氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置及懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置及懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)包括氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置，供風(fēng)模塊與兩個(gè)電空制動(dòng)控制模塊連接；每個(gè)電空制動(dòng)控制模塊的兩個(gè)輸出端各與一個(gè)所述氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第一缸體連通；所述電液緊急緩解模塊輸出端與四個(gè)所述復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第二缸體連通。本發(fā)明利用了空氣制動(dòng)系統(tǒng)控制精度高、清潔無(wú)污染，液壓制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間快、制動(dòng)力大、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，較現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊、控制方法簡(jiǎn)單、具有靈活的制動(dòng)缸壓力調(diào)節(jié)能力和更好的控制精度和功能擴(kuò)展性。
【專利說(shuō)明】
氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置及懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及懸掛式單軌車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是一種氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置及懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)懸掛式單軌車(chē)輛處于概念設(shè)計(jì)階段，現(xiàn)有的懸掛式單軌車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)采用液壓或氣動(dòng)制動(dòng)控制。液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，全壽命成本高，氣動(dòng)控制系統(tǒng)制動(dòng)能力有限，無(wú)法滿足高制動(dòng)減速度，大的制動(dòng)能力要求。純氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)安裝空間大、制動(dòng)力一般只能滿足I.3m/s2制動(dòng)減速度，難以滿足更高的制動(dòng)減速度需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置及懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置，包括第一缸體和第二缸體;所述第一缸體和第二缸體固定連接，且所述第二缸體的活塞桿在制動(dòng)施加時(shí)可伸入所述第一缸體內(nèi)，并推動(dòng)所述第一缸體的活塞輸出制動(dòng)力;所述第一缸體的活塞桿一端伸出所述第一缸體后與閘瓦托連接;所述第一缸體的活塞桿另一端上設(shè)有第一復(fù)位裝置;所述第二缸體的活塞通過(guò)第二復(fù)位裝置與第二缸體內(nèi)壁連接。
[0005]所述第一復(fù)位裝置、第二復(fù)位裝置均為彈簧。
[0006]本發(fā)明提供了一種懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，包括供風(fēng)模塊、電空制動(dòng)控制模塊、電液緊急緩解模塊和四個(gè)上述氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置。所述供風(fēng)模塊與兩個(gè)電空制動(dòng)控制模塊連接;每個(gè)電空制動(dòng)控制模塊的兩個(gè)輸出端各與一個(gè)所述氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第一缸體連通;所述電液緊急緩解模塊輸出端與四個(gè)所述復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第二缸體連通。
[0007]所述供風(fēng)模塊包括用于驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置;所述空壓機(jī)通過(guò)供風(fēng)管路依次與干燥器、空濾器、供風(fēng)截?cái)嗳T(mén)連通。該供風(fēng)模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。
[0008]所述空壓機(jī)和所述干燥器支架的供風(fēng)管路上安裝有第一安全閥;所述供風(fēng)截?cái)嗳T(mén)的輸出管路上安裝有壓力開(kāi)關(guān)和第二安全閥。保證供風(fēng)模塊的使用安全性，提高其可靠性。
[0009]所述電空制動(dòng)控制模塊包括安裝在總管路上的單向閥，所述單向閥與所述供風(fēng)模塊的供風(fēng)截?cái)嗳T(mén)的輸出管路連通;所述總管路與兩個(gè)支路連通，第一支路與制動(dòng)風(fēng)缸連通;第二支路與第一管路、第二管路連通;第一管路、第二管路各與一個(gè)快排閥連通;第一管路與制動(dòng)充風(fēng)閥連通;所述制動(dòng)充風(fēng)閥與制動(dòng)排風(fēng)閥連通;所述制動(dòng)充風(fēng)閥與減壓閥連通；所述減壓閥與所述第二管路連通；中繼閥的一個(gè)輸入口與減壓閥、第二管路之間的管路連通;所述中繼閥另一個(gè)輸入口與制動(dòng)充風(fēng)閥、制動(dòng)排風(fēng)閥之間的管路、預(yù)控風(fēng)缸連通;所述預(yù)控風(fēng)缸輸入管路上安裝有壓力傳感器;所述中繼閥的輸出口與所述兩個(gè)快排閥連通;兩個(gè)快排閥的輸出口分別通過(guò)管路與一個(gè)氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第一缸體連通;所述制動(dòng)充風(fēng)閥、制動(dòng)排風(fēng)閥、壓力傳感器均與微機(jī)控制單元電連接。通過(guò)微機(jī)控制單元控制電空制動(dòng)控制模塊，實(shí)現(xiàn)常用制動(dòng)施加與緩解控制。
[0010]所述減壓閥與第二管路之間接有管道過(guò)濾器，用來(lái)進(jìn)一步清潔壓力空氣。
[0011 ]所述壓力傳感器與所述預(yù)控風(fēng)缸之間的管路上安裝有測(cè)試接頭；以校準(zhǔn)壓力傳感器或測(cè)試管路風(fēng)壓。
[0012]兩個(gè)快排閥的輸出管路上均安裝有壓力傳感裝置;所述壓力傳感裝置與所述微機(jī)控制單元電連接。便于監(jiān)測(cè)快排閥輸出管路的壓力。
[0013]所述電液緊急緩解模塊包括油缸;所述油缸與三個(gè)油路連通;第一油路與油栗連通;第二油路上安裝有限壓閥；第三油路上安裝有二位二通電磁閥；所述油栗通過(guò)油路過(guò)濾器接入緩解油路;所述第二油路、第三油路均與所述緩解油路連通;所述緩解油路與兩個(gè)所述氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第二缸體連通。二位二通電磁閥通過(guò)所述電液緊急緩解模塊上的連接器與微機(jī)控制單元電氣連接，實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)施加與緩解控制。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明將空氣制動(dòng)和液壓制動(dòng)結(jié)合使用，采用電空制動(dòng)系統(tǒng)控制常用制動(dòng)的施加和緩解，電液控制系統(tǒng)控制控制緊急制動(dòng)的施加和緩解，解決了現(xiàn)有純電空制動(dòng)系統(tǒng)難以滿足較高制動(dòng)減速度，現(xiàn)有電液制動(dòng)系統(tǒng)可靠性不高，停車(chē)精度低的問(wèn)題;本發(fā)明結(jié)合了電空制動(dòng)系統(tǒng)控制精度高、清潔無(wú)污染，電液制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間快、制動(dòng)力大、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，較原有技術(shù)具有靈活的制動(dòng)缸壓力調(diào)節(jié)能力和更好的控制精度和功能擴(kuò)展性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的系統(tǒng)原理圖；
圖2為本發(fā)明所述供風(fēng)模塊的原理圖；
圖3為本發(fā)明所述電空制動(dòng)控制模塊原理圖；
圖4為本發(fā)明所述氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置氣路原理圖；
圖5為本發(fā)明所述電液緊急緩解模塊原理圖；
圖6為氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
在圖中:
1-電機(jī)；2-空壓機(jī)；3-安全閥； 4-干燥器；
5-空濾器；6-供風(fēng)截?cái)嗳T(mén)；7-壓力開(kāi)關(guān)； 8-安全閥；
9-單向閥；10-制動(dòng)風(fēng)缸； 11-壓力開(kāi)關(guān)；12-快排閥；
13-壓力傳感裝置；14-壓力開(kāi)關(guān)； 15-中繼閥； 16-預(yù)控風(fēng)缸；
17-壓力傳感器； 18-制動(dòng)排風(fēng)閥；19-制動(dòng)充風(fēng)閥；
20-減壓閥；21-管道過(guò)濾器；22-測(cè)試接頭；23-氣液復(fù)合作用制動(dòng)器；
24-油缸；25-油缸呼吸閥；26-油栗；27-油路過(guò)濾器；
28-單向閥；29-壓力檢測(cè)裝置；30-測(cè)試接頭；
31-限壓閥；32-二位二通電磁閥。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。
[0017]供風(fēng)模塊集成于一個(gè)框架內(nèi)，彈性安裝在車(chē)體頂蓋上。供風(fēng)模塊能為電空制動(dòng)控制系統(tǒng)及車(chē)輛其它用風(fēng)部件提供潔凈干燥的壓縮空氣。其原理圖如圖2所示，一臺(tái)AC380V三相交流電機(jī)(即驅(qū)動(dòng)裝置I)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)額定排量為400L/min的空壓機(jī)2，通過(guò)雙塔式干燥器4和空濾器5后形成干燥潔凈的壓縮空氣。第一安全閥3用于防止輸出壓縮空氣壓力過(guò)高，壓力開(kāi)關(guān)7用于監(jiān)測(cè)供風(fēng)模塊輸出壓力并通過(guò)控制繼電器的得失電來(lái)控制空壓機(jī)2的啟停以保證主風(fēng)壓力不低于750Kpa不高于900Kpa。
[0018]電空制動(dòng)控制模塊安裝在車(chē)體頂蓋上，位于轉(zhuǎn)向架附近，用于控制各轉(zhuǎn)向架常用制動(dòng)的施加與緩解，其原理見(jiàn)圖3所示。制動(dòng)風(fēng)缸10為各種制動(dòng)行為提供壓縮空氣，容積取為30L，能滿足無(wú)外部風(fēng)源的情況下，在AW3載荷下施加最大制動(dòng)壓力時(shí)，連續(xù)緩解5次制動(dòng)動(dòng)作的要求。制動(dòng)充風(fēng)閥19和制動(dòng)排風(fēng)閥18根據(jù)制動(dòng)微機(jī)控制單元發(fā)出的指令進(jìn)行開(kāi)閉，制動(dòng)微機(jī)控制單元根據(jù)壓力傳感器17反饋的壓力信號(hào)實(shí)時(shí)控制制動(dòng)充風(fēng)閥19或制動(dòng)排風(fēng)閥18充風(fēng)或排風(fēng)，從而對(duì)制動(dòng)壓力形成閉環(huán)控制。中繼閥15根據(jù)從制動(dòng)充風(fēng)閥19或制動(dòng)排風(fēng)閥18傳來(lái)的控制壓力大小打開(kāi)或關(guān)閉閥口，，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置空氣作用缸(即第一缸體231)的充風(fēng)、排風(fēng)、或保壓控制。1.5L的預(yù)控風(fēng)缸16用于增大中繼閥15控制腔的容積，以減小充排氣時(shí)的壓力波動(dòng)，從而穩(wěn)定控制壓力，防止輸出壓力的波動(dòng)。常用制動(dòng)施加時(shí)，制動(dòng)微機(jī)控制單元控制制動(dòng)充風(fēng)閥19得電，制動(dòng)排風(fēng)閥18失電，中繼閥15閥口處的控制壓力增加，從而連通制動(dòng)風(fēng)缸10與氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置空氣主動(dòng)作用缸(即第一缸體231)間的通路，，風(fēng)壓流向空氣主動(dòng)作用缸(即第一缸體231)，推動(dòng)活塞桿234向前運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)常用制動(dòng)的施加。需要緩解常用制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)微機(jī)控制單元控制快排閥12失電，氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置空氣主動(dòng)作用缸(即第一缸體231)內(nèi)氣壓通過(guò)快排閥12快速排出，從而實(shí)現(xiàn)常用制動(dòng)緩解。測(cè)試接頭22主要用于校準(zhǔn)壓力傳感器或測(cè)試管路風(fēng)壓。
[0019]電液緊急緩解模塊主要包括油缸、油栗和控制用的壓力開(kāi)關(guān)、二位二通電磁閥和限壓閥等，其原理如圖5所示。電液緊急緩解模塊內(nèi)二位二通電磁閥32得電，切斷液壓油返回油缸24的通路。壓力檢測(cè)裝置29(可以采用壓力開(kāi)關(guān))的下壓力點(diǎn)閉合，啟動(dòng)液壓栗開(kāi)始工作。液壓油沖入所述氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置的被動(dòng)作用缸，抵消彈簧力，緩解列車(chē)的緊急制動(dòng)。需要施加緊急制動(dòng)時(shí)，二位二通電磁閥32失電，液壓油通過(guò)二位二通電磁閥32返回油缸24，復(fù)合制動(dòng)作用裝置的被動(dòng)作用缸(即第二缸體232)彈簧力使制動(dòng)施加。單向閥28用來(lái)防止油栗停止工作時(shí)液壓油的回流，并將緩解油路的壓力維持在一定水平上。限壓閥31可以防止油栗控制器故障時(shí)油路壓力過(guò)高。
[0020]氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置23為所述控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，每個(gè)轉(zhuǎn)向架上安裝一套，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。其帶有氣、液兩個(gè)制動(dòng)缸體，一個(gè)空氣主動(dòng)作用缸(即第一缸體231)用于常用制動(dòng)施加緩解、一個(gè)被動(dòng)作用缸(即第二缸體232)用于緊急制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力的施加與緩解?？諝庵鲃?dòng)作用缸(即第一缸體231)與電空制動(dòng)控制模塊的輸出口連通，彈簧作用液壓緩解的被動(dòng)作用缸(即第一缸體231)與電液緊急緩解模塊的輸出口連通。
[0021 ]如圖6，第一缸體231和第二缸體232固定連接，且所述第二缸體232的活塞桿233在緊急制動(dòng)施加時(shí)可伸入所述第一缸體231內(nèi)，并可推動(dòng)所述第一缸體231的活塞234輸出制動(dòng)力；所述第一缸體231的活塞桿235—端伸出所述第一缸體231后與閘瓦托236連接;所述第一缸體231的活塞桿235另一端上設(shè)有第一復(fù)位裝置237;所述第二缸體232的活塞238通過(guò)第二復(fù)位裝置239與第二缸體232內(nèi)壁連接。
[0022]常用制動(dòng)施加時(shí)，第一缸體231內(nèi)的氣壓增大，抵消掉第一復(fù)位裝置237的回復(fù)力，并推動(dòng)活塞桿234將閘瓦托236推出，施加制動(dòng)；常用制動(dòng)緩解時(shí)，第一缸體231內(nèi)的空氣排除，氣壓降低，活塞桿234和閘瓦托236隨著第一復(fù)位裝置237的回復(fù)而退回，制動(dòng)緩解。
[0023]常用制動(dòng)作用時(shí)，緊急制動(dòng)處于緩解狀態(tài)。第二缸體232內(nèi)充滿液壓油，抵消第二復(fù)位裝置239的回復(fù)力。緊急制動(dòng)施加時(shí)，第二缸體232內(nèi)的液壓油排出，第二復(fù)位裝置239的回復(fù)力推動(dòng)活塞238和活塞桿233向前運(yùn)動(dòng)，并推動(dòng)活塞234、活塞桿235及閘瓦托236向前運(yùn)動(dòng)，緊急制動(dòng)施加。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置，其特征在于，包括第一缸體(231)和第二缸體(232);所述第一缸體(231)和第二缸體(232)固定連接，且所述第二缸體(232)的活塞桿(238)在緊急制動(dòng)施加時(shí)伸入所述第一缸體(231)內(nèi)，并推動(dòng)所述第一缸體(231)的活塞(235)輸出制動(dòng)力；所述第一缸體(231)的活塞桿(235)—端伸出所述第一缸體(231)后與閘瓦托(236)連接;所述第一缸體(231)的活塞桿(235)另一端上設(shè)有第一復(fù)位裝置(237);所述第二缸體(232)的活塞(238)通過(guò)第二復(fù)位裝置(239)與第二缸體(232)內(nèi)壁連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置，其特征在于，所述第一復(fù)位裝置(237)、第二復(fù)位裝置(239)均為彈簧，且所述第二復(fù)位裝置(239)的彈簧力大于第一復(fù)位裝置(237)的彈簧力。3.—種懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括微機(jī)控制單元、供風(fēng)模塊、電空制動(dòng)控制模塊、電液緊急緩解模塊和四個(gè)權(quán)利要求1或2所述的氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置;所述供風(fēng)模塊與兩個(gè)電空制動(dòng)控制模塊連接;每個(gè)電空制動(dòng)控制模塊的兩個(gè)輸出端各與一個(gè)所述氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第一缸體(231)連通;所述電液緊急緩解模塊輸出端與四個(gè)所述復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第二缸體(232)連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述供風(fēng)模塊包括用于驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)(2)的驅(qū)動(dòng)裝置(I);所述空壓機(jī)(2)通過(guò)供風(fēng)管路依次與干燥器(4)、空濾器(5)、供風(fēng)截?cái)嗳T(mén)(6)連通。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述空壓機(jī)(2)和所述干燥器(4)支架的供風(fēng)管路上安裝有第一安全閥(3);所述供風(fēng)截?cái)嗳T(mén)(6)的輸出管路上安裝有壓力開(kāi)關(guān)(7)和第二安全閥(8)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電空制動(dòng)控制模塊包括安裝在總管路上的單向閥(9)，所述單向閥(9)與所述供風(fēng)截?cái)嗳T(mén)(6)的輸出管路連通;所述總管路與兩個(gè)支路連通，第一支路與制動(dòng)風(fēng)缸(10)連通;第二支路與第一管路、第二管路連通;第一管路、第二管路各與一個(gè)快排閥(12)連通;第一管路與制動(dòng)充風(fēng)閥(19)連通;所述制動(dòng)充風(fēng)閥(19)與制動(dòng)排風(fēng)閥(18)連通;所述制動(dòng)充風(fēng)閥(19)與減壓閥(20)連通;所述減壓閥(20)與所述第二管路連通；中繼閥(15)的一個(gè)輸入口與減壓閥(20)、第二管路之間的管路連通;所述中繼閥(15)另一個(gè)輸入口與制動(dòng)充風(fēng)閥(19)、制動(dòng)排風(fēng)閥(18)之間的管路、預(yù)控風(fēng)缸(16)連通；所述預(yù)控風(fēng)缸(16)輸入管路上安裝有壓力傳感器(17);所述中繼閥(15)的輸出口與所述兩個(gè)快排閥(12)連通;兩個(gè)快排閥(12)的輸出口分別通過(guò)管路與一個(gè)氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第一缸體(231)連通;所述中繼閥(15)、制動(dòng)充風(fēng)閥(19)、制動(dòng)排風(fēng)閥(18)、壓力傳感器(17)均通過(guò)電空制動(dòng)控制模塊上的連接器與微機(jī)控制單元電氣連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述減壓閥(20)與第二管路之間接有管道過(guò)濾器(21)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器(17)與所述預(yù)控風(fēng)缸(16)之間的管路上安裝有測(cè)試接頭(22)。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，兩個(gè)快排閥(12)的輸出管路上均安裝有壓力傳感裝置(13);所述壓力傳感裝置(13)與所述微機(jī)控制單元電連接。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸掛式單軌車(chē)輛用復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電液緊急緩解模塊包括油缸(24);所述油缸(24)與三個(gè)油路連通;第一油路與油栗(26)連通;第二油路上安裝有限壓閥(31);第三油路上安裝有二位二通電磁閥(32);所述油栗(26)通過(guò)油路過(guò)濾器(27)接入緩解油路;所述第二油路、第三油路均與所述緩解油路連通;所述緩解油路與兩個(gè)所述氣液復(fù)合制動(dòng)作用裝置的第二缸體(232)連通;所述緩解油路上安裝有單向閥(28)和壓力檢測(cè)裝置(29)。
【文檔編號(hào)】B61H11/06GK106043261SQ201610454738
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】段繼超, 熊梅, 王嫻, 王偉波
【申請(qǐng)人】中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司