[发明专利]一种重载长大列车用制动分配阀

说明书

技术领域

本发明属于列车制动技术领域，尤其涉及重载长大列车制动用分配阀。

背景技术

重载长大列车是世界货运列车发展方向，轴重增加、编组数量增加是重载运输主要发展模式，增加列车编组数是我国目前采用的最常见的重载运输形式。编组数增加使列车长度显著增加，列车前、后部车辆的制动缸充气速度差异显著增大，由此带来列车纵向冲动的急剧增长。过大的列车纵向冲动不仅带来车钩断裂的危险，给运输安全带来极大隐患，同时加剧了车钩缓冲装置的磨耗，降低车辆结构、车钩缓冲装置的使用寿命。重载长大列车最核心、也是最亟需解决的问题就是减小列车纵向冲动。

现有技术中，从制动系统上入手减小列车纵向冲动的主要办法是通过提高列车制动系统的制动波速。但是，在现有铁路列车制动系统中，提高制动波速已经基本达到极限，因此通过提高列车制动波速实现降低列车纵向冲动的目的已经很难达到。

现有车辆制动分配阀的滑阀和滑阀座之间的移动关系是，当滑阀向上移动到顶点位置时，滑阀座孔与滑阀制动充气孔正好全部重叠，制动缸充气孔最大，此时制动缸充气面积最大，制动缸充气速度最快。车辆制动分配阀的滑阀上移距离与制动缸充气孔面积的基本关系是正比的线性关系。滑阀移动距离与列车管减压速度相关，列车管减压速度越快，滑阀移动距离越大，制动缸充气孔就越大。单编列车中列车前部列车管减压速度较快，列车后部列车管减压速度减慢，这就造成了前部车辆列车管减压速度快，滑阀移动距离远，制动缸充气孔大，制动能力强；而后部车辆列车管减压速度慢，滑阀移动距离短，制动缸充气孔小，制动能力弱，列车中各车辆制动能力的差异导致了过大的列车纵向冲动。现有的车辆分配阀在常用制动时会使列车产生过大的纵向力。组合列车中，靠近机车的车辆列车管减压速度与单编列车中前部车辆相似，远离机车的车辆列车管减压速度与单编列车的后部车辆相似，组合列车也同样存在列车纵向冲动大的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题与不足，提供一种不改变列车制动波速和列车管减压速度，并保持列车制动能力不变的情况下，即列车制动距离不变的情况下，实现降低重载长大列车纵向冲动的技术。

本发明的技术方案是这样实现的：一种重载长大列车用制动分配阀，制动分配阀主要包括主阀、紧急阀、局减阀和加速缓解阀，主阀内主要包括滑阀和滑阀座，滑阀和滑阀座分别设有滑阀制动充气孔和滑阀座孔，滑阀在滑阀行程内与滑阀座配合上下滑动，在非制动位置滑阀制动充气孔和滑阀座孔处于互不重合状态，在滑阀上行滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔经过由不重合至完全重合的过程，在滑阀下行滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔经过完全重合至不重合的过程，其特征在于所述滑阀上下滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔之间还包括：在滑阀上行滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔经过由完全重合至1/2～2/3重合的过程，在滑阀下行滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔经过1/2～2/3重合至完全重合；所述滑阀上行滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔经过不重合至完全重合的过程，是在滑阀由非制动位移动至2/3～3/4滑阀行程的过程，所述滑阀上行滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔经过完全重合至1/2～2/3重合的过程，是在滑阀由2/3～3/4滑阀行程移动至滑阀上行程终点的过程；所述滑阀下行滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔经过1/2～2/3重合至完全重合的过程，是在滑阀由上行程终点移动至2/3～3/4滑阀行程的过程，所述滑阀下行滑动过程中滑阀制动充气孔和滑阀座孔经过完全重合至不重合的过程，是在滑阀由2/3～3/4滑阀行程至滑阀非制动位的过程；滑阀上下滑动过程中，滑阀移动距离与滑阀制动充气孔和滑阀座孔重合面积之间的线性关系分为两段：在滑阀从滑阀非制动位置至2/3～3/4滑阀行程段满足y₁＝k₁x₁的线性关系，其中，y₁为滑阀制动充气孔和滑阀座孔重合面积，0≤y₁≤滑阀制动充气孔和滑阀座孔完全重合面积，k₁为斜率，k₁＞0，k₁由滑阀参数确定，x₁为滑阀移动距离，0≤x₁＜2/3～3/4滑阀行程；在滑阀从2/3～3/4滑阀行程处至滑阀上行程终点段满足y₂＝y_max-k₂x₂，y₂为滑阀制动充气孔和滑阀座孔重合面积，1/2～2/3滑阀制动充气孔和滑阀座孔重合面积＜y₂≤滑阀制动充气孔和滑阀座孔完全重合面积，y_max为滑阀制动充气孔和滑阀座孔完全重合面积，k₂为斜率，k₂＞0，由滑阀参数确定，x₂为滑阀移动距离，2/3～3/4滑阀行程≤x₂≤滑阀行程。