[發(fā)明專利]一種空氣制動機及均衡風(fēng)缸溫度效應(yīng)的消除方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510433679.8
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN104925084A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 索建國;蔣廉華;武小平;黃金虎;劉杰;羅超;黃蕊;晏義
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機車有限公司
• 主分類號: B61H11/06
• 分類號: B61H11/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣制動機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空氣制動機及均衡風(fēng)缸溫度效應(yīng)的消除方法。

背景技術(shù)

目前，電力機車和電力工程車主要是利用空氣制動機完成車輛制動。空氣制動機的工作過程通常包括減壓制動過程、保壓過程和增壓緩解過程。空氣制動機在完成減壓制動過程后，需要進入保壓過程，以在一段時間內(nèi)使得空氣制動機中的均衡風(fēng)缸內(nèi)部氣壓保持恒定。

然而，在減壓制動過程中，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)進入保壓過程后，均衡風(fēng)缸內(nèi)部壓縮空氣的溫度會逐漸上升至外部環(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)部氣壓的上升將會導(dǎo)致列車管的壓力上升，從而影響到整列車的制動性能。

為此，技術(shù)人員需要對保壓過程中均衡風(fēng)缸內(nèi)部的壓力進行控制。我國現(xiàn)有的對均衡風(fēng)缸內(nèi)部壓力進行控制的模式有兩種，一種是通過微機、壓力傳感器和高頻率電磁閥對均衡風(fēng)缸的壓力進行閉環(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；另一種是通過兩個普通電磁閥實現(xiàn)對均衡風(fēng)缸的充風(fēng)和排氣的控制，這種控制模式由于成本較低、壓力控制過程相對較為簡單可靠，目前在我國國內(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)對均衡風(fēng)缸的不良影響，降低了空氣制動機的穩(wěn)定性，從而限制了列車的制動性能。

綜上所述可以看出，如何在低成本的前提下，簡單有效地消除溫度效應(yīng)對均衡風(fēng)缸的不良影響是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種空氣制動機及均衡風(fēng)缸溫度效應(yīng)的消除方法，實現(xiàn)了在低成本的前提下，簡單有效地消除溫度效應(yīng)對均衡風(fēng)缸的不良影響的目的。其具體方案如下：

一種空氣制動機，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)壓電磁閥包括進氣口和排氣口；其中，

所述均衡風(fēng)缸，用于當(dāng)所述空氣制動機處于減壓制動過程時，以第一壓降速率完成其內(nèi)部減壓過程；

所述穩(wěn)壓室，用于通過所述第一縮孔與所述均衡風(fēng)缸進行氣路連接，并當(dāng)所述空氣制動機處于減壓制動過程時，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；

所述穩(wěn)壓電磁閥，用于通過所述第二縮孔將所述進氣口與所述穩(wěn)壓室進行氣路連接，并且當(dāng)所述空氣制動機處于減壓制動過程時，導(dǎo)通所述進氣口和所述排氣口之間的氣路，當(dāng)所述空氣制動機處于保壓過程時，關(guān)斷所述進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。

優(yōu)選的，所述空氣制動機還包括控制閥；

所述控制閥，用于控制所述空氣制動機進入減壓制動過程、保壓過程或增壓緩解過程。

優(yōu)選的，所述控制閥包括充氣控制閥和排氣控制閥。

優(yōu)選的，所述控制閥為電磁閥。

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)用于前述空氣制動機，所述方法包括：

按照預(yù)設(shè)的第一縮孔設(shè)計原則、第二縮孔設(shè)計原則和穩(wěn)壓室設(shè)計原則，分別對所述第一縮孔、所述第二縮孔和所述穩(wěn)壓室進行相應(yīng)的設(shè)計，以使當(dāng)所述空氣制動機處于減壓制動過程時，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。

優(yōu)選的，所述第一縮孔設(shè)計原則為：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。

優(yōu)選的，所述第二縮孔設(shè)計原則為：確保在減壓制動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)缸在減壓制動過程中的氣壓下降速率。

優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓室設(shè)計原則為：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。