熱優(yōu)化的鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】熱優(yōu)化的鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)
[0001]相關(guān)串請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年5月22日提交的第61/826，268號美國臨時(shí)申請和于2014年5月20日提交的第14/282，357號美國實(shí)用新型申請的權(quán)益，該兩項(xiàng)申請通過引用全文合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)，更具體地，涉及一種熱優(yōu)化的列車制動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有用于重型軌道地鐵列車車廂的制動(dòng)系統(tǒng)在“每節(jié)車廂”或“每個(gè)拖車節(jié)”的基礎(chǔ)上控制制動(dòng)。在此應(yīng)用中，每個(gè)拖車節(jié)獨(dú)立于車廂或列車上的其他拖車節(jié)運(yùn)行。當(dāng)軌道車廂上所有的設(shè)備工作時(shí)，制動(dòng)主要經(jīng)由推進(jìn)系統(tǒng)的馬達(dá)進(jìn)行。馬達(dá)將運(yùn)動(dòng)著的列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，該電能通常會(huì)在電阻排中被轉(zhuǎn)換成熱能或者返回至電力網(wǎng)。摩擦制動(dòng)僅會(huì)用在電力制動(dòng)不能提供足夠制動(dòng)作用力的高速及低速的情形中。
[0005]如果發(fā)生電力制動(dòng)失靈，每個(gè)拖車節(jié)獨(dú)立運(yùn)行，失靈的拖車節(jié)的摩擦制動(dòng)就會(huì)對失靈的拖車節(jié)施加所有所需的制動(dòng)作用力。這樣做的目的是維持所要求的總體列車制動(dòng)比，而無需施加速度限制。在這種情況下，施加到失靈拖車節(jié)制動(dòng)盤上的熱負(fù)荷很高，車輛的每根車軸通常都需要兩個(gè)盤。
[0006]當(dāng)前需要一種鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其減少每節(jié)列車車廂上制動(dòng)設(shè)備的數(shù)量。當(dāng)前還需要一種鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)要能減少制動(dòng)設(shè)備的重量。當(dāng)前還需要一種鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其使所有列車車廂的制動(dòng)設(shè)備的磨損均等。當(dāng)前還需要一種鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)，其降低制動(dòng)設(shè)備的溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩個(gè)繼動(dòng)閥、至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元及至少一個(gè)電制動(dòng)單元，該至少兩個(gè)繼動(dòng)閥彼此電連通且與制動(dòng)管流體連通，該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元與每個(gè)繼動(dòng)閥流體連通，該至少一個(gè)電制動(dòng)單元與每個(gè)繼動(dòng)閥電連通。一旦電制動(dòng)單元之一失靈，與該失靈的電制動(dòng)單元電連通的繼動(dòng)閥就會(huì)向至少一個(gè)另外的繼動(dòng)閥發(fā)送信號，以向與該至少一個(gè)另外的繼動(dòng)閥流體連通的該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元提供受壓流體。
[0008]該至少兩個(gè)繼動(dòng)閥包括集成電繼動(dòng)閥。該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元包括盤式制動(dòng)單元。每個(gè)繼動(dòng)閥可被放置在制動(dòng)管和主貯存管之間，且與該制動(dòng)管和該主貯存管流體連通。該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元包括鋼制分段的盤式制動(dòng)單元。該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元包括燒結(jié)的墊制動(dòng)單元。
[0009]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩節(jié)火車車廂和制動(dòng)系統(tǒng)，該至少兩節(jié)火車車廂彼此電及流體連通，該制動(dòng)系統(tǒng)與每節(jié)火車車廂流體連通。該制動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩個(gè)繼動(dòng)閥、至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元及至少一個(gè)電制動(dòng)單元，該至少兩個(gè)繼動(dòng)閥彼此電連通且與制動(dòng)管流體連通，該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元與每個(gè)繼動(dòng)閥流體連通，該至少一個(gè)電制動(dòng)單元與每個(gè)繼動(dòng)閥電連通。一旦制動(dòng)系統(tǒng)之一的電制動(dòng)單元之一失靈，與該失靈的電制動(dòng)單元連通的繼動(dòng)閥就會(huì)向該制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的至少一個(gè)另外的繼動(dòng)閥發(fā)送信號，以向與該至少一個(gè)另外的繼動(dòng)閥流體連通的該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元提供受壓流體。
[0010]至少一節(jié)火車車廂的制動(dòng)系統(tǒng)的至少兩個(gè)繼動(dòng)閥與其余火車車廂的至少一個(gè)繼動(dòng)閥電連通。繼動(dòng)閥彼此電連通。該至少兩個(gè)繼動(dòng)閥包括集成電繼動(dòng)閥。該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元包括盤式制動(dòng)單元。每個(gè)繼動(dòng)閥可被放置在制動(dòng)管和主貯存管之間，且與該制動(dòng)管和該主貯存管流體連通。該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元包括鋼制分段的盤式制動(dòng)單元。該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元包括燒結(jié)的墊制動(dòng)單元。
[0011]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，一種將制動(dòng)器應(yīng)用至鐵路車輛的方法包括步驟:提供制動(dòng)系統(tǒng)，該制動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩個(gè)繼動(dòng)閥、至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元及至少一個(gè)電制動(dòng)單元，該至少兩個(gè)繼動(dòng)閥彼此電連通且與制動(dòng)管流體連通，該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元與每個(gè)繼動(dòng)閥流體連通，該至少一個(gè)電制動(dòng)單元與每個(gè)繼動(dòng)閥電連通；將來自至少一個(gè)失靈的電制動(dòng)單元的信號發(fā)送至與該至少一個(gè)失靈的電制動(dòng)單元連通的至少一個(gè)繼動(dòng)閥；將來自與該至少一個(gè)失靈的電制動(dòng)單元電連通的至少一個(gè)繼動(dòng)閥的信號發(fā)送至至少一個(gè)另外的繼動(dòng)閥；及向該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元提供來自至少一個(gè)另外的繼動(dòng)閥的受壓流體。
[0012]該方法還包括步驟:近似均等地將該制動(dòng)系統(tǒng)的至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元應(yīng)用至失靈的電制動(dòng)單元之一。該至少兩個(gè)繼動(dòng)閥包括集成電繼動(dòng)閥。該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元包括盤式制動(dòng)單元。每個(gè)繼動(dòng)閥可被放置在制動(dòng)管和主貯存管之間，且與該制動(dòng)管和該主貯存管流體連通。該至少兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元包括燒結(jié)的墊制動(dòng)單元。
[0013]結(jié)合附圖閱讀下文的詳細(xì)說明書將會(huì)理解更多細(xì)節(jié)和益處。
【附圖說明】
[0014]圖1A和圖1B是根據(jù)本發(fā)明的鐵路車輛上的制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0015]圖2是運(yùn)用圖1A和圖1B的制動(dòng)系統(tǒng)的一對密切結(jié)合的火車車廂的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了在下文中進(jìn)行說明，所使用的空間定向術(shù)語，如在附圖、圖形或其他在下文說明書中所詳細(xì)說明的，與所參照的實(shí)施例相關(guān)。但是，要理解的是，下文中進(jìn)行說明的實(shí)施例會(huì)假設(shè)許多可替換的變體及配置。還應(yīng)理解的是，在附圖、圖形或其他在下文說明書中詳細(xì)繪示的具體的組件、裝置、特征及運(yùn)行順序，僅起到示范作用而不是意在限制。
[0017]本發(fā)明總體上涉及用于鐵路車輛的制動(dòng)系統(tǒng)，更具體地，涉及用于鐵路車輛的熱優(yōu)化的制動(dòng)系統(tǒng)。該制動(dòng)系統(tǒng)的較佳的且不作限制的實(shí)施例在圖1A和圖1B中示出。
[0018]參見圖1A和圖1B，對鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)10進(jìn)行了詳細(xì)說明。下文會(huì)提供應(yīng)用制動(dòng)系統(tǒng)10的制動(dòng)器的運(yùn)行順序和方法。制動(dòng)系統(tǒng)10可提供在鐵路車輛的拖車節(jié)(未示出)上。在圖1A和圖1B中示出的制動(dòng)系統(tǒng)10描繪了應(yīng)用至鐵路車輛一輛拖車節(jié)上的制動(dòng)系統(tǒng)10。要理解的是，類似的制動(dòng)系統(tǒng)10可被安排成與該鐵路車輛的另一拖車節(jié)流體連通。在此實(shí)施例中，該鐵路車輛包括兩輛拖車節(jié)，每個(gè)拖車節(jié)都包括如圖1A和圖1B中所示的制動(dòng)系統(tǒng)10。此處亦考慮到，如圖2中所示的若干火車車廂100、200可彼此連結(jié)或“密切結(jié)合”，以產(chǎn)生多車廂的鐵路車輛。在此實(shí)例中，提供在每節(jié)火車車廂100、200上的每個(gè)拖車節(jié)包括如圖1A和圖1B中所示的制動(dòng)系統(tǒng)10。制動(dòng)系統(tǒng)10可彼此流體連通，以產(chǎn)生沿該鐵路車輛的一個(gè)統(tǒng)一的制動(dòng)系統(tǒng)。
[0019]再次參見圖1A和圖1B，制動(dòng)系統(tǒng)10包括第一集成電繼動(dòng)閥(IERV) 12A和第二集成電繼動(dòng)閥12B。集成電繼動(dòng)閥12A、12B在每節(jié)火車車廂100、200的每個(gè)拖車節(jié)上單獨(dú)控制氣壓。每個(gè)集成電繼動(dòng)閥124、128包括微處理器144、148，微處理器144、148接收來自駕駛室安裝的主控(未示出)或其他列車控制系統(tǒng)的、對于所要求的制動(dòng)杠桿的指令。在一實(shí)施例中，微處理器14A、14B是包含在集成電繼動(dòng)閥12A、12B內(nèi)的集成電路片上的計(jì)算機(jī)處理器。集成電繼動(dòng)閥12A、12B經(jīng)由電信號與推進(jìn)系統(tǒng)(未示出)的電制動(dòng)單元16A、16B電連通，以補(bǔ)充推進(jìn)系統(tǒng)提供的電制動(dòng)，這由電制動(dòng)單元16A、16B控制。火車車廂100、200上的所有設(shè)備工作時(shí)，制動(dòng)主要經(jīng)由推進(jìn)系統(tǒng)的馬達(dá)(未示出)進(jìn)行。該馬達(dá)將運(yùn)動(dòng)著的列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，該電能通常會(huì)在電阻排(未示出)內(nèi)被轉(zhuǎn)換成熱能。集成電繼動(dòng)閥12A、12B經(jīng)由微處理器14A、14B在制動(dòng)系統(tǒng)10內(nèi)建造的網(wǎng)絡(luò)彼此交界或連通。經(jīng)由該網(wǎng)絡(luò)，集成電繼動(dòng)閥12A、12B可以分享諸如車輛重量、動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力及通過電連通施加的摩擦制動(dòng)作用力等方面的信息。
[0020]此外，集成電繼動(dòng)閥12A、12B可以與多個(gè)摩擦制動(dòng)單元18A、18B、18C、18D流體連接。在一實(shí)施例中，兩個(gè)摩擦制動(dòng)單元18A、18B與第一集成電繼動(dòng)閥