专利名称：用于铁路车辆制动系统的停车制动组件的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及铁路车辆制动系统，更具体地，本发明涉及在鉄路车辆制动系统中使用的停车制动组件，还更具体地，本发明涉及在安装在鉄路车辆转向架上的制动装置中使用的停车制动组件，又更具体地，本发明涉及与铁路车辆停车制动组件一起使用的释放机构。
背景技术：
通常在鉄路行业中众所周知地，在鉄路车厢上使用的制动系统采用多个カ传递构件以将来自制动管的气动流体压カ供应转换为机械力，以将ー个或多个制动靴应用于并偏向于铁路车厢的ー个或多个轮的胎面上。当単一的鉄路车厢或多个铁路车厢停靠在侧线或站场时，位于这些鉄路车厢中的至少某些上的手制动器或停车制动器被用来防止车厢的多余或不期望的移动。典型的鉄路车厢手制动系统通常由用于通过转动手轮或上下抽动被连接于鉄路车厢的手制动机构上的棘轮手柄来手动地将一个或多个制动靴应用并偏向于铁路车厢的ー个或多个轮的胎面的装置构成。然而，操作员知道不正确地应用手制动器会造成鉄路车厢的不期望的移动。此外，在紧急制动应用过程中或者在由于破裂或断开连接造成制动管中的流体压力降低的过程中，有必要应用并保持制动直到能够恢复流体压カ供应。在本发明的概念和设计之前，已进行了各种尝试来减轻与停靠单个铁路车厢相关的操作问题。Engle等人提出的第7，140，477号美国专利、Connell提出的第6，854，570号美国专利、Kanjo等人提出的第6，761，253号美国专利和Engle提出的第6，491，352号美国专利描述了停车制动组件的各种结构。然而，一直需要一种在铁路车厢制动系统中使用的停车制动组件，其由于空气压カ的供应或者通过手制动机构进行制动，并在空气压カ供应中断时将制动保持在应用状态。
发明内容
根据ー个实施方式，本发明提出了一种用于铁路车辆制动装置的停车制动传动装置，所述停车制动传动装置与支撑所述鉄路车辆的制动管的流体压カ流体相通。所述制动装置至少具有被安装用于在其内移动的推杆。所述推杆响应于所述制动管内的流体压カ的减少而在第一方向上移动从而使所述制动装置应用制动，并且响应于所述制动管内的所述流体压カ的增加而在相反的第二方向上移动从而使所述制动装置释放制动。所述停车制动传动装置包括与所述制动装置的预定部分接合的中空的壳体。所述壳体具有第一端和相对的第二端。所述第一端具有用于将所述停车制动传动装置安装于所述制动装置的一部分的装置。所述第二端具有轴向地形成为穿过所述第二端的开ロ。活塞组件被安装用于在所述壳体内纵向移动，并且将所述壳体分为位于所述壳体的所述第一端与所述活塞组件的第一端之间的受压部分以及位于邻近于所述壳体的所述第二端的非受压部分。活塞杆的第一端被固定于所述活塞组件的第二端，活塞杆能够响应于流体压カ的供应而延伸穿过所述壳体的所述第二端的所述轴向开ロ。所述活塞杆的第二端可被固定于所述推杆的第一端，从而所述活塞杆和所述活塞组件随所述推杆一起在所述第一方向和所述第二方向纵向移动。提供了用于在所述活塞杆在所述壳体内纵向移动的过程中防止所述活塞杆转动的装置。弹簧构件被置于所述壳体的所述非受压部分并且被定位在所述壳体的所述第二端的内表面与所述活塞组件的所述第二端之间。所述弹簧构件能够在响应于所述壳体的所述受压部分中的流体压カ的減少而释放所述弹簧构件后对所述活塞组件施加力，从而使所述活塞组件在所述壳体内在所述第二方向上纵向移动，以由此使所述活塞杆缩回所述壳体内。流体相通装置被设置为与所述壳体的所述受压部分和所述制动管流体相通，用于在所述铁路车辆制动装置的制动应用过程中将所述流体压カ供应于所述停车制动传动装置，从而使所述活塞组件和所述活塞杆在所述第一方向上纵向移动并且使所述弹簧构件压缩。所述流体相通装置还被设置为在制动释放过程中将所述流体压カ从所述壳体的所述受压部分抽出从而使由释放的弹簧构件施加的力使所述活塞组件和所述活塞杆在所述第二方向上纵向移动。第ー细长螺纹形成于所述活塞杆上能够移动穿过所述壳体的非受压部分的至少一部分上。棘轮被安装在所述壳体的所述非受压部分内用于绕着所述活塞杆的纵向轴转动。孔轴向地形成为穿过所述棘轮。第二螺纹形成于所述轴向孔的表面上用于可操作地与所述第一螺纹啮合。轴被安装为与所述相隔地转动，所述轴的转动轴线基本上平行于所述棘轮的转动轴线。所述轴的第一端置于所述壳体的所述非受压部分内，所述轴的第二端延伸穿过形成为穿过所述壳体的第二端的孔并且超出所述壳体的第二端的外表面。止动爪置于所述壳体的所述非受压部分内，并且被固定于所述轴用于与所述轴一起转动。当由于所述制动管内的所述流体压カ減少至预定级别而将第一转动カ应用于所述轴的所述第二端时，所述止动爪在第一转动方向转动用干与所述棘轮齿啮合，所述啮合防止了所述推杆在所述第二方向的移动。当由于所述制动管内的所述流体压カ增加而将第二转动カ应用于所述轴的所述第二端和所述止动爪中至少ー个时，所述止动爪在所述第二转动方向转动用干与所述棘轮齿解除啮合并且允许所述推杆在所述第二方向移动。根据本发明的另ー实施方式，提出了一种用于鉄路车厢中的停车制动组件的手动释放组件。所述停车制动装置至少包括推杆和气动流体压カ操纵的制动传动装置，所述推杆被安装为在所述制动装置内进行往返运动，所述气动流体压カ操纵的制动传动装置被连接至所述推杆并且响应于应用气动流体压カ而在第一方向纵向移动所述推杆从而应用制动力，所述制动传动装置响应于所述气动流体压カ应用的减少而在第二方向纵向移动所述推杆以释放所述制动力。所述手动释放装置包括被固定于所述鉄路车厢的刚性构件的支架。L型缝形成于所述支架内。细长连接构件的第一端穿过所述L型缝并且从所述支架向外延伸。提供了用于将所述连接构件的第二端连接至所述制动传动装置的装置。抓握构件置于并连接于所述细长连接构件的所述第一端。所述抓握构件能够被手动操作为将所述连接构件从能够应用所述停车制动组件的第一位置移动至能够释放所应用的停车制动组件的第二位置。提供了偏向装置用干与所述细长构件和所述支架接合，用于在所述抓握构件被释放后使所述细长连接构件回到所述第一位置。根据本发明的又ー实施方式，本发明提出了一种与停车制动组件组合并被安装在流体相通装置内的阀装置，所述流体相通装置用于将所述停车制动组件连接至制动管。所述阀装置在第一位置被操作为当所述制动管内的所述流体压カ被保持为高于预定级别时将所述流体压カ应用于所述停车制动组件。所述阀装置在第二位置被操作为当所述制动管内的所述流体压カ減少至低于所述预定的级别时停止将所述流体压カ应用于所述停车制动组件。发明目的因此，本发明的ー个主要目的是提供一种用于鉄路车辆制动系统的停车制动组件，所述停车制动组件能够在所述制动管内的所述空气压カ降低的情况下将制动器保持在所应用的位置。本发明的另一目的是提供一种尤其适用于安装在转向架上的制动装置的停车制动组件。本发明的又一目的是提供ー种可用干与当前使用的手动驱动的手轮手制动器组合使用的停车制动组件。本发明的又一目的是提供一种用于鉄路车辆制动系统的停车制动组件，如果有必要，可由所述空气压カ的重新应用而将其手动地释放。本发明的又一目的是提供一种用于鉄路车辆制动系统的停车制动组件，由于在空气压カ減少的情况下能够被自动驱动，从而消除了操作员在应用停车制动中发生错误的可能性。本发明的又一目的是提供一种能够被容易地装备到当前使用的制动系统中的停车制动组件。本发明的又一目的是提供ー种采用棘轮和止动爪机构的停车制动组件，所述棘轮和止动爪机构被可操作地安装在所述铁路车厢制动系统的制动传动装置内。本发明的又一目的是提供一种用于手动地释放所应用的停车制动组件的手动释放机构。本发明的又一目的是提供一种用于手动地释放应用了弹簧的停车制动组件的手动释放机构，所述手动释放机构能够被安全方便地操作而不需要进入制动系统的范围内。本发明的又一目的是提供一种用于手动地释放应用了弹簧的停车制动组件的手动释放机构，所述手动释放机构能够将所述停车制动组件临时锁定在释放的位置。除了上文具体描述的本发明的某些目的和优点外，当将这些描述与所附的附图和权利要求结合时，本发明的各种其它目的和优点对本领域的技术人员来说也将变得显而易见。
图1是安装在转向架上的制动装置的等距视图，所述制动装置包括本发明的停车制动组件，并且与安装在铁路车厢上并部分图示的常规手制动装置组合；图2是示出了安装在转向装置内的本发明的停车制动组件的等距视图；图3是图2的停车制动组件的平面视图4是图2的停车制动组件的正视图；图5是图2的停车制动组件的侧视图；图6是本发明的停车制动组件的等距视图，尤其示出了制动传动装置和机械操作的手动释放组件；图7是在本发明的停车制动组件内采用的制动传动组件的放大的等距视图，所述制动传动组件是根据本发明的一个实施方式构造的；图8是图7中沿线VII1-VIII的制动传动装置的横截面图；图9是图7的制动传动装置的部分等距视图，尤其图示了本发明的棘轮的结构；图10是在本发明的停车制动组件内采用的制动传动装置的正视图，所述制动传动装置是根据本发明的另ー实施方式构造的；图11是本发明的停车制动组件的示意性框图，尤其图示了根据本发明的另ー实施方式构造的气动操纵的手动释放装置；图12是本发明的停车制动组件的示意性框图，尤其图示了根据本发明的又ー实施方式构造的气动操纵的手动释放装置；以及图13是部分地图示了被连接至铁路车厢的侧部的机械操作的手动释放组件的正视图。
具体实施例方式在对本发明进行更详细描述之前，应注意，为了清楚和理解起见，贯穿附图中所示的若干视图，具有相同功能的相同部件用相同的參考标号表示。实现本发明的最佳模式是以目前优选的实施方式表示，在本文中在图1至12中描述了这些实施方式。然而，本发明不限于所描述的实施方式，本领域技术人员将理解，本发明的许多其它实施方式在不背离本发明的基本概念的情况下是可以的，并且任何这类相关的工作也落入本发明的范围内。可预见，本发明的其它类型和结构能够被容易地并入本发明的教导中，为了清楚和公开，仅示出并描述了ー个具体结构，该具体结构不对范围进行限制。本发明描述了ー种停车制动装置，用于当制动管内的流体压カ供应基本丧失时自动地应用鉄路车厢的制动，以及用于当制动管内的流体压カ供应被恢复时自动释放制动。此外，本发明提供了 ー种用于释放所应用的停车制动组件的释放装置。本发明被图示和描述为与采用常规气动驱动的制动缸的常规的安装在转向架上的制动装置组合。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可被应用于安装在车厢上的制动装置和其它类型的制动传动装置，这些不能解释为对本发明的停车制动组件的限制因素。现在參照图1-5，其示出了用于铁路车厢2的安装在转向架上的制动装置，该制动装置通常由10表示。制动装置10安装在常规的转向架装置内，转向架装置通常由3表示，转向架装置3支撑铁路车厢车身的一端。转向架装置3包括一对轮对4以及由一对轮对4支撑框架5。每个轮对具有ー对通过轮轴4b联接的轮4a。框架5包括通过承梁7联接的ー对侧部构件6a和6b。制动装置10包括制动梁，制动梁通常由12和13表示，制动梁12和13基本上是相同的，每个制动梁均包括受压构件14、受拉构件16和支柱件18。受压构件14和受拉构件16的相对端可以以常规的方式永久地连接在一起。安装在制动梁12和13的各个端上的是闸瓦托22。在各制动梁12和13的受压构件14和受拉构件16的相对端的中途的位置处，受压构件14与受拉构件16相隔足够远以允许支柱件18连接在受压构件14与受拉构件16之间。ー对カ转移杆24和26分别通过销27枢轴连接至制动梁12和13的支柱件18。力转移杆24和26的一端通过カ传递构件28互连，力传递构件28可以是自动松紧调整装置。力转移杆24和26的另一端通过カ传递构件或回推杆组件32连接至制动传动装置的压头，所述制动传动装置通常由70表示。当执行制动应用时，制动管8内的流体压カ的降低通过图11-12所示的常规的输送阀9产生对制动传动装置70的加压，从而导致安装在其壳体内的制动传动活塞的移动。该活塞的移动使安装在制动缸组件的壳体内的弹簧压缩，从而使接附于力转移杆24的推杆30在第一方向移动以使力转移杆24逆时针转动。力转移杆24则驱动松紧调整组件28以实现力转移杆26的逆时针转动，从而驱动回推杆组件32。力转移杆24和26连同松紧调整组件28、回推杆组件32和制动传动装置70包括制动梁驱动联接件，所述制动梁驱动联接件通过枢轴销27将制动梁12和13互连，从而所需的制动传动カ有效地通过这些销27起作用。这些カ的结果如图3中的X所示。由于松紧调整组件28的长度随着制动传动活塞杆的驱动而増加，紧接着，制动梁12和13由制动梁联接件分开，直到制动靴与车厢轮4a的胎面发生啮合。当由于制动管8中的流体压カ的降低和输送阀9的操作而使流体压カ被从制动传动装置70抽出时，推杆30向相反的第二方向移动，从而使制动装置10释放制动器。在停车情况中，当鉄路车厢2离开鉄路车辆并且停靠在铁路侧线或站场时，如上所述的气动制动系统不能再被使用。因而，为了将制动器用来防止车厢的多余或不期望的移动，则可使用安装在每个车厢上的手制动机构。进ー步參照图1，示出了当前使用的手制动机构，其通常由40表示。手制动机构40具有壳体42，壳体42包括可安装在鉄路车厢2上的后板或后壁44和被固定于后壁44的盖46。用于应用和释放制动器的链条48按常规的方式通过手制动杆50连接至制动装置10并且缠绕在卷筒52上。手制动杆50则连接至制动传动转移杆或力转移杆24。为了应用制动器，如图1所示，以顺时针方向转动手轮54，以将链条48绕着卷筒52缠绕并且将手制动杆50向外拉动使其远离制动装置10。这种操作使力转移杆24在逆时针方向转动，从而使推杆30被向外拉动并且将所需的カ应用于松紧调整组件28。这种カ类似于当制动传动装置70被加压时通过制动传动装置70的制动传动推杆30应用的力。然而，已经发现操作者可能通过手制动器40不正确地应用制动器或者忘记应用制动器，从而引起鉄路车厢2的多余的移动。此外，由干与手制动器40的操作相关联的エ作，通过手制动器40应用和释放制动器增加了对铁路车厢2的操作成本。此外，制动管8或制动软管(未示出)内的无意和不期望的破裂或断开阻碍了制动装置10的操作。
因此，本发明通过提供停车制动组件，克服了与未正确应用的手制动器40或破裂或断开的软管(未示出)相关的缺点。本发明的停车制动组件具有以下附加的益处，当铁路车厢2已经从列车编组中移除并且用作驱动上文讨论的安装在转向架上的制动装置10的气动制动系统已经被断开时，所述停车制动组件能够被自动驱动。一旦鉄路车厢2已经重新与列车连接并且气动制动系统重新有效，则将本发明的应用了弹簧的停车制动组件释放。现在參照图2至12,通常由60表示的停车制动组件包括制动传动装置70,制动传动装置70具有安装在第一制动梁12上并且与第一转移杆24的枢轴连接邻近的壳体72。壳体72具有第一端73和相対的第二端74。第一端73设置有安装构件73a，其用于将制动传动装置70稳定地固定在梁12上。按常规方式，壳体72的第一端73是关闭的，第二端74通常是打开的。流体压カ操纵的活塞组件80被安装为在壳体72内纵向往返运动。活塞组件80将壳体72划分为位于活塞80的第一端82与壳体72的第一端73之间的受压部分75a以及位于与壳体72的第二端74邻近处的非受压部分75b。活塞杆90的第一端92被固定于活塞组件80的第二端84。活塞杆90能够响应于将流体压カ应用于受压部分75a中而延伸穿过位于壳体72的第二端74中的轴向开ロ 76。活塞杆90的第二端94被固定于推杆30的第一端，从而活塞杆90和活塞组件80与推杆30 —起在第一和第二方向移动。因而，响应于将流体压カ应用于壳体72的受压部分75a,活塞组件80以第一方向朝向壳体72的第二端74移动，从而引起活塞杆90和推杆30在所述第一方向上移动以增加第一カ传递装置的长度，从而分别增加第一制动梁12与第二制动梁13之间的间隔距离以应用制动力。弹簧构件100置于壳体72的非受压部分75b内，并且被定位在在壳体72的第二端74的内表面77与活塞组件80的第二端84之间。弹簧构件100能够在响应于将流体压力从壳体72的受压部分75a抽出而释放弹簧构件100后，施加与活塞组件80相抵抗的力，从而使活塞组件80在壳体72内以第二方向纵向移动，以由此使活塞杆90缩回所述壳体72内。由此，推杆30也将在第二方向移动并且释放所应用的制动力。包括常规的空气压カ入口 104的流体相通装置102还被设置为与壳体72的受压部分75a以及制动管8流体相通，用于在铁路车厢制动装置10的制动应用过程中向停车制动传动装置70供应流体压力，从而使活塞组件80和活塞杆90在第一方向纵向移动并使弹簧构件100压缩。流体相通装置102还被设置为在制动器释放过程中将流体压カ从壳体72的受压部分75a抽出，从而由于通过被释放的弹簧构件100施加的力而使活塞组件80和活塞杆90在第二方向纵向移动。停车制动组件60还包括通常由110表示的夹紧装置，夹紧装置110被设置为在制动管8内的流体压カ降低到预定级别的过程中保持推杆30的延伸位置，并在制动管8内的流体压カ增加到高于预定级别时释放推杆30以使其在第二方向移动。根据本发明现有优选的实施方式，夹紧装置110包括第一细长螺纹112，第一细长螺纹112形成于可移动地穿过壳体72的非受压部分75b的活塞杆90的外表面的至少一部分上。棘轮114被安装在壳体72的非受压部分75b内并用于绕着活塞杆90的纵向轴线转动。可提供一对可选的轴承115用于方便棘轮14的转动。孔116轴向地形成为穿过棘轮114。第二螺纹118形成于在轴向孔115的表面上用于可操作地与第一螺纹112啮合。轴120被安装为与棘轮114相隔地转动。轴120的转动轴线基本上平行于棘轮114的转动轴线。轴120的第一端122置于壳体72的非受压部分75b内，轴120的第二端124延伸通过被形成为穿过壳体72的第二端74的孔126并且超过壳体72的外表面。最后，止动爪128置于壳体72的非受压部分75b内并且被固定于轴120以与轴120 —起转动。止动爪128可在第一转动方向转动，当由制动管8内的流体压カ減少至预定级别而导致将第一转动カ应用于轴120的第二端124时，止动爪128与棘轮齿啮合。这种啮合防止了推杆30在第二方向的移动。止动爪128在第二方向可转动，当由制动管8内的流体压カ增加而导致将第ニ转动カ应用于轴120和止动爪128中的至少ー个时，止动爪128与棘轮齿解除啮合并且允许推杆30在第二方向移动。为了安装夹紧装置110，壳体72的第二端74由其上支撑外表面的第一构件74a和被固定为与第一构件74a隔开的第二构件74b形成，棘轮114和止动爪128被安装在第一构件74a与第二构件74b的中间。第一构件74a和第二构件74b以常规的方式通过螺栓连接于壳体72的凸缘72a。尽管已经通过具有壳体72和活塞80的制动传动装置70图示了图6至8的停车制动组件，但是采用使用空气弹簧(air spring)的制动传动装置也在本发明的范围内。这种制动传动装置在2003年8月21号提交的第10/645，035号题为“Universal BrakeAssembly (通用的制动组件)”美国专利申请中公开。该申请被转让给本发明的受让人，并且其公开的内容通过引用并入本文。在现有技术的制动传动装置中，空气弹簧的一端被固定于合并了推杆的前板状构件，空气弹簧的第二端被固定于安装支架以连接至制动梁。因此，为了采用空气弹簧78，活塞杆90可适应于置于并固定于其第一端92的凸缘77，第一多个孔98被形成为穿过凸缘77用于通过紧固件79安装至空气弹簧78的带螺纹的支柱78a。为了使夹紧装置110能够操作，壳体72的第二端74例如适应于水平放置的凸缘74c和竖直放置的凸缘74d，凸缘74d也与构件74a隔开。第二多个孔98被形成为穿过凸缘74d，用于安装至也具有带螺纹的支柱78a的空气弹簧78的相对ー侧。凸缘74d还适应于壳体72的安装构件73a，用于将传动装置60安装至制动梁12。同时，凸缘74c和74d将第二端74固定在相对于制动梁13的固定位置中，并且根据上文描述的实施方式使棘轮114和止动爪128能够操作。有利地，第一构件74a和第二构件74b保护棘轮114和止动爪128免受在铁路车厢2的操作过程中出现的有害构件，例如岩石、碎片等，的伤害。转动カ可手动地，例如用抓握类型的工具或扳手(未示出)，应用于轴120的第二端124，并且优选地，提供了操纵杆130，操纵杆130的第一端置于并固定于轴120的第二端124用于与轴120 —起转动。因而，当将第一转动カ应用于操纵杆130的第二端134时，操纵杆130可在第一转动方向转动，当将第二转动カ应用于操纵杆130的第二端134时，操纵杆130可在第二转动方向转动。进ー步优选地，提供通常由140表示的操纵装置，操纵装置140响应于制动管8内的流体压カ条件，用于选择性地且自动地操作夹紧装置110，以在推杆30在第一方向移动之后将推杆30保持在用于应用制动器的位置、和释放推杆30以使其在第二方向移动。现在进一歩參照图7和11，操纵装置140包括附于壳体72的第二端74的外表面的安装支架150，优选地，通过将第一构件74a和第二构件74b分别连接至凸缘72a的紧固件将操纵装置140附于安装支架150。因而，当安装支架150被安装时，安装支架150被置于大体上竖直的平面内。安装支架150可被设置有大体上水平放置的壁架部分152。提供了通常由160表示的气动操纵缸，气动操纵缸160被安装在安装支架150的壁架部分152上。气动操纵缸160具有外壳162、被安装用于在外壳162内纵向移动的活塞组件164、活塞杆166以及弹簧168,活塞杆166的第一端被连接至活塞组件164的第一端，活塞杆166的第二端通过枢轴连接至操纵杆130的第二端134，弹簧168被定位外壳162内并位于外壳162的端部与活塞组件164的第二端之间。当活塞组件164和活塞杆166被安装铁路车厢2内吋，活塞组件164和活塞杆166在与活塞组件80、活塞杆90和推杆30的移动方向大致垂直并与棘轮114和止动爪128的转动轴线大体上垂直的方向移动。包括常规流体端ロ 172的流体相通装置170被设置为与活塞组件164的第二端和制动管8流体相通，用于将流体压カ应用于活塞组件164的第二端，使活塞杆166向外移动并且应用第二转动力。此外，第二流体相通装置被设置为当制动管8内的流体压カ減少至低于预定级别时从活塞组件164的第二端抽出流体压力，使弹簧168拉伸并使活塞杆166缩回外壳162中，从而将第一转动カ应用于杆130的第二端134。在常规的操作中，当铁路车厢2在移动时和/或当制动管8内的流体压カ最大(通常大约90磅/每平方英寸(PSI))时，停车制动传动装置70的弹簧构件100被拉伸，且制动器被释放。结果，来自制动管8的流体压カ被应用至气动操纵缸160，使活塞杆166将第ニ转动カ应用到操纵杆130，从而防止止动爪128与棘轮114啮合。当火车头(未示出)发来部分制动应用(从制动管流体压カ的最大值减少10PSI)或者全部服务制动应用(从制动管流体压カ的最大值减少25PSI)的命令吋，将流体压カ应用于壳体72的受压部分75a,使活塞组件80以第一方向朝向壳体72的第二端74移动并且抵抗弹簧构件100的阻力，更具体地，使活塞杆90和推杆30在所述第一方向移动并且应用制动器。当命令释放制动器并且制动管8内的流体压カ开始升高时，通过定向阀9将流体压カ从壳体72的受压部分75a抽出，使弹簧构件100被拉伸以使推杆30在第二方向上移动并且释放制动力。只要制动管8内的流体压カ高于预定的级别，活塞杆166就继续将第ニ转动カ应用至操纵杆130，从而防止止动爪128与棘轮齿啮合。当制动管8内的流体压カ減少至低于至预定级别时(该预定级别通常设置为低于全部服务制动应用中出现的级别)，将流体压カ从气动操纵缸160抽出，使弹簧168拉伸并使活塞杆166缩回外壳162中，从而将转动カ应用于杆130的第二端134并且使止动爪128与棘轮114哨合。由于制动传动装置70按如上所述方式操作以在第一方向移动推杆30从而应用制动力，因此止动爪128与棘轮114的啮合将使推杆30保持在这种应用了制动的条件下。有利地，棘轮齿被形成为使得棘轮114转动，以允许推杆30在第一方向移动，即使是在推杆30完成其移动以应用制动之前止动爪128与棘轮114啮合的情况下。因此，本发明不关心制动传动装置70的操作与气动操纵缸160的操作之间的时间选择问题。当恢复对气缸160的流体压カ供应时，活塞杆166将从壳体162向外移动并且将第二转动カ应用于操纵杆130，从而使止动爪128解除与棘轮114的啮合。在制动管8内的预定的流体压カ级别上，止动爪128与棘轮114啮合。该级别还依赖于弹簧168的速度和具体的应用要求。例如，可期望止动爪128仅在流体压カ快速减少的过程中与棘轮114啮合，该过程通常被认为是紧急制动应用，在该过程中制动管中的流体压カ减少至大约IOPSI然后进一步减少至OPSI。在制动管8的不同压カ级别下从气动操纵缸160中抽出流体压カ和将其重新应用于气动操纵缸160也在本发明的范围内。仅通过示例性的实施例，有利地，当制动管内的流体压カ增加至大约25PSI时，开始解除止动爪128与棘轮114的啮合。当上述操作是提供自动应用和释放制动时，提供手动操纵的释放装置也在本发明的范围内，该手动操纵的释放装置通常由200表示，其被连接至气动操纵缸160用于手动释放推杆30以在第二方向移动。根据本发明的一个实施方式，这种手动操纵的释放装置200包括可行进地固定于气动操纵缸160的外壳162的分离轴202。分离轴202的第一端被共轴地固定于活塞164的第二端，分离轴202的第二端从外壳162向外延伸，从而分离轴202的第二端的选择性手动转动引起活塞杆166的拉伸或缩回，从而使操纵杆130以第一或第二转动方向转动。根据本发明的另ー实施方式，手动操纵的释放装置200包括阀210，如图12最佳所示，阀210在流体相通装置170内置于制动管8与气动操纵缸160中间。阀210在第一位置可操作为当制动管8内的流体压カ被保持为高于预定的级别时将流体压カ应用于气动操纵缸。在此位置，流体压カ对安装在阀210内的拉伸弹簧212进行压缩，从而允许流体压力流过气动操纵缸160。阀210还在第二位置可被操作为由于压簧212的释放而停止将流体压カ应用于气动操纵缸160，并且将流体压カ从气动操纵缸160排出到大气中。当流体压力減少至低于预定设置的级别时，弹簧212伸长并阻碍流体压カ流过阀210，并打开通向阀210的排出端ロ的通道。阀210还包括手动操纵的装置，例如置于其内的按钮214，用于手动地恢复对气动操纵缸160的流体压カ供应。按钮124的手动驱动简单地压缩弹簧212以允许流体压カ流过阀210，这将使得在按钮214被释放时，弹簧212被保持在压缩状态。可提供ー对阀210，每个阀分别被安装在邻近于鉄路车厢2的一端处，以通过使铁路车厢2的操作员不用走到铁路车厢2上安装有停车制动组件60的一端来减少释放所应用的停车制动组件60的所需的劳动。根据本发明的又ー实施方式，手动操纵的释放装置200可包括如图11最佳示出的二位三通阀220。流体压カ的副风缸222的一个端ロ可通过止回阀224和与止回阀224串连的节流阻气门226连接至制动管8，副风缸222的另ー个端ロ被连接至阀220。提供用于操作阀210或220以恢复对气动操纵缸160的流体压カ的其它装置也在本发明的范围内。通过仅在图12中示例性示出的实施例，可提供三通阀230，其中，按钮214已经用螺线管232取代，从而阀210在第二位置可操作为通过电信号允许流体压カ流过，该电信号可为远程发送的，例如从火车头(未示出)通过包括电线、射频、卫星通信等方法的任何已知方法发送。这就允许远程地释放所应用的停车制动组件60。有利地，阀230可适应于第ニ螺线管234，以远程操作所述阀230使其进入特定位置，用于允许流体压カ流向气缸160，并且更具体地，允许停车制动组件60的远程应用。本发明还设想了将阀210、220或230中的任意ー个提供为与图11的分离轴202相结合。优选地，将手动操纵的阀210或220安装为紧邻鉄路车厢2的侧部或端部，使鉄路车厢2的操作员能够安全方便地从铁路车厢2的ー侧操作停车制动组件60，而不需要到达鉄路车厢2的下方和进入转向装置3的范围内。可理解，上文描述的手动释放装置200是气动类型的。提供不依赖制动管8中流体压カ的存在与否来释放所应用的制动器的、仅机械类型的手动释放装置也在本发明的范围内。通常由250表示的所述机械手动释放装置将在下文结合制动装置10进行描述，制动装置10安装在支撑铁路车辆车身的一端的转向装置3内。如上所述，转向装置3包括框架5，框架5具有通过承梁7连接的ー对侧部构件6a和6b。进ー步參考图2至7，手动释放装置250包括第一板状构件252，构件252邻接地与转向装置3的、显示为6a的一个侧部构件的内部竖直表面部分相接合。第一多个孔254被形成为穿过第一板状构件252并以预定的样式布置。第二板状构件256邻接地与侧部构件6a的外竖直表面部分相接合。第二多个孔254被形成为穿过第二板状构件256并以与形成为穿过第一板状构件252的孔254相同的预定样式布置，第二多个孔254中的每个分别与第一多个孔254中的每个对齐。提供了多个杆260，每个杆260分别穿过第一板状构件252和第二板状构件256内的对齐的孔254。阳螺纹262形成于每个杆260的每端上。多个带螺纹的紧固件264被使用，每个紧固件264均可操作地与每个杆端部啮合，通过将杆的一部分定位在第一板状构件252和第二板状构件256之间,将第一板状构件252和第二板状构件256分别关于侧部构件6a固定。此外，细长缝270形成为穿过第一板状构件252并且在大体上为水平的方向延伸。L型缝272形成于第二板状构件256内，并且L型缝272的水平腿274与形成为穿过第一板状构件252的细长缝270对齐。L型缝272还具有竖直腿276。提供了细长连接构件280，连接构件280具有预定的形状用于延伸穿过转向装置
3。连接构件280的第一端282穿过细长缝270和L型缝272，并且从第二板状构件254向外延伸。提供了用于将连接构件280的第二端284连接至停车制动组件60的装置。抓握构件286被置于并固定于细长连接构件280的第一端282。抓握构件286可手动操纵以将连接构件280从能够应用停车制动组件60的第一位置移动到能够释放所应用的停车制动组件60的第二位置。抓握构件286可被成形为常规的把手，并且还可通过将连接构件280的第二端284弯曲而使抓握构件286与连接构件280形成为整体。提供了偏向装置，其可与细长连接构件280接合，以在释放抓握构件286的情况下使连接构件280回到第一位置。用于将细长连接构件280的第二端284连接至停车制动组件60的当前优选的装置包括第一释放杆290，第一释放杆290通过枢轴连接至安装支架150。通过仅在图6至7中示出的实施例，这种枢轴连接可用穿过第一释放杆290和安装支架150中对齐的孔(未示出)的销或紧固件290获得。还具有用于将细长连接构件280的第二端284通过枢轴连接至第一释放杆290的一端的装置。通过仅在图6至7中的实施例，第二端284可被形成为包括孔(未示出)的分叉部分，所述孔形成为穿过第二端284并与形成为穿过第一释放杆290的另一孔(未示出)对齐，销或紧固件294穿过对齐的孔(未示出)。还提出了第二释放杆300，第二释放杆300的第一端302通过枢轴连接至第一释放杆290的第二端，第二释放杆300的第二端304通过枢轴连接至操纵杆130的第二端134。在操作中，由于第一释放杆290和第二释放杆300中的每个的转动，手动发起的将细长连接构件280从第一位置移向第二位置的运动造成操纵杆130在第二转动方向中的转动运动，从而使止动爪284与棘轮齿解除啮合，并且由于弹簧100的拉伸而使推杆30在第二方向移动，从而释放所应用的制动カ。在手动释放制动器的过程中，抓握构件286可移动穿过L型缝272的竖直腿276，由此手动释放机构250包括一对隔离件258，隔离件258被刚性地固定于第二板状构件256的内表面,用于将第二板状构件256定位为与侧部构件6a的外表面隔开，并且用于使抓握构件286能够移动穿过L型缝272的竖直腿276。水平布置的腿274的使用使铁路车厢2的操作者能够充分地将抓握构件286移动穿过竖直腿276以清洁第二板状构件256的外表面，然后横向地沿着第一腿274移动抓握构件286以将抓握构件286锁定在第二板状构件256的外表面，以防止细长连接构件280回到第一位置，更具体地，防止止动爪128重新与棘轮114啮合。因而，铁路车厢2能够自由地移动。当需要时，用户将抓握构件286以相反的方向横向地移动，使抓握构件286可移动穿过竖直腿276，从而由于偏向装置的动作允许连接构件280回到第一位置。使腿274向下转动一定角度以便于保持抓握构件286也在本发明的范围内。现在具体參照图7，偏向装置可简单地由可移动地固定于细长连接构件280的第ー垫圈310、刚性地固定于细长连接构件280并与第一垫圈310分隔的第二垫圈312、以及定位在第一垫圈310与第二垫圈312之间的弹簧314。可理解，在细长构件280移动到第二位置的过程中弹簧314被压缩，当手动移动被停止并且连接构件280被松开从而使细长构件280回到第一位置时弹簧314被拉伸。手动释放装置250使鉄路车厢2的操作员能够安全方便地从铁路车厢2的一侧释放所应用的停车制动组件60，而不需要到达铁路车厢2的下方和进入转向装置3的范围中。提供第二手动释放装置250也在本发明的范围内，通过以类似的方式安装和连接，第二手动释放装置250可操作地位于铁路车厢2的另ー侧部，如图2至4和7最佳所示。尽管已经通过与安装在转向架上的制动系统一起使用的停车制动组件60显示和描述了手动释放装置250，但是对本领域的技术人员来说显而易见的是，如图13所示，通过简单地将第二板状构件256固定于铁路车厢车身的侧部并且简单地将细长构件280的第一端282连接至第二板状构件256，手动释放装置250可与停车制动组件一起被应用，其中所述停车制动组件与安装在车厢车身上的制动系统一起使用。本发明还设想了提供用于补偿在力转移杆24的转动过程中横向移动的推杆30的卡圈(bail)的装置，该装置同时防止活塞杆90在纵向移动中的转动。现在參照图8和10，该装置包括形成于活塞杆90内并且限定活塞杆90的周缘壁的轴向腔322。孔被形成为穿过周缘壁。细长连接件326被置于并固定于推杆30上，并被定位在轴向腔322内。缝328形成为穿过连接件326并与形成为穿过活塞杆90的周缘壁的孔330对齐。细长销332摩擦地穿过缝328和形成为穿过活塞杆90的周缘壁的孔330的组合，允许推杆30轴向移动并防止活塞杆90的转动运动。本发明可提供人机工程学选项替代当前使用的现有技术中的手轮驱动的手制动器，尽管如各个附图所示中，它补偿了所述手制动器。此外，因为在将车厢从铁路车厢的气动制动系统移除后本发明的停车制动组件60自动启动，所以已被停放的铁路车厢2的多余移动的可能性已经至少充分減少。本发明还提供了通常使用的应用弹簧、释放空气类型的制动传动装置的新型可选项，由于制动管8中的流体压カ的降低而将制动カ应用于轮4a。当制动管8中的流体压カ部分地减少时，本发明以常规的方式应用制动カ(或者应用制动器)；当制动管内的流体压力減少至OPSI时，本发明保持所应用的制动カ并因而保持所应用的制动器。尽管本发明已经示出了将停车制动组件60与安装在转向架上的制动装置10—起使用，但是对本领域的技术人员显而易见的是，本发明可被应用于安装在车厢上的制动系统。这类安装在车厢上的制动系统可以是在Connel的第6，854，570号美国专利的图1的实施例所公开的类型，该专利的教导通过引用并入本文。因此，第6，854，570号美国专利的图1的制动传动装置12将由根据制动传动装置70的结构构造的制动传动装置所取代，并具有进ー步的适应以用于从单ー的制动传动装置操作ー对安装在转向架上的制动装置。对本发明的技术人员显而易见的还有至少气缸160可由线性电子驱动器(例如，线性电动机、螺线管驱动器或螺旋驱动器)取代，所述线性电子驱动器能够被本地或远程操作以至少释放所应用的停车制动组件，该组件也可以是电子驱动类型的。因而，已经以完整、清楚、简明和精确的方式描述了本发明，使本领域的任何技术人员制造并使用本发明。可理解，可由本领域的技术人员在不背离所附的权利要求限制的本发明的范围内对本发明具体描述的实施方式的部件进行改变、修改、等同和替换。
权利要求
1.用于铁路车辆的制动系统中，所述制动系统包括分隔设置的第一制动梁和第二制动梁；第一转移杆和第二转移杆，所述第一转移杆的两端之间的中间点和所述第二转移杆的两端之间的中间点分别通过枢轴连接于所述第一制动梁和所述第二制动梁中的一个；第一カ传递装置和第二カ传递装置，在所述第一转移杆和所述第二转移杆的相应臂之间互连；推杆，其第一端被固定于所述第一转移杆的第一杆臂，所述推杆被安装为在所述制动系统内往返运动，所述第一カ传递装置包括气动流体压カ操纵的制动传动装置，所述制动传动装置被连接至所述推杆的第二端，并且响应于所述气动流体压カ的供应而在第一方向纵向地移动所述推杆，用于增加所述第一カ传递装置的长度，以由此増加所述第一制动梁与所述第二制动梁之间的分隔距离从而应用制动力，所述制动传动装置响应于所述气动流体压カ供应的降低而在第二方向纵向移动所述推杆以恢复所述第一カ传递装置的长度，以由此恢复所述第一制动梁与所述第二制动梁之间的分隔距离从而释放所述制动力，所述改进包括: (a)夹紧装置，被安装在所述制动传动装置的壳体内，并且具有穿过所述壳体突出的预定部分，所述夹紧装置被选择性地操作为在对所述制动传动装置的气动流体压カ供应减少的过程中保持所述推杆在所述第一方向移动、以及释放所述推杆以使其在所述第二方向上移动；以及 (b)操纵装置，被附于所述制动传动装置的所述壳体的外表面并且被连接至所述夹紧装置的所述突出部分，所述操纵装置响应于制动管的流体压カ条件而选择性地操纵所述夹紧装置。
全文摘要
一种用于铁路车厢的停车制动组件包括棘轮和止动爪，棘轮被安装为在制动传动装置的带螺纹的活塞杆上转动，止动爪可与所述棘轮啮合，用于当制动管内的空气压力减少时保持所述停车制动组件的推杆以应用制动力，并当所述制动管的空气压力供应恢复时释放所述推杆以由此释放制动力。操纵杆和被连接至所述操纵杆的气缸被设置用于选择性地转动所述止动爪。提供阀用于对气缸供应空气压力和将空气压力从所述气缸抽出。释放机构用于手动地释放所述制动力。所述停车制动组件与安装在转向架上的或安装在车身上的制动系统一起使用。
文档编号F16D65/22GK103085795SQ20131005352
公开日2013年5月8日 申请日期2008年1月30日 优先权日2007年1月31日
发明者霍华德·佐默费尔德, 乔纳森·马洛, 迈克尔·J·莫里亚莱迪, 瓦吉赫·卡尼奥, 大卫·迈尔, 布拉德利·安德森, 迈克尔·林 申请人:韦伯太克控股公司