用于制动装置的制动器分离器

申请号 CN201280056434.2 申请日 2012-09-13 公开(公告)号 CN103946087B 公开(公告)日 2016-08-24
申请人 庞巴迪运输有限公司; 发明人 G·阿斯拉尼安; A·金;
摘要 本 发明 涉及一种用于 制动 装置的制动器分离器。所述制动装置包括摩擦垫、摩擦表面和第一 流体 路径,所述第一流体路径用于运送流体以控制摩擦垫抵靠摩擦表面的 力 施加。制动器分离器包括第二流体路径,所述第二流体路径用于运送流体以将摩擦垫从摩擦表面释放。制动器分离器还包括与第一和第二流体路径联接的选择 阀 。所述选择阀能够选择性地取得第一模式、第二模式和中间模式。所述第一模式建立第一流体路径与制动装置之间的流体连通。所述第二模式建立第二流体路径与制动装置之间的流体连通。所述选择阀能够从第一模式经由中间模式移动至第二模式,在所述中间模式中,第一流体路径中的加压的流体在进入第二模式之前被卸载。制动器分离器还可包括压力响应联 锁 装置,所述压力响应联锁装置在第二流体路径中的压力高于 阈值 时控制在第一模式和第二模式之间进行切换。
权利要求

1.一种用于制动装置的制动器分离器,所述制动装置包括摩擦垫、摩擦表面和第一流体路径,所述第一流体路径运送流体以用于控制摩擦垫抵靠摩擦表面的施加,所述制动器分离器包括:
a.第二流体路径,其用于运送流体以将摩擦垫从摩擦表面释放;和
b.选择,其与第一和第二流体路径联接,且能够选择性地取得:
i.第一模式,其用于建立第一流体路径与制动装置之间的流体连通;
ii.第二模式,其用于建立第二流体路径与制动装置之间的流体连通;和iii.中间模式,所述选择阀能够从所述第一模式经由所述中间模式移动至所述第二模式,在所述中间模式下,第一流体路径中的加压的流体在进入所述第二模式之前被卸载。
2.如权利要求1所述的制动器分离器,其特征在于,所述制动器分离器还包括,所述泵用于在处于所述第二模式时加压第二流体路径并使所述摩擦垫从所述摩擦表面释放。
3.如权利要求2所述的制动器分离器,其特征在于,所述泵能够手动地操作。
4.如权利要求1所述的制动器分离器,其特征在于,所述制动装置能够与流体贮存器流体地连通,当所述选择阀处于所述中间模式时,所述选择阀允许制动装置与所述流体贮存器之间的流体连通,从而使加压的流体从制动装置流动至流体贮存器。
5.如权利要求1所述的制动器分离器,其特征在于,所述制动装置能够与流体贮存器流体地连通,且第二流体路径联接至流体压力控制机构,当所述选择阀处于所述第二模式时,所述选择阀阻止所述流体压力控制机构与所述流体贮存器之间的流体连通。
6.如权利要求5所述的制动器分离器,其特征在于,所述流体压力控制机构是液压制动控制单元。
7.如权利要求1所述的制动器分离器,其特征在于,所述制动器分离器还包括流体压力控制机构,所述流体压力控制机构用于在处于所述第二模式时加压第二流体路径并使所述摩擦垫从所述摩擦表面释放。
8.如权利要求7所述的制动器分离器,其特征在于,所述流体压力控制机构是液压制动控制单元。
9.一种用于制动装置的制动器分离器,所述制动装置包括摩擦垫、摩擦表面和第一流体路径,所述第一流体路径运送流体以用于控制摩擦垫抵靠摩擦表面的力施加,所述制动器分离器包括:
a.第二流体路径,其用于运送流体以将摩擦垫从摩擦表面释放;和
b.选择阀,其与第一和第二流体路径联接,且能够选择性地取得:
i.第一模式,其用于建立第一流体路径与制动装置之间的流体连通;
ii.第二模式,其用于建立第二流体路径与制动装置之间的流体连通;和c.压力响应联装置,其能控制所述选择阀在第一模式和第二模式之间进行切换。
10.如权利要求9所述的制动器分离器,其特征在于,所述压力响应联锁装置在所述第二流体路径中的压力高于阈值时阻止所述选择阀从所述第二模式切换到所述第一模式。
11.如权利要求10所述的制动器分离器,其特征在于,所述阈值为0-200巴。
12.如权利要求9所述的制动器分离器,其特征在于,所述压力响应联锁装置在所述选择阀处于所述第一模式时允许从所述第一模式切换到所述第二模式。
13.如权利要求9所述的制动器分离器,其特征在于,所述压力响应联锁装置包括止锁部。
14.一种用于制动装置的制动器分离器,所述制动装置包括摩擦垫和摩擦表面,所述制动器分离器包括:
a.第一流体路径和第二流体路径,所述第二流体路径运送流体以用于将摩擦垫从摩擦表面释放;
b.第三流体路径,其运送流体以用于使摩擦垫压向摩擦表面;和
c.选择阀,其与第一、第二和第三流体路径联接,且能够选择性地取得:
i.第一模式,其用于建立第一流体路径与制动装置之间的流体连通;
ii.第二模式,其用于建立第二流体路径与制动装置之间的流体连通;和iii.中间模式,其用于建立第三流体路径与制动装置之间的流体连通,
d.其中,第三流体路径中的压力在进入所述第一模式或所述第二模式之前被卸载。
15.如权利要求14所述的制动器分离器,其特征在于,所述制动器分离器还包括用于加压第一流体路径的泵和用于加压第二流体路径的流体压力控制机构,当处于所述第一模式或所述第二模式时,所述泵或所述流体压力控制机构能够使摩擦垫从摩擦表面释放。
16.如权利要求15所述的制动器分离器,其特征在于,所述制动装置能够与流体贮存器流体地连通。
17.如权利要求16所述的制动器分离器,其特征在于,当所述选择阀处于所述第二模式时,所述选择阀阻止所述流体贮存器与所述流体压力控制机构之间的流体连通。

说明书全文

用于制动装置的制动器分离器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于制动装置的制动器分离器。尤其地,本发明涉及一种能够控制制动装置的制动器分离器(例如,包括手动)。

背景技术

[0002] 轨道交通车辆、比如单轨路车采用液压控制式制动系统。这种制动系统通常包括与制动器分离器流体地连通的制动装置,所述制动器分离器包括液压制动控制单元(HBCU)和手动泵中的至少一个。在正常操作过程中(在单轨站台通电时),来自制动钳的制动可通过HBCU来解除。然而,在单轨站台失去电力的情况下(或如果需要在制动装置上进行维修时),该系统能够通过手动泵来释放制动力。
[0003] 例如,在手动泵的操作过程中,来自贮存器的流体被泵送到制动钳中,以便解除抵靠制动盘的力。然而,当需要通过解除液压来对制动钳重新施加制动力时可能出现问题。为了允许这种压力解除,现有系统使用必须以特定次序操作的多个的组合。如果不依从该次序,加压的流体就可能不合期望地返回HBCU,这与在流体贮存器中“卸除(dump)”是相反的。这可能对HBCU造成严重损害。
[0004] 因此,现有制动器分离器存在的缺点是,使用多个阀来控制制动装置与HBCU和手动泵中的任一个之间的流体流动可能对系统造成损害。
[0005] 因此需要这样一种制动器分离器,其能够以十分简单的方式来解除由制动钳产生的制动力,以避免对制动装置造成损害。

发明内容

[0006] 根据本发明的一个方面,提供了一种用于制动装置的制动器分离器。所述制动装置包括摩擦垫、摩擦表面和第一流体路径,所述第一流体路径用于运送流体以控制摩擦垫抵靠摩擦表面的力施加。制动器分离器包括第二流体路径,所述第二流体路径用于运送流体以将摩擦垫从摩擦表面释放。制动器分离器还包括与第一和第二流体路径联接的选择阀。所述选择阀能够选择性地取得第一模式、第二模式和中间模式。所述第一模式建立第一流体路径与制动装置之间的流体连通。所述第二模式建立第二流体路径与制动装置之间的流体连通。所述选择阀能够从第一模式经由中间模式移动至第二模式,在所述中间模式下,第一流体路径中的加压的流体在进入第二模式之前被卸载。
[0007] 根据本发明的另一方面,提供了一种用于制动装置的制动器分离器。所述制动装置包括摩擦垫、摩擦表面和第一流体路径,所述第一流体路径用于运送流体以控制摩擦垫抵靠摩擦表面的力施加。制动器分离器包括第二流体路径,所述第二流体路径用于运送流体以将摩擦垫从摩擦表面释放。制动器分离器还包括与第一和第二流体路径联接的选择阀。所述选择阀能够选择性地取得第一模式和第二模式。所述第一模式建立第一流体路径与制动装置之间的流体连通。所述第二模式建立第二流体路径与制动装置之间的流体连通。制动器分离器还包括压力响应联装置,所述压力响应联锁装置在第二流体路径中的压力高于阈值时控制在第一模式和第二模式之间进行切换。
[0008] 根据本发明的又一方面,提供了一种用于制动装置的制动器分离器,所述制动装置包括摩擦垫和摩擦表面。所述制动器分离器包括第一流体路径和第二流体路径,所述第一流体路径和所述第二流体路径用于运送流体以将摩擦垫从摩擦表面释放。所述制动器分离器还包括第三流体路径,所述第三流体路径用于运送流体以使摩擦垫压向摩擦表面。所述制动器分离器还包括与第一、第二和第三流体路径联接的选择阀。所述选择阀能够选择性地取得第一模式、第二模式和中间模式。所述第一模式建立第一流体路径与制动装置之间的流体连通。所述第二模式建立第二流体路径与制动装置之间的流体连通。所述中间模式建立第三流体路径与制动装置之间的流体连通。第三流体路径中的压力在进入所述第一模式或所述第二模式之前被卸载。附图说明
[0009] 下文中通过参照附图来给出本发明的实施例的详细描述,在附图中:
[0010] 图1是根据本发明的一个实施例的制动器分离器的示例的透视图;
[0011] 图2A是示出了在制动器分离器处于压力卸除模式时的流体回路的图;
[0012] 图2B是处于压力卸除模式下的制动器分离器的前视图;
[0013] 图3A是示出了在制动器分离器处于手动泵模式时的流体回路的图;
[0014] 图3B是处于手动泵模式下的制动器分离器的前视图;
[0015] 图4A是示出了当制动器分离器处于HBCU模式时的流体回路的图;
[0016] 图4B是处于HBCU模式下的制动器分离器的前视图;以及
[0017] 图5A-5D示出了根据本发明的一个实施例的联锁系统的示例。

具体实施方式

[0018] 在附图中,通过示例描述了本发明的实施例。应当清楚地理解,说明书和附图仅用于描述目的并帮助理解,而并不意图限定本发明的界限。
[0019] 为了有助于进行说明,在某一图中表示某一元件的附图标记在任何其他图中均用于表示相同的元件。在描述实施例时,为了清楚起见而采用特定的技术术语,但本发明并不意图受限于这样选择的特定术语,且应当理解,每个特定术语都包括所有的等同替代。
[0020] 参照图1-图4B,示出了制动系统9,其包括根据本发明的一个实施例的制动器分离器10。制动器分离器10包括选择阀11,所述选择阀11能够选择性地取得不同的模式。在该示例中,选择阀11可被致动成通过旋转运动从一个模式到另一模式。尤其地,制动器分离器10的选择阀11能够取得不同的操作模式,以便控制制动装置12的制动的施加。在该实施例中,制动器分离器10的选择阀11能够取得手动泵模式、压力卸除(释放)模式和液压制动控制单元(HBCU)模式,这将在下文更详细地描述。
[0021] 在该实施例中,制动系统9包括手动泵组件14和液压制动控制单元(HBCU)16,所述手动泵组件14和液压制动控制单元(HBCU)16用于使制动装置12的制动钳活塞20加压和/或减压。加压器件不限于本文中明确描述的那些,且在其他实施例中可采用其他流体压力控制机构对制动装置12的制动钳活塞20提供加压和/或减压。例如,手动泵组件14可用连接至电源的电操作泵来代替,该电源是在正常操作条件下操作HBCU 16的电源的备选。另外,为了将加压的流体供送至制动钳活塞20,可使用多种不同类型的泵。例如,所采用的泵可以是凸轮泵、涡旋真空泵、螺旋泵等。
[0022] 参照图2A、3A和4A,示出了与制动器分离器10的可能的模式对应的多个流体回路。
[0023] 流体回路示出了制动装置12的制动钳活塞20。制动钳活塞20能驱动摩擦垫17,所述摩擦垫17能抵靠制动装置12的摩擦表面18。这样,当摩擦垫17压靠制动装置12的摩擦表面18时,就产生了制动力。另一方面,当摩擦表面18与摩擦垫17脱离接触时,就消除了制动力。因此,可通过控制制动钳活塞20的加压平来提供对制动装置12的控制。
[0024] 制动钳活塞20可通过手动泵组件14或HBCU 16被加压,这将在下文更详细地描述。
[0025] 另外,制动系统9还包括流体贮存器21,所述流体贮存器21与制动装置12和手动泵组件14流体地连通,从而能够根据选择阀11的位置来对制动装置12的制动钳活塞20进行加压或减压。
[0026] 此外,制动系统9还可包括用于对流体回路的状况进行监测和响应的附加元件。例如,示出了压力计22,其能够测量制动装置12的制动钳活塞20中的压力。另外,还示出了压力开关24,当已经达到设定压力时,可采用所述压力开关24来与电路进行电连接,从而使外部系统能够根据流体回路的状态来作出反应。制动系统9还可包括限位开关25,所述限位开关25用于在选择阀1处于HBCU模式时被操作。制动系统9还可包括联锁装置30,所述联锁装置30用于防止在某些条件下在操作模式之间切换,这将在下文更详细地描述。
[0027] 参照图2A,当制动器分离器10的选择阀11处于压力卸除模式时,制动装置12的制动钳活塞20中的压力就被释放。在所示出的实施例中,由于加压的流体将从制动钳活塞20(高压)流动至流体贮存器21(低压),因此,制动装置12与流体贮存器21之间的流体连通的建立使得能够释放制动钳活塞20中的压力,从而使摩擦垫17能够恢复与摩擦表面18接触。
[0028] 另外,制动系统9和它的制动器分离器10能够实现可供选择的流体路径与制动装置12之间的流体连通,以运送流体,从而在如下文所述的手动泵模式和HBCU模式中那样将摩擦垫17从摩擦表面18释放。
[0029] 如图3A所示,当制动器分离器10的选择阀11处于手动泵模式时,摩擦垫17从制动装置12的摩擦表面18的释放通过由手动泵组件14加压制动钳活塞20来实现。在手动泵模式下,选择阀11允许流体贮存器21、手动泵组件14和制动装置12之间的流体连通。尤其地,通过手动泵组件14的致动,流体能够从流体贮存器21流向制动装置12。在某些实施例中,手动泵组件14可包括活塞泵26和至少一个止回阀28,所述至少一个止回阀28用于在活塞泵26被致动时控制流体流动的方向。单向止回阀28将允许流体沿着特定的方向流动,同时阻止流体沿着相反方向流动。例如,止回阀28可以是球形止回阀,其能在特定的方向上被偏压,以便允许流体向着制动装置12的制动钳活塞20流动,并阻止流体向着流体贮存器21回流。
[0030] 如图4A所示,当制动器分离器10的选择阀11处于HBCU模式时,摩擦垫17可通过以下方式从摩擦表面18释放:通过流体压力控制机构(比如在该情况下是HBCU 16)、而非手动泵组件14加压制动钳活塞20。在HBCU模式下,选择阀11允许HBCU 16与制动装置12之间的流体连通。在该模式下,加压的流体可从HBCU 16流向制动装置12。另外,流体不被允许从流体贮存器21或手动泵组件14流向HBCU 16。尤其地,当HBCU 16与制动装置12流体地连通时,选择阀11阻止HBCU 16与流体贮存器21之间的流体连通。在HBCU模式下,选择阀11还阻止手动泵组件14与HBCU 16之间的流体连通。
[0031] 这样,多位置单个选择阀11的实施克服了流体返回HBCU 16的问题,从而避免了由于多阀系统的不正确控制而引起的损害,由此提供了在模式之间变换的更安全的方法。另外,由于压力卸除模式使得流体管路中的加压的流体能够卸载,因此还避免了流体源之间的交叉污染。
[0032] 与图2A-图3B中限位开关25处于停用状态下的情况相反,图4A和图4B的实施例示出了处于致动状态下的限位开关25。在所示的实施例中,限位开关25用于电性地确定选择阀11的HBCU模式位置。可想到其他实施例,其中,限位开关25在本文所讨论的其他模式中的任何模式下实现致动状态。另外,某些实施例还可采用能在多于一种模式中实现致动状态的限位开关25。
[0033] 因此,使用联接至不同流体路径的选择阀11使得能够选择不同的操作模式,由此实现摩擦垫17向/从制动装置12的摩擦表面18的力施加或释放。例如,选择阀11可取得第一模式和第二模式,在所述第一模式下,摩擦垫17压靠制动装置12的摩擦表面18,在所述第二模式下,摩擦垫17至少部分地从制动装置12的摩擦表面18释放。在该示例中,与制动装置12连通的流体管路在第一模式下不被加压,而在第二模式下被加压。
[0034] 此外,选择阀11可取得中间模式,以便“卸除”累积在制动装置12的制动钳活塞20中的压力。尤其地,中间模式允许加压的制动钳活塞20与(低压的)流体贮存器21之间的流体连通,使得流体将从制动钳活塞20流动至流体贮存器21。
[0035] 另外,如果选择阀11在手动泵模式下被操作,与制动装置12连通的压力管路就将被加压。因此,尽管现有系统可能将加压的流体输送至不同的制动控制器(比如HBCU 16),但是在该实施例中,制动器分离器10要求:在能够通过HBCU控制制动之前,选择阀11经过中间的压力卸除模式,如图2A-4B所示。在中间模式(压力卸除)下,选择阀11允许制动装置12与流体贮存器21之间的流体连通,从而使得加压的流体从制动装置12流动至流体贮存器21。这样,制动钳活塞20在与HBCU 16形成连通之前被卸载加压的流体,从而减轻了使HBCU超压和受损的险。
[0036] 制动系统9还可采用联锁装置30,以控制选择阀11从一模式到另一模式的切换。联锁装置30具有活塞50和缸51,所述缸51暴露于液压流体,因此是压力响应式的(通过活塞50到流体回路的连通来表示)。联锁装置30还包括充当物理障碍的止锁部32,以防止选择阀11意外地被置于错误模式下。止锁部32可以是能机械地阻挡选择阀11旋转的任何装置。如下文将详细描述,止锁部32是可伸出且可缩回的销40,所述销40与位于选择阀11上的锁定机构对准。联锁装置30的销40也能被弹簧33推压到缩回位置中。因此,当流体回路中的液压低于某一水平时,弹簧33将使活塞50缩回,从而使联锁装置30脱开。在某些实施例中,活塞50会保持伸出的阈值可以是、但不限于0-200巴。
[0037] 图5A-5D示出了选择阀11相对于可伸出的销40的不同位置。在该实施例中,选择阀11具有第一邻接表面56、第二邻接表面58、滑动表面60和止挡部64。当流体管路在手动泵模式下被加压时,销40抵靠第一邻接表面56,并向着滑动表面60延伸。类似地,当流体管路在HBCU模式下被加压时,销40抵靠第二邻接表面58,并向着滑动表面60延伸。当流体管路被加压时,销40将抵靠滑动表面60,并在销40与滑动表面60之间引入某一程度的摩擦力。尽管该程度的摩擦力在工人有意地决定旋转选择阀11时会被克服,但是该摩擦力足以避免选择阀
11的不期望的(和无意的)旋转。因此,应当理解,销40通过流体管路的加压(在HBCU或手动泵模式下)而伸出通过以下方式提供了附加的安全措施:保证选择阀11不错误地旋转至压力卸除模式。另外,如下所述,当在HBCU模式和手动泵模式之间切换时,销40对止挡部64的抵靠使得选择阀11停在压力卸除模式下。
[0038] 联锁装置30操作如下。假定选择阀11处于手动泵模式且液压回路被加压,活塞50经受液压力并在缸51中向外移动。因此,止锁部32(在该情况下由销40表示)伸出并抵靠滑动表面60,由此在销40与滑动表面60之间引入了摩擦力,该摩擦力足以使选择阀11锁定在手动泵模式下(图5A)并防止选择阀11的无意的旋转。然而,如果用户希望从手动泵模式切换出来,被引入到销40与滑动表面60之间的摩擦力就可被克服。在这种情况下,邻接表面56的存在使得旋转仅可沿着一个方向进行(即沿着向HBCU模式的方向旋转)。因此,用户将向着HBCU模式旋转选择阀11,直至销40抵靠止挡部64,由此阻碍选择阀11的进一步旋转。该系统此时处于压力卸除模式(图5B),在所述压力卸除模式下,流体管路中的压力被释放。因此,应当注意,当在其他(加压)模式之间切换时,止挡部64迫使系统经过压力卸除模式。在该实施例中,仅当流体管路中的压力充分地下降时,弹簧33的推压力才能够使销40缩回成足以脱离止挡部64(图5C)。一旦销40已经缩回,选择阀11就可旋转至HBCU模式。尽管销40缩回成足以越过止挡部64,但是销40仍能够抵靠邻接表面58,藉此防止选择阀11过度旋转(图5D)。
[0039] 因此,例如当对制动装置12进行维修时,联锁装置30可在HBCU模式或手动泵模式下被致动。通常通过维修设备的供电装置来操作HBCU 16,以便将摩擦垫17从制动装置12的摩擦表面18释放,并使工人能够进行必要的维修。如果不采用联锁装置30,就可能会使选择阀11从HBCU模式旋转至压力卸除模式。这会导致将加压的流体从液压管路运送至流体贮存器21中,从而可能引起流体贮存器21溢出和对制动系统9造成损害。另外,当对制动装置12进行维修时,意外地切换至压力卸除模式会导致摩擦垫17对摩擦表面18施加力,从而可能伤害维修工人。因此,联锁装置30在手动制动模式或HBCU模式下通过压力阈值进行的有条件的致动可提供更高水平的安全性。
[0040] 在上述实施例中,当制动器分离器10处于压力卸除模式时,联锁装置30可采用非致动位置。这是因为,当压力从连接至制动装置12的流体管路卸载时,通常,在自由地切换至允许所述流体管路加压的操作模式方面是没有危险的。然而,不同的装置也是可想到的,例如,联锁装置30还可按需要被调整成:在压力卸除模式下采用致动状态。
[0041] 应当注意,本文所述的制动系统9可用于多种用途。例如,制动系统9可用于任何类型的运输系统中,比如单轨、汽车或航天系统中。
[0042] 尽管已经描述了不同的实施例,但是这仅出于描述本发明的目的,而不是限制本发明。由说明书所具体限定的各种改进对本领域技术人员而言将是显而易见的,且均落入本发明的范围。
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