的壓力空氣排向大氣，如此反復(fù)控制直到第一控制腔B內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)期值QOOkPa)，然后關(guān)閉第一電磁閥70-1和第二電磁閥70-2。下面對(duì)上述電空雙室中繼閥的工作過程進(jìn)行說明1)常用制動(dòng)在整個(gè)工作過程中總風(fēng)進(jìn)氣口 R持續(xù)供給壓力空氣，是閥內(nèi)其它部分壓力空氣的來源。當(dāng)微機(jī)控制裝置(EOT)計(jì)算出所要求提供壓力空氣值(例如200kPa)的電指令后， 通過控制第一電磁閥70-1、第二電磁閥70-2和壓力傳感器80的共同作用把電指令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的空氣壓力值，并通過第三氣路充入第一控制腔B中，然后推動(dòng)上活塞30-1向上移動(dòng)， 使活塞桿20頂開提升閥40，使其離開閥座(如圖3所示)，從而使總風(fēng)進(jìn)入制動(dòng)缸腔，并經(jīng)由第二氣路通向制動(dòng)缸，同時(shí)通過節(jié)流孔60進(jìn)入上活塞30-1上面的壓力反饋腔C，當(dāng)充入的空氣壓力值與第一控制腔B內(nèi)的空氣壓力值QOOkPa)相同時(shí)，上活塞30-1的上下腔室都充滿壓力空氣從而平衡(上活塞5上下面積相等且壓力值相同)并下落，同時(shí)提升閥40 也跟隨活塞桿20下落至如圖4所示的位置，封閉總風(fēng)進(jìn)入制動(dòng)缸腔的通路，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了一次制動(dòng)，向轉(zhuǎn)向架的制動(dòng)缸輸入壓力QOOkPa)。
當(dāng)ECU發(fā)出緩解電指令進(jìn)行緩解時(shí)，通過第二電磁閥70-2排出預(yù)控制壓力空氣， 此時(shí)上活塞30-1下面的第一控制腔B內(nèi)的壓力空氣排出，而上活塞30-1上面的壓力反饋腔C中存有壓力空氣會(huì)推動(dòng)上活塞30-1連帶活塞桿20向下移動(dòng)，從而使活塞桿20上端脫離提升閥40 (如圖5所示)，制動(dòng)缸中的壓力隨即從活塞桿20和提升閥40的中空部排出， 即實(shí)現(xiàn)了緩解的過程。2)緊急制動(dòng)當(dāng)緊急制動(dòng)時(shí)，緊急預(yù)控制壓力經(jīng)第四氣路進(jìn)入下活塞30-2下部的第二控制腔 A，推動(dòng)下活塞30-2向上移動(dòng)，當(dāng)下活塞30-2與上活塞30-1接觸后繼續(xù)向上推動(dòng)上活塞 30-1，并連帶活塞桿20頂開提升閥40，使提升閥40離開閥座(如圖3所示)，從而使總風(fēng)進(jìn)入制動(dòng)缸腔，并經(jīng)由第二氣路通向制動(dòng)缸，同時(shí)通過節(jié)流孔60進(jìn)入上活塞30-1上面的壓力反饋腔C。當(dāng)充入的空氣壓力值與第二控制腔A中的空氣壓力值相同時(shí)，使得上活塞30-1 上面、下活塞30-2的下面都充滿壓力值相等的壓力空氣，從而使上活塞30-1和下活塞30-2 實(shí)現(xiàn)平衡并下落，同時(shí)提升閥40也跟隨活塞桿20下落壓緊在閥座上(如圖4所示)，封閉總風(fēng)進(jìn)入制動(dòng)缸腔的通路，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了一次制動(dòng)，輸出通向制動(dòng)缸的壓力空氣。當(dāng)撤銷緊急制動(dòng)進(jìn)行緩解時(shí)，首先排出第二控制腔A中的緊急預(yù)控制壓力空氣， 上活塞30-1上面的壓力反饋腔中存有壓力空氣會(huì)推動(dòng)上活塞30-1連帶活塞桿20向下移動(dòng)，從而使活塞桿20脫離提升閥40(如圖5所示)，制動(dòng)缸中壓力隨即從活塞桿20和提升閥40的中空部排出，即實(shí)現(xiàn)了緩解的過程。請(qǐng)參考圖6，圖6為圖2中所示第一控制腔和第二控制腔同時(shí)進(jìn)氣時(shí)，上活塞和下活塞的受力分析示意圖。如圖所示，在常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)時(shí)，第一控制腔B和第二控制腔A不應(yīng)同時(shí)充滿預(yù)控制壓力，如果第一控制腔B和第二控制腔A同時(shí)充入了預(yù)控制壓力，從制動(dòng)安全的角度考慮要避免出現(xiàn)兩種壓力疊加從而輸出更大的制動(dòng)缸壓力，而上述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可避免這一現(xiàn)象，在同時(shí)充入預(yù)控制壓力時(shí)僅選擇較大的壓力進(jìn)行控制，既保證了正常制動(dòng)也不會(huì)造成輸出的制動(dòng)壓力過大。下面具體分析此結(jié)構(gòu)在第一控制腔B和第二控制腔A都有壓力時(shí)的工作情況(i)假設(shè)緊急預(yù)控制壓力值大于常用預(yù)控制壓力值(即Cj > Cv)，由于上下活塞的面積相等，所以Fcj > Fcv,因此下活塞對(duì)上活塞有作用力，其大小為(Fcj-FJ，則上活塞在受到作用Fcv時(shí)還受到下活塞對(duì)其作用力(Fw-FJ，要使得上活塞平衡，則上活塞上面受力 Fbc = Fcv+(Fcj-Fcv) = Fcj，由此可見輸出的壓力為Cj和Cv中較大的Cj。(ii)假設(shè)緊急預(yù)控制壓力值小于常用預(yù)控制壓力值(即Cj < Cv)，此時(shí)下活塞對(duì)上活塞并沒有作用力，則上活塞只受到Fcv的作用力，因此要使得活塞平衡其上面受力Fbc = Fcv，其輸出的壓力BC也為Cj和Cv中較大者，即Cv。本發(fā)明所提供的電空雙室中繼閥能夠根據(jù)空氣壓力指令放大輸入的預(yù)控制壓力流量，從而完成對(duì)制動(dòng)缸壓力空氣的充排靈敏度、速度等過程控制及穩(wěn)定值大小的控制，最終制動(dòng)缸將空氣壓力通過活塞變?yōu)橹苿?dòng)推力作用在車輪上實(shí)施制動(dòng)減速或停車，其不完全固定的膜板在空氣壓力作用下易于變形，使中繼閥獲得較高靈敏度，結(jié)合準(zhǔn)確的面積等關(guān)系配比使輸出壓力與控制壓力偏差在15kPa以內(nèi)。上述中繼閥所采用的膜板為平膜板，且一端固定另一端可自由移動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)也可以改為兩端都固定的形式，雖然結(jié)構(gòu)會(huì)復(fù)雜但也可是現(xiàn)實(shí)相同的功能。如圖10所示，膜板50'的兩端都固定，相較與本產(chǎn)品，膜板50'內(nèi)側(cè)通過螺母90將壓片100和活塞壓緊從而固定膜板；另外膜板的形狀也可以改為碗狀或其它形狀。 以上對(duì)本發(fā)明所提供的電空雙室中繼閥進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下， 還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電空雙室中繼閥，包括閥體、位于所述閥體中的活塞桿以及由所述活塞桿的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的提升閥，所述活塞桿上設(shè)有活塞，所述閥體的總風(fēng)入口和制動(dòng)缸出口分別與所述提升閥的總風(fēng)腔和制動(dòng)缸腔連通，其特征在于，所述活塞包括上活塞和下活塞，所述上活塞與閥體之間設(shè)有上膜板，所述下活塞與閥體之間設(shè)有下膜板，所述上膜板上方形成的壓力反饋腔通過節(jié)流孔與所述制動(dòng)缸腔連通，所述上膜板與下膜板之間形成的第一控制腔與所述閥體的常用預(yù)控制壓力進(jìn)氣口連通，所述下膜板下方的第二控制腔與所述閥體的緊急預(yù)控制壓力進(jìn)氣口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述上膜板和下膜板的外邊緣分別由所述閥體固定壓緊密封，而內(nèi)邊緣處于自由可移動(dòng)狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述上膜板和下膜板的內(nèi)邊緣分別嵌套于所述上活塞和下活塞的環(huán)形溝槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述膜板具體為平板膜，其外邊緣和內(nèi)邊緣在橫截面上呈圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述上活塞和下活塞為臺(tái)階式活塞，其上臺(tái)階直徑大于下臺(tái)階，所述上臺(tái)階與下臺(tái)階之間設(shè)有所述環(huán)形溝槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述上活塞和下活塞的大徑面積相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述閥體包括依次疊置并通過螺栓連接的上閥體、中閥體和下閥蓋，所述上膜板的外邊緣由所述上閥體和中閥體相配合的臺(tái)階面固定壓緊密封，所述下膜板的外邊緣由所述中閥體和下閥蓋相配合的臺(tái)階面固定壓緊密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述下活塞的上表面設(shè)有用于減輕活塞自重并利于壓力空氣充入的環(huán)形腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述常用預(yù)控制壓力進(jìn)氣口的氣路上設(shè)有第一電磁閥、第二電磁閥以及壓力傳感器，所述第一電磁閥的進(jìn)氣口與所述閥體的總風(fēng)入口相連通、出氣口與所述第一控制腔連通，所述第二電磁閥的進(jìn)氣口與所述第一控制腔連通、出氣口與外界連通，所述壓力傳感器的進(jìn)氣口與所述第一控制腔連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的電空雙室中繼閥，其特征在于，所述提升閥壓坐在固定于所述閥體中的閥座上，并與所述閥體中的閥蓋通過橡膠圈進(jìn)行配合密封，其與所述閥蓋、閥座構(gòu)成封閉的腔室為總風(fēng)腔，所述閥座下部與所述制動(dòng)缸出口連通的腔室為制動(dòng)缸腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電空雙室中繼閥，包括閥體、位于所述閥體中的活塞桿以及由所述活塞桿的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的提升閥，所述閥體的總風(fēng)入口和制動(dòng)缸出口分別與所述提升閥上部的總風(fēng)腔和制動(dòng)缸腔連通，所述活塞桿上的活塞包括上活塞和下活塞，所述上活塞與閥體之間設(shè)有上膜板，所述下活塞與閥體之間設(shè)有下膜板，所述上膜板上方形成的壓力反饋腔通過節(jié)流孔與所述制動(dòng)缸腔連通，所述上膜板與下膜板之間形成的第一控制腔與所述閥體的常用預(yù)控制壓力進(jìn)氣口連通，所述下膜板下方的第二控制腔與所述閥體的緊急預(yù)控制壓力進(jìn)氣口連通。該中繼閥性能安全可靠、靈敏度高，且制造工藝難度和制造成本相對(duì)較低。
文檔編號(hào)B60T15/18GK102167026SQ20111008660
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者張禮春, 潘興河, 童毅, 陳潔 申請(qǐng)人:北京南車時(shí)代機(jī)車車輛機(jī)械有限公司