本發(fā)明涉及軌道車制動(dòng)系統(tǒng)，并且更具體地說(shuō)，涉及用于提供準(zhǔn)確制動(dòng)缸參考?jí)毫εc改進(jìn)的壓力調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

美國(guó)鐵路協(xié)會(huì)(AAR)類型制動(dòng)系統(tǒng)的快速工作限制閥在快速工作操作過(guò)程中控制制動(dòng)管空氣到制動(dòng)缸的供給。在快速工作限制閥中的近期進(jìn)步包括對(duì)快速工作限制閥的修改，其有助于可能比如通過(guò)泄漏而損失的制動(dòng)缸壓力的補(bǔ)充。例如，一種方法是基于實(shí)際制動(dòng)缸壓力來(lái)使用制動(dòng)缸參考?jí)毫?，其中?shí)際制動(dòng)缸壓力對(duì)在快速工作限制閥中的隔膜的一側(cè)進(jìn)行加壓，以使得如果制動(dòng)缸壓力泄漏為低于由在隔膜的相對(duì)側(cè)上的壓力設(shè)定的閾值，則形成的力不平衡將致使打開(kāi)制動(dòng)管與制動(dòng)缸之間的聯(lián)通的移動(dòng)，由此補(bǔ)充任意損失的制動(dòng)缸壓力，直到力平衡再被建立。

然而，為使此布置有效地工作，制動(dòng)缸參考?jí)毫Ρ仨殰?zhǔn)確地表示在全部可能場(chǎng)景中的期望的目標(biāo)制動(dòng)缸壓力。當(dāng)前的方法在以下情形中起到非常良好的作用，即制動(dòng)缸被完全地加壓到期望等級(jí)之后制動(dòng)缸增進(jìn)了泄漏。當(dāng)制動(dòng)缸具有預(yù)先存在的泄漏時(shí)這些方法不那么有效，因此制動(dòng)缸泄漏同時(shí)制動(dòng)缸壓力被填充。在此情形中，實(shí)際制動(dòng)缸壓力不太可能獲得期望的壓力值。因此，制動(dòng)缸保持參考?jí)毫⒉粫?huì)獲得期望的目標(biāo)值并且跨越打開(kāi)制動(dòng)管與制動(dòng)缸之間的聯(lián)通以補(bǔ)充損失的制動(dòng)缸壓力的快速工作限制閥隔膜將不存在期望的力不平衡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明包括用于保持制動(dòng)缸中的壓力的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括閥，其響應(yīng)于制動(dòng)管壓力源與輔助儲(chǔ)存器壓力源以根據(jù)制動(dòng)管壓力和輔助儲(chǔ)存器壓力之間的差值來(lái)提供制動(dòng)缸參考?jí)毫?。閥可以是獨(dú)立的提升式閥，其可以通過(guò)主工作活塞驅(qū)動(dòng)，或者其可以作為定位在滑動(dòng)閥式控制閥中的端口并入。在任意情形中，制動(dòng)缸參考?jí)毫Ρ还┙o到具有用于限制制動(dòng)缸參考?jí)毫Φ牧鲃?dòng)的參考面積的節(jié)流器并且然后供給到與節(jié)流器聯(lián)通以存儲(chǔ)限制的制動(dòng)缸參考?jí)毫Φ娜莘e。節(jié)流器的參考面積與存儲(chǔ)的制動(dòng)缸參考?jí)毫Φ娜莘e的比值基本上等于制動(dòng)缸充氣閥面積與制動(dòng)缸容積的比值。

參考?jí)毫梢酝ㄟ^(guò)將其提供到制動(dòng)缸保持充氣止回閥來(lái)被納入在制動(dòng)系統(tǒng)中，該制動(dòng)缸保持充氣止回閥選擇性地允許制動(dòng)缸參考?jí)毫εc快速工作限制閥聯(lián)通，使得快速工作限制閥響應(yīng)于制動(dòng)缸參考?jí)毫εc制動(dòng)缸中的壓力之間的差值進(jìn)行操作。另選地，參考?jí)毫梢栽O(shè)置到繼電器的控制端口，使得繼電器能夠在第一位置與第二位置之間移動(dòng)，其中在第一位置制動(dòng)管壓力源連接到制動(dòng)缸壓力源，在第二位置制動(dòng)缸壓力源連接到排放口。如果制動(dòng)缸參考?jí)毫Τ^(guò)制動(dòng)缸壓力則繼電器將移動(dòng)到第一位置并且如果制動(dòng)缸壓力超過(guò)制動(dòng)缸參考?jí)毫t繼電器將移動(dòng)到第二位置。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述將會(huì)更加充分地理解與領(lǐng)會(huì)本發(fā)明，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)缸保持參考系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖，其中該制動(dòng)缸保持參考系統(tǒng)包括用于集成至制動(dòng)系統(tǒng)中的獨(dú)立的制動(dòng)缸參考?jí)毫﹂y以及聯(lián)接到制動(dòng)系統(tǒng)的快速工作限制閥的參考容積；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)缸保持參考系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式的示意圖，其中該制動(dòng)缸保持參考系統(tǒng)包括獨(dú)立的制動(dòng)缸參考?jí)毫﹂y以及與用于集成至制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)缸保持繼電器關(guān)聯(lián)的參考容積；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于提供制動(dòng)缸參考?jí)毫Φ?、根?jù)本發(fā)明修改的滑動(dòng)閥的立體圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于提供制動(dòng)缸參考?jí)毫Φ?、根?jù)本發(fā)明修改的滑動(dòng)閥套管的立體圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于提供制動(dòng)缸參考?jí)毫Φ摹⒏鶕?jù)本發(fā)明修改的滑動(dòng)閥套管的橫截面視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的集成到滑動(dòng)閥式控制閥中的、根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)缸保持參考系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方式的示意圖；以及

圖7是根據(jù)本發(fā)明的與制動(dòng)缸保持參考系統(tǒng)一起使用的排放截止閥的示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照附圖，其中相同的附圖標(biāo)記貫穿全文表示相同的部件，在圖1中看到根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)缸保持系統(tǒng)10的示意圖。系統(tǒng)10以獨(dú)立且冗余方式提供用于制動(dòng)缸保持的參考?jí)毫?，使得制?dòng)缸保持參考值不受制動(dòng)系統(tǒng)中的任何預(yù)先存在的泄漏的影響，由此在導(dǎo)致制動(dòng)缸BC壓力損失的多種不同情形中提供了的較高壓力調(diào)節(jié)精度。

系統(tǒng)10包括制動(dòng)缸參考?jí)毫﹂y12，其響應(yīng)于如軌道車制動(dòng)系統(tǒng)的工作部分16的主工作活塞14一樣的作用進(jìn)行操作，圖1中示出從紐約沃特敦的紐約氣閘有限公司可購(gòu)買的DB-10工作部分的詳細(xì)示意圖。更具體地說(shuō)，制動(dòng)缸參考?jí)毫﹂y12具有響應(yīng)于隔膜20的移動(dòng)的致動(dòng)器18，此隔膜20將與制動(dòng)管BP壓力源聯(lián)通的第一室22以及與輔助儲(chǔ)存器AUX壓力源聯(lián)通的第二室24分隔開(kāi)。當(dāng)作用在室20中的輔助儲(chǔ)存器壓力大于作用在室22中的制動(dòng)管壓力時(shí)，致動(dòng)器18打開(kāi)輔助儲(chǔ)存器AUX壓力與制動(dòng)缸參考BC Ref容積28之間的聯(lián)通。當(dāng)室20和22中的輔助儲(chǔ)存器壓力與制動(dòng)管壓力基本上相等時(shí)，致動(dòng)器18移動(dòng)到搭接位置，在此處輔助儲(chǔ)存器與制動(dòng)缸參考BC Ref容積28之間的聯(lián)通被切斷。通過(guò)類似的方式，當(dāng)BP壓力超過(guò)作用在隔膜20對(duì)面的輔助儲(chǔ)存器壓力時(shí)，致動(dòng)器18向下移動(dòng)以排放制動(dòng)缸參考BC Ref容積28。由此，當(dāng)致動(dòng)器18響應(yīng)于與輔助儲(chǔ)存器AR壓力相關(guān)的制動(dòng)管BP壓力中的減小移動(dòng)時(shí)，閥12提供制動(dòng)缸參考BC Ref壓力，或者當(dāng)制動(dòng)管BP壓力大于輔助儲(chǔ)存器AUX壓力時(shí)，閥12將制動(dòng)缸參考BC Ref壓力排放到排放口EX。當(dāng)制動(dòng)管BP與輔助儲(chǔ)存器AUX處于平衡時(shí)，閥處于搭接中，在此處，制動(dòng)缸參考BC Ref容積不與輔助儲(chǔ)存器AUX或排放口聯(lián)通。由此，閥12模擬主工作活塞的操作。盡管圖1示出了用于閥12的獨(dú)立的致動(dòng)隔膜，當(dāng)其以平行方式進(jìn)行操作時(shí)，它可以被主工作活塞14直接致動(dòng)。

制動(dòng)缸體參考BC Ref壓力通過(guò)適當(dāng)尺寸的節(jié)流器26進(jìn)入到制動(dòng)缸參考容積28中。節(jié)流器26的參考面積(A_{參考節(jié)流器})與制動(dòng)缸參考容積28(V_參考容積)的比值基本上等于工作活塞14的制動(dòng)缸充氣閥30的面積(A_BC充氣Vlv)與制動(dòng)缸32的容積(V_BC容積)的比值，從而制動(dòng)缸參考容積28與制動(dòng)缸BC以相同速率加壓并且加壓到相同的值，如下面公式闡述的：

A_{參考節(jié)流器}/V_參考容積＝A_BC充氣Vlv/V_BC容積

因此，當(dāng)容積28將根據(jù)在不存在任何泄漏的情況下將在制動(dòng)缸中所發(fā)生的進(jìn)行操作時(shí)，空間28提供了制動(dòng)缸BC壓力應(yīng)該是多少的精確測(cè)量。

在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，通過(guò)將制動(dòng)缸參考?jí)毫θ莘e28放置成與快速工作限制閥38的制動(dòng)缸BC參考室34聯(lián)通可以將閥12集成到傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中。例如，容積38可以布置成與制動(dòng)缸保持充氣止回閥42聯(lián)通。替代如在通過(guò)整體引用包含于此的美國(guó)公開(kāi)No.2014/0102558中描述的抑制用在保持制動(dòng)缸BC壓力的參考?jí)毫Γ苿?dòng)缸保持充氣止回閥42將抑制在快速工作限制閥38的參考室34中的制動(dòng)缸參考BC Ref壓力。由于快速工作限制閥38的隔膜40的另一側(cè)具有與制動(dòng)缸BC壓力聯(lián)通的室44，因此快速工作限制閥38將根據(jù)實(shí)際制動(dòng)缸BC壓力與制動(dòng)缸參考BC Ref壓力之間的差值進(jìn)行操作。當(dāng)實(shí)際制動(dòng)缸BC壓力低于制動(dòng)缸參考BC Ref壓力(這是假設(shè)發(fā)生的制動(dòng)缸BC壓力)時(shí)，快速工作限制閥38將使制動(dòng)管BP壓力釋放到快速工作室46中，由此在實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上解決了制動(dòng)缸BC壓力的低壓?jiǎn)栴}。

由于響應(yīng)于制動(dòng)管BP壓力相對(duì)輔助儲(chǔ)存器AUX壓力的變化來(lái)確定制動(dòng)缸參考BC Ref壓力，因此從閥12釋放的參考?jí)毫?zhǔn)確地表示經(jīng)由制動(dòng)管BP壓力減小要求的期望的制動(dòng)缸BC壓力，而不考慮制動(dòng)缸BC是否實(shí)際上獲得了期望的壓力。閥12由此確定了期望的制動(dòng)缸壓力，而不是依賴于在初始制動(dòng)缸充氣過(guò)程中獲得的實(shí)際制動(dòng)缸BC壓力的反饋來(lái)確定是否必要通過(guò)制動(dòng)缸BC的額外充氣來(lái)補(bǔ)償泄漏。由于制動(dòng)缸參考BC Ref壓力隨后提供到快速工作限制閥38，因此將通過(guò)快速工作限制閥38的操作來(lái)補(bǔ)償與期望的制動(dòng)缸BC Ref壓力相關(guān)的制動(dòng)缸BC的任意低壓，這將僅響應(yīng)于制動(dòng)缸BC使制動(dòng)管BP壓力與快速工作室另外地?cái)嚅_(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定為指示完全充氣制動(dòng)缸BC的閾值壓力。

在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，如圖2中所見(jiàn)，可以通過(guò)將容積28放置為與制動(dòng)缸保持繼電器50聯(lián)通而將閥12集成在傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中。繼電器50包括控制端口52，該控制端口用于接收制動(dòng)缸參考BC Ref壓力并且允許參考?jí)毫εc定位在隔膜56的一側(cè)上的制動(dòng)缸參考BC Ref壓力室54聯(lián)通。隔膜56的另一側(cè)包括與制動(dòng)缸BC壓力源聯(lián)通的室58。響應(yīng)于與制動(dòng)缸BC壓力室58中相比在制動(dòng)缸參考BC Ref壓力室54中的更高壓力的隔膜56的移動(dòng)打開(kāi)制動(dòng)管BP壓力連接件60與制動(dòng)缸BC壓力連接件62之間的聯(lián)通。響應(yīng)于與制動(dòng)缸BC壓力室58中相比在制動(dòng)缸參考BC Ref壓力室54中的較低壓力的隔膜56的移動(dòng)打開(kāi)制動(dòng)缸BC壓力連接件62與排放口EX之間的聯(lián)通。由此，繼電器50可以解決低壓與過(guò)壓。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以使用比如3通閥的多種傳統(tǒng)閥結(jié)構(gòu)來(lái)代替圖2中看到的繼電器結(jié)構(gòu)，以提供制動(dòng)缸保持來(lái)抵抗響應(yīng)于制動(dòng)缸參考BC Ref壓力的制動(dòng)缸泄漏及制動(dòng)缸過(guò)度充氣。

當(dāng)進(jìn)行制動(dòng)應(yīng)用時(shí)，制動(dòng)管BP壓力減小并且輔助儲(chǔ)存器壓力使制動(dòng)缸參考BC Ref壓力閥12移動(dòng)以通過(guò)制動(dòng)缸參考節(jié)流器26打開(kāi)輔助儲(chǔ)存器AUX壓力與制動(dòng)缸參考容積28之間的連接。由于制動(dòng)缸參考容積28同時(shí)并且與制動(dòng)缸BC相同速率充氣，因此即使存在制動(dòng)缸泄漏，在制動(dòng)缸參考容積28中形成的壓力也將準(zhǔn)確地反應(yīng)制動(dòng)缸BC中的壓力。制動(dòng)缸參考BC Ref壓力被引導(dǎo)到制動(dòng)缸保持繼電器50的控制端口52。實(shí)際制動(dòng)缸BC壓力反饋到控制隔膜56的下側(cè)。如果制動(dòng)缸BC壓力泄漏，那么在隔膜56下側(cè)上的反饋壓力被減小，并且保持繼電器活塞64向下移動(dòng)以打開(kāi)制動(dòng)管BP壓力源60與制動(dòng)缸BC源62之間的閥連接，由此允許制動(dòng)管BP壓力補(bǔ)充泄漏制動(dòng)缸BC。當(dāng)制動(dòng)缸BC壓力恢復(fù)到與制動(dòng)缸參考BC Ref壓力標(biāo)定地相同值時(shí)閥12閉合。通過(guò)類似方式，如果制動(dòng)缸BC壓力由于高壓泄漏到制動(dòng)缸BC中而增加，那么制動(dòng)缸繼電器閥50將向上移動(dòng)并且將制動(dòng)缸BC連接到排放口EX直到制動(dòng)缸BC壓力標(biāo)定地等于在控制端口52處的制動(dòng)缸參考BC Ref壓力。

盡管在附圖中未明確地示出，顯而易見(jiàn)的是制動(dòng)缸參考BC Ref壓力具有比實(shí)際制動(dòng)缸BC壓力(當(dāng)不存在泄漏時(shí))小且有意的補(bǔ)償(較低)。此小的壓力補(bǔ)償提供了操作滯后以及閥穩(wěn)定性。可以通過(guò)使在制動(dòng)缸參考閥12中和/或制動(dòng)缸保持繼電器50中的彈簧偏置，通過(guò)具有等于期望的壓力補(bǔ)償?shù)钠屏褖毫Φ闹苿?dòng)缸參考閥12的輸出中的止回閥，或者通過(guò)為本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的其它方式來(lái)創(chuàng)建壓力補(bǔ)償。

在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中，可以通過(guò)利用滑動(dòng)閥式控制閥70，比如從賓夕法尼亞的威爾默丁西屋公司可購(gòu)買的西屋控制閥，來(lái)增進(jìn)制動(dòng)缸參考BC Ref壓力。如圖3至圖6中看到的，此類型控制閥70使用連接到工作活塞76的滑動(dòng)閥72、而不是上述典型的的提升閥來(lái)執(zhí)行閥功能。當(dāng)工作活塞76在制動(dòng)管BP壓力以及輔助儲(chǔ)存器AUX壓力的影響下移動(dòng)時(shí)，基本工作部分74以類似方式進(jìn)行操作。如圖3中所見(jiàn)，滑動(dòng)閥72連接到工作活塞76并且提供有與在固定配對(duì)閥本體套管82中的相應(yīng)端口80對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)端口78。當(dāng)工作活塞76在制動(dòng)管BP壓力與輔助儲(chǔ)存器AUX壓力之間的壓差的影響下平移通過(guò)其操作范圍時(shí)，端口78和80被連接以及被斷開(kāi)。例如，當(dāng)工作活塞76位于制動(dòng)施加位置中時(shí)，滑動(dòng)閥72中的一個(gè)現(xiàn)有端口將制動(dòng)缸BC連接到輔助儲(chǔ)存器AUX壓力，并且當(dāng)工作活塞76位于制動(dòng)釋放位置中時(shí)將制動(dòng)缸BC連接到排放口EX。對(duì)此實(shí)施方式來(lái)說(shuō)，如圖4和圖5中看到的，額外端口84增加到工作滑動(dòng)閥72并且相應(yīng)的端口86增加到相應(yīng)的主本體套管82。參照?qǐng)D6，壓力參考端口84的輸出通過(guò)制動(dòng)缸參考節(jié)流器90連接到制動(dòng)缸參考容積88。形成的制動(dòng)缸參考BC Ref壓力然后可以被引導(dǎo)到上述的制動(dòng)缸保持繼電器50的控制端口52。當(dāng)工作活塞76位于制動(dòng)施加位置中時(shí)，工作滑動(dòng)閥72的額外端口84將制動(dòng)缸參考容積88連接到輔助儲(chǔ)存器壓力，并且當(dāng)工作活塞76處于制動(dòng)釋放位置中時(shí)將制動(dòng)缸參考容積88連接到排放口。

在本發(fā)明的第四實(shí)施方式中，可以如上討論地修改滑動(dòng)閥72。然而，在此實(shí)施方式中，制動(dòng)缸參考BC Ref壓力可以連接到并且用于以關(guān)于第一實(shí)施方式的上述方式來(lái)導(dǎo)向快速工作限制閥38。

系統(tǒng)10可以包括標(biāo)定20psi排放截止閥92以當(dāng)利用繼電器50實(shí)施本發(fā)明時(shí)允許AAR順應(yīng)式保持器閥如所期望地起作用。例如，如圖7中所見(jiàn)，排放截止閥92的入口94可以聯(lián)接到繼電器50的排放端口EX。閥92包括與制動(dòng)缸BC壓力聯(lián)通的導(dǎo)向件96，其抵抗閥彈簧98以將繼電器50選擇性地連接到排放口EX。閥彈簧98構(gòu)造為提供大約等于20psi的偏置力并且由此如果制動(dòng)缸壓力BC下降到大約20psi以下時(shí)將閉合排放截止閥92。由于傳統(tǒng)AAR制動(dòng)系統(tǒng)包括保持器閥，當(dāng)被當(dāng)手動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，其將通過(guò)密封制動(dòng)缸排放口來(lái)抑制制動(dòng)缸壓力。這允許火車駕駛員抑制車上的制動(dòng)，隨后進(jìn)行釋放并且當(dāng)保持器抑制制動(dòng)缸BC壓力時(shí)對(duì)火車上的制動(dòng)管以及全部控制閥進(jìn)行再充氣。典型地，當(dāng)降低長(zhǎng)的等級(jí)時(shí)，保持器被使用。通過(guò)AAR標(biāo)準(zhǔn)，保持器在高壓設(shè)置中將抑制20psi。排放截止閥92由此在保持器操作過(guò)程中經(jīng)由本發(fā)明來(lái)禁用制動(dòng)缸BC壓力的排放以符合AAR標(biāo)準(zhǔn)。