[发明专利]具有双模式空载的ECP制动

说明书

技术领域

本公开一般涉及轨道制动系统的空载设备，更特别地，涉及能够用在气动和电控气动(Electrically Controlled Pneumatic，ECP)轨道制动系统中的空载设备。

背景技术

已公开有在ECP和AAR标准气动模式下提供空载(Empty Load，EL)功能的双模式空载系统。众所周知，AAR标准空载系统响应于制动气缸压力进行操作，以通过测量悬挂装置(bogie)的弹簧变位来确定车厢负载，并且用于借助于分配阀和相关的空载转移体积在空车厢状态下降低制动气缸压力。在负载状态下，空载系统旁路所述分配阀和体积，因此制动气缸空气的全部压力传递至制动气缸。

典型的空载阀为在单一壳体中的纽约气闸公司的EL-60或SC-1以及授予Gayfer等人的美国专利5,211,450。授予Gayfer等人的另一美国专利6,666,528示出负载感测和分配阀在两个不同的壳体中。这两个专利均通过引用并入本文。在这些专利的每一个中，使用臂部来感测车厢主体与转向架(truck)之间的偏移作为重量的指示。对于大宗货物车厢，通过厢(bin)壁进行负载感测，其中，车厢的容纳物压在与空载设备连通的膜上。此类型的空载设备例如由Bacon的美国专利3,960,411示出。Beacon等人的美国专利5,039,174公开的设备示出用于大宗货物车厢的以及通过转向架与车厢主体之间的偏移来测量负载的车厢的相同的结构。

在ECP操作中，由ECP车厢控制设备(Car Control Device，CCD)提供空载或负载制动压力调节。车厢的空载状态被以电子方式传递至CCD，可替选地，车厢的空载状态作为由控制或本务机车中的列车司机输入的或者借助于在每节车厢上的电或机电空载设备输入的列车配置变量。例如参看美国专利6,484,085和6,648,425。头端的空载控制典型地用于完全空的或完全满的大宗货物单元列车，而车厢上的传感器可用于混合货运列车以及用于联合运输的(inter-modal)车厢，对于联合运输的车厢，列车中各车厢的负载可能各不相同。

尽管在ECP模式下操作时ECP列车仅要求电空载，但是系统包括在列车ECP制动控制完全失效情况下的气动紧急制动备份模式。在该模式中，需要气动空载功能，以防止由过制动造成的关于空车厢的车轮损坏。但是如已经描述的那样，现有技术的气动空载系统调节制动控制阀的输出，而ECP系统直接产生正确的压力。如果现有技术的空载系统被安装在具有ECP的车厢上，则在空状态下，ECP会产生正确的(更低的)制动压力，并且气动空载会依靠前述分配阀和体积进一步降低压力。结果为更少地制动，这是期望的。

发明内容

根据本发明的一种轨道交通工具制动系统包括：电控气动制动阀，该电控气动制动阀与制动管道连接且具有与网络连接的控制器；以及将该制动阀与制动设备连接的空载设备。空载设备包括：入口，用以接收来自制动阀的制动信号；用于制动设备的出口；负载感测元件；转换阀，该转换阀用于在负载感测元件感测为空时在入口和出口处分配压力；以及连接负载感测元件和转换阀的差压元件。电气动闭锁阀由控制器控制且具有第一位置和闭锁位置，该第一位置允许将入口压力分配至出口，所述闭锁位置以气动方式防止入口压力分配至出口。

控制器响应于网络上的空载信号而控制闭锁阀。可替选地，制动系统可包括用于感测交通工具负载的传感器，且其中，控制器与传感器连接并响应于所感测的负载而控制闭锁阀。该传感器可感测空载设备的负载感测元件的位置。该传感器可以通过网络与控制器连接。闭锁阀和/或传感器可以安装至空载设备。

闭锁阀可以相对于入口和出口平行地与转换阀连接。可替选地，闭锁阀可以平行地与差压元件的两侧连接。闭锁阀被弹簧偏置到第一位置。仅当存在关于空车厢的制动命令时，控制器可控制闭锁阀至闭锁位置。

在另一实施例中，一种轨道交通工具制动系统包括：电控气动制动阀，该电控气动制动阀与制动管道连接且具有控制器；以及将该制动阀与制动设备连接的空载设备。传感器与控制器连接，用于感测交通工具的负载；控制器考虑转换阀的操作、响应于感测的负载而控制制动阀。

传感器可感测空载设备的负载感测元件的位置。负载感测元件可具有阶梯式的轮廓，且控制器根据相对于传感器的阶梯位置来确定空状态或负载状态。可替选地，负载感测元件具有多阶梯的轮廓或者锥形的轮廓，且控制器根据相对于传感器的阶梯或者锥的位置来确定负载度，其中，负载感测元件的运动与车厢负载成比例。