一種空氣制動(dòng)機(jī)及均衡風(fēng)缸溫度效應(yīng)的消除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣制動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空氣制動(dòng)機(jī)及均衡風(fēng)缸溫度效應(yīng)的消除方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電力機(jī)車和電力工程車主要是利用空氣制動(dòng)機(jī)完成車輛制動(dòng)。空氣制動(dòng)機(jī)的工作過程通常包括減壓制動(dòng)過程、保壓過程和增壓緩解過程?？諝庵苿?dòng)機(jī)在完成減壓制動(dòng)過程后，需要進(jìn)入保壓過程，以在一段時(shí)間內(nèi)使得空氣制動(dòng)機(jī)中的均衡風(fēng)缸內(nèi)部氣壓保持恒定。
[0003]然而，在減壓制動(dòng)過程中，由于均衡風(fēng)缸內(nèi)部氣壓急速下降，致使其內(nèi)部壓縮空氣的溫度隨之下降，此時(shí)均衡風(fēng)缸內(nèi)部與外部環(huán)境之間形成溫度差。這樣，當(dāng)進(jìn)入保壓過程后，均衡風(fēng)缸內(nèi)部壓縮空氣的溫度會(huì)逐漸上升至外部環(huán)境的溫度值。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，均衡風(fēng)缸內(nèi)部氣體溫度的上升必將導(dǎo)致其內(nèi)部壓縮空氣壓力的增加，嚴(yán)重影響了均衡風(fēng)缸的保壓效果。保壓過程中均衡風(fēng)缸內(nèi)部氣壓的上升將會(huì)導(dǎo)致列車管的壓力上升，從而影響到整列車的制動(dòng)性能。
[0004]為此，技術(shù)人員需要對(duì)保壓過程中均衡風(fēng)缸內(nèi)部的壓力進(jìn)行控制。我國(guó)現(xiàn)有的對(duì)均衡風(fēng)缸內(nèi)部壓力進(jìn)行控制的模式有兩種，一種是通過微機(jī)、壓力傳感器和高頻率電磁閥對(duì)均衡風(fēng)缸的壓力進(jìn)行閉環(huán)控制，但是這種控制模式的控制過程非常復(fù)雜，控制過程所需成本非常高，不適合大范圍推廣使用；另一種是通過兩個(gè)普通電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)均衡風(fēng)缸的充風(fēng)和排氣的控制，這種控制模式由于成本較低、壓力控制過程相對(duì)較為簡(jiǎn)單可靠，目前在我國(guó)國(guó)內(nèi)得到了大范圍的應(yīng)用。然而，上述第二種控制模式卻無法有效地消除溫度效應(yīng)對(duì)均衡風(fēng)缸的不良影響，降低了空氣制動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性，從而限制了列車的制動(dòng)性能。
[0005]綜上所述可以看出，如何在低成本的前提下，簡(jiǎn)單有效地消除溫度效應(yīng)對(duì)均衡風(fēng)缸的不良影響是目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種空氣制動(dòng)機(jī)及均衡風(fēng)缸溫度效應(yīng)的消除方法，實(shí)現(xiàn)了在低成本的前提下，簡(jiǎn)單有效地消除溫度效應(yīng)對(duì)均衡風(fēng)缸的不良影響的目的。其具體方案如下:
[0007]一種空氣制動(dòng)機(jī)，包括均衡風(fēng)缸、第一縮孔、穩(wěn)壓室、第二縮孔和穩(wěn)壓電磁閥，所述穩(wěn)壓電磁閥包括進(jìn)氣口和排氣口 ；其中，
[0008]所述均衡風(fēng)缸，用于當(dāng)所述空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，以第一壓降速率完成其內(nèi)部減壓過程；
[0009]所述穩(wěn)壓室，用于通過所述第一縮孔與所述均衡風(fēng)缸進(jìn)行氣路連接，并當(dāng)所述空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，以比所述第一壓降速率大的第二壓降速率完成其內(nèi)部減壓過程；
[0010]所述穩(wěn)壓電磁閥，用于通過所述第二縮孔將所述進(jìn)氣口與所述穩(wěn)壓室進(jìn)行氣路連接，并且當(dāng)所述空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，導(dǎo)通所述進(jìn)氣口和所述排氣口之間的氣路，當(dāng)所述空氣制動(dòng)機(jī)處于保壓過程時(shí)，關(guān)斷所述進(jìn)氣口和所述排氣口之間的氣路；其中，所述排氣口與大氣連通。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述空氣制動(dòng)機(jī)還包括控制閥；
[0012]所述控制閥，用于控制所述空氣制動(dòng)機(jī)進(jìn)入減壓制動(dòng)過程、保壓過程或增壓緩解過程。
[0013]優(yōu)選的，所述控制閥包括充氣控制閥和排氣控制閥。
[0014]優(yōu)選的，所述控制閥為電磁閥。
[0015]本發(fā)明還公開了一種均衡風(fēng)缸溫度效應(yīng)的消除方法，應(yīng)用于前述空氣制動(dòng)機(jī)，所述方法包括:
[0016]按照預(yù)設(shè)的第一縮孔設(shè)計(jì)原則、第二縮孔設(shè)計(jì)原則和穩(wěn)壓室設(shè)計(jì)原則，分別對(duì)所述第一縮孔、所述第二縮孔和所述穩(wěn)壓室進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，以使當(dāng)所述空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，所述穩(wěn)壓室內(nèi)部的壓降速率大于所述均衡風(fēng)缸內(nèi)部的壓降速率。
[0017]優(yōu)選的，所述第一縮孔設(shè)計(jì)原則為:確保在保壓過程中所述第一縮孔的孔內(nèi)氣壓變化速率與所述均衡風(fēng)缸的第一氣壓變化速率相同；其中，所述第一氣壓變化速率為所述均衡風(fēng)缸在保壓過程中其內(nèi)部由于溫度效應(yīng)產(chǎn)生的氣壓上升速率。
[0018]優(yōu)選的，所述第二縮孔設(shè)計(jì)原則為:確保在減壓制動(dòng)過程中所述第二縮孔的孔內(nèi)氣壓變化速率與所述均衡風(fēng)缸的第二氣壓變化速率相同；其中，所述第二氣壓變化速率為所述均衡風(fēng)缸在減壓制動(dòng)過程中的氣壓下降速率。
[0019]優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓室設(shè)計(jì)原則為:確保所述穩(wěn)壓室的容積與目標(biāo)壓力變化值之間的乘積等于所述均衡風(fēng)缸的容積與目標(biāo)壓力差值之間的乘積；其中，所述目標(biāo)壓力變化值為所述均衡風(fēng)缸在保壓過程中其內(nèi)部由于溫度效應(yīng)產(chǎn)生的總的氣壓上升值，所述目標(biāo)壓力差值為所述均衡風(fēng)缸在保壓過程的初始時(shí)刻所述均衡風(fēng)缸的內(nèi)部壓力與所述穩(wěn)壓室的內(nèi)部壓力之間的壓力差值。
[0020]本發(fā)明中，空氣制動(dòng)機(jī)包括依次連通的均衡風(fēng)缸、第一縮孔、穩(wěn)壓室、第二縮孔和穩(wěn)壓電磁閥；當(dāng)空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，穩(wěn)壓電磁閥的進(jìn)氣口和排氣口之間的氣路處于導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)均衡風(fēng)缸內(nèi)部的壓降速率為第一壓降速率，穩(wěn)壓室內(nèi)部的壓降速率為第二壓降速率，并且第二壓降速率大于第一壓降速率，從而使得減壓制動(dòng)過程結(jié)束后，均衡風(fēng)缸內(nèi)部的氣壓大于穩(wěn)壓室內(nèi)部的氣壓，這樣，在保壓過程中均衡風(fēng)缸內(nèi)部由于溫度效應(yīng)緩慢上升的壓力會(huì)通過第一縮孔流向內(nèi)部氣壓較低的穩(wěn)壓室，從而提高了均衡風(fēng)缸在保壓過程中氣壓的穩(wěn)定性。由上也可以看出，本發(fā)明只在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了兩個(gè)縮孔和穩(wěn)壓室，可見本發(fā)明技術(shù)方案所需的成本較低。綜上，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在低成本的前提下，簡(jiǎn)單有效地消除溫度效應(yīng)對(duì)均衡風(fēng)缸的不良影響的目的。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種空氣制動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種空氣制動(dòng)機(jī)，參見圖1所示，該空氣制動(dòng)機(jī)包括均衡風(fēng)缸11、第一縮孔12、穩(wěn)壓室13、第二縮孔14和穩(wěn)壓電磁閥15，穩(wěn)壓電磁閥15包括進(jìn)氣口和排氣口 ；其中，
[0025]均衡風(fēng)缸11，用于當(dāng)空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，以第一壓降速率完成其內(nèi)部減壓過程；
[0026]穩(wěn)壓室13，用于通過第一縮孔12與均衡風(fēng)缸11進(jìn)行氣路連接，并當(dāng)空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，以比第一壓降速率大的第二壓降速率完成其內(nèi)部減壓過程；
[0027]穩(wěn)壓電磁閥15，用于通過第二縮孔14將進(jìn)氣口與穩(wěn)壓室13進(jìn)行氣路連接，并且當(dāng)空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，導(dǎo)通進(jìn)氣口和排氣口之間的氣路，當(dāng)空氣制動(dòng)機(jī)處于保壓過程時(shí)，關(guān)斷進(jìn)氣口和排氣口之間的氣路；其中，排氣口與大氣連通。
[0028]需要說明的是，本實(shí)施例中的空氣制動(dòng)機(jī)還包括控制閥16，該控制閥16用于控制空氣制動(dòng)機(jī)進(jìn)入減壓制動(dòng)過程、保壓過程或增壓緩解過程。其中，上述控制閥16可以包括充氣控制閥和排氣控制閥。充氣控制閥用于控制空氣制動(dòng)機(jī)進(jìn)入增壓緩解過程；排氣控制閥用于控制空氣制動(dòng)機(jī)進(jìn)入減壓制動(dòng)過程；當(dāng)空氣制動(dòng)機(jī)處于保壓過程時(shí)，上述充氣控制閥和排氣控制閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。本實(shí)施例中，優(yōu)選的控制閥16為電磁閥。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例中，空氣制動(dòng)機(jī)包括依次連通的均衡風(fēng)缸、第一縮孔、穩(wěn)壓室、第二縮孔和穩(wěn)壓電磁閥；當(dāng)空氣制動(dòng)機(jī)處于減壓制動(dòng)過程時(shí)，穩(wěn)壓電磁閥的進(jìn)氣口和排氣口之