專利名稱：大流量校準(zhǔn)測(cè)試器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)試和校準(zhǔn)諸如軌道車(chē)輛中的空氣制動(dòng)器等氣 動(dòng)系統(tǒng)的裝置。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及連接至需要測(cè)試和校準(zhǔn)的氣動(dòng) 系統(tǒng)中的測(cè)試器。
背景技術(shù)：
一般說(shuō)來(lái)，公知的是將測(cè)試器用于氣動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。這些 測(cè)試器使得能夠?qū)嘿F的壓力傳感器或壓力表暫時(shí)連接到系統(tǒng)的關(guān) 鍵位置處，以便對(duì)系統(tǒng)中的問(wèn)題進(jìn)行分析。當(dāng)完成測(cè)試時(shí)，可以將傳 感器移除以用于別處，并且氣動(dòng)系統(tǒng)像不具有測(cè)試器一樣牢固。本文 要描述的大流量測(cè)試器不僅允許連接傳感器，而且還允許通過(guò)將受控 的流體壓力注入到系統(tǒng)的隔離部分而進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明，該測(cè)試 器尤其適用于軌道運(yùn)輸車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)中的可變載荷閥。
發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)要地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明， 一種大流量校準(zhǔn)測(cè)試器包括主體，所 述主體限定具有流體流入口和流體流出口的傳輸室。此外，在所述主 體內(nèi)，柱塞筒與所述傳輸室連接并且在所述傳輸室與所述主體的軸向 端部之間延伸。
柱塞可滑動(dòng)地設(shè)置在所述柱塞筒中。所述柱塞在可從所述主體 外部接觸到的一個(gè)軸向端部處具有入口。軸向通道從所述入口至少部 分地穿過(guò)所述柱塞延伸。所述柱塞具有與所述軸向通道連通并且與所 述柱塞的外圓筒表面連通的徑向通道。在所述柱塞處于一個(gè)位置時(shí)， 所述徑向通道與所述傳輸室被隔離開(kāi)，在所述柱塞處于另一個(gè)位置 時(shí)，所述徑向通道與所述傳輸室連通。在所述傳輸室中設(shè)置有彈簧以 偏壓所述柱塞，從而使得所述柱塞的入口和徑向通道與所述傳輸室隔離開(kāi)。
所述傳輸室的流體流入口與所述柱塞沿軸向?qū)?zhǔn)并且限定闊門(mén) 靠置部。所述柱塞具有與其相關(guān)聯(lián)的閥門(mén)止動(dòng)器。當(dāng)逆著所述彈簧完 全擠壓所述柱塞時(shí)，所述閥門(mén)止動(dòng)器是靠置的，并且所述柱塞中的徑 向通道向所述傳輸室敞開(kāi)。在該位置上，所述柱塞的入口僅與所述傳 輸室的流體流出口連通。所述柱塞具有中間位置，在所述中間位置上， 所述閥門(mén)止動(dòng)器未靠置，并且所述徑向通道仍與所述傳輸室連通。在 該位置上，所述入口與所述流體流入口和所述流體流出口兩者都連 通。
優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明，所述主體包括通過(guò)卡環(huán)保持在一起的 內(nèi)主體和外主體。所述外主體限定所述柱塞筒，所述內(nèi)主體限定所述 流體流入口和所述流體流出口。所述內(nèi)主體和所述外主體一同限定并 包圍所述傳輸室。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述柱塞具有增大端用于防止所述柱塞完全 滑動(dòng)通過(guò)所述柱塞筒。包括所述內(nèi)主體和外主體的主體使得能夠?qū)⑺?述柱塞和所述彈簧組裝到所述傳輸室中。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述柱塞筒中的柱塞不完全通過(guò)整個(gè)主體延 伸。所述柱塞筒的與所述主體外部相鄰的部分是帶螺紋的，以接納帶 螺紋的插塞或探測(cè)器。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，聚合物制成的閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)與所述柱塞接 合并與所述傳輸室的圓筒形壁的一部分接合。所述閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)具有相 對(duì)的表面，根據(jù)所述柱塞的位置，所述閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)的一個(gè)表面能使所 述柱塞筒與所述傳輸室隔離開(kāi)，而所述閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)的另一個(gè)表面能使 所述流體流入口與所述傳輸室隔離開(kāi)。
參照下面結(jié)合附圖所做的詳細(xì)描述將更清楚地理解其它特征以 及其它目的和優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1是處于安裝位置的根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試器的剖視圖2是處于測(cè)試位置之一處的根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試器的剖視5圖3至圖6是限定下閥門(mén)靠置部的內(nèi)主體的視圖，其中，圖3
是剖視圖，圖4是側(cè)視圖，圖5是俯視圖，圖6是仰視圖7至圖IO是限定上閥門(mén)靠置部的外主體的視圖，其中，圖7
是剖視圖，圖8是側(cè)視圖，圖9是俯視圖，圖10是仰視圖11至圖14是柱塞的視圖，其中，圖11是剖視圖，圖12是
側(cè)視圖，圖13是俯視圖，圖14是仰視圖；以及 圖15是柱塞密封件的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和圖2，測(cè)試器IO具有彈簧偏壓的柱塞12，在該柱塞 中具有入口 14和軸向通道16。測(cè)試器10包括主體20，該主體限定 具有流體流入口 24和流體流出口 26的傳輸室22，并且限定柱塞筒 28。該主體20包括通過(guò)卡環(huán)23連接在一起的外主體20A和內(nèi)主體 20B。
在圖7至圖10中示出外主體20A的詳細(xì)構(gòu)造。外主體20A具 有中空?qǐng)A筒形的形狀并具有多個(gè)內(nèi)徑，其中一個(gè)內(nèi)徑限定柱塞筒28 而另一個(gè)內(nèi)徑限定傳輸室22。在傳輸室22的端部，設(shè)置有用于接納 內(nèi)主體20B的凹部29。設(shè)置環(huán)形凹槽30用于接納0形密封圈33。 外主體20A在增大端處具有包括孔32的凸緣31，該孔用于接納將外 主體20A固定到氣動(dòng)系統(tǒng)的待測(cè)試部分上的緊固件。
在圖3至圖6中示出內(nèi)主體20B的詳細(xì)構(gòu)造。內(nèi)主體20B具有
中空?qǐng)A筒形的形狀。內(nèi)部中空空間限定流入測(cè)試器的流入口 24。在 一個(gè)軸向端部設(shè)置有用于接納O形密封圈35的環(huán)形凹槽。內(nèi)主體20B 具有向外延伸的徑向凸緣39，該徑向凸緣的一個(gè)表面與外主體20A 的內(nèi)側(cè)表面接合并且受該內(nèi)側(cè)表面限制，從而將內(nèi)主體20B的軸向 運(yùn)動(dòng)限制在外主體20A的凹部29中。位于凸緣39另一側(cè)的卡環(huán)23 卡緊凸緣39，并由此將內(nèi)主體20B卡在外主體20A內(nèi)。如圖5和圖 6所示，凸緣39具有三角形的形狀，從而使得流體可以在內(nèi)主體20B 的外部和外主體的內(nèi)部之間的環(huán)形空間中沿著軸向流過(guò)。該環(huán)形空間 限定測(cè)試器的流出口26。如圖1和圖2所示，內(nèi)主體20B和外主體
620A這兩者的圓筒形部分具有共同的圓筒軸線。
柱塞12可滑動(dòng)地設(shè)置在外主體20A的柱塞筒28中。在圖11至 圖14中示出柱塞12的詳細(xì)構(gòu)造。柱塞12具有位于敞開(kāi)的軸向端部 處的入口 14、以及從入口 14至少部分地穿過(guò)柱塞12延伸的軸向通 道16。柱塞12具有與軸向通道16連通并且與柱塞的外圓筒表面連 通的徑向通道18。
柱塞12的靠近徑向通道18的端部靠置在閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)40中。該 閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)40具有兩個(gè)相對(duì)的軸向表面，這兩個(gè)表面與靠置部相互 作用以阻止流動(dòng)(這將在下文進(jìn)行說(shuō)明)。如圖15所示，閥門(mén)止動(dòng) 盤(pán)的外周構(gòu)造成允許流體在傳輸室22的內(nèi)壁與閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)40之間流 動(dòng)。
彈簧36的一端靠置在內(nèi)主體20B中并且彈簧36的另一端靠置 在閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)40中，彈簧36朝向背離內(nèi)主體20B的方向偏壓柱塞 12和閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)40。在彈簧36完全伸長(zhǎng)的位置上，閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)40 的上表面對(duì)外主體20A進(jìn)行密封。
當(dāng)柱塞12對(duì)閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)40部分地?cái)D壓時(shí)，柱塞12中的徑向通 道18向傳輸室22敞開(kāi)。如果柱塞被完全地?cái)D壓，那么閥門(mén)止動(dòng)盤(pán) 40的底面靠置在內(nèi)主體20B上從而將流入口 24密封住，并且在該位 置處柱塞12上的入口 14僅與流出口 26連通。
在該大流量測(cè)試器的一個(gè)應(yīng)用中，流入口24與控壓源連接，而 流出口 26與軌道車(chē)輛的氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)中所使用的可變載荷中繼閥的 載荷控制室連接。為了說(shuō)明該應(yīng)用，請(qǐng)參照轉(zhuǎn)讓給與本申請(qǐng)相同的受 讓人、標(biāo)題為"配有 一 體式測(cè)試器的可變載荷閥(Variable Load Valve With Integral Test Point)"的共同懸而未決的申請(qǐng)No. 11/378,975。
柱塞12具有中間位置，在該位置處，閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)40未靠置在 內(nèi)主體20B上并且徑向通道18與傳輸室22連通，并且在該位置處 柱塞12的入口 14與流入口 24和流出口 26兩者都連通。
在不進(jìn)行測(cè)試或校準(zhǔn)的模式下，流體通過(guò)流入口 24進(jìn)入底部并 流入傳輸室22和流出口 26。通過(guò)彈簧36將柱塞12保持在柱塞筒28 中，從而防止流體流入柱塞12中的徑向通道18和軸向通道16。
7為了進(jìn)行校準(zhǔn)，必須對(duì)待校準(zhǔn)的裝置施加受控的壓力。需要移
除遮蓋42 (參見(jiàn)圖1)并用探測(cè)器44 (參見(jiàn)圖2)進(jìn)行替代。探測(cè)器 44迫使柱塞12將閥門(mén)止動(dòng)盤(pán)靠置在內(nèi)主體20B上，由此將流入口 24密封住。在該模式下，可以在不影響氣動(dòng)系統(tǒng)的位于裝置上游的 部分的情況下，將受控流體注入到流出口 26中。
為了監(jiān)視氣動(dòng)系統(tǒng)，未完全地向下壓迫探測(cè)器44，從而使得閥 門(mén)止動(dòng)盤(pán)未靠置在內(nèi)主體20B上。在這樣的模式下，可以在不存在 干擾流的情況下，在操作中觀察到正在測(cè)試的氣動(dòng)裝置的輸入口處的 壓力。
本文所描述的大流量校準(zhǔn)測(cè)試器設(shè)計(jì)為置于流體源和需要通過(guò) 注入受控流體壓力進(jìn)行校準(zhǔn)的任何裝置之間?，F(xiàn)有的裝置提供了該功 能，但是它們限制了通過(guò)測(cè)試器的流量。這種對(duì)流量的限制會(huì)影響位 于測(cè)試器的下游的裝置的操作。該大流量校準(zhǔn)測(cè)試器與現(xiàn)有的設(shè)計(jì)相 比，通過(guò)測(cè)試器的流體的流量較高，并同時(shí)保持防漏性。
上面通過(guò)專利法要求的細(xì)節(jié)和特殊性描述了本發(fā)明，在下面的 權(quán)利要求書(shū)中提出本發(fā)明所要保護(hù)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1. 一種大流量校準(zhǔn)測(cè)試器，包括主體，其限定具有流體流入口和流體流出口的傳輸室，并且限定與所述傳輸室和測(cè)試器口連通的柱塞筒；柱塞，其可滑動(dòng)地設(shè)置在所述柱塞筒中，所述柱塞在敞開(kāi)的軸向端部處具有入口，并且軸向通道從所述入口至少部分地穿過(guò)所述柱塞延伸，所述柱塞具有與所述柱塞的外圓筒表面連通的徑向通道；以及彈簧，其位于所述傳輸室中，用于朝著背離所述傳輸室的方向偏壓所述柱塞，從而使得所述柱塞中的徑向通道與所述傳輸室被隔離開(kāi)；所述流體流入口與所述柱塞沿軸向?qū)?zhǔn)并且限定閥門(mén)靠置部；所述柱塞在一端具有閥門(mén)止動(dòng)器，在逆著所述彈簧擠壓所述柱塞時(shí)，所述閥門(mén)止動(dòng)器靠置在所述流體流入口處的所述閥門(mén)靠置部上，并且所述柱塞的徑向通道向所述傳輸室敞開(kāi)，在該位置上，所述柱塞的入口僅與所述傳輸室的流體流出口連通；以及所述柱塞具有中間位置，在所述中間位置上，所述閥門(mén)止動(dòng)器未靠置，并且所述徑向通道與所述傳輸室連通，并且所述柱塞的入口與所述傳輸室的流體流入口和流體流出口兩者都連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試器，其中，所述主體包括內(nèi)主體和外主體，所述外主體限定所述柱塞筒， 所述內(nèi)主體限定所述傳輸室的流體流入口和流體流出口，所述內(nèi)主體 和所述外主體一同限定所述傳輸室。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試器，其中，所述柱塞具有增大端，所述增大端用于固定所述彈簧的一端并 且用于防止所述柱塞過(guò)多地滑出所述柱塞筒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試器，其中，所述內(nèi)主體設(shè)置成在所述外主體內(nèi)與所述外主體沿軸向?qū)?zhǔn)， 并且通過(guò)卡環(huán)保持在位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試器，其中，聚合物制成的止動(dòng)密封件與所述柱塞接合并與所述傳輸室的圓 筒形壁的一部分接合，所述止動(dòng)密封件具有相對(duì)的表面，根據(jù)所述柱 塞的位置，所述止動(dòng)密封件的一個(gè)表面可置于使所述柱塞筒與所述傳 輸室隔離開(kāi)的位置，所述止動(dòng)密封件的另一個(gè)表面可置于使所述流體 流入口與所述傳輸室隔離開(kāi)的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大流量校準(zhǔn)測(cè)試器，該校準(zhǔn)測(cè)試器具有入口(16)、流入口(24)和流出口(26)以及彈簧偏壓的柱塞(40)，該柱塞在一個(gè)位置上允許入口(16)與流入口和流出口兩者之間的連通，在另一個(gè)位置上僅允許入口(16)與流出口(26)之間的連通，并且在又一個(gè)位置上僅允許流入口(24)和流出口(26)之間連通。
文檔編號(hào)B60T17/22GK101489846SQ200780025814
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者約翰·A·克里斯平, 羅伯特·N·沙爾普夫, 詹姆斯·T·杜伯里 申請(qǐng)人:西屋控股公司