CN201882072U - 电空制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铁道车辆制动器的操作机构，更具体地说是指一种用于轨道车辆的电空制动系统。该电空制动系统包括空气制动阀以及与该空气制动阀连接的设置有多条通道的电空阀座，所述的电空阀座通过所述通道分别与制动风缸组件以及用于控制制动风缸组件进气和排气的可控电磁阀组件连通，所述的可控电磁阀组件直接与控制组件连接并由其控制。通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种能够使得列车能够几乎完全同步制动和缓解，减少列车纵向冲动，使得列车的运行更加舒适、平稳，提高旅客的舒适性的电空制动系统；其能够减小列车空走时间，缩短列车制动距离，可阶段缓解列车制动；且提高了列车制动可靠性，保证列车制动安全的电空制动系统。

Description

电空制动系统

技术领域

本实用新型涉及一种铁道车辆制动器的操作机构，更具体地说是指一种用于轨道车辆的电空制动系统，包含间接作用式的自动制动空气制动阀，和直接作用的使用电驱动的电空阀。

背景技术

在轨道车辆的编组列车中，列车的长度由组成列车的车辆数决定，列车中的列车管贯串全列车，司机通过操纵在司机室的制动控制阀来控制列车的列车管压力，进而控制各个车辆的制动阀，使列车中所有车辆产生制动或缓解作用。由于列车长度的原因，由司机操作而产生的列车管压力变化从列车前部向列车尾部逐车传递，各车辆的制动和缓解作用顺序产生，制动和缓解作用的不同步，是造成列车纵向冲动的主要原因，况且对于旅客列车，平稳性和舒适性的要求很高。

而现今的轨道车辆制动系统中，空气制动阀作为控制执行部件，根据车辆中列车管的压力变化而产生制动或缓解作用。空气制动阀是主要的铁路客车用制动阀，其作用原理为两压力间接作用式，主要由制动阀中作用部根据列车管与工作风缸两个压力相对变化控制容积室的压力，而容积室的压力则通过制动阀均衡部控制车辆制动缸压力。空气制动阀是一次缓解制动阀，可以阶段增加制动缸压力，而不能根据需要逐步减小制动缸压力，即只能将制动作用一次缓解完。

另外，要使列车空气制动系统的有效必须保证全列车的列车管贯通，但车辆间有列车管折角塞门在关闭位时，该折角塞门后面的车辆会丧失响应司机制动的能力，列车运行的安全受到影响。

因此，本实用新型就是基于上述现有技术的缺点，通过增设电磁阀等其它部件构成车辆电空制动技术，可以满足列车电空制动操作的需要。列车使用电空制动，其列车中车辆几乎完全同步的制动和缓解作用，减少了列车的纵向冲动，使列车的运行更加舒适、平稳，提高旅客的舒适性。同时减小了列车空走时间，缩短列车的制动距离，尤其能大幅度地减少列车常用制动距离。

实现了列车制动的阶段缓解功能，使得列车操纵更加灵活方便，为今后实现列车的自动控制，优化操纵等提供了基础。

当列车有列车管折角塞门被关闭时，仍可以通过电信号使得司机的制动操纵传递到全列车，能够保证列车运行安全。电空制动的制式仍采用自动式，电空制动的使用使原空气制动系统成为备用制动系统，当电空制动停用或电空制动故障时，列车自动地转为空气制动系统。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于提供一种能够使得列车能够几乎完全同步制动和缓解，减少列车纵向冲动，使得列车的运行更加舒适、平稳，提高旅客的舒适性的电空制动系统；

本实用新型的另一个发明目的在于提供一种能够减小列车空走时间，缩短列车制动距离，可阶段缓解列车制动的电空制动系统；

本实用新型的再一个发明目的在于提供一种能够提高列车制动可靠性，保证列车制动安全的电空制动系统。

为了实现上述的发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种电空制动系统，该电空制动系统包括空气制动阀以及与该空气制动阀连接的设置有多条通道的电空阀座，所述的电空阀座通过所述通道分别与制动风缸组件以及用于控制制动风缸组件进气和排气的可控电磁阀组件连通，所述的可控电磁阀组件直接与控制组件连通，并通过控制组件发送的信号控制可控电磁阀组件的工作。这里的空气制动阀优选包括相互连通的主阀、紧急阀和中间体，所述的中间体设置在主阀与紧急阀之间，电空阀座则安装在空气制动机的主阀和中间体之间，主阀与中间体的相关气路依旧通过该电空阀座相通，同时整个电空制动系统通过中间体上设置的四个凸耳直接吊装在车辆底架之上。

所述的制动风缸组件包括分别与所述的电空阀座中不同通道分别连通的副风缸、工作风缸、列车管、制动缸、容积室、局减室以及缓解风缸，所述的列车管分别与所述的缓解风缸以及大气通过电磁阀组件可控连通，所述的缓解风缸通过所述的电空阀座的止回阀组件与所述的副风缸单向连通。

所述的止回阀组件设置在所述的电空阀座内用于连接所述缓解风缸以及所述副风缸的通道中，该止回阀组件包括止回阀，以及作用在所述止回阀上的止回阀弹簧，所述的止回阀在止回阀弹簧的作用下与所述的止回阀座直接密封连接。

所述的可控电磁阀组件包括用于控制保压管与大气连通的保压电磁阀、用于控制列车管与大气连通的制动电磁阀以及用于控制列车管与所述缓解风缸连通的缓解电磁阀。所述的保压电磁阀、所述的制动电磁阀以及所述的缓解电磁阀具有相同的结构，均至少包括一条可控的常闭通路以及至少包括一条可控常开通路。

所述的保压电磁阀初始状态采用常开电磁阀且其常开通路的两端分别与所述容积室以及所述的大气连通；所述的制动电磁阀的初始状态采用常闭电磁阀，其常闭通路的两端分别与所述的列车管以及所述的大气连通；所述的缓解电磁阀的初始状态采用常闭电磁阀，其常闭通路的两端分别与所述的列车管与所述的缓解风缸分别连通。

更具体地，上述具有相同结构的电磁阀包括电磁阀体以及设置在该电磁阀体内相互吸引的静铁芯、动铁芯，所述的静铁芯与顶杆刚性接触连接，顶杆与所述电磁阀体之间设置有弹簧使得顶杆密封设置在所述常闭通路中。

所述的控制组件包括电空连接器以及设置在所述电空连接器之间与所述的可控电磁阀组件连接的制动控路、缓解控路、保压控路、紧急控路以及负线。进一步地，为了达到通过控制组件控制可控电磁阀组件工作的目的，具体地使得所述的保压电磁阀分别与保压控路以及负线连通，所述的制动电磁阀分别与制动控路以及负线连通，所述的缓解电磁阀分别与所述的缓解控路以及负线连通。

通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种能够使得列车能够几乎完全同步制动和缓解，减少列车纵向冲动，使得列车的运行更加舒适、平稳，提高旅客的舒适性的电空制动系统；其能够减小列车空走时间，缩短列车制动距离，可阶段缓解列车制动；同时提高了列车制动可靠性，保证列车制动安全的电空制动系统。

附图说明

图1中显示的是本实用新型的电空制动系统的连接结构示意图；

图2中显示的是本实用新型中空气制动阀与中间体连接的具体结构示意图；

图3中显示的是本实用新型电空阀座的具体结构示意图；

图4中显示的是本实用新型电磁阀的具体结构示意图；

图5中显示的是本实用新型控制组件的结构示意图。

附图中各标号所代表的组件名称说明如下

1   主阀        2  紧急阀      3  中间体        4  保压电磁阀

5   制动电磁阀  6  缓解电磁阀  7  电磁阀安装座  8  缓解风缸

9   副风缸      10 工作风缸    11 制动          12 集尘器

13  直观塞门    14 保压管      15 五芯电缆      16 电空连接器

17  列车管      18 折角塞门    19 缓解风缸管    20 电空阀座体

21  止回阀      22 止回阀弹簧  23 止回阀座      24 止回阀盖

25  缩口风堵    30 电磁阀体    31 线圈          32 静铁芯

33  动铁芯      34 顶杆        35 给排阀        36 给排阀弹簧

具体实施方式

本实用新型在于提供一种能够使得列车能够几乎完全同步制动和缓解，减少列车纵向冲动，使得列车的运行更加舒适、平稳，提高旅客的舒适性的电空制动系统；该电空制动系统应该还能够减小列车空走时间，缩短列车制动距离，可阶段缓解列车制动；同时可提高列车制动可靠性，保证列车制动安全的电空制动系统。为此，本实用新型采用如下的具体技术方案，下面结合说明书附图具体说明本实用新型所采用的具体实施例。

图1中显示的是本实用新型电空制动系统实施例的连接结构示意图，该电空制动系统采用空气制动阀以及与该空气制动阀连接的设置有多条通道的电空阀座7，所述的电空阀座7通过设置在其内部的多条通道分别与制动风缸组件以及用于控制制动风缸组件进气与排气的可控电磁阀组件连通，所述的可控电磁阀组件直接与控制组件连通。这里的空气制动阀优选包括相互连通的主阀1、紧急阀2和中间体3，所述的中间体3设置在主阀1与紧急阀2之间。电空阀座7安装在空气制动机的主阀1和中间体3之间，主阀1与中间体3的相关气路依旧相通，同时整个空气制动机优选通过中间体3上设置的四个凸耳直接吊装在车辆底架之上。

上述的制动风缸组件在图1中的实施例中包括分别与所述的电空阀座7中不同通道分别连通的副风缸9、工作风缸10、列车管17、制动缸11、容积室，局减室以及缓解风缸8，为了保证整个空气制动机的正常工作运行，上述的列车管17分别与缓解风缸8以及大气通过电磁阀组件可控连通，所述的缓解风缸8通过所述的电空阀座7的止回阀组件与所述的副风缸9单向连通，缓解风缸8则通过外接于在空气制动阀与中间体3的缓解风缸管19与电空阀座7连通。

另外，列车管17上设置有折角塞门18且列车管17通过集尘器12以及支管塞门13与中间体3连接；而上述用于控制可控电磁阀组件并与其连接的控制组件包括电空连接器16以及设置在所述电空连接器16之间的五芯电缆15

更具体地，图2中显示的是本实用新型中空气制动阀与中间体连接的具体结构示意图。除了具体显示了上述说明的空气制动阀与电控阀座7的结构示意图相同的基本结构之外，主阀1与电空阀座7之间还设置有外接的保压管14。

图3中显示的是本实用新型的电空阀座的具体结构示意图。电空阀座7安装在空气制动机的主阀1和中间体3之间，主阀1与中间体3的相关气路依旧相通。电空阀座7是由电空阀座体20、止回阀21、止回阀弹簧22、止回阀座23、止回阀盖24、缩口风堵25组成。在该电空阀座7内部设置有多条通道，不同通道对应连接的不同的组件，且不同通道之间根据需要设置有相通的通道或者相互隔离。在电空阀座7中设置的水平通道由上至下分别与副风缸9工作风缸10列车管17制动缸11，容积室和局减室连通，其中的缓解风缸8通过所述的电空阀座7的止回阀组件与所述的副风缸9单向连通。

上述的止回阀组件包括设置在电空阀座体20中的止回阀21、止回阀弹簧22、止回阀座23，上述止回阀21设置在用于连接所述缓解风缸8以及所述副风缸9通道中，止回阀弹簧22作用在止回阀21上，止回阀21在止回阀弹簧22的作用下与所述的止回阀座23直接密封连接。这样的副风缸9通过上述的止回阀组件向缓解风缸8充气用，但缓解风缸8的压力空气不能向副风缸9逆流，缓解风缸8内的压力空气由副风缸9通过止回阀组件而充至与副风缸9内压力空气的压力接近，达到定压。在整个制动系统制动的过程中，副风缸9内的压力空气因向制动缸11充风而降低，但缓解风缸8保持压力不变。

电空阀座7的作用是将分配阀内的列车管17、分配阀容积室排气口及增设的缓解风缸8分别引入电空阀座7下部，这样能够使上述说明的各个电磁阀方便地控制相应的各个容积压力，实现电空制动系统的各个作用。电空阀座7还具有二个排气口，其中一个是容积室的最终排气口；另一个是电空制动时制动电磁阀5排列车管压力空气的最终排气口，排气口处设缩口风堵25限制着电空制动列车管排气时的流量。

电空阀座7的另外的作用是安装保压电磁阀4、制动电磁阀5以及缓解电磁阀6，并保证主阀1和中间体3之间的各压力空气的通路，电空制动用的五芯电缆15也在电空阀座7上分别与保压电磁阀4、制动电磁阀5以及缓解电磁阀6相连接。保压电磁阀4用于控制保压管与大气连通、制动电磁阀5用于控制列车管与大气连通以及缓解电磁阀6用于控制列车管17与所述缓解风缸8连通，这三个电磁阀组成了本实用新型中的可控电磁阀组件。另外，优选地，保压电磁阀4、制动电磁阀5以及缓解电磁阀6具有相同的结构，均应该包括可控的常闭通路以及常开通路。

如图4显示的是本实用新型一个电磁阀实施例的具体结构示意图。上述说明的保压电磁阀4、制动电磁阀5以及缓解电磁阀6具有相同的结构，这种电磁阀由电磁阀体30、线圈31、静铁芯32、动铁芯33、顶杆34、给排阀35、给排阀弹簧36、套及“O”型圈组成，这样便组成图4中实施例的二位三通电磁阀。在所述的电磁阀体30内设置相互吸引的静铁芯32、动铁芯33，所述的静铁芯32与顶杆34刚性接触连接，顶杆34与电磁阀体30之间设置有给排阀弹簧36使得顶杆34密封设置在所述常闭通路中。

进一步地说明具有上述结构的电磁阀的工作过程如下，当电磁阀通电之后，电磁阀线圈31通电后产生磁场作用于静铁芯32上，使静铁芯32、动铁芯33之间产生吸力，当此吸力克服了给排阀弹簧36压力、“O”型圈的阻力及其他阻力后，动铁芯33向下移动并同时推动顶杆34向下运动，同时顶杆34推动给排阀35离开上阀口而到达下阀口，此时由于向下已没有移动量，给排阀35、顶杆34及动铁芯33停止移动，电磁阀的上阀口因给排阀35移开而打开，常闭通路被打开。下阀口则由于给排阀35移动到位而关闭，常开通路被切断。

当电磁阀失电后，线圈31停止励磁，这时动铁芯33、静铁芯32之间不再有吸力存在。此时，给排阀35在给排阀弹簧36的作用下，克服“O”型圈阻力及其他阻力，向上并带动顶杆34和动铁芯33向上移动，给排阀35离开下阀口而回到上阀口。这样，原先被关闭的常开通路、被打开的常闭通路又恢复到正常作用位置。

这样在本实施例中的电空制动系统中采用的电磁阀为三个相同型号、完全一样的电磁阀，保证能互换互用，其中保压电磁阀4初始状态采用的是其常开的通路，制动电磁阀5、缓解电磁阀6初始状态采用的是其常闭的通路。

制动电磁阀5的常闭阀口遮断了列车管17到大气的通路，当它通电时打开常闭阀口，连通列车管17到大气的通路，列车管17的压力空气通过制动电磁阀5排入大气；失电时，则停止排气。这样可以用制动电磁阀5的得失电来控制列车管17的排气。

缓解电磁阀6是用来控制缓解风缸8与列车管17之间的通路，失电时是常闭位，遮断了两者之间的通路；通电时沟通了缓解风缸8和列车管17，当缓解风缸8内的压力高于列车管17时，则缓解风缸8内的压力空气会流向列车管17。

保压电磁阀4是用来控制容积室排气口到大气的通路，用的是它的常开位，无电时此通路畅通，保证容积室到大气的通路；通电时则切断该通路，如果容积室内有空气存在，则不能排出。

图5中则现实的是本实用新型的控制组件的结构示意图。控制组件包括电空连接器16以及设置在所述电空连接器16之间与可控电磁阀组件连接的制动控路、缓解控路、保压控路、紧急控路以及负线。

更具体地，所述的保压电磁阀4分别与保压控路以及负线连通，所述的制动电磁阀分别与制动控路以及负线连通，所述的缓解电磁阀分别与所述的缓解控路以及负线连通。电空制动系统采用的是五芯电缆15，其中一芯为4#用于紧急控路；另四芯分别为1#-制动控路，2#-缓解控路，3#-保压控路，5#-负线。

这样，根据电空制动使用时的实际情况，每辆车辆电空阀分别有下列作用功能：

①「气缓解位

也即运转位，电空阀的主阀1作用保持空气制动阀的作用不变，此时处于充气缓解位，三个电磁阀均不通电。常开的保压电磁阀4通路保障着容积室→保压管14→保压电磁阀4→大气的通路畅通，容积室压力为零，制动缸压力为零；

列车管17压力空气→副风缸9→缓解风缸8，充风至规定压力。

②常用制动位

制动电磁阀5通电，列车管17的压力空气可经制动电磁阀5排向大气。同时，另有少量列车管17压力空气可由机车中继阀或操纵阀排出，主阀1处于常用制动位，副风缸9向制动缸11充气，制动缸11升压。如果不考虑机车中继阀的排风作用，那么制动电磁阀5通电时间的长短决定着列车管17减压量的大小。当控制制动电磁阀5间断得失电时，也就得到了阶段制动的作用。

③保压位

制动电磁阀5失电，列车管17停止排气，待稳定后主阀1处于正常保压位置，副风缸9停止向制动缸11充气；且保压电磁阀4通电，容积室排气口经保压电磁阀4通大气的通路被关断，保持容积室压力，也就使得制动缸11压力保持不变。

④制动后的缓解位

仅缓解电磁阀6通电，打开缓解电磁阀6中缓解风缸8与列车管17的通路，使缓解风缸8的压力空气经缓解电磁阀6注入列车管17，加快列车管17的充气，迅速使主阀1处于缓解位。同时由于保压电磁阀4失电，使容积室至大气的通路畅通，容积室压力空气经保压电磁阀4排入大气，制动缸11得以能够缓解。

⑤制动后的阶段缓解作用

由于容积室压力空气排大气的通路受到保压电磁阀4的控制，所以尽管分配阀是一次性缓解阀，在它处于缓解位时，可以通过保压电磁阀4的间断得失电，控制着容积室的阶段性排气，而主阀1为间接作用式，制动缸11的压力又受容积室压力的控制，故保压电磁阀4的间断得失电，也就控制了制动缸11的阶段排气，制动缸11得以阶段缓解。

⑥紧急制动位

紧急制动时，紧急阀2同空气紧急制动一样作用，同时制动电磁阀5通电，使列车管17压力迅速降到零，制动缸11快速升压。

而采用上述结构的列车电空制动过程可以具体说明如下：

①在列车运行中，当司机需要调速或停车时，按正常的方法操纵制动，这时机车将直流110V电送到制动线芯1#上，此时全列车车辆的制动电磁阀5通电，列车管17压力空气经全列车的制动电磁阀5排大气，并有部分经机车中继阀排大气减压，列车产生制动作用。

②当机车的制动操纵由制动变为保压位时，则机车使保压线芯3#有电，同时制动线芯1#电切除，此时列车的保压电磁阀4通电，电空制动系统中分配阀主阀1的容积室排气口至大气的通路切断，容积室压力保持稳定，制动机同时处于保压位。

③当司机需要缓解时，操纵制动手把置缓解位或运转位，机车在2#缓解线芯给出110V电，同时保压线芯2#电切除，全列车的缓解电磁阀6通电，各车辆缓解风缸8的压力流入列车管17，同时机车中继阀也在向列车管17充风，列车管17迅速增压，全列车的制动机迅速缓解。

采用上述的方法可以实现控制本实用新型的空气制动机处于不同的状态，达到不同的制动目的。

通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种能够使得列车能够几乎完全同步制动和缓解，减少列车纵向冲动，使得列车的运行更加舒适、平稳，提高旅客的舒适性的电空制动系统；其能够减小列车空走时间，缩短列车制动距离，可阶段缓解列车制动；同时提高了列车制动可靠性，保证列车制动安全的电空制动系统。

本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实施方式中所公开的具体实施例，而是只要满足本实用新型权利要求中技术特征的组合就落入了本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电空制动系统，其特征在于，该电空制动系统包括空气制动阀以及与该空气制动阀连接的设置有多条通道的电空阀座，所述的电空阀座通过所述通道分别与制动风缸组件以及用于控制制动风缸组件进气和排气的可控电磁阀组件连通，所述的可控电磁阀组件直接与控制组件连接并由其控制。

2.根据权利要求1所述的电空制动系统，其特征在于，所述的制动风缸组件至少包括分别与所述的电空阀座中不同通道分别连通的副风缸、工作风缸、列车管、制动缸、容积室、局减室以及缓解风缸，所述的列车管分别与所述的缓解风缸以及大气通过电磁阀组件可控连通，所述的缓解风缸通过所述的电空阀座的止回阀组件与所述的副风缸单向连通。

3.根据权利要求2所述的电空制动系统，其特征在于，所述的止回阀组件设置在所述电空阀座中用于连接所述缓解风缸以及所述副风缸的通道中，所述的止回阀组件包括设置在该通道中的止回阀，以及作用在所述止回阀上的止回阀弹簧，所述的止回阀在止回阀弹簧的作用下与所述的止回阀座直接密封连接。

4.根据权利要求2所述的电空制动系统，其特征在于，所述的可控电磁阀组件包括用于控制保压管与大气连通的保压电磁阀、用于控制所述列车管与大气连通的制动电磁阀以及用于控制所述列车管与所述缓解风缸连通的缓解电磁阀。

5.根据权利要求4所述的电空制动系统，其特征在于，所述的保压电磁阀、所述的制动电磁阀以及所述的缓解电磁阀具有相同的结构，均包括至少一条可控常闭通路以及至少一条可控常开通路。

6.根据权利要求5所述的电空制动系统，其特征在于，所述的保压电磁阀的常开通路的两端分别与所述容积室以及所述大气连通；所述的制动电磁阀的常闭通路的两端分别与所述列车管以及所述大气连通；所述的缓解电磁阀的常闭通路的两端分别与所述的列车管与所述的缓解风缸分别连通。

7.根据权利要求6所述的电空制动系统，其特征在于，所述的电磁阀包括电磁阀体以及在该电磁阀内设置相互吸引的静铁芯、动铁芯，所述的静铁芯与顶杆刚性接触连接，顶杆与所述电磁阀体之间设置有弹簧使得顶杆密封设置在所述常闭通路中。

8.根据权利要求4所述的电空制动系统，其特征在于，所述的控制组件包括电空连接器以及设置在所述电空连接器之间与所述的可控电磁阀组件连接的制动控路、缓解控路、保压控路、紧急控路以及负线。

9.根据权利要求8所述的电空制动系统，其特征在于，所述的保压电磁阀分别与所述的保压控路以及负线连通，所述的制动电磁阀分别与所述的制动控路以及负线连通，所述的缓解电磁阀分别与所述的缓解控路以及负线连通。

10.根据权利要求1所述的电空制动系统，其特征在于，所述的空气制动阀包括相互连通的主阀、紧急阀和中间体，所述的中间体设置在主阀与紧急阀之间，所述的电空阀座设置在所述的主阀体与所述的中间体之间。

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