專利名稱：可調式高速鎖閉停車頂及其布置方法
本可調式高速鎖閉停車頂及其布置方法適用于鐵路編組站或其它需要對車輛采取停車防溜措施的線路，屬于對鐵路車輛自動調速的液壓無能源設備。
在專利號為ZL92232912.5的中國專利中，我們公開了一種名稱為“鐵路車輛多功能停車頂”的專利技術，這種停車頂對車輛有減速、停車、防溜作用，并能實現對低速車輛做功，對高速車輛鎖閉不做功。上述結構的停車頂存在如下不足之處其單向回程裝置的結構使滑動油缸的回程速度不可調，不能滿足停車頂分檔的需要；其鎖閉控制閥對鎖閉速度不可調，不能實現分檔，定位裝置的連接方式復雜、部件易脫落，影響鎖閉精度；殼體排氣孔位置偏低，防水性能差。另外，已有的停車頂布置方式都是大頂群集中布置，對車輛的制動效果不佳。
本發明的第一個目的是要克服上述已有技術中產品結構存在的不足，設計一種能夠調節停車頂的回程速度和鎖閉速度，以實現按此速度分檔，并且是控制可靠、能防水害的高速鎖閉停車頂。
本發明的第二個目的就是提出一種優化的停車頂布置方法。
本發明的第一個目的可以通過以下方式實現。
保持已有停車頂的基本結構，即它主要由滑動油缸組合件和殼體組合件組成，通過殼體上的雙頭螺栓緊固在鋼軌上，滑動油缸組合件包括油缸、活塞、壓力閥、單向回程裝置、鎖閉控制閥、解鎖裝置、密封蓋，活塞安裝在油缸里，將油缸分為上、下腔，油缸里充有液壓油和氮氣，油缸在殼體和活塞之間可作縱向相對運動。
本發明的內容是①單向回程裝置由密封閥板和可調節流閥組成，密封閥板與壓力閥座同軸安裝在活塞頭上部，密封閥板與壓力閥座之間有可調間隙，可調節流閥位于密封閥板下，沿軸向貫通活塞頭。通過調節密封閥板與壓力閥座之間的間隙，或調節可調節流閥閥口開量、節流孔的孔徑，或增減可調節流閥的數量，可改變液壓油從油缸下腔流入上腔的流量，以改變滑動油缸回程的速度，實現回程無級變速，停車頂可按回程速度分出檔次。
②鎖閉控制閥由開關閥體和定位裝置構成，該控制閥在活塞頭和密封蓋之間，套裝在活塞上可繞軸轉動，其轉動的角度由定位裝置限定，開關閥體上設有鎖閉斜面、解鎖斜面、通流孔和滲漏孔，定位裝置由設在開關閥體上的定位鎖和設在活塞上的定位槽構成，當鎖閉控制閥繞軸順時針或逆時針轉動時，開關閥體上的通流孔將隨之分別處于與可調節流閥相通或遮斷的兩個位置，即解鎖位或鎖閉位。通過改變定位鎖在定位槽中的固著力或增減定位裝置的數量，可以調整鎖閉控制閥的鎖閉速度，實現高速鎖閉的無級變速和分檔。
③本發明還在殼體上設置可防水的高排氣裝置，提高停車頂防雪、雨、水害的性能。
本發明的第二個目的可以通過以下方式實現。
已有的停車頂布置方法(簡稱布頂方法)是在需要布置停車頂(簡稱布頂)的線路上將停車頂集中設置一個大頂群，靠停車頂群體做功發揮功效。本發明的布頂方法是將原有集中布置的大頂群分成幾個小頂群在線路上按車輛轉向架的軸距進行分段布置，根據車輛進入停車頂的速度進行分檔布置，在線路最末端允許停車處布置一小群“防護頂”。設置“防護頂”可以防止未能連掛的車輛被后續車撞走發生溜逸事故。所述停車頂的分檔即根據需要將各段小頂群的回程速度和鎖閉速度分成不同的速度段。所述的分檔布置，可以是將回程速度不同檔次的停車頂，沿車輛走行方向依次由高向低分段布置，也可以是回程速度同檔次的停車頂分段布置。停車頂鎖閉速度的分檔應與回程速度的分檔相對應。還有，按所述方法布置的停車頂，可以是沿線路雙側布置，也可以是單側布置。
本發明與已有技術比較有以下主要優點1.單向回程裝置是可調式的結構，可滿足在運輸作業中停車頂按回程速度分出檔次的需要。通過密封閥板和鋼球二級密封，則密封效果好，使制動功更飽滿；2.鎖閉控制閥能實現鎖閉速度可調和分檔，其定位裝置結構簡單可靠，鎖閉速度準確；3.高排氣裝置防水性能良好，可防止雪、水、雜物進入殼體；4.分檔、分段的布頂方法比集中布頂制動能力大，停車防溜效果好，“防護頂”小頂群的設置可防止個別車輛溜逸，有利安全。
以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是可調式高速鎖閉停車頂總體結構剖視圖。
圖2是圖1的局部(含單向回程裝置、鎖閉控制閥、解鎖裝置等部分)放大圖。
圖3是圖1中B處所框部分(包括定位裝置、開關閥體等)結構放大圖。
圖4、圖5、圖6分別是可調節流閥實施例之一、之二、之三的結構示意圖。
圖7是開關閥體結構俯視圖。
圖8、圖9分別是圖7中的C-C、A-A剖視圖。
圖10是本發明停車頂布置方法實施例的示意圖。
實施例1在本實施例中構成單向回程裝置的密封閥板12與壓力閥座13同軸安裝在活塞頭3上部，閥板12與壓力閥座13之間有可調間隙h，可調節流閥位于密封閥板12下，沿軸向貫通活塞頭3，可調節流閥的結構是，在孔徑為上大下小的階梯式節流孔9的閥口上裝有鋼球10，在鋼球10頂上裝有彈簧11(圖2、圖4)。
鎖閉控制閥在活塞頭3和密封蓋2之間，套裝在活塞上可繞軸轉動，其轉動的角度由定位裝置限定，開關閥體24是整體結構，其上設有鎖閉斜面16、解鎖斜面17、通流孔14和滲漏孔15，定位裝置由設在開關閥體上的定位鎖25、26、27和設在活塞上的定位槽28、29構成，當鎖閉控制閥繞軸順時針或逆時針轉動時，開關閥體上的通流孔14將隨之分別處于與可調節流閥的節流孔9相通或遮斷的兩個位置，即解鎖位或鎖閉位(圖2、圖7、圖8、圖9)。每套定位裝置有一個定位鎖和兩個定位槽，定位鎖由定位鋼球25、定位彈簧26和彈簧座27構成，它們依次安裝在開關閥體24的徑向定位孔30內，彈簧座27固定在開關閥體24上，定位槽28、29的形狀、位置與定位鋼球25相適應，它們在活塞的徑向同一園周上，兩個定位槽28、29的間距應保證隨著鎖閉控制閥繞軸順時針或逆時針轉動時，通流孔14能與可調節流閥的節流孔9完全相通或完全遮斷(圖3、圖2)。
本實施例中的解鎖裝置基本保持已有技術中的結構，即設有推桿18、導向套19、緊固螺釘22，本發明再增設了復位彈簧20和卡環21，以增強解鎖裝置自動復位的功能(圖3)。
殼體上設置的可防水高排氣裝置，由密封圈4、高排氣座5、定位銷6和高排氣管7構成(圖1)。
實施例2其它結構與實施例1相同，可調節流閥的結構是只設有孔徑為上大下小的階梯式節流孔9、鋼球10及密封閥板12(圖5)。
實施例3其它結構與實施例1相同，可調節流閥的結構是僅設有孔徑為上大下小的階梯式節流孔9和密封閥板12(圖6)。
在本發明中可調節流閥設置的數量應與停車頂的回程速度高低相適應，它隨回程速度升高而增多。此外，從上述實施例中還可看出，加大密封閥板12與壓力閥座13之間的可調間隙h、減小彈簧11的彈力、擴大節流孔9的孔徑，也均可使油缸的回程速度加快；反之，均使回程速度減慢。綜合調節上述各因素，可實現停車頂回程無級變速和分檔。
在鎖閉控制閥中定位裝置的套數應與停車頂高速鎖閉的速度相適應，它隨鎖閉速度的升高而增多。此外，從實施例中還可看出，或加大定位彈簧26的彈力，或增加定位槽28、29的深度，也均可提高鎖閉速度；反之，均可降低鎖閉速度。綜合調節上述各因素，可實現高速鎖閉無級變速和分檔。
實施例4圖10表示在對中國4軸貨車防溜的線路上，分段布置可調式高速鎖閉停車頂(以下簡稱“頂”)的示意圖。
該方案為雙側對稱布置，每對頂間的距離a為1.75m，每兩對頂的距離b為2.97m，兩段頂群間的距離c為6.9m，在整個頂群中間密集安裝18對停車頂，長度1為11m，距頂群出口23m處設4對“防護頂”。上述設計主要依據是中國4軸貨車每個轉向架的兩軸間距一般為1.75m，兩個轉向架的內軸距一般為6.9m，前輛車的后輪與后輛車的前輪之間距為2.97m。布頂的數量根據線路縱斷面的坡度和停留車輛的重量、數量、車輛走行阻力等因素計算得出，中間設置的18對密集頂群，主要是為了加強頂群的集中制動能力。設置“防護頂”可以防止未連掛的車輛在后續車輛沖撞下發生溜逸事故，以確保運輸安全。
本發明的布頂方法也適用于其他類型的停車頂和防溜裝置。
以下簡述可調式高速鎖閉停車頂的工作過程1.制動狀態靜態時油缸8的上、下腔內油液壓力相等，開關閥體24上的通流孔14與可調節流閥的節流孔9相通，鎖閉控制閥在解鎖位。當車輛以較低速度經過停車頂時，車輪壓在油缸頭部使油缸開始下滑，因為有密封閥板12和鋼球10的雙重阻斷，上腔油液不能進入下腔。隨著油缸下滑，上腔體積變小，壓縮氮氣將壓力閥打開，即對車輪產生了制動作用。上腔油液經壓力閥、活塞出油孔23流出，此時因車速低液流力小，不能推動開關閥體。油缸下腔的油液經通流孔14、節流孔9頂開鋼球10，較快地回到上腔，使油缸迅速復位。后續車輪以此類推。
2.高速鎖閉狀態當車輛以較高速度經過停車頂時，第一個車輪壓上油缸，停車頂對其起制動作用，此時從活塞出油孔23噴出的液流正對著開關閥體24上的鎖閉斜面16，由于車速高，油的流速快，因此液流對鎖閉斜面的沖擊力大，該力克服了定位鋼球25與定位槽28之間的固著力，使開關閥體24逆時針轉動，其上的通流孔14、滲漏孔15及定位鎖隨之移位，定位鋼球25移位落入定位槽29，此時因鎖閉斜面16已與活塞出油孔23錯開，液流不再能沖擊鎖閉斜面，在定位鋼球與定位槽的固著力作用下開關閥體停止轉動。至此開關閥體上的通流孔14與節流孔9遮斷，滲漏孔15與節流孔9相通，鎖閉控制閥在鎖閉位。由于滲漏孔15的孔徑極小，使油缸下腔的油液只能緩慢地流回上腔，則油缸8被鎖閉在低于軌面的位置，所以停車頂對后續車輪不再起制動作用。
3.自動解鎖過程車列出清后，在氮氣膨脹壓力作用下，油缸下腔的油液經過滲漏孔15、節流孔9、鋼球10、密封閥板12緩慢流入上腔，油缸8逐漸上升，密封蓋2隨油缸8上升，當接近最高點時，密封蓋2的上端面推動推桿18上移，推桿18的上端頭頂住開關閥體24上的解鎖斜面17，使開關閥體24順時針轉動，其上的通流孔14、滲漏孔15及定位鎖隨之位移，定位鋼球25移回定位槽28中，此時推桿18在復位彈簧20作用下自動復位，由于定位鋼球和定位槽之間的固著力使開關閥體停止轉動。至此開關閥體24上的通流孔14又與節流孔9相通，鎖閉控制閥回到解鎖位，實現了停車頂的自動解鎖。
4.保壓狀態當車輪停在停車頂上時，由于車輪壓住油缸不能升起，油缸上腔的氮氣被壓縮，使上腔壓力大于下腔，又因存在有密封墊和密封圈(公知技術)，上腔的油無法進入下腔，而下腔油也無法很快進入上腔(此時鎖閉控制閥在鎖閉位)，則上下腔保持著一定的壓差，即油缸對車輪有一定制動力，并能保壓較長時間，防止車輛溜逸。
權利要求
1.一種可調式高速鎖閉停車頂由滑動油缸組合件和殼體組合件組成，滑動油缸組合件主要包括油缸、活塞、壓力閥、單向回程裝置、鎖閉控制閥、解鎖裝置、密封蓋，油缸里充有液壓油和氮氣，油缸在殼體和活塞之間可作縱向相對運動，其特征在于單向回程裝置由密封閥板和可調節流閥組成，密封閥板與壓力閥座同軸安裝在活塞頭上部，閥板與壓力閥座之間有可調間隙，可調節流閥位于密封閥板下，沿軸向貫通活塞頭；鎖閉控制閥由開關閥體和定位裝置構成，該控制閥在活塞頭和密封蓋之間，套裝在活塞上可繞軸轉動，其轉動的角度由定位裝置限定，開關閥體上設有鎖閉斜面、解鎖斜面、通流孔和滲漏孔，定位裝置由設在開關閥體上的定位鎖和設在活塞上的定位槽構成，當鎖閉控制閥繞軸順時針或逆時針轉動時，開關閥體上的通流孔將隨之分別處于與可調節流閥相通或遮斷的兩個位置，即解鎖位或鎖閉位；殼體上設有可防水的高排氣裝置。
2.根據權利要求1所述的可調式高速鎖閉停車頂，其特征在于可調節流閥的結構是在孔徑為上大下小的階梯式節流孔(9)的閥口上裝有鋼球(10)；該可調節流閥的結構也可以是，在上述結構中的鋼球(10)上方再增設彈簧(11)；可調節流閥的結構還可以是，僅設有孔徑為上大下小的階梯式節流孔(9)；可調節流閥設置的數量與停車頂的回程速度高低相適應，隨回程速度升高而增多。
3.根據權利要求1所述的可調式高速鎖閉停車頂，其特征在于每套定位裝置有一個定位鎖和兩個定位槽，定位鎖由定位鋼球(25)、定位彈簧(26)和彈簧座(27)構成，它們依次安裝在開關閥體的徑向定位孔(30)內，彈簧座(27)固定在開關閥體(24)上，定位槽(28、29)的形狀、位置與定位鋼球(25)相適應，它們在活塞的徑向同一圓周上，兩個定位槽(28、29)的間距應保證隨著鎖閉控制閥繞軸正向或反向轉動時，通流孔(14)能與可調節流閥的節流孔(9)完全相通或完全遮斷；定位裝置的套數與停車頂的鎖閉速度相適應，隨鎖閉速度的升高而增多。
4.一種適用于可調式高速鎖閉停車頂的布置方法，涉及停車頂在鐵路線路上按群布置，其特征在于所述的停車頂群在線路上是按車輛轉向架的軸距進行分段布置，根據車輛進入停車頂的速度進行分檔布置，在線路最末端允許停車處布置一小群“防護頂”。
5.根據權利要求4所述的可調式高速鎖閉停車頂的布置方法，其特征在于所述的停車頂分檔布置，可以是將回程速度不同檔次的停車頂，沿車輛走行方向依次由高向低分段布置，也可以是回程速度為同檔次的停車頂分段布置，停車頂的鎖閉速度的分檔應與回程速度的分檔相對應。
6.根據權利要求4所述的可調式高速鎖閉停車頂的布置方法，其特征在于按所述方法布置的停車頂，可以是沿線路雙側布置，也可以是單側布置。
全文摘要
可調式高速鎖閉停車頂及其布置方法適用于鐵路編組站或其他需防溜的線路,屬對鐵路車輛自動調速的液壓設備。其特征是在活塞組合件中設置由密封閥板和可調節流閥組成的單向回程裝置,及由開關閥體和定位裝置構成的鎖閉控制閥,使停車頂回程速度和高速鎖閉速度可調,解決運輸作業需要停車頂按速度分檔的問題。采用將大頂群按車輛軸距進行分段布置及根據車輛進入速度進行分檔布置的方法,提高了制動功效,本方法適于其他防溜裝置的布置。
文檔編號B61K7/00GK1207351SQ9711665
公開日1999年2月10日 申請日期1997年8月6日 優先權日1997年8月6日
發明者劉永庭, 王潛, 王立寧, 王明珠, 于洪波, 常培文, 張立濱 申請人:哈爾濱鐵路局減速頂調速系統研究中心