铁路货车驻车制动控制装置以及制动系统的制作方法

本发明属于铁路货车制动技术领域，尤其涉及一种铁路货车驻车制动控制装置以及制动系统。

背景技术：

铁路货车运输基本过程为：装货—编组—运输—卸货，在整个基本运输过程中装货和卸货装是不可缺少的，且一般作业时间很长，因此车辆是在无牵引机车的情况下完成的。为了保证驻车的安全性，目前铁路货车驻车制动一般采用空气制动和手制动。

货车空气制动多采用制动缸作为制动力，由于其结构的限制，其标准规定在常温环境下，制动缸的泄露是不可避免的，因此无法保证长期驻车制动的可靠性。

传统的铁路货车手制动机，是采用人力制动。其制动力的大小受到人为因素的影响，易造成制动力的不足。为了便于观察，手制动机构一般安装的位置较高，存在一定的人身安全隐患。在列检作业时，列车编组长，作业时间短，时常发生手制动机未缓解的现象，结果导致车轮擦伤。

铁路线路一般建设在地形复杂的地域，存在不同程度的坡道。在此条件下驻车，尤其重载列车在坡道上驻车，在下滑力、风力等外力的作用下，易导致车辆产生意外溜放，需要逐辆实施手制动，耗费很大的人力成本和时间成本。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种铁路货车驻车制动控制装置以及制动系统，以解决手制动和空气制动在铁路货车驻车时存在的技术问题。

本发明的技术方案为：

一方面，本发明提供了一种铁路货车驻车制动控制装置，其特征在于，所述控制装置包括阀体，所述阀体内设置有充风阀室、单向阀室、排风阀室，其中：

所述充风阀室设置有第一进气口、第一出气口以及第二出气口，所述充风阀室的第一进气口用于与风源连通，所述充风阀室内设置有第一控制阀，所述第一控制阀可操作地将所述充风阀室的第一出气口打开或关闭；

所述单向阀室具有第二进气口以及第三出气口，所述单向阀室的第二进气口和所述充风阀室的第一出气口连通，所述单向阀室内设置有第二控制阀，所述第二控制阀可操作地将所述单向阀室的第二进气口打开或关闭；

所述排风阀室具有第三进气口、第四进气口、第五进气口以及第四出气口，所述排风阀室的第三进气口和所述单向阀室的第三出气口连通，所述排风阀室的第四进气口和所述充风阀室内的第二出气口连通，所述排风阀室的第三进气口和所述第五进气口连通，所述排风阀室的第五进气口用于和驻车制动缸相连通，所述第四出气口与空气相通，所述排风阀室内设置有第三控制阀，所述第三控制阀可操作地将所述第五进气口以及所述第四出气口连通或关闭。

进一步地，所述第一控制阀包括第一活塞以及第一弹性件，所述第一活塞和所述第一出气口同轴设置，所述第一活塞背向所述第一出气口的一端设置有第一空腔，所述第一空腔背向所述第一出气口的一端敞口，所述第一弹性件的一端设置在所述第一空腔内，所述第一弹性件的另一端连接在所述充风阀室的内壁上。

更进一步地，所述第一控制阀还包括第一阀座，所述第一阀座设置在所述第一出气口内，所述第一活塞可移动至所述第一阀座的内孔中，所述第一阀座的内孔面向所述第一活塞的一端设置有第一止口，所述第一止口内套装有第一密封圈。

进一步地，所述第二控制阀包括第二活塞以及第二弹性件，所述第二活塞和所述第二进气口同轴设置，所述第二活塞背向所述第二进气口的一端设置有第二空腔，所述第二空腔背向所述第二进气口的一端敞口，所述第二弹性件的一端设置在所述第二空腔内，所述第二弹性件的另一端连接在所述单向阀室的内壁上。

更进一步地，所述第二控制阀还包括第二阀座，所述第二阀座设置在所述第二进气口内，所述第二活塞可移动至所述第二阀座的内孔中，所述第二阀座的内孔面向所述第二活塞的一端设置有第二止口，所述第二止口内套装有第二密封圈。

进一步地，所述第三控制阀包括：

第三阀座，所述第三阀座固定设置在所述排风阀室的第一端内，所述第三阀座沿径向设置有第一连通孔，所述排风阀室的第三进气口和所述第五进气口通过所述第一连通孔连通，所述第三阀座沿轴向设置有第二连通孔，所述第二连通孔的一端和所述第一连通孔连通，所述第二连通孔的另一端延伸至所述第三阀座面向所述排风阀室的第二端的端部；

第三活塞，所述第三活塞和所述第三阀座同轴设置，所述第三活塞可在所述排风阀室的第二端内移动，所述第三活塞沿轴向设置有贯通的第三连通孔，所述第三连通孔可操作地与所述第二连通孔接通；

第三弹性件，所述第三弹性件设置在所述第三活塞和所述第三阀座之间。

进一步地，所述第三活塞面向所述第三阀座的一端设置有凹槽，所述凹槽内设置有密封件，所述密封件可操作地将所述第二连通孔堵塞；

所述第三活塞面向所述第三阀座的一端设置有至少一个第四连通孔，至少一个所述第四连通孔和所述第三连通孔相通。

进一步地，所述密封件包括密封座和密封垫，所述密封座固定设置在所述凹槽内，所述密封垫固定设置在所述密封座面向所述第三阀座的一端上，所述密封垫可操作地将所述第二连通孔堵塞。

进一步地，所述第五进气口内设置有缩孔堵。

另一方面，本发明还提供了一种铁路货车驻车制动系统，所述制动系统包括驻车制动缸、风源以及上述铁路货车驻车制动控制装置，所述控制装置的充风阀室的第一进气口和所述风源连通，所述控制装置的排风阀室的第五进气口和驻车制动缸相连通。

本发明的有益效果是：

本发明所提供的铁路货车驻车制动控制阀，借助铁路货车空气制动系统的风源，自动控制驻车制动缸的充风和排风，其排风由驻车控制阀完成，无需人工参与，以代替手制动机，且单向阀室内的压缩空气流动为单向流动，可有效杜绝驻车制动缸内的压缩空气逆流到风源，保证车辆在正常运用时，驻车自动制动装置不参与，以保证空气制动系统正常操纵，另外，控制驻车制动缸开启压力，可保证车辆在正常运行时，驻车制动器的压缩空气无法排向大气，保证车辆安全运行，以提供可靠的制动力，且结构简单，制动力稳定，便于安装，具有很好的实用推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的一种铁路货车驻车制动控制装置处于制动状态的结构示意图；

图2为本实施例的一种铁路货车驻车制动控制装置处于充气缓解的结构示意图；

图3为本实施例的一种铁路货车驻车制动系统的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

首先，本实施例公开了一种铁路货车驻车制动控制装置。

图1为本实施例的一种铁路货车驻车制动控制装置处于制动状态的结构示意图，图2为本实施例的一种铁路货车驻车制动控制装置处于充气缓解的结构示意图，结合图以及图，本实施例中的控制装置包括阀体a，阀体a内设置有充风阀室1、单向阀室2以及排风阀室3。

结合图1以及图2，本实施例的充风阀室1设置有第一进气口101、第一出气口102以及第二出气口103，充风阀室1的第一进气口用于与风源连通，充风阀室1内设置有第一控制阀4，第一控制阀4可操作地将充风阀室1的第一出气口102打开或关闭。

结合图1以及图2，本实施例中，第一控制阀4包括第一活塞401以及第一弹性件402，第一活塞401和第一出气口102同轴设置，第一活塞401背向第一出气口102的一端设置有第一空腔403，第一空腔403背向第一出气口102的一端敞口，第一弹性件402的一端设置在第一空腔403内，第一弹性件402的另一端连接在充风阀室1的内壁上。

本实施例中，第一活塞401将充风阀室1分为两部分，制动状态下，如图1所示，第一活塞401的上端位于第一出气口102内，以将第一出气口102堵塞，并通过第一弹性件402的支撑限位，使第一出气口102处于堵塞状态。充气缓解下，如图2所示，通过向第一活塞401的上部注入空气，压缩第一弹性件402，使第一活塞401向下移动，使第一活塞401的上端从第一出气口102处脱离，即可使第一出气口102处于打开状态；没有空气注入第一活塞401的上部时，在第一弹性件402的复位作用下，第一活塞401的上端移动至第一出气口102内，使第一出气口102保持堵塞状态。

结合图1以及图2，本实施例中，第一进气口101以及第二出气口103相对位于第一活塞401的两侧，且位于第一活塞401和第一出气口102之间，从而可以通过第一进去口101将空气注入到充风阀室1内，以将第一出气口102打开。

结合图1以及图2，本实施例中，充风阀室1背向第一出气口102的一端(图1以及图2所示的充风阀室1的下端)敞口，该敞口处通过第一盖板104可拆卸密封，第一弹性件402的另一端即连接在第一盖板104的内侧，这样的设置可以方便充风阀室1内的构件布置。

结合图1以及图2，本实施例中，第一控制阀4还包括第一阀座404，第一阀座404固定设置在第一出气口102内，第一活塞401可移动至第一阀座404的内孔中，第一阀座404的内孔面向第一活塞401的一端设置有第一止口，第一止口内套装有第一密封圈405，以对第一活塞401和第一阀座404的内孔进行密封，以保证处于堵塞状态的第一出气口102的密封效果。

结合图1以及图2，本实施例中，单向阀室2具有第二进气口201以及第三出气口202，单向阀室2的第二进气口和充风阀室1的第一出气口102连通，单向阀室2内设置有第二控制阀5，第二控制阀5可操作地将单向阀室2的第二进气口201打开或关闭。

结合图1以及图2，本实施例中，阀体a内设置有第一通道6，单向阀室2的第二进气口和充风阀室1的第一出气口102通过该第一通道6连通。

结合图1以及图2，本实施例中，第二控制阀5包括第二活塞501以及第二弹性件502，第二活塞501和第二进气口201同轴设置，第二活塞501背向第二进气口201的一端设置有第二空腔503，第二空腔503背向第二进气口201的一端敞口，第二弹性件502的一端设置在第二空腔503内，第二弹性件503的另一端连接在单向阀室2的内壁上。

结合图1以及图2，本实施例中，第二活塞501将单向阀室2分为两部分，制动状态下，如图1所示，第二活塞501的下端位于第二进气口201内，以将第二进气口201堵塞，并通过第二弹性件502的支撑限位，使第二进气口201处于堵塞状态。充气缓解下，如图2所示，通过向第二活塞501的下部注入空气，压缩第二弹性件502，使第二活塞501向上移动，使第二活塞501的下端从第二进气口201处脱离，即可使第二进气口201处于打开状态；没有空气注入第二活塞501的下部时，在第二弹性件502的复位作用下，第二活塞501的下端移动至第二进气口201内，使第二进气口201保持堵塞状态。

结合图1以及图2，本实施例中，空气可通过充气阀室1的第一出气口102、第一通道6以及第二进气口201进入到第二活塞501的下部。

结合图1以及图2，本实施例中，第二出气口202位于第二活塞501的一侧，当第二进气口201打开后，空气可从第二出气口202排出。

结合图1以及图2，本实施例中，第二控制阀5还包括第二阀座504，第二阀座504设置在第二进气口201内，第二活塞501可移动至第二阀座504的内孔中，第二阀座504的内孔面向第二活塞501的一端设置有第二止口，第二止口内套装有第二密封圈505，以对第二活塞501和第二阀座504的内孔进行密封，以保证处于堵塞状态的第二进气口201的密封效果。

结合图1以及图2，本实施例中，单向阀室2背向第二进气口201的一端(图1以及图2所示的单向阀室2的上端)敞口，该敞口处通过第二盖板203可拆卸密封，第二弹性件502的另一端即连接在第二盖板203的内侧，这样的设置可以方便单向阀室2内的构件布置。

结合图1以及图2，本实施例中，排风阀室3具有第三进气口301、第四进气口302、第五进气口303以及第四出气口304，排风阀室3的第三进气口301和单向阀室2的第三出气口202连通，排风阀室3的第四进气口302和充风阀室1内的第二出气口103连通，排风阀室3的第三进气口301和第五进气口303连通，排风阀室3的第五进气口303用于和驻车制动缸相连通，第四出气口304与空气相通，排风阀室3内设置有第三控制阀7，第三控制阀7可操作地将第五进气口303以及第四出气口304连通或关闭。

结合图1以及图2，本实施例中，阀体a内设置有第二通道8以及第三通道9，排风阀室3的第三进气口301和单向阀室2的第三出气口202可通过第二通道8连通，排风阀室3的第四进气口302和充风阀室1内的第二出气口103可通过第三通道9连通。

结合图1以及图2，本实施例中，第三控制阀7包括第三阀座701、第三活塞702以及第三弹性件703，其中，第三阀座7固定设置在排风阀室3的第一端内，第三阀座701沿径向设置有第一连通孔704，排风阀室3的第三进气口301和第五进气口303通过第一连通孔704连通，第三阀座701沿轴向设置有第二连通孔705，第二连通孔705的一端和第一连通孔704连通，第二连通孔705的另一端延伸至第三阀座701面向排风阀室3的第二端的端部，第三活塞702和第三阀座701同轴设置，第三活塞702可在排风阀室3的第二端内移动，第三活塞702沿轴向设置有贯通的第三连通孔706，第三连通孔706可操作地与第二连通孔705接通，第三弹性件703设置在第三活塞702和第三阀座701之间。第三控制阀7的控制参考下文原理描述。

结合图1以及图2，本实施例中，第四进气口302和第四出气口304设置在第三活塞702的两侧，若从第四进气口302中进入的压缩空气可将第三活塞702上移，以压缩第三弹性件703，若从第四进气口302中没有进入的压缩空气，在第三弹性件703的复位作用下，第三活塞702回位。

进一步地，结合图1以及图2，本实施例中，第三活塞702面向第三阀座701的一端设置有凹槽707，凹槽707内设置有密封件，密封件可操作地将第二连通孔705堵塞，第三活塞702上移时，密封件同步上移，以将第二连通孔705堵塞，反之，第三活塞702下移时，密封件同步下移，以将第二连通孔705打开。

进一步地，结合图1以及图2，本实施例中，第三活塞702面向第三阀座701的一端设置有至少一个第四连通孔，至少一个第四连通孔和第三连通孔706相通。当第二连通孔705打开时，第二连通孔705通过至少一个第四连通孔和第三连通孔706相通。

本实施例中，密封件包括密封座708和密封垫709，密封座708可以采用过盈配合的方式固定设置在凹槽707内，密封垫708则可采用硫化的方式固定设置在密封座708面向第三阀座708的一端上，密封垫708可操作地将第二连通孔705堵塞。

进一步地，结合图1以及图2，本实施例中，排风阀室3上还设置有呼吸孔306，该呼吸孔306用于将第三活塞702和第三阀座701之间即第三弹性件703所处的腔体的空气排出。

本实施例中，呼吸孔306可设置有消音器307，以减少噪音排出。

另外，本实施例中，第四出气口304内设置有缩孔堵308，以控制排风速度。

结合图1以及图2，本实施例中，排风阀室3背向第三活塞702一端(图1以及图2所示的排风阀室3的上端)敞口，该敞口处通过第三盖板305可拆卸密封，这样的设置可以方便排风阀室3内的构件布置。

基于上述铁路货车驻车制动控制阀，本实施例还提供了一种铁路货车驻车制动系统。

图3为本实施例的一种铁路货车驻车制动系统的结构示意图，结合图1-图3，本实施例中的制动系统包括驻车制动缸b、风源c以及上述铁路货车驻车制动控制装置，上述控制装置的充风阀室1的第一进气口101和风源c连通，控制装置的排风阀室3的第五进气口303和驻车制动缸b相连通。

进一步地，本实施例中的风源c可以为列车管，在第一进气口101和风源c连通的管路上设置有组合式集尘器d，以对进入到充风阀室1的空气进行过滤。

本实施例中，各个弹性件可以选用弹簧、碟簧等，而各个密封圈可采用硫化的方式安装在对应的位置处，本实施例对此不作限制。

本实施例的铁路货车驻车制动系统的工作原理为：

车辆初始位如图1所示，即风源c无风注入到充风阀室1内，充风阀室1、单向阀室2、排风阀室3在各自弹性件的作用保持在初始位置，即充风阀室1内的第一出气口102和单向阀室2的第二进气口201是关闭的，排风阀室3内的第五进气口303以及第四出气口304是连通的，驻车制动缸b通过第五进气口303向排风阀室3注入压缩空气，并经第四出气口304排出，此时，驻车制动缸b处于制动状态。

充气缓解工况：结合图2，即风源(列车管)11有风，随着风源c压力上升，先将排风阀室3内的第五进气口303以及第四出气口304的连通关闭，即风源c的压缩空气先通过第二出气口103以及排风阀室3的第四进气口302进入到第三活塞702下方，压缩第三弹性件703，并带动密封件同步向上移动，使密封件与第三阀座701接触，第二连通孔705被密封件堵塞，第三阀座701和第三活塞702之间的压缩空气经呼吸孔306排向大气；然后打开充风阀室1的第一出气口102和单向阀室2的第二进气口201，即压缩空气将充风阀室1内的第一活塞401下移，并压缩第一弹性件402，使第一活塞401与第一阀座404分离，充风阀室1的第一出气口102打开；压缩空气通过打开的充风阀室1的第一出气口102进入单向阀室2的下腔，使第二活塞501上移，并压缩第二弹性件502，使第二活塞501与第二阀座504分离，单向阀室2的第二进气口201打开，压缩空气通过打开的充风阀室1的第一出气口102、单向阀室2的第二进气口201以及单向阀室2的第三进气口202后，进入到排风阀室3的第三进气口301，进入到排风阀室3的第三进气口301分两路，一路经排第三阀座704内的第一连通孔704、第五进气口303进入驻车制动缸b，另一路经排风阀座14内的第二连通孔705，进入到密封件上方。

制动位工况，即风源c排风，当风源c压力降到一定值时，依次关闭单向阀室2的第二进气口201和充风阀室1的第一出气口102，即单向阀室1内的第二弹性件502的复位作用和压缩空气的作用下，向下移动，使第二活塞501与第二阀座504接触，单向阀室2的第二进气口201关闭，充风阀室1内的第一活塞401，在第一弹性件402的复位作用下，使第一活塞401上移与第一阀座404接触，充风阀室1的第一出气口102关闭；随着风源c压力的进一步降低，排风阀室3的第三活塞702在第三弹性件703的复位作用下，使第三活塞702下移，并带动密封件一起向下移动，使密封件与第三阀座701分离，打开第三阀座701上的第二连通孔705，经至少一个第四连通孔和第三连通孔706后，再通过第四出气口304排向大气，使驻车制动缸产生制动。

由上述可知，本实施例中所提供的铁路货车驻车制动控制阀，借助铁路货车空气制动系统的风源，自动控制驻车制动缸的充风和排风，其排风由驻车控制阀完成，无需人工参与，以代替手制动机，且单向阀室内的压缩空气流动为单向流动，可有效杜绝驻车制动缸内的压缩空气逆流到风源，保证车辆在正常运用时，驻车自动制动装置不参与，以保证空气制动系统正常操纵，另外，控制驻车制动缸开启压力，可保证车辆在正常运行时，驻车制动器的压缩空气无法排向大气，保证车辆安全运行，以提供可靠的制动力，且结构简单，制动力稳定，便于安装，具有很好的实用推广价值。

以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

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