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空重车及其调节方法

申请号 CN202211206313.3 申请日 2022-09-30 公开(公告)号 CN115431939B 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 中车制动系统有限公司; 发明人 迟鹏新; 郭宗斌; 王令军; 李培署; 王广凯; 秦东宾; 郗开冲; 吴学瑞; 张庆金; 路金昌;
摘要 本 发明 涉及一种空重车 阀 及其调节方法,其中空重车阀包括上 阀体 、下阀体、杠杆和杠杆调节装置,杠杆设置于所述上阀体的腔体内,所述下阀体内设置有均压腔体、调压腔体;所述调压腔体内包括连通输入压 力 气路 接口 的输入压力腔室及连通输出压力气路接口的输出压力腔室;所述杠杆两端底部分别连接有顶杆及传动杆,所述顶杆套装至所述均压腔体,所述传动杆的下部套装至所述调压腔体,所述杠杆右端根据所述均压腔体、调压腔体压力的大小与所述顶杆连接或分离。本发明空重车阀简化平均阀的结构并集成设置于空重车阀,实现 制动 系统 、集成化轻量化。
权利要求

1.一种空重车,包括上阀体、下阀体、杠杆和杠杆调节装置,所述杠杆设置于所述上阀体的腔体内,所述杠杆调节装置包括支点调整装置及输出压调整装置,其特征在于:
所述下阀体内设置有均压腔体、调压腔体,所述均压腔体用于接收空气弹簧压力并进行平均后输出空气弹簧压力平均值;
所述调压腔体内包括连通输入压力气路接口的输入压力腔室及连通输出压力气路接口的输出压力腔室,所述调压腔体用于接收输入压力并根据所述空气弹簧压力平均值及所述输入压力调整输出压力大小;
所述杠杆两端底部分别连接有顶杆及传动杆,所述顶杆套装至所述均压腔体,所述传动杆的下部套装至所述调压腔体,所述杠杆右端根据所述均压腔体、调压腔体压力的大小与所述顶杆连接或分离;
其中,所述均压腔体包括:
弹簧盖板,套设于所述顶杆并与所述下阀体可拆卸连接;
平均活塞,与所述下阀体滑动配合,所述平均活塞的表面套设有二第一密封圈,所述平均活塞的下表面与所述下阀体之间设置有第一腔室、第二腔室,所述平均活塞的上表面与所述下阀体之间设置有第三腔室所述顶杆嵌入并固定连接所述平均活塞与所述平均活塞同步运动;
保持弹簧,设置于弹簧盖板与所述平均活塞之间,所述弹簧盖板与所述平均活塞相互作用挤压固定所述保持弹簧;
调节齿盘,可转动的设置于所述上阀体与下阀体之间,所述调节齿盘下端嵌入所述弹簧盖板,所述调节齿盘转动时带动所述弹簧盖板转动以调节所述弹簧盖板与所述下阀体之间的连接深度;
其中,所述平均活塞上平面与下平面面积相等,所述平均活塞通过所述二第一密封圈将下平面分成两个部分,所述平均活塞的限位环形成的环形平面和第一腔室连通,环形平面内的圆形平面与第二腔室连通,两平面面积相等,所述第一腔室与一第一空气弹簧连通,所述第二腔室与一第二空气弹簧连通。
2.根据权利要求1所述的空重车阀,其特征在于,所述调压腔体包括:
顶盖,固定于所述上阀体与所述下阀体之间并套设于所述传动杆;
补偿活塞,与所述顶盖的两侧壁滑动配合,所述补偿活塞的表面套设有第二密封圈;
所述传动杆上端与所述杠杆受力接触,下端嵌入所述补偿活塞并与所述补偿活塞受力接触,所述补偿活塞与所述两侧壁之间形成所述输出压力腔室。
3.根据权利要求2所述的空重车阀,其特征在于,所述补偿活塞的下端设置有阀座,所述阀座中心开设有通孔,通孔直径大于所述补偿活塞下端的直径,所述阀座与所述下阀体滑动配合。
4.根据权利要求3所述的空重车阀,其特征在于,所述调压腔体还包括:
阀芯,设置于所述阀座底部,所述补偿活塞的下端经所述阀座与所述阀芯密封连接;
复位弹簧,设置于所述阀芯底部,上端与所述阀芯连接,下端与设置在下阀体底部的螺堵连接,所述螺堵内嵌入设置有止回弹簧,所述止回弹簧上端连接所述阀座。
5.根据权利要求1所述的空重车阀,其特征在于,所述均压腔体还包括一固定螺钉,设置于所述下阀体壁上部,所述固定螺钉用于插入所述调节齿盘的齿之间并与所述下阀体固定连接。
6.根据权利要求1所述的空重车阀,其特征在于,所述支点调整装置包括:
滚轮调整
滚轮,通过一销轴转动设置于所述滚轮调整块,作为杠杆支点;
调整螺钉,经所述上阀体穿设于所述滚轮调整块并通过轴用弹性挡圈与所述滚轮调整块固定连接,通过螺母固定连接所述上阀体。
7.根据权利要求1所述的空重车阀,其特征在于,所述输出压力调整装置包括:
调整螺套,通过一锁紧环与所述上阀体固定连接;
弹簧下座,与所述上阀体滑动配合并与所述杠杆受力接触;
调整弹簧,上端与所述调整螺套抵触,下端与所述弹簧下座抵触,所述调整螺套与所述弹簧下座相互作用挤压固定所述调整弹簧。
8.一种空重车阀调节方法,其特征在于,包含权利要求1 7任一项所述的空重车阀,所~
述调节方法包括:
调节释放步骤,调整所述调节齿盘及调整螺套,以使调整弹簧、保持弹簧的弹簧力为最小,并调节所述支点调整装置使杠杆的支点居右;
空车压力调整步骤,调整所述第一腔室、第二腔室的压力为零,输送总压力至所述空重车阀,并基于一空车制动缸压力目标值调整所述输出压力调整装置以使其输出压力达到所述空车制动缸压力目标值;
输出转折点调整步骤,连通空车工况的所述第一空气弹簧与所述第一腔室及所述第二空气弹簧与所述第二腔室以通入空车空气弹簧压力,并通过调整所述调节齿盘以使所述输出压力达到压力值上升临界状态
杠杆比例调整步骤,连通重车工况的所述第一空气弹簧与所述第一腔室及所述第二空气弹簧与所述第二腔室以通入重车空气弹簧压力,并基于一重车制动缸压力目标值调整调整螺钉以使所述输出压力达到所述重车制动缸压力目标值;
压力校验步骤,将所述第一腔室、第二腔室的压力调整为预设空气弹簧压力后进行多次充排气并验证所述输出压力是否满足所需压力目标值,若满足要求,则调整完毕。

说明书全文

空重车及其调节方法

技术领域

[0001] 本发明属于制动控制技术领域,尤其涉及一种空重车阀及车辆转向系统。

背景技术

[0002] 高速动车组、城市轨道交通车辆和大部分货运车辆等都要求制动能够根据车辆载荷变化自动调整。高速动车组、城市轨道交通车辆采用空气弹簧承载,当车辆载荷发生变
化,空气弹簧压力会自动变化,因此高速动车组、城市轨道交通车辆制动系统以空气弹簧压
力作为载荷信号源,利用空重车阀、按照一定比例产生与空气弹簧相对应的制动控制压力,
即预控压力,从而起到调整制动力的目的。
[0003] 现有城市轨道车辆车控制动系统空气弹簧采集与运用部分气路原理,如图1所示,平均阀采集两端空气弹簧压力AS1和AS2后,将两路空气弹簧压力均压处理形成空气弹簧压
力平均值AS。列车产生紧急制动时,空气弹簧压力平均值AS作为预控压力向空重车阀输入,
空重车阀按比例调整后输出压力CV至下游中继阀,经过中继阀放大流量后,将压力传递至
制动缸,最终实现制动缸压力按载荷变化进行调整。也就是说,现有预控压力采用平均阀实
现空气弹簧压力进行均压处理,再由空重车阀调整后输出。
[0004] 如上所述平均阀的工作原理在于两路空气弹簧压力作用于活塞两侧,通过活塞向下游输出,该活塞上的橡胶件需始终对两路空气弹簧气体进行动密封,通过阀芯的开启、保
压与排气将通过较大压力一路的空气弹簧压力调整为空气弹簧压力平均值向出气口输出。
基于此,现有的平均阀存在以下几类缺陷,如橡胶件经常出现漏现象,再如弹簧力、阀芯
运动阻力带来输出压力偏差等。
[0005] 如上所述空重车阀需先进行调节压力释放,再调节输出压力直线y=kx+b的截距b值,再调节斜率k值,随后调节空车保障压力值,最终进行压力校验。调节过程繁琐,并且需
要保证截距点、空车压力点、重车压力点在同一直线,容易产生空车压力点、重车压力点误
差,如专利CN203020325U公开的高速动车组和城轨交通车辆用空重车阀,但是,基于此的空
重车阀在上游输入压力降低时,输出压力不具备回流功能。
[0006] 另外,现有的空重车阀与平均阀均存在与输出偏差,二者叠加偏差增大,两者分立而设产生许多不必要的橡胶件、弹簧、机加工件设置,繁杂的结构增加了制动系统故障点,
不符合制动系统集成化、轻量化的设计理念,在实际生产活动中,平均阀与空重车阀均需要
单独的运输、包装、存储、检验、工装、人工、管理成本,也增加了额外成本负担。

发明内容

[0007] 针对相关技术中存在的不足之处,本发明提供了一种空重车阀及其调节方法,以简化平均阀的结构并集成设置于空重车阀,实现制动系统、集成化轻量化。
[0008] 第一方面,本发明提供一种空重车阀,包括上阀体、下阀体、杠杆和杠杆调节装置,杠杆设置于所述上阀体的腔体内,所述杠杆调节装置包括支点调整装置及输出压力调整装
置,具体的:
[0009] 所述下阀体内设置有均压腔体、调压腔体,所述均压腔体用于接收空气弹簧压力并进行平均后输出空气弹簧压力平均值;
[0010] 所述调压腔体内包括连通输入压力气路接口的输入压力腔室及连通输出压力气路接口的输出压力腔室,所述调压腔体用于接收输入压力并根据所述空气弹簧压力平均值
及所述输入压力调整输出压力大小;
[0011] 所述杠杆两端底部分别连接有顶杆及传动杆,所述顶杆套装至所述均压腔体,所述传动杆的下部套装至所述调压腔体,所述杠杆右端根据所述均压腔体、调压腔体压力的
大小与所述顶杆连接或分离。
[0012] 基于如上结构,本申请的空重车阀通过均压腔体实现采集两端空气弹簧压力并进行平均取值,同时可根据该空气弹簧压力平均值按一定比例调整为输出压力后输出至中继
阀,集成原有空重车阀与平均阀,提高了输出压力精度
[0013] 在其中一些实施例中,所述均压腔体包括:
[0014] 弹簧盖板,套设于所述顶杆并与所述下阀体可拆卸连接,具体为螺纹连接;
[0015] 平均活塞,与所述下阀体滑动配合,所述平均活塞的表面套设有二第一密封圈,以实现所述平均活塞与所述下阀体的密封配合,所述平均活塞的下表面与所述下阀体之间设
置有第一腔室、第二腔室,所述平均活塞的上表面与所述下阀体之间设置有第三腔室,所述
第三腔室为大气压力腔室,所述顶杆嵌入并固定连接所述平均活塞与所述平均活塞同步运
动;
[0016] 保持弹簧,设置于弹簧盖板与所述平均活塞之间,所述弹簧盖板与所述平均活塞相互作用挤压固定所述保持弹簧。
[0017] 调节齿盘,可转动的设置于所述上阀体与下阀体之间,所述调节齿盘下端嵌入所述弹簧盖板,具体为调节齿盘下端设置有一凸杆,弹簧盖板上设置有与凸杆相配合的定位
孔,所述调节齿盘转动时带动所述弹簧盖板转动以调节所述弹簧盖板与所述下阀体之间的
连接深度,通过旋转调节齿盘调整所述保持弹簧的弹簧力,从而调整空重车阀输出为恒定
值和与空气弹簧压力平均值成比例关系的转折点;
[0018] 在其中一些实施例中,所述平均活塞上平面与下平面面积相等,所述平均活塞通过所述二第一密封圈将下平面分成两个部分,所述平均活塞的限位环形成的环形平面和第
一腔室连通,环形平面内的圆形平面与第二腔室连通,两平面面积相等,所述第一腔室与一
第一空气弹簧连通,所述第二腔室与一第二空气弹簧连通。
[0019] 基于如上结构,本申请的空重车阀以精简的结构实现了平均空气弹簧压力的功能,节省单独外设平均阀的成本及其中的活塞和橡胶件结构,降低漏风和卡滞的风险,提高
可靠性,相较于原平均阀,进一步精简结构,删减平均阀重的阀芯、弹簧结构,避免附加力造
成的输出偏差,提高均压功能的精度。
[0020] 在其中一些实施例中,所述调压腔体包括:
[0021] 顶盖,固定于所述上阀体与所述下阀体之间并套设于所述传动杆;
[0022] 补偿活塞,与所述顶盖的两侧壁滑动配合,所述补偿活塞的表面套设有第二密封圈,可选的,所述第一、二密封圈为K形圈,也可以是O形圈或橡胶皮碗;参考图2所示,本申请实施例的所述补偿活塞具体包括:限位环、溢流细孔及密封圈安装槽;
[0023] 所述传动杆上端与所述杠杆受力接触,下端嵌入所述补偿活塞并与所述补偿活塞受力接触,所述补偿活塞与所述两侧壁之间形成所述输出压力腔室。
[0024] 在其中一些实施例中,所述补偿活塞的下端设置有阀座,所述阀座中心开设有通孔,通孔直径大于所述补偿活塞下端的直径,所述阀座与所述下阀体滑动配合,为了保证气
密性,所述阀座上设置有硫化橡胶与下阀体上阀口密封连接。
[0025] 在其中一些实施例中,所述下阀体上还压装设置有导向套,所述导向套与所述补偿活塞滑动配合。
[0026] 在其中一些实施例中,所述调压腔体还包括:
[0027] 阀芯,设置于所述阀座底部,所述补偿活塞的下端经所述阀座与所述阀芯密封连接,可选的,所述阀芯上设置有硫化橡胶用于挤压密封;
[0028] 复位弹簧,设置于所述阀芯底部,上端与所述阀芯连接,下端与设置在下阀体底部的螺堵连接,以挤压所述阀座提供一维持所述阀芯于所述阀芯挤压密封的作用力,具体的,
螺堵与所述下阀体通过螺纹配合,所述螺堵内嵌入设置有止回弹簧,所述止回弹簧上端连
接所述阀座,通常情况下,止回弹簧挤压阀座。
[0029] 在其中一些实施例中,所述均压腔体还包括一固定螺钉,设置于所述下阀体壁上部,所述固定螺钉用于插入所述调节齿盘的齿之间并与所述下阀体固定连接。
[0030] 在其中一些实施例中,所述支点调整装置包括:
[0031] 滚轮调整
[0032] 滚轮,通过一销轴转动设置于所述滚轮调整块,作为杠杆支点;
[0033] 调整螺钉,经所述上阀体穿设于所述滚轮调整块并通过轴用弹性挡圈与所述滚轮调整块固定连接,通过螺母固定连接所述上阀体;
[0034] 基于如上结构,通过旋转调节螺钉可使滚轮调整块左右移动,从而改变杠杆支点的位置,从而调节空重车阀输出压力与均压腔输出的空气弹簧压力平均值之间的比例关
系。
[0035] 在其中一些实施例中,所述输出压力调整装置包括:
[0036] 调整螺套,通过一锁紧环与所述上阀体固定连接,具体为通过螺纹配合;
[0037] 弹簧下座,与所述上阀体滑动配合并与所述杠杆受力接触;
[0038] 调整弹簧,上端与所述调整螺套抵触,下端与所述弹簧下座抵触,所述调整螺套与所述弹簧下座相互作用挤压固定所述调整弹簧。
[0039] 基于如上结构,本申请通过旋转调整螺套实现调整所述调整弹簧向下的作用力,从而调整空重车阀的输出压力。
[0040] 第二方面,本申请提供一种空重车阀调节方法,包含如上第一方面所述的空重车阀,所述调节方法包括:
[0041] 调节释放步骤,调整所述调节齿盘及所述调整螺套,以使所述调整弹簧、保持弹簧的弹簧力为最小,并调节所述支点调整装置使杠杆的支点居右,具体通过所述调整螺钉带
动所述滚轮转动至其移动行程的最右端;具体的,参考图2所示,将调整螺套逆时针旋转至
最上端,使调整弹簧为自由高度,将调整螺钉逆时针旋转至最右端,使滚轮在其行程内的最
右端,为空气弹簧压力最小放大倍数,将调节齿盘逆时针旋转至无法转动,此时弹簧盖板在
其行程内的最上端,保持弹簧提供其工作范围内的最小弹簧力。通过调节释放步骤,完成空
重车阀的准备工作。
[0042] 空车压力调整步骤,调整所述第一腔室、第二腔室的压力为零,输送总风压力至所述空重车阀,并基于一空车制动缸压力目标值调整所述输出压力调整装置以使其输出压力
达到所述空车制动缸压力目标值;具体的,顺时针旋转调整螺套,直至输出压力上升到空车
制动缸压力目标值后,逆时针旋转锁紧环,将调整螺套限位。
[0043] 输出转折点调整步骤,连通空车工况的所述第一空气弹簧与所述第一腔室及所述第二空气弹簧与所述第二腔室以通入空车空气弹簧压力,并通过调整所述调节齿盘以使所
述输出压力达到压力值上升临界状态;此时,通过固定螺钉对调节齿盘进行限位。
[0044] 杠杆比例调整步骤,连通重车工况的所述第一空气弹簧与所述第一腔室及所述第二空气弹簧与所述第二腔室以通入重车空气弹簧压力,并基于一重车制动缸压力目标值调
整所述调整螺钉以使所述输出压力达到所述重车制动缸压力目标值;具体为顺时针调整调
整螺钉,至输出压力为重车制动缸目标压力值时停止,再通过调整锁紧螺母对调整螺钉限
位。
[0045] 压力校验步骤,将所述第一腔室、第二腔室的压力调整为预设空气弹簧压力后进行多次充排气并验证所述输出压力是否满足所需压力目标值,若满足要求,则调整完毕。其
中,所述预设空气弹簧压力包括空车空气弹簧压力和/或重车空气弹簧压力,对应的,所需
压力目标值为所述空车制动缸压力目标值和/或重车空气弹簧压力目标值。
[0046] 基于如上步骤,本申请实施例的空重车阀调节方法相较于现有的调节方法,过程更加简洁,无需调整输出直线的截距,降低了生产调试成本,通过调整空车压力点、重车压
力点并利用空车压力点、重车压力点确定一条直线,相比原空重车阀三点确定一条直线,提
高了空车压力点、重车压力的输出精度。
附图说明
[0047] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0048] 图1为现有技术的轨道车辆车控制动系统空气弹簧气路原理示意图;
[0049] 图2为本发明空重车阀的结构示意图;
[0050] 图3为本发明空重车阀的作用原理示意图;
[0051] 图4为本发明空重车阀的平均活塞的结构放大图;
[0052] 图5为本发明空重车阀调节方法的流程示意图。
[0053] 图中:
[0054] 1、调整螺套;2、调整弹簧;3、弹簧下座;4、锁紧环;5、销轴;6、滚轮;7、滚轮调整块;8、上阀体;9、调整螺钉;10、锁紧螺母;11、轴用弹性挡圈;12、杠杆;13、固定螺钉;14、调节齿盘;15、弹簧盖板;16、保持弹簧;17、第一密封圈I;18、平均活塞;19、第一密封圈II;20、顶杆;21、下阀体;22、螺堵;23、止回弹簧;24、复位弹簧;25、阀芯;26、阀座;27、导向套;28、补偿活塞;29、第二密封圈;30、顶盖;31、传动杆。

具体实施方式

[0055] 下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明
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。
[0056] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对
本发明的限制。
[0057] 术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0058] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0059] 如图2所示,在本发明空重车阀的一个示意性实施例中,该空重车阀包括包括上阀体8、下阀体21、杠杆12和杠杆调节装置,杠杆12设置于上阀体8的腔体内,杠杆调节装置包
括支点调整装置及输出压力调整装置,具体的:
[0060] 下阀体21内设置有均压腔体、调压腔体,均压腔体用于接收空气弹簧压力并进行平均后输出空气弹簧压力平均值AS;
[0061] 调压腔体内包括连通输入压力气路接口的输入压力腔室P1及连通输出压力气路接口的输出压力腔室P2,调压腔体用于接收输入压力并根据空气弹簧压力平均值及输入压
力调整输出压力大小;
[0062] 杠杆12两端底部分别连接有顶杆20及传动杆31,顶杆20套装至均压腔体,传动杆31的下部套装至调压腔体,杠杆12两端根据均压腔体、调压腔体压力的大小与顶杆20、传动
杆31连接或分离。
[0063] 基于如上结构,本申请的空重车阀通过均压腔体实现采集两端空气弹簧压力并进行平均取值,同时可根据该空气弹簧压力平均值按一定比例调整为输出压力后输出至中继
阀,集成原有空重车阀与平均阀,提高了输出压力精度。
[0064] 具体的,输出压力调整装置包括:调整螺套1、弹簧下座3及调整弹簧2,调整螺套1通过锁紧环4与上阀体8固定连接,具体为通过螺纹配合;弹簧下座3与上阀体8滑动配合并
与杠杆12受力接触;调整弹簧2上端与调整螺套1抵触,下端与弹簧下座3抵触,调整螺套1与
弹簧下座3相互作用挤压固定调整弹簧2。基于如上结构,本申请通过旋转调整螺套1实现调
整调整弹簧2向下的作用力,从而调整空重车阀的输出压力。
[0065] 具体的,支点调整装置包括:滚轮调整块7、滚轮6及调整螺钉9,滚轮6通过一销轴5转动设置于滚轮调整块7,作为杠杆支点;调整螺钉9,经上阀体8穿设于滚轮调整块7并通过
轴用弹性挡圈11与滚轮调整块7固定连接,通过锁紧螺母10固定连接上阀体8。基于如上结
构,通过旋转调节螺钉可使滚轮调整块7左右移动,从而改变杠杆支点的位置,从而调节空
重车阀输出压力P2与均压腔输出压力AS之间的比例关系。
[0066] 作为本申请实施例的均压腔体的具体实现方式,均压腔体包括:调节齿盘14、弹簧盖板15、保持弹簧16及平均活塞18;弹簧盖板15套设于顶杆20并与下阀体21可拆卸连接,具
体为螺纹连接;平均活塞18与下阀体21滑动配合,平均活塞18的表面套设有二第一密封圈
17、19,以实现平均活塞18与下阀体21的密封配合,平均活塞18的下表面与下阀体21之间设
置有第一腔室、第二腔室,平均活塞18的上表面与下阀体21之间设置有第三腔室,第三腔室
为大气压力腔室,顶杆20嵌入并固定连接平均活塞18与平均活塞18同步运动,当顶杆20带
动平均活塞18向下运动时,向平均活塞18产生一作用力F4;保持弹簧16设置于弹簧盖板15
与平均活塞18之间,弹簧盖板15与平均活塞18相互作用挤压固定保持弹簧16,保持弹簧16
向平均活塞18产生一作用力F3。调节齿盘14可转动的设置于上阀体8与下阀体21之间,调节
齿盘14下端嵌入弹簧盖板15,具体为调节齿盘14下端设置有一凸杆,弹簧盖板15上设置有
与凸杆相配合的定位孔,调节齿盘14转动时带动弹簧盖板15转动以调节弹簧盖板15与下阀
体21之间的连接深度,通过旋转调节齿盘14调整保持弹簧16的弹簧力,从而调整空重车阀
输出为恒定值和与空气弹簧压力平均值AS成比例关系的转折点;
[0067] 为了限定调节齿盘14的位置,均压腔体还包括一固定螺钉13,设置于下阀体21外壁上,固定螺钉13用于插入调节齿盘14的齿之间并与下阀体21固定连接。
[0068] 进一步,如图4所示,平均活塞18上平面与下平面面积相等,平均活塞18通过第一密封圈17、19将下平面分成两个部分,平均活塞18的限位环形成的环形平面S2和第一腔室
连通;环形平面内的圆形平面S1与第二腔室连通,两平面面积相等即为S=S1+S2=2*S1=
2*S2,第一腔室与一第一空气弹簧连通,第二腔室与一第二空气弹簧连通;
[0069] 基于如上结构,本申请的空重车阀以精简的结构实现了平均空气弹簧压力的功能,节省单独外设平均阀的成本及其中的活塞和橡胶件结构,降低漏风和卡滞的风险,提高
可靠性,相较于原平均阀,进一步精简结构,删减平均阀重的阀芯、弹簧结构,避免附加力造
成的输出偏差,提高均压功能的精度。
[0070] 作为本申请实施例的调压腔体的具体实现方式,调压腔体包括:
[0071] 顶盖30,固定于上阀体8与下阀体21之间并套设于传动杆31;
[0072] 补偿活塞28,与顶盖30的两侧壁滑动配合,补偿活塞28的表面套设有第二密封圈29,可选的,第一、二密封圈为K形圈,也可以是O形圈或橡胶皮碗;本申请实施例的补偿活塞
28具体包括:限位环、溢流细孔及密封圈安装槽;补偿活塞28的下端设置有阀座26,阀座26
中心开设有通孔,通孔直径大于补偿活塞28下端的直径,阀座26与下阀体21滑动配合,下阀
体21上还压装设置有导向套27,导向套27与补偿活塞28滑动配合,为了保证气密性,阀座26
上设置有硫化橡胶与下阀体21上阀口密封连接。
[0073] 传动杆31上端与杠杆12受力接触,下端嵌入补偿活塞28并与补偿活塞28受力接触,补偿活塞28与两侧壁之间形成输出压力腔室。
[0074] 在其中一些实施例中,调压腔体还包括:阀芯25和复位弹簧24,阀芯25设置于阀座26底部,补偿活塞28的下端经阀座26与阀芯25密封连接,可选的,阀芯25上设置有硫化橡胶
用于挤压密封;复位弹簧24设置于阀芯25底部,上端与阀芯25连接,下端与设置在下阀体21
底部的螺堵22连接,以挤压阀座26提供一维持阀芯25与阀芯25挤压密封的作用力,具体的,
螺堵22与下阀体21通过螺纹配合,螺堵22内嵌入设置有止回弹簧23,止回弹簧23上端连接
阀座26,通常情况下,止回弹簧23挤压阀座26。
[0075] 下面结合附图2~4对本发明空重车阀的一个实施例的具体结构和工作过程进行说明:
[0076] (1)均压功能
[0077] 如图3‑4所示,第一、二空气弹簧压力AS1、AS2分别进入第一腔室、第二腔室,向平均活塞18产生作用力F1、F2,第一空气弹簧压力AS1与大气压力之间、第一空气弹簧压力AS1
与第二空气弹簧压力AS1之间分别通过第一密封圈17、19密封隔离。同时,结合考虑保持弹
簧16作用于平均活塞18的作用力F3及顶杆20作用于平均活塞18的作用力F4。
[0078] 基于此,如图4所示,本申请实施例实现了将空气弹簧压力AS1、AS2平均为空气弹簧压力平均值AS。当平均活塞18到达平衡状态时,也即F1+F2=F3+F4,因此,平均活塞18的
输出力为:
[0079] F3+F4=F1+F2=AS1*S1+AS2*S2=(AS1+AS2)/2S=AS*S,
[0080] 该输出力通过顶杆20传递至杠杆12,从而实现均压功能。
[0081] (2)调压功能
[0082] 如图3所示,两端空气弹簧压力AS1、AS2分别进入第一腔室、第二腔室,平均活塞18的输出力推动平均活塞18克服保持弹簧16的作用力向上移动,进而推动顶杆20向上移动。
[0083] 过程1:当空气弹簧压力平均值AS大于空车弹簧压力时,顶杆20与杠杆12接触并推动其右端上移,以滚轮6为支点,杠杆12左端下移,推动传动杆31向下移动,进而推动补偿活
塞28向下移动;补偿活塞28下端推动阀芯25克服复位弹簧24的作用力向下移动,使阀芯25
与阀座26分离,打开输入压力腔室P1与输出压力腔室P2通路,压缩空气从空重车阀进气口,
即为输入压力气路接口处,流向出气口,即为连接输出压力气路接口处。进入输出压力腔室
P2的压缩空气一部分流向空重车阀的出气口,一部分流向补偿活塞28下方腔室。随着补偿
活塞28下方腔室的气体压力上升,推动补偿活塞28克服传动杆31作用力向上移动,直至阀
芯25靠在阀座26上,阀芯25上表面的硫化橡胶挤压密封,切断输入压力腔室P1与输出压力
腔室P2通路。
[0084] 过程2:此时空重车阀输出压力P2应大于或等于所需压力目标值,若等于则空重车阀保持稳态。若大于,则补偿活塞28继续受空重车阀输出压力P2推动上升,补偿活塞28下端
离开阀芯25,打开输出压力腔室P2与补偿活塞28上部大气腔室通路,输出压力腔室P2内的
压缩空气从补偿活塞28和传动杆31上的细孔排风。直至当输出压力腔室P2的压力与空重车
阀所需压力目标值一致时,补偿活塞28在传动杆31作用力下复位,阀芯25同时靠在阀座26
和补偿活塞28上,阀芯25上表面橡胶挤压密封,切断输入压力腔室P1、输出压力腔室P2、大
气腔室之间的通路,空重车阀达到稳态,输出压力P2达到所需压力目标值。此时,若空气弹
簧压力波动,使空气弹簧平均值AS上升时,补偿活塞28向下移动,重复过程1;当空气弹簧平
均值AS下降时,补偿活塞28向上移动,重复过程2。
[0085] 过程3:当空气弹簧压力平均值AS小于空车弹簧压力时,顶杆20虽然向上移动但是不会和杠杆12右端接触。当空气弹簧破裂即空重车阀空气弹簧某腔室压力为0时,顶杆20不
会向上移动也不会和杠杆12右端接触。杠杆12左端仅在调整弹簧2作用下,弹簧下座3的推
动下向下移动,从而推动传动杆31向下移动,其后动作和上段过程1相同。通过调整调整弹
簧2的作用力值,使此时空重车阀输出压力为空车所需制动力。此功能保证了当空气弹簧压
力在0~空车压力之间时,空重车阀输出压力始终为空车所需制动力,为行车安全提供保
障。
[0086] 过程4:当车辆排空总风压力时,空重车阀输出压力腔室P2气体推动阀座26克服止回弹簧23离开下阀体21,打开输出压力腔室P2与输入压力腔室P1之间的通路,实现空重车
阀输出压力的回流。
[0087] 作为本申请实施例的进一步改进,回流的结构可以被与空重车阀并联的单独单向阀替代。
[0088] 通过上述分析可知,当空气弹簧压力平均值AS小于或等于空车压力时,空重车阀输出压力为恒定值即空车所需制动压力。当空气弹簧压力平均值AS大于空车压力时,空重
车阀输出压力与空气弹簧压力平均值AS成比例关系。
[0089] 通过对本发明空重车阀的多个实施例的说明,本申请实施例的空重车阀同时实现了两端空气弹簧压力平均取值功能和根据空气弹簧压力调整输出的制动压力功能,省去了
不必要的橡胶件、弹簧、机加工件,在实际生产活动中,节省了额外的运输、包装、存储、检
验、工装、人工、管理成本,符合制动系统集成化、轻量化的设计理念。
[0090] 基于上述的空重车阀,本发明还提供一种空重车阀调节方法,包含如上实施例的空重车阀,调节方法包括:
[0091] 调节释放步骤S1,调整调节齿盘14及调整螺套1,以使调整弹簧2、保持弹簧16的弹簧力为最小,并调节支点调整装置使杠杆12的支点居右,具体通过调整螺钉9带动滚轮6转
动至其移动行程的最右端;具体的,参考图2所示,将调整螺套1逆时针旋转至最上端,使调
整弹簧2为自由高度,将调整螺钉9逆时针旋转至最右端,使滚轮6在其行程内的最右端,为
空气弹簧压力最小放大倍数,将调节齿盘14逆时针旋转至无法转动,此时弹簧盖板15在其
行程内的最上端,保持弹簧16提供其工作范围内的最小弹簧力。通过调节释放步骤,完成空
重车阀的准备工作。
[0092] 空车压力调整步骤S2,调整第一腔室、第二腔室的压力为零,输送总风压力至空重车阀,并基于一空车制动缸压力目标值调整输出压力调整装置以使其输出压力P2达到空车
制动缸压力目标值;具体的,顺时针旋转调整螺套1,直至输出压力P2上升到空车制动缸压
力目标值后,逆时针旋转锁紧环4,将调整螺套1限位。
[0093] 输出转折点调整步骤S3,连通空车工况的第一空气弹簧与第一腔室及第二空气弹簧与第二腔室以通入空车空气弹簧压力,并通过调整调节齿盘14以使输出压力达到压力值
上升临界状态;此时,通过固定螺钉13对调节齿盘14进行限位。
[0094] 杠杆比例调整步骤S4,连通重车工况的第一空气弹簧与第一腔室及第二空气弹簧与第二腔室以通入重车空气弹簧压力,并基于一重车制动缸压力目标值调整调整螺钉9以
使输出压力达到重车制动缸压力目标值;具体为顺时针调整调整螺钉9,至输出压力为重车
制动缸目标压力值时停止,再通过调整锁紧螺母10对调整螺钉9限位。
[0095] 压力校验步骤S5,将第一腔室、第二腔室的压力调整为预设空气弹簧压力后进行多次充排气并验证输出压力是否满足所需压力目标值,若满足要求,则调整完毕。其中,预
设空气弹簧压力包括空车空气弹簧压力和/或重车空气弹簧压力,对应的,所需压力目标值
为空车制动缸压力目标值和/或重车空气弹簧压力目标值。
[0096] 基于如上步骤,本申请实施例的空重车阀调节方法相较于现有的调节方法,过程更加简洁,无需调整输出直线的截距,降低了生产调试成本,通过调整空车压力点、重车压
力点并利用空车压力点、重车压力点确定一条直线,相比原空重车阀三点确定一条直线,提
高了空车压力点、重车压力的输出精度。
[0097] 最后应当说明的是:本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0098] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体
实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,
其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
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