专利名称：一种铁路轨道列车制动系统的制作方法
技术领域：
本发明属于固定到铁路线路上的轨道制动器技术领域，特别涉及一种可用于铁路列车编组作业的铁路轨道列车制动系统。
本发明目的在于提供一种无论列车从何方向进入编组作业区、沿何方向牵出或者顶出都能实现自动制动和缓解的铁路轨道列车制动系统。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案一种铁路轨道列车制动系统，包括设于编组作业区轨道旁的制动供油泵和制动机构，制动供油泵与制动机构之间依次设置有顺序阀、换向阀和侧压延时换向阀；顺序阀包括上、下端设有进出油口、中部两侧设有两对对应阀孔的阀体，阀体内设有由阀杆连接的三个活塞，上活塞与阀体上端盖之间设有弹性件，在初始状态，上面两活塞使中部两对阀孔处于关闭状态；换向阀包括两侧分设四个和三个阀孔的阀体，阀体中间设有通过阀杆连接的四个活塞，在下活塞与阀体下端盖之间或者在阀杆上端帽与阀体上端盖之间设有弹性件，在初始状态，两侧1位阀孔连通，右侧2位阀孔处第一和第二活塞之间近第二活塞位置，左2阀孔与右3阀孔处第二和第三活塞之间且上下错开连通，左侧3位和右侧4位阀孔处第三和第四活塞之间且上下错开连通；侧压延时换向阀包括上侧设有左右两个进油阀孔、下侧设有出油阀孔的阀体，阀体中间设有带活塞的阀杆，阀杆外端设有触动机构；制动供油泵通过出油单向阀与顺序阀2位阀孔和下端进出油口连通，顺序阀上端进出油口、右3位阀孔接油缸，顺序阀左1位阀孔和左2位阀孔分别接换向阀右3位和右4位阀孔；换向阀右1位阀孔和右2位阀孔分别通过进油单向阀和出油单向阀接油缸，左2位阀孔和左3位阀孔分别通过管路接制动机构制动油缸边腔和中腔，左1位阀孔通过出油单向阀和双回油支路接侧压延时换向阀上侧阀孔，双回油支路中分别接有延时泄油阀和单向出油阀。
在换向阀与制动机构之间的边腔供油管路上连接有轮压延时换向阀，它包括上部设有一个阀孔、中下部两侧设有一对对应阀孔的阀体，阀体中设有两个由阀杆连接的活塞，在下活塞与阀体下端之间或者在阀杆上端帽与阀体上端盖之间设有弹性件，阀体上部阀孔通过并列的延时泄油阀支路和进油单向阀支路接油缸，下部一侧阀孔接制动油缸边腔供油管路、另一侧阀孔通过出油单向阀接油缸，在初始状态，上阀孔开启、下阀孔受下活塞阻挡而关闭。
制动机构后设有供卸荷一体泵阀，它包括中下部两侧对应设有两对阀孔的阀体，阀体中设有由阀杆连接的两个活塞，在下活塞与阀体下端盖之间或者在阀杆上端帽与阀体上端盖之间设有弹性件，上部一侧阀孔通过管路、进油单向阀接制动油缸边腔、另侧阀孔接油缸，下部一侧阀孔通过管路、出油单向阀接制动油缸中腔、另侧阀孔通过管路、进油单向阀接油缸，在初始状态，上阀孔受下活塞阻挡而关闭，下阀孔开启。
制动油缸与供卸荷一体泵阀之间的边腔回油路上、单向阀前连接有轮压延时换向阀。
制动油缸与供卸荷一体泵阀之间的中腔供油路上、单向阀后连接有轮压延时换向阀。
制动供油泵与换向阀轴线之间距A大于相邻两节车厢的相邻四轮对最大轮对间距L2，制动供油泵与侧压延时换向阀右侧触动机构轴线间距C小于相邻两车厢最大对应轮间距L3，换向阀与侧压延时换向阀右侧触动机构轴线间距B远小于L3，侧压延时换向阀右侧触动机构轴线与制动机构的制动钳口间距D大于车厢两端连接钩间距L1，供卸荷一体泵阀与制动油缸中腔供油回路上的轮压延时换向阀轴线间距F大于L1，制动供油泵与供卸荷一体泵阀和制动油缸之间的边腔回油管路上的轮压延时换向阀轴线间距E等于L3的整倍数。
制动机构包括设于轨道中间的制动油缸和与制动油缸两侧伸出的活塞杆连接的滑块，制动油缸中的活塞把油缸分成带进出油口的中腔和两个边腔，滑块与制动卡钳拐臂下端的滚轮压触；侧压延时换向阀右侧触动机构通过限位开关接信号灯。
制动供油泵与顺序阀下端进出油口之间的管路上、单向阀后以及供卸荷一体泵阀与制动油缸中腔供油回路上、单向阀后接有溢流阀。
下面对本发明系统的制动、缓解和恢复作以说明1、系统制动的实现及保持根据铁路编组场作业的实际工况，编组线末端设置的制动器(系统)应满足以下条件(1)当溜进的车辆进入或通过制动器(系统)时，被制动车辆始终处被制动状态，(2)不论编组后的列车正向或反向牵出(顶出)，在经过制动器(系统)时，均应是缓解(无制动)状态，且能自动恢复原初始(待制动)状态。
制动系统在未接受溜放车辆前的初始状态是(1)制动钳口已缓解(制动机构油缸即制动油缸中活塞6-1、6-2已向两侧伸展)，(2)侧压延时换向阀5中的阀杆5-2可处在左右任意位置，(3)其他轮压部件在各自压缩弹簧的作用下均复位。如
图1所示。
当溜放车辆进入编组作业区轮压制动供油泵阀杆1-1时压力油首先经单向阀D2、阀孔2-7进入顺序阀2中2-2下腔，当压力大于设定值时，顺序阀中活塞压缩弹簧2-3向上移动，由于各进出油口位置的设置原因，顺序阀中活塞在上移过程中先连通阀孔2-6和2-8，后连通2-4和2-5。这时制动油缸6中腔油路经换向阀3中阀孔3-6、3-8、单向阀D3、阀孔2-6、2-8回油路打开，而压力油经阀孔2-4、2-5、3-4、3-5供入制动油缸6的边腔并形成压力驱动6-1、6-2同时向中间位置运动，拉动与活塞杆连接的滑块内移，制动卡钳拐臂所连滚轮从滑块斜面上至滑块水平面上，向上顶紧卡钳，卡钳从轨道内侧向外顶紧车轮内侧，使系统进入制动状态。轮压过后，顺序阀2中活塞在压缩弹簧2-3的作用下复位，系统制动状态不变。
当溜放车辆进入编组作业区轮压换向阀3的阀杆3-2时3-2压缩弹簧3-3下移过程中，活塞3-2-A上腔经单向阀D5吸入油液；活塞3-2-B将阀孔3-5和3-7连通并将3-4、3-5断开，使制动油缸边腔回油路被打开，边腔原油压立刻消失；活塞3-2-C将阀孔3-4和3-6连通并将3-6、3-8断开，此时虽然制动油缸中腔具备只要供油即可使6-1和6-2向两侧伸展运动(即系统制动被缓解)的条件，但由于A区间距离大于L2且远小于L3(见图2、图3)，因此在车轮压下3-2的同时不会出现供油泵1被轮压而动作，此时中边腔油路均处在无压状态，所以系统制动状态仍然保持不变。轮压过后，3-2在压缩弹簧3-3作用下复位会出现两种情况(因前次列车牵出方向而不同)其一是侧压延时换向阀中活塞5-2处在左移后(图1)位置即阀孔5-6和5-8连通、5-7与5-8断开，这时换向阀的3-2-A上腔原吸入的油液只能通过延时泄油阀5-5缓慢回油，需经一定时间后在压缩弹簧3-3的作用下复位(时间长短视机车反向进入编组作业区作业所需时间)。在轮压离开3-2至侧压延时换向阀5的左触动杆5-4前，3-2虽然将制动供油泵1向中腔供油路连通，但3-2与5-4距离小且远小于L3，因此轮压5-4之前，供油泵1不会有轮压而动作，所以系统仍保持原制动状态。其二是5-2原处在右移位置，即阀孔5-7和5-8联通、5-6与5-8断开状态，3-2-A上腔原吸入的油液在轮压离开3-2尚未至5-3前只是快速经单向阀D9回油，使3-2在压缩弹簧3-3的作用下迅速复位又继续恢复供油泵1与边腔油路连通，这时中、边腔油路均在无压状态且无流量变化，因此系统原制动状态不会改变。
当溜放车辆轮压到轮压延时换向阀4的阀杆4-2时，压缩弹簧4-3下移，活塞4-2-A上腔经单向阀D8、阀孔4-6吸入油液，并将4-4和4-5连通，使边腔油路的回油路被打开。由于4-2-A上腔油液的回油须经延时泄油阀4-7缓慢排出，因此4-2需经一定时间(由4-7控制)才能复位，使边腔回油路断开。在这段时间内，供油泵1即使出现供油动作也无法使边腔油路形成压力，而中腔油路这时也无变化，所以轮压4-2后，系统仍保持原制动状态不变。
当溜放车辆轮压侧压延时换向阀5的右触动杆5-3时，若5-3在轮压前处在3-2中的第一种情况(即5-2处在已左移位置)，这时轮压不起作用，只是保持3-2原有缓慢复位状态，而不会改变系统现有的制动状态；若5-3在轮压前处在3-2中的第二种情况(即5-2处在已右移位置)，轮压后仅仅是5-2左移，将3-2置于缓慢复位状态，也不会改变系统现有的制动状态。
当溜放车辆轮压侧压延时换向阀5的左触动杆5-4时，使活塞5-2右移，将3-2置于快速复位状态，但不能改变原系统的制动状态。
当溜放车辆轮压到轮压延时换向阀7的阀杆7-2时，同轮压4-2，仍不改变系统的制动状态。
当溜放车辆轮压到轮压延时换向阀8的阀杆8-2时，作用原理同轮压4-2和轮压7-2情况，只是此时不是将边腔油路置于回油状态，而是将中腔油路在一定时间段内(由延时泄油阀8-7控制)处于回油状态。因此，轮压8-2后，现系统仍保持制动状态不变。
当溜放车辆轮压供卸荷一体泵阀9的阀杆9-2时，压缩弹簧9-3下移，下移过程中阀孔9-4和9-5连通，使制动油缸边腔油路置于回油状态，同时将其下腔压力油通过阀孔9-6经单向阀D14供入制动油缸中腔油路，但由于在轮压前8-2在一定时间将制动油缸中腔油路置于回油状态，因此在8-2设定的时间段内形成轮压9-2后，中腔油路的供油仅仅是即供即泄状况而不能建立起压力驱使6-1和6-2运动。另外，由于8-2至9-2的距离F略大于车辆钩距L1(见图2、图3)，这样保证若某一车辆溜停在8-2与9-2之间且停留时间超过8-2给予的设定时间，在后续溜放车辆撞触这一停放车辆时，由于来车必是先轮压8-2后才推动原停放车辆前进后轮压9-2，所以原系统的制动状态也不会改变。
从以上轮压过程可以看出，车辆只要沿正向(车辆溜进方向，这是铁路编组特定)进入初始状态的本系统，就会始终给予有效的制动。
2、系统制动缓解本系统制动的缓解由制动钳口前、后两个独立缓解环节构成。无论编组后的列车是牵出或顶出，也无论是从何方向牵出或顶出，都可以单独实现和保持缓解。
(1)制动钳口前端(图3右侧)的缓解，主要有两种缓解方式其一使制动钳口6-6与5-3之间(图3中D区)存在的邻近5-3的车轮沿反向依次通过5-3、4-2、3-2和1-1，其缓解情况如下当轮压5-3时5-2左移，将3-2-A上腔油液的回路置于节流缓慢回油状态(其作用原理已在前说明，下同)。
当轮压4-2时使边腔油路在一定时间内置于回油路打开状态。
当轮压3-2时在一定时间内(受延时泄油阀5-5控制)使边腔油路的回油路打开，3-6与3-4连通。
当轮压1-1时，压力油驱动顺序阀2的2-2后，通过D2、2-4、2-5、3-4、3-5进入中腔，驱动6-1和6-2向外运动，从而达到制动钳口缓解。
其二当制动钳口与5-3间无车辆，而在5-3的反向(见图3)有车辆时，只需使邻近5-3的车轮先正向越过5-3再反向依然通过5-3、4-2、3-2、1-1即可实现制动钳口缓解(原理同方式一)。
以上两种缓解方式的共同特点是当车辆实现制动缓解后，若车辆不再正向越过5-3，制动系统经一定时间后(受延时泄油阀5-5控制的3-2复位时间)，才能自动恢复初始状态；若车辆正向越过5-3，制动系统则仅受4-7的一定时间的限制后即可恢复初始状态。因此，这两种缓解方式所形成的缓解能保持一定的时间。
(2)制动钳口后(图3左侧)的缓解缓解方式有两种其一当9-2和8-2间无车辆时，只需邻近9-2的机车或机车推着车辆的车轮沿反向轮压9-2即可，9-2在打开边腔油路的同时将压力油供入制动油缸中腔驱动6-1、6-2向两侧运动，使制动钳口缓解。若机车或机车推着车辆继续反向前进并通过制动系统进入编组作业区时，从图1中可以看出上述行进过程中，除中腔供油有补充可能外边腔始终无压力、流量变化，制动钳口始终处于缓解状态，当机车或车辆通过1-1时，制动系统进入制动钳口前端缓解后状态。
其二当9-2和8-2之间有车辆或有车辆覆盖9-2时，只需在9-2与8-2之间将车钩摘开(9-2与8-2之间距离F大于L1，因此在F区间内必有车钩联结处)，用邻近9-2的车轮正向前进轮压9-2后，制动钳口即可缓解，若车辆沿反向前进，状态同方式一。
以上两种钳口后的缓解方式均是在8-2无静轮压时方可实现。若8-2恰有静轮压，则应由机车使车轮离开8-2后使其间实现摘钩，或者设置8-2与制动钳口之间距离大于L1使其间实现摘钩，车辆可被牵动离开8-2，此时仍可实现缓解。
3、列车通过制动系统后初始状态的恢复(1)列车正向牵出(机车在前)或推出(机车在后)通过制动系统时，需要超过4-2、7-2复位(受4-7、7-7控制)所需时间，制动系统方可恢复初始状态，一般这个时间段在5分钟左右。
(2)列车反向牵出或推出通过制动系统时，需要超过3-2复位(受5-5控制)所需时间方可恢复始终状态。一般这个时间段在20～30分钟(机车进入编组作业区作业所需时间)。特殊情况作业时间延长按钳口前缓解方式二先行缓解。
与CN1212223A中公布的制动系统相比较，本发明除具有其全部优点外还有以下优点(1)满足了编组列车正、反向牵出(或推出)的需要，在正反将列车牵出或推出后，制动系统能自动恢复初始状态以等所编车辆。
(2)解决了在制动系统后端(见图3)机车将车辆反向推入或甩入编组作业区作业的要求。
(3)由于制动油缸中、边腔油路中分别设置了延时泄荷换向阀(4、7、8)，因此列车在牵引越过本系统时可不受速度限制，提高了编组效率。
(4)在换向阀5的5-3处设置了制动状态及超越5-3显示信号，提高了编组作业效率及列车通过本系统的安全可靠性。
(5)由于制动钳口前、后端分别具有独立缓解功能，因此，保证了机车在制动系统的前、后端的作业时间不受限制。
(6)制动机构采用外顶式制动钳，制动钳从轨道内侧向外顶紧车轮内侧实现制动，制动结构更简单，制动力更稳健。
图2为车辆轮距图；图3为本发明中各部件安装位置示意图。
在换向阀3与制动机构之间的边腔供油管路10上连接有轮压延时换向阀4，它包括上部设有一个阀孔4-6、中下部两侧设有一对对应阀孔4-4、4-5的阀体，阀体中设有两个由阀杆4-2连接的活塞4-2-A，在下活塞与阀体下端之间设有弹簧4-3，阀体上部阀孔通过并列的延迟回油阀4-7支路和进油单向阀D8支路接油缸，下部一侧阀孔4-4接制动油缸边腔供油管路、另一侧阀孔4-5通过出油单向阀D7接油缸，在初始状态，上阀孔开启、下阀孔受下活塞阻挡而关闭。
制动机构后设有供卸荷一体泵阀9，它包括中下部两侧对应设有两对阀孔9-5、9-4和9-7、9-6的阀体，阀体中设有由阀杆9-2连接的两个活塞，在下活塞与阀体下端盖之间设有弹簧9-3，上部一侧阀孔9-4通过管路、进油单向阀D15接制动油缸边腔、另侧阀孔9-5接油缸，下部一侧阀孔9-6通过管路、出油单向阀D14接制动油缸中腔、另侧阀孔9-7通过管路、进油单向阀D16接油缸，在初始状态，上阀孔受下活塞阻挡而关闭，下阀孔开启。
制动油缸与供卸荷一体泵阀之间的边腔回油路10上、单向阀D15前连接有轮压延时换向阀7。它包括上部设有一个阀孔7-6、中下部两侧设有一对对应阀孔7-4、7-5的阀体，阀体中设有两个由阀杆7-2连接的活塞7-2-A，在下活塞与阀体下端之间设有弹簧7-3，阀体上部阀孔通过并列的延迟回油阀7-7支路和进油单向阀D10支路接油缸，下部一侧阀孔7-4接制动油缸边腔供油管路、另一侧阀孔7-5通过出油单向阀D11接油缸，在初始状态，上阀孔开启、下阀孔受下活塞阻挡而关闭。
制动油缸与供卸荷一体泵阀之间的中腔供油路11上、单向阀D14后连接有轮压延时换向阀8。它包括上部设有一个阀孔8-6、中下部两侧设有一对对应阀孔8-4、8-5的阀体，阀体中设有两个由阀杆8-2连接的活塞8-2-A，在下活塞与阀体下端之间设有弹簧8-3，阀体上部阀孔8-6通过并列的延迟回油阀6-7支路和进油单向阀D12支路接油缸，下部一侧阀孔8-4接制动油缸中腔供油管路、另一侧阀孔8-5通过出油单向阀D13接油缸，在初始状态，上阀孔开启、下阀孔受下活塞阻挡而关闭。
制动机构包括设于轨道中间的制动油缸6和与制动油缸两侧伸出的活塞杆连接的滑块6-3，制动油缸中的活塞6-1、6-2把油缸分成带进出油口的中腔和两个边腔，滑块6-3与制动钳拐臂6-4下端的滚轮6-5压触；6-6为制动钳口。侧压延时换向阀右侧触动压杆5-3通过限位开关接信号灯。
Y1、Y2为溢流阀。
制动供油泵与换向阀轴线之间距A大于相邻两节车厢的相邻四轮对最大轮对间距L2，制动供油泵与侧压延时换向阀右侧触动机构轴线间距C小于相邻两车厢最大对应轮间距L3，换向阀与侧压延时换向阀右侧触动机构轴线间距B远小于L3，侧压延时换向阀右侧触动机构轴线与制动机构的制动钳口间距D大于车厢两端连接钩间距L1，供卸荷一体泵阀与制动油缸中腔供油回路上的轮压延时换向阀轴线间距F大于L1，制动供油泵与供卸荷一体泵阀和制动油缸之间的边腔回油管路上的轮压延时换向阀轴线间距E等于L3的整倍数。
12为轨道，13为车轮。
权利要求
1.一种铁路轨道列车制动系统，包括设于编组作业区轨道旁的制动供油泵和制动机构，本发明特征在于，制动供油泵与制动机构之间依次设置有顺序阀、换向阀和侧压延时换向阀；顺序阀包括上、下端设有进出油口、中部两侧设有两对对应阀孔的阀体，阀体内设有由阀杆连接的三个活塞，上活塞与阀体上端盖之间设有弹性件，在初始状态，上面两活塞使中部两对阀孔处于关闭状态；换向阀包括两侧分设四个和三个阀孔的阀体，阀体中间设有通过阀杆连接的四个活塞，在下活塞与阀体下端盖之间或者在阀杆上端帽与阀体上端盖之间设有弹性件，在初始状态，两侧1位阀孔连通，右侧2位阀孔处第一和第二活塞之间近第二活塞位置，左2阀孔与右3阀孔处第二和第三活塞之间且上下错开连通，左侧3位和右侧4位阀孔处第三和第四活塞之间且上下错开连通；侧压延时换向阀包括上侧设有左右两个进油阀孔、下侧设有出油阀孔的阀体，阀体中间设有带活塞的阀杆，阀杆外端设有触动机构；制动供油泵通过出油单向阀与顺序阀2位阀孔和下端进出油口连通，顺序阀上端进出油口、右3位阀孔接油缸，顺序阀左1位阀孔和左2位阀孔分别接换向阀右3位和右4位阀孔；换向阀右1位阀孔和右2位阀孔分别通过进油单向阀和出油单向阀接油缸，左2位阀孔和左3位阀孔分别通过管路接制动机构制动油缸边腔和中腔，左1位阀孔通过出油单向阀和双回油支路接侧压延时换向阀上侧阀孔，双回油支路中分别接有延时泄油阀和单向出油阀。
2.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，在换向阀与制动机构之间的边腔供油管路上连接有轮压延时换向阀，它包括上部设有一个阀孔、中下部两侧设有一对对应阀孔的阀体，阀体中设有两个由阀杆连接的活塞，在下活塞与阀体下端之间或者在阀杆上端帽与阀体上端盖之间设有弹性件，阀体上部阀孔通过并列的延时泄油阀支路和进油单向阀支路接油缸，下部一侧阀孔接制动油缸边腔供油管路、另一侧阀孔通过出油单向阀接油缸，在初始状态，上阀孔开启、下阀孔受下活塞阻挡而关闭。
3.如权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，制动机构后设有供卸荷一体泵阀，它包括中下部两侧对应设有两对阀孔的阀体，阀体中设有由阀杆连接的两个活塞，在下活塞与阀体下端盖之间或者在阀杆上端帽与阀体上端盖之间设有弹性件，上部一侧阀孔通过管路、进油单向阀接制动油缸边腔、另侧阀孔接油缸，下部一侧阀孔通过管路、出油单向阀接制动油缸中腔、另侧阀孔通过管路、进油单向阀接油缸，在初始状态，上阀孔受下活塞阻挡而关闭，下阀孔开启。
4.如权利要求3所述的制动系统，其特征在于，制动油缸与供卸荷一体泵阀之间的边腔回油路上、单向阀前连接有轮压延时换向阀。
5.如权利要求4所述的制动系统，其特征在于，制动油缸与供卸荷一体泵阀之间的中腔供油路上、单向阀后连接有轮压延时换向阀。
6.如权利要求4、5所述的制动系统，其特征在于，制动供油泵与换向阀轴线之间距A大于相邻两节车厢的相邻四轮对最大轮对间距L2，制动供油泵与侧压延时换向阀右侧触动机构轴线间距C小于相邻两车厢最大对应轮间距L3，换向阀与侧压延时换向阀右侧触动机构轴线间距B远小于L3，侧压延时换向阀右侧触动机构轴线与制动机构的制动钳口间距D大于车厢两端连接钩间距L1，供卸荷一体泵阀与制动油缸中腔供油回路上的轮压延时换向阀轴线间距F大于L1，制动供油泵与供卸荷一体泵阀和制动油缸之间的边腔回油管路上的轮压延时换向阀轴线间距E等于L3的整倍数。
7.如权利要求6所述的制动系统，其特征在于，制动机构包括设于轨道中间的制动油缸和与制动油缸两侧伸出的活塞杆连接的滑块，制动油缸中的活塞把油缸分成带进出油口的中腔和两个边腔，滑块与制动卡钳拐臂下端的滚轮压触；侧压延时换向阀右侧触动机构通过限位开关接信号灯。
8.如权利要求7所述的制动系统，其特征在于，制动供油泵与顺序阀下端进出油口之间的管路上、单向阀后以及供卸荷一体泵阀与制动油缸中腔供油回路上、单向阀后接有溢流阀。
全文摘要
一种铁路轨道列车制动系统，属于固定到铁路线路上的轨道制动器技术领域。本发明在列车编组站场轨道终点线附近轨道旁沿列车溜进方向依次设置制动供油泵、顺序阀、换向阀、轮压延时换向阀、侧压延时换向阀、制动机构、轮压延时换向阀、供卸荷一体泵阀，其间通过输油管和单向阀连通。利用本发明进行编组作业，适应性强，安全可靠，作业效率高。
文档编号B60T13/122GK1446719SQ0211563
公开日2003年10月8日 申请日期2002年3月23日 优先权日2002年3月23日
发明者梁浩然 申请人:梁浩然