容積風(fēng)缸外掛型電空制動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 容積風(fēng)缸外掛型電空制動裝置，涉及車輛制動緩解技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國鐵路網(wǎng)絡(luò)遍布全國，鐵路客運(yùn)是主流交通工具。
[0003] 我國鐵路運(yùn)行中2008年4月28日4時(shí)41分，下行的北京開往青島的T195次旅 客列車運(yùn)行至膠濟(jì)線王村至周村間脫軌，沖向上行線路基外側(cè)。正當(dāng)此時(shí)，正常運(yùn)行的煙臺 至徐州的5034次旅客列車剎車不及、最終以每小時(shí)70公里的速度與脫軌車輛發(fā)生撞擊，機(jī) 車和第1-5節(jié)車廂脫軌。膠濟(jì)鐵路列車相撞事故已造成72人死亡，416人受傷的嚴(yán)重后果。
[0004] 因此，列車制動響應(yīng)時(shí)間短，列車車輛的制動系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間是安全行車的保障。但 現(xiàn)有技術(shù)的列車車輛，由于制動后再次充風(fēng)的時(shí)間一般為3-5分鐘，萬噸級列車如果使用 了緊急制動，則充風(fēng)時(shí)間甚至?xí)^10分鐘。
[0005] 火車制動就是人為地制止列車的運(yùn)動，包括使它減速，不加速或停止運(yùn)行，即俗稱 的"剎車"。對已制動的列車或機(jī)車解除或減弱其制動作用，則稱為"緩解"，即俗稱的"松 閘"。為施行制動和緩解而安裝在列車上的一整套設(shè)備，總稱為列車"制動機(jī)"。
[0006] 自動式空氣制動機(jī)的特點(diǎn)是制動主管排風(fēng)（減壓）時(shí)制動缸充風(fēng)（增壓），發(fā)生緩 解。制動主管排風(fēng)時(shí)分配閥/控制閥感受到制動主管的壓力下降時(shí)動作，將副風(fēng)缸與制動 缸連通，副風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣充入制動缸，從而推動基礎(chǔ)制動裝置產(chǎn)生制動力。充風(fēng)過程分 為兩個(gè)階段，第一階段中分配閥/控制閥感受到制動主管的壓力上升時(shí)動作，將制動缸連 通至大氣從而排凈制動缸內(nèi)的風(fēng)產(chǎn)生緩解效果；第二階段，當(dāng)分配閥/控制閥動作時(shí)一方 面將制動缸連通至大氣，另一方面將制動主管連通至副風(fēng)缸和壓力風(fēng)缸，利用制動主管內(nèi) 的壓縮空氣向這兩個(gè)風(fēng)缸充風(fēng)。優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)列車發(fā)生分離事故，制動軟管被拉斷時(shí)，制動主 管風(fēng)壓急劇下降，分配閥/控制閥活塞自動而迅速地移動到制動位，故列車能自動迅速制 動直至停車。能夠提高列車運(yùn)行的安全性，當(dāng)列車意外分離時(shí)，能夠自動停車，避免造成更 嚴(yán)重的后果。因此，在我國及世界大部分國家的鐵路系統(tǒng)中廣泛采用。
[0007] 但是，現(xiàn)有技術(shù)的這種制動機(jī)的不足是：列車正常運(yùn)行時(shí)制動主管的充風(fēng)或排風(fēng) 均由機(jī)車控制，當(dāng)制動主管充風(fēng)時(shí)壓縮空氣會經(jīng)由每一輛車輛的分配閥/控制閥流向該車 輛的壓力風(fēng)缸和副風(fēng)缸。由于貫通全列車的制動主管有一定的長度，因此上述過程會首先 自機(jī)車后部第一輛車輛上發(fā)生然后順次發(fā)生在其后的車輛上，直至列車尾部，且由于每一 輛車輛的壓力風(fēng)缸和副風(fēng)缸均具有一定的容積，全列車的用風(fēng)量較大。同時(shí)車輛上所有的 風(fēng)源均來自于機(jī)車。因此，當(dāng)該制動機(jī)應(yīng)用于編組較長的列車時(shí)，自制動主管開始充風(fēng)時(shí)起 至每一輛車的壓力風(fēng)缸和副風(fēng)缸充滿時(shí)止，會需要較長的時(shí)間，通常制動后再次充風(fēng)的時(shí) 間一般為3-5分鐘，對于編組較長的萬噸級列車如果使用了緊急制動，則再次充風(fēng)時(shí)間甚 至?xí)^10分鐘。在該時(shí)間段內(nèi)，如果再次發(fā)生危害行車安全的緊急情況，需要制動時(shí)，該 制動機(jī)將無法正常發(fā)揮制動效果，甚至完全沒有制動力。
[0008] 機(jī)車即俗稱的火車頭。
[0009] 車輛即俗稱的車廂。
[0010] 基礎(chǔ)制動裝置的作用是將制動缸產(chǎn)生的動力傳遞和分配到每一個(gè)車輪上。
[0011] 壓力風(fēng)缸是為分配閥或控制閥動作提供動力的風(fēng)源，分配閥或控制閥每次動作都 會消耗壓力風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣。
[0012] 電空制動機(jī)是電控空氣制動機(jī)的簡稱，是在空氣制動機(jī)的基礎(chǔ)上加裝電磁閥等電 氣控制部件而形成的。它的特點(diǎn)是：當(dāng)司機(jī)施行制動動作時(shí)，貫通全列的控制導(dǎo)線發(fā)出電 信號，列車中各車輛的電空分配閥得電動作，使制動主管接通大氣，由于制動主管減壓，該 制動機(jī)可以像自動式空氣制動機(jī)一樣使副風(fēng)缸向制動缸充風(fēng)產(chǎn)生制動作用，但由于各車輛 的電空分配閥同時(shí)得電動作將制動主管內(nèi)的風(fēng)排向大氣，比起僅由設(shè)在機(jī)車上的自動制動 閥一處排風(fēng)時(shí)，排風(fēng)速率較快且列車前后發(fā)生制動作用的一致性好。由于副風(fēng)缸向制動缸 充氣是一個(gè)逐漸發(fā)生的過程，該過程可以隨時(shí)中止或繼續(xù)，因此制動力可以直接達(dá)到所需 的值或分多次逐步增加，當(dāng)制動力直接達(dá)到所需的值時(shí)稱作直接制動，當(dāng)制動力分次逐步 增加時(shí)稱作階段制動。當(dāng)司機(jī)施行緩解動作時(shí)，貫通全列的控制導(dǎo)線發(fā)出電信號，列車中各 車輛的電空分配閥得電動作，接通緩解風(fēng)缸至制動主管的通路，由緩解風(fēng)缸向制動主管迅 速充風(fēng)，使全列的制動主管幾乎同時(shí)開始增壓，由于制動主管增壓，該制動機(jī)可以像自動式 空氣制動機(jī)一樣使制動缸接通大氣，制動缸排風(fēng)，列車前后發(fā)生緩解作用的一致性好。但由 于電空分配閥內(nèi)部增加了數(shù)個(gè)由貫通全列的控制導(dǎo)線所控制的電磁閥，這些電磁閥在無電 時(shí)處于開通狀態(tài)，電空分配閥可以像自動式空氣制動機(jī)一樣根據(jù)制動主管壓力變化自行動 作。其中制動缸管電磁閥可以切斷制動缸管通向大氣的氣路，在制動缸排風(fēng)的過程中，當(dāng)制 動缸壓力下降到所需的值時(shí)，司機(jī)可以通過貫通全列的控制導(dǎo)線控制該電磁閥動作，中止 制動缸的排風(fēng)過程。當(dāng)需要繼續(xù)減小制動力時(shí)可以恢復(fù)該電磁閥的開通狀態(tài)使制動缸繼續(xù) 排風(fēng)，以實(shí)現(xiàn)階段緩解作用。制動作用的操縱控制用"電控"，但制動作用原動力還是壓縮空 氣。與自動式空氣制動機(jī)相比，電空制動機(jī)響應(yīng)迅速、全列車動作的一致性好且增加了階段 緩解功能。同時(shí)，在制動機(jī)的電控因故失靈時(shí)，它仍可實(shí)行"氣控"（空氣壓強(qiáng)控制），臨時(shí) 變成自動式空氣制動機(jī)。在列車速度很高或編組很長，空氣制動機(jī)難以滿足要求時(shí)，采用電 空制動機(jī)可以大大改善列車前后部制動和緩解作用的一致性，顯著減輕列車縱向沖擊，并 縮短制動距離，世界上許多高速列車都采用了電空制動機(jī)。但是由于電空制動機(jī)充風(fēng)時(shí)每 一輛車輛僅由電信號控制，其充風(fēng)過程中需要的主要風(fēng)源仍然要由機(jī)車提供，緩解風(fēng)缸的 作用只是為了在配合電空制動時(shí)確保全列緩解的一致性，即便是增加了緩解風(fēng)缸，在電信 號的控制下能夠使每一輛車輛的副風(fēng)缸和壓力風(fēng)缸幾乎同時(shí)開始充風(fēng)，但緩解風(fēng)缸容量較 小且最高壓力也不會超過制動主管的定壓，勢必只能為制動主管提供少量的風(fēng)，絕大部分 風(fēng)仍需由機(jī)車提供，其充風(fēng)時(shí)間依然無法得到有效的縮短。
[0013] 由此可見，無論是自動式空氣制動機(jī)還是電空制動機(jī)在進(jìn)行過一次緩解后，短時(shí) 間內(nèi)由于副風(fēng)缸內(nèi)的壓力未能恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值，需要制動時(shí)無法向制動缸提供足夠的壓縮空 氣，以至于制動機(jī)無法產(chǎn)生足夠的制動力，甚至完全沒有制動效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 在4. 28事故當(dāng)日，事發(fā)地段的上、下行限速均為80km/h，下行的T195次列車因 操作不當(dāng)誤闖限速脫軌，脫軌的車輛橫臥在相鄰的上行線上，此時(shí)并無較大的傷亡。但這 時(shí)上行方向的5034次列車由于剛剛進(jìn)入80km/h的限速區(qū)段，該次列車由其標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行速度 120km/h調(diào)速至限速區(qū)段規(guī)定的80km/h時(shí)，使用過一次制動，以至于當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)橫臥在上 行線上的T195次的脫軌車輛時(shí)，雖然已經(jīng)及時(shí)采取緊急制動措施，但由于剛剛使用過一次 制動，各車輛的副風(fēng)缸內(nèi)壓縮空氣尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)壓力無法為制動缸提供充足的壓縮空氣造 成制動無力，致使5034次列車停車不及撞上T195次的脫軌車輛。正是由于這次沖擊才導(dǎo) 致了 72人死亡，416人受傷的慘劇。
[0015] 究其原因并非完全的人為事故，而是因現(xiàn)有技術(shù)的不足一一 "制動后的再充風(fēng)時(shí) 間過長"導(dǎo)致了接連發(fā)生的二次事故。
[0016] 為克服現(xiàn)有技術(shù)，再充風(fēng)速度緩慢，本申請的目的是為增加充風(fēng)速率、縮短再充風(fēng) 時(shí)間。為此本申請采用如下技術(shù)方案：
[0017] 1、容積風(fēng)缸外掛型電空制動裝置包括：機(jī)車車體1、燃油箱2、總風(fēng)缸3、機(jī)車空壓 機(jī)4、機(jī)車地板5、折角塞門6、制動軟管7、電阻柜通風(fēng)口 8、電力連接器A9、跨接線A10、緊急 閥11、空壓機(jī)12、制動主管13、轉(zhuǎn)向架14、基礎(chǔ)制動裝置15、車輛車體16、壓力風(fēng)缸17、截?cái)?塞門18、電空分配閥19、副風(fēng)缸20、φ慟缸21、φ慟支管22、車底梁23、控制電纜24 (見附 圖2容積風(fēng)缸外掛型電空制動裝置原理圖）、電力連接器B25、跨接線B26、緩解風(fēng)缸27、容 積風(fēng)缸28，
[0018] 緊急閥11包含：緊急制動管11-1、緊急排風(fēng)口 11-2，
[0019] 空壓機(jī)12包含：空氣濾清器12-1、進(jìn)氣管12-2、空壓機(jī)電動機(jī)12-3、吊架12-4、空 壓機(jī)機(jī)體12-5，
[0020] 壓力風(fēng)缸17包含：壓力管17-1，
[0021] 副風(fēng)缸20包含：副風(fēng)管20-1，
[0022] 制動缸21包含：制動缸管21-1，
[0023] 控制電纜24包含：分控支路24-1、容積閥支路24-2，
[0024] 緩解風(fēng)缸27包含：緩解風(fēng)管27-1，
[0025] 容積風(fēng)缸28包含：空壓機(jī)管28-1、容積管28-2、容積閥28-3、風(fēng)缸傳感器電纜 28-4、風(fēng)缸傳感器28-5 (見附圖2)，
[0026] 其特征在于：
[0027] 機(jī)車地板5在機(jī)車車體1中，機(jī)車空壓機(jī)4在機(jī)車地板5上；
[0028] 兩臺機(jī)車空壓機(jī)4并聯(lián)，機(jī)車空壓機(jī)4連接總風(fēng)缸3 ;(機(jī)車空壓機(jī)4與總風(fēng)缸3 的連接系現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員均知曉如何連接，總風(fēng)缸3的壓縮空氣經(jīng)由一系列的 操縱裝置調(diào)節(jié)為司機(jī)需要的壓力值送到制動主管13,）總風(fēng)缸3連接系列操縱裝置；
[0029] (系列操縱裝置為現(xiàn)有技術(shù)，包括總風(fēng)管、自動制動閥、均衡風(fēng)缸、中均管、中繼閥 等連接管路，因?yàn)槭乾F(xiàn)有技術(shù)，圖中均未畫出），系列操縱裝置連接制動主管13,制動主管 13貫通整列車；相鄰