一种空气制动机及均衡风缸温度效应的消除方法 |
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| 申请号 | CN201510433679.8 | 申请日 | 2015-07-22 | 公开(公告)号 | CN104925084A | 公开(公告)日 | 2015-09-23 |
| 申请人 | 南车株洲电力机车有限公司; | 发明人 | 索建国; 蒋廉华; 武小平; 黄金虎; 刘杰; 罗超; 黄蕊; 晏义; | ||||
| 摘要 | 本 申请 公开了一种空气 制动 机及均衡 风 缸 温度 效应的消除方法，该空气制动机包括：均衡风缸，用于当空气制动机处于减压制动过程时，以第一压降速率完成其内部减压过程；稳压室，用于当空气制动机处于减压制动过程时，以比第一压降速率大的第二压降速率完成其内部减压过程。本申请中，由于第二压降速率大于第一压降速率，使得减压制动过程结束后，均衡风缸内部的气压大于稳压室内部的气压，这样，在保压过程中均衡风缸内部由于温度效应缓慢上升的压 力 会通过第一 缩孔 流向内部气压较低的稳压室，从而提高了均衡风缸中气压的 稳定性 。另外，本申请所需的成本较低，可见本申请在低成本的前提下，简单有效地消除了温度效应对均衡风缸的不良影响。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种空气制动机，其特征在于，包括均衡风缸、第一缩孔、稳压室、第二缩孔和稳压电磁阀，所述稳压电磁阀包括进气口和排气口；其中， |
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| 说明书全文 | 一种空气制动机及均衡风缸温度效应的消除方法技术领域[0001] 本发明涉及空气制动机技术领域，特别涉及一种空气制动机及均衡风缸温度效应的消除方法。 背景技术[0002] 目前，电力机车和电力工程车主要是利用空气制动机完成车辆制动。空气制动机的工作过程通常包括减压制动过程、保压过程和增压缓解过程。空气制动机在完成减压制动过程后，需要进入保压过程，以在一段时间内使得空气制动机中的均衡风缸内部气压保持恒定。 [0003] 然而，在减压制动过程中，由于均衡风缸内部气压急速下降，致使其内部压缩空气的温度随之下降，此时均衡风缸内部与外部环境之间形成温度差。这样，当进入保压过程后，均衡风缸内部压缩空气的温度会逐渐上升至外部环境的温度值。根据理想气体状态方程可知，均衡风缸内部气体温度的上升必将导致其内部压缩空气压力的增加，严重影响了均衡风缸的保压效果。保压过程中均衡风缸内部气压的上升将会导致列车管的压力上升，从而影响到整列车的制动性能。 [0004] 为此，技术人员需要对保压过程中均衡风缸内部的压力进行控制。我国现有的对均衡风缸内部压力进行控制的模式有两种，一种是通过微机、压力传感器和高频率电磁阀对均衡风缸的压力进行闭环控制，但是这种控制模式的控制过程非常复杂，控制过程所需成本非常高，不适合大范围推广使用；另一种是通过两个普通电磁阀实现对均衡风缸的充风和排气的控制，这种控制模式由于成本较低、压力控制过程相对较为简单可靠，目前在我国国内得到了大范围的应用。然而，上述第二种控制模式却无法有效地消除温度效应对均衡风缸的不良影响，降低了空气制动机的稳定性，从而限制了列车的制动性能。 [0005] 综上所述可以看出，如何在低成本的前提下，简单有效地消除温度效应对均衡风缸的不良影响是目前亟待解决的问题。 发明内容[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空气制动机及均衡风缸温度效应的消除方法，实现了在低成本的前提下，简单有效地消除温度效应对均衡风缸的不良影响的目的。其具体方案如下： [0007] 一种空气制动机，包括均衡风缸、第一缩孔、稳压室、第二缩孔和稳压电磁阀，所述稳压电磁阀包括进气口和排气口；其中， [0008] 所述均衡风缸，用于当所述空气制动机处于减压制动过程时，以第一压降速率完成其内部减压过程； [0009] 所述稳压室，用于通过所述第一缩孔与所述均衡风缸进行气路连接，并当所述空气制动机处于减压制动过程时，以比所述第一压降速率大的第二压降速率完成其内部减压过程； [0010] 所述稳压电磁阀，用于通过所述第二缩孔将所述进气口与所述稳压室进行气路连接，并且当所述空气制动机处于减压制动过程时，导通所述进气口和所述排气口之间的气路，当所述空气制动机处于保压过程时，关断所述进气口和所述排气口之间的气路；其中，所述排气口与大气连通。 [0011] 优选的，所述空气制动机还包括控制阀； [0012] 所述控制阀，用于控制所述空气制动机进入减压制动过程、保压过程或增压缓解过程。 [0013] 优选的，所述控制阀包括充气控制阀和排气控制阀。 [0014] 优选的，所述控制阀为电磁阀。 [0015] 本发明还公开了一种均衡风缸温度效应的消除方法，应用于前述空气制动机，所述方法包括： [0016] 按照预设的第一缩孔设计原则、第二缩孔设计原则和稳压室设计原则，分别对所述第一缩孔、所述第二缩孔和所述稳压室进行相应的设计，以使当所述空气制动机处于减压制动过程时，所述稳压室内部的压降速率大于所述均衡风缸内部的压降速率。 [0017] 优选的，所述第一缩孔设计原则为：确保在保压过程中所述第一缩孔的孔内气压变化速率与所述均衡风缸的第一气压变化速率相同；其中，所述第一气压变化速率为所述均衡风缸在保压过程中其内部由于温度效应产生的气压上升速率。 [0018] 优选的，所述第二缩孔设计原则为：确保在减压制动过程中所述第二缩孔的孔内气压变化速率与所述均衡风缸的第二气压变化速率相同；其中，所述第二气压变化速率为所述均衡风缸在减压制动过程中的气压下降速率。 [0019] 优选的，所述稳压室设计原则为：确保所述稳压室的容积与目标压力变化值之间的乘积等于所述均衡风缸的容积与目标压力差值之间的乘积；其中，所述目标压力变化值为所述均衡风缸在保压过程中其内部由于温度效应产生的总的气压上升值，所述目标压力差值为所述均衡风缸在保压过程的初始时刻所述均衡风缸的内部压力与所述稳压室的内部压力之间的压力差值。 [0020] 本发明中，空气制动机包括依次连通的均衡风缸、第一缩孔、稳压室、第二缩孔和稳压电磁阀；当空气制动机处于减压制动过程时，稳压电磁阀的进气口和排气口之间的气路处于导通状态，这时均衡风缸内部的压降速率为第一压降速率，稳压室内部的压降速率为第二压降速率，并且第二压降速率大于第一压降速率，从而使得减压制动过程结束后，均衡风缸内部的气压大于稳压室内部的气压，这样，在保压过程中均衡风缸内部由于温度效应缓慢上升的压力会通过第一缩孔流向内部气压较低的稳压室，从而提高了均衡风缸在保压过程中气压的稳定性。由上也可以看出，本发明只在现有技术的基础上，增加了两个缩孔和稳压室，可见本发明技术方案所需的成本较低。综上，本发明实现了在低成本的前提下，简单有效地消除温度效应对均衡风缸的不良影响的目的。附图说明 [0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 [0022] 图1为本发明实施例公开的一种空气制动机结构示意图。 具体实施方式[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0024] 本发明实施例公开了一种空气制动机，参见图1所示，该空气制动机包括均衡风缸11、第一缩孔12、稳压室13、第二缩孔14和稳压电磁阀15，稳压电磁阀15包括进气口和排气口；其中， [0025] 均衡风缸11，用于当空气制动机处于减压制动过程时，以第一压降速率完成其内部减压过程； [0026] 稳压室13，用于通过第一缩孔12与均衡风缸11进行气路连接，并当空气制动机处于减压制动过程时，以比第一压降速率大的第二压降速率完成其内部减压过程； [0027] 稳压电磁阀15，用于通过第二缩孔14将进气口与稳压室13进行气路连接，并且当空气制动机处于减压制动过程时，导通进气口和排气口之间的气路，当空气制动机处于保压过程时，关断进气口和排气口之间的气路；其中，排气口与大气连通。 [0028] 需要说明的是，本实施例中的空气制动机还包括控制阀16，该控制阀16用于控制空气制动机进入减压制动过程、保压过程或增压缓解过程。其中，上述控制阀16可以包括充气控制阀和排气控制阀。充气控制阀用于控制空气制动机进入增压缓解过程；排气控制阀用于控制空气制动机进入减压制动过程；当空气制动机处于保压过程时，上述充气控制阀和排气控制阀均处于关闭状态。本实施例中，优选的控制阀16为电磁阀。 [0029] 本发明实施例中，空气制动机包括依次连通的均衡风缸、第一缩孔、稳压室、第二缩孔和稳压电磁阀；当空气制动机处于减压制动过程时，稳压电磁阀的进气口和排气口之间的气路处于导通状态，这时均衡风缸内部的压降速率为第一压降速率，稳压室内部的压降速率为第二压降速率，并且第二压降速率大于第一压降速率，从而使得减压制动过程结束后，均衡风缸内部的气压大于稳压室内部的气压，这样，在保压过程中均衡风缸内部由于温度效应缓慢上升的压力会通过第一缩孔流向内部气压较低的稳压室，从而提高了均衡风缸在保压过程中气压的稳定性。由上也可以看出，本发明实施例只在现有技术的基础上，增加了两个缩孔和稳压室，可见本发明实施例的技术方案所需的成本较低，同时也无需对现有空气制动机做出较大的变动。综上，本发明实施例实现了在低成本的前提下，简单有效地消除温度效应对均衡风缸的不良影响的目的。 [0030] 本发明实施例还公开了一种均衡风缸温度效应的消除方法，应用于上一实施例中的空气制动机，该方法包括： [0031] 按照预设的第一缩孔设计原则、第二缩孔设计原则和稳压室设计原则，分别对第一缩孔、第二缩孔和稳压室进行相应的设计，以使当空气制动机处于减压制动过程时，稳压室内部的压降速率大于均衡风缸内部的压降速率。 [0032] 具体的，第一缩孔设计原则为：确保在保压过程中第一缩孔的孔内气压变化速率与均衡风缸的第一气压变化速率相同；其中，第一气压变化速率为均衡风缸在保压过程中其内部由于温度效应产生的气压上升速率。本实施例在满足第一缩孔设计原则的情况下，可确定出第一缩孔的直径大小。 [0033] 第二缩孔设计原则为：确保在减压制动过程中第二缩孔的孔内气压变化速率与均衡风缸的第二气压变化速率相同；其中，第二气压变化速率为均衡风缸在减压制动过程中的气压下降速率。本实施例在满足第二缩孔设计原则的情况下，可确定出第二缩孔的直径大小。 [0034] 稳压室设计原则为：确保稳压室的容积与目标压力变化值之间的乘积等于均衡风缸的容积与目标压力差值之间的乘积；其中，目标压力变化值为均衡风缸在保压过程中其内部由于温度效应产生的总的气压上升值，目标压力差值为均衡风缸在保压过程的初始时刻均衡风缸的内部压力与稳压室的内部压力之间的压力差值。本实施例在满足稳压室设计原则的情况下，可确定出稳压室的容积大小。 [0035] 本发明实施例按照第一缩孔设计原则、第二缩孔设计原则和稳压室设计原则，分别对第一缩孔、第二缩孔和稳压室进行相应的设计，从而使得当空气制动机处于减压制动过程时，稳压室内部的压降速率大于均衡风缸内部的压降速率。由此在减压制动过程结束后，均衡风缸内部的气压将会大于稳压室内部的气压，这样，在保压过程中均衡风缸内部由于温度效应缓慢上升的压力会通过第一缩孔流向内部气压较低的稳压室，从而提高了均衡风缸在保压过程中气压的稳定性。相对于现有技术，本实施例中的空气制动机只增加了两个缩孔和一个稳压室，可见本发明实施例的技术方案所需的成本较低。综上，本发明实施例实现了在低成本的前提下，简单有效地消除温度效应对均衡风缸的不良影响的目的。 [0036] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0037] 以上对本发明所提供的一种空气制动机及均衡风缸温度效应的消除方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 |
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