一种火车气门自动连接阀.pdf

本发明涉及一种铁路气体主管上的自动对接、自动脱开阀门装置，由安装支架安装在火车车辆(车箱)的挂钩下面，其特征是该阀门是由阀套支架，阀套筒、阀芯轴、导向柱、弹簧、密封垫圈等构成。阀芯轴上设有通气槽、密封圈、压力弹簧、弹簧座，在阀套外圆上开有螺旋槽，阀套筒管的尾部设有卡簧槽；阀套端部嵌爪盘上设有嵌爪和嵌爪沟槽，在嵌爪盘端头平面上开有密封垫圈槽，槽内装有密封圈，在嵌爪盘与支架之间安装有弹簧。该自动连接，自动脱开阀门装置，在火车动力(或外力)和弹簧力作用下，使阀套体自动前后移动，同时自动旋转，完成阀爪、阀爪沟槽相互扣合的同时气体通道自动打开；自动脱开时气体通道自动关闭，使车辆相向连接或脱开时自动完成阀门的对接或解脱。

1、  一种铁路车辆气体主管上的自动对接、自动脱开阀门装置，包括阀体支架11、支架安装连接管(孔)21、阀芯轴6、阀套4、弹簧管19、推、压力弹簧(19、20、23)，定位槽22、导向板24、密封垫圈(5、10)、导向柱3、导向槽20等构成，其特征在于：该阀门阀套体安装在支架上的套筒内，套筒上设有孔，孔内装有导向柱3，阀套嵌爪盘与支架之间的阀套上装有弹簧23，阀套嵌爪盘上设有嵌爪和嵌爪沟槽，阀套外圆上设有导向槽，阀套中心为圆孔，圆孔内安装有阀芯轴6，由弹性卡簧15封装在阀套内。

2、  根据权利要求1所述的阀门装置，其特征在于：阀芯轴前端部通气沟槽的后面装有密封圈，尾部芯轴上装有调整圈，弹簧、弹簧座圈，沿弹簧座圈的轴向设有通气孔。

3、  根据权利要求1所述的导向柱，其特征在于：导向柱上部安装有弹簧，下面套有活动套管或不设套管。

4、  根据权利要求1所述的阀套嵌合爪盘，其特征在于：嵌爪爪钩向外，嵌合爪沟槽沟槽内轨道设计为螺旋槽，爪盘端面设有一凹进平面，平面上设有密封垫圈槽。

5、  根据权利要求1所述的阀套，其特征在于：以阀套的轴心线在阀套的外圆上对称设有两个螺旋槽。

一种火车气门自动连接阀
技术领域
本发明涉及一种铁路车辆的自动装置，具体地说，本发明涉及的是一种列车车厢间通气管路中的自动连接和自动解除联接气门阀装置。
背景技术
现有的铁路车辆是由火车机头与各节车厢挂接(联接)靠挂勾自动勾合，人工机械分离，整个机车采用压缩空气作为动力实现制动，气泵将压缩空气贮压在气罐内，经输气管道送往各个车厢的制动机构，输气管道的主管是通过各节车厢之间的软管接头对接连接完成的。目前软管接头的对接，分离要靠手工逐节车厢完成。劳动强度大、费时费力、操作复杂、在夜间或雨雪天气操作更为困难。在连接、解除连接气管阀作业时，操作人员需靠近气管接头，钻进车厢之间的挂勾下面作业。因气管内的高压气体的反冲作用造成软管跳动，在操作过程中容易损伤操作人员，造成人身安全事故，特别是当气管有泄漏管内的高压气体现象时，在操作处理的过程中危险性更大，更容易造成操作人员损伤，同时造成精神上的极大压力。
随着铁路运输行业的发展，列车运行速度的大提速，调车摘挂频繁，输送压缩气体管道中软管气阀的开、合连接已严重影响车辆编组的效率、运行速度和经济效益。
在本发明之前，专利号为：93212814.9、96220814.5、98242939.8、99234722.X的实用新型专利公开了关于火车车辆气体管道对接、解接装置。上述车辆高压气体输气主管的自动接头，在设计原理和产品结构上个具有一定的先进性，专利技术实施后会发挥一定的积极作用。但上述实用新型还存在一定的不足：一是设计原理与火车的高压输气管道的管接头的开、合还不能完全达到实际使用要求，如车辆挂勾结合的间隙、道岔、转弯、急刹车产生的冲击、振动，火车运行中的变速等因素，使输气管接头的结合无法保持正常紧密结合。二是产品结构复杂，各种部件之间协调配合不易达到一致，造成漏气使气体压力不足，使制动机构达不到规定的要求，严重时会造成刹车失灵。
发明的目的：本发明的目的是要克服现有技术的不足，提出一种结构简单，安全可靠，能够自动对接和自动脱开的铁路车辆压缩气体制动主管上的连接阀门。
发明的内容：基于发明的目的，提出一种新的火车气门自动连接阀技术方案。一种压缩气管主管上的自动开、合连接阀门。它包括阀芯轴，阀套，阀体支架，弹簧导管，推、压力弹簧、连接管、定位器、导向板、导向柱、密封垫圈等构成，其特征在于：阀套上设有旋转导向槽，阀套的前端头部位设有嵌爪盘，在盘上设计有嵌合爪，在嵌合爪的后面为螺旋形嵌合沟槽，在嵌合爪圆盘后的阀套体上装有弹簧；阀套轴向中心为圆孔，前端部圆孔小于后部圆孔直径，前端头平面上开有凹槽，槽内装有密封垫圈；阀芯轴前端的轴头上开有通气凹槽，通气槽后的阀芯轴上装有密封圈；阀芯轴的后部套有弹簧，弹簧一端头座落在弹簧座内，阀芯轴，弹簧等由弹性卡圈限止在阀体套内。阀体支承架上对称安装有导向柱，支架上还分别设有两个弹簧导管，导向板、定位槽、安装连接管(孔)。自动连接气压阀是通过阀支架上的连接管(孔)安装固定在火车牵引挂钩下面。
当火车车辆需要连接在一起时，在火车动力(或其它外力)作用下，车厢与车厢相互逐渐靠拢，装在车厢头挂钩下面的软管阀门连接阀(连接管)在火车动力(或其它外力)的作用下，在两辆车厢相接触过程中，安装在挂钩下面的气门自动连接阀门在导向板的引导下进入对方(另一车厢上的自动气门阀)气门阀上的定位器，紧接着两个气门阀芯轴相互接触到一起并各自压缩套在阀芯杆后部的弹簧，阀芯轴向后移的同时，阀套端头的嵌合爪相互伸进对方(阀门)嵌合爪槽内；在外力的继续作用下，嵌合爪盘压缩盘后的弹簧一起向后移动，同时阀芯轴也跟着继续后移。
在阀套上，以圆筒体轴心线对称线开有两个螺旋导向沟槽。在阀体支架上对称设有两个圆孔，圆孔外端设有卡簧槽，圆孔内装有导向柱，圆形卡簧圈装在卡簧槽内，将导向柱等限制在圆孔内；导向柱的一端头座落在阀套圆柱体上的导向槽内。
由于阀体支架固定，导向柱装在支架上的导向柱孔内，导向柱的一头座落在阀套上的导向槽内，阀套筒在外力作用下向后移动时，在导向柱的控制下，阀套在支架上的套筒内一边作后移直线运动，又一边沿轴线作旋转运动，两阀门上的嵌合爪逐渐伸入对方的嵌合沟槽内；由于阀套同时作旋转运动，当阀套直线移动一定距离和旋转到一定角度后，使嵌合爪旋转一定的角度后与对方的嵌合沟槽紧密相扣合，并停止移动和转动，这时气门封闭严密气门孔畅通。
当车辆解挂时，火车车厢挂钩脱开，使两阀门失去外力(合力)作用，这时在阀套前端弹簧反力的作用下，将阀门上的阀套向前推，由于导向柱的控制导向作用，阀套又一边沿着轴线向前移动，一边沿轴心线向反方向旋转，退回到原来的位置，嵌合爪分别同时退出嵌合沟槽并脱开；阀芯轴在弹簧力的作用下，阀芯轴迅速前移与阀套内孔台阶紧密结合；在阀芯轴上密封圈的作用下，使阀门关闭严密。
本发明有效地实现了铁路车辆制动主管上地气体阀门自动接解和自动开启与自动关闭功能，不但有效的降低了操作人员的劳动强度，提高了列车的编组效率，而且，保证制动主管阀门关闭的可靠性，保障行车和人身安全。本发明还具有设计合理，结构简单，坚固耐用，操作灵活，工作可靠，并且实施容易，维护方便等优点，本发明自动软管连接阀门具有很高的实用价值和经济价值。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图
图3为图1的B向视图
图4为图1的C向视图
图5为图3的D-D剖视图
在图中：锁定销1、弹簧压板2、导向柱3、阀套筒4、密封垫5、阀芯轴6、嵌爪钩旋槽7、嵌合爪8、嵌爪爪沟9、密封圈10、阀体支架11、调整垫12、弹簧垫13、平垫14、卡簧15、弹簧座16、推力弹簧17、压力弹簧18、弹簧导管19、导向槽20、连接管(孔)21、定位槽22、推力弹簧23、导向板24。
参照图1-图5：本自动阀装置包括阀体支架总成，阀体总成两大部分组成。
支架总成是由一平板形长板或管形金属材料加工成长方形部件，在长方形部件两端位置分别焊接有定位槽22和导向板24；定位槽为V形状，导向板为一锐角长板，在长板的端头设计为锐角形或抛物线形，其作用使导向板顺利、准确的进入定位槽。在长方形部件两端头上焊接有两个导向柱，导向管上安装有弹簧压板，压板的两端头设有孔，导向管的端头穿入压板上的孔内，导向管与定位槽和导向板成90度夹角(垂直定位槽和导向板)将弹簧穿进两导向管上，安装上压板；导向管的上端头设有销孔，在销孔内插入销子，将弹簧、压板限定在导向管上。在长方形部件的中间位置焊有一圆筒管，圆管的中心线对称开有两个圆孔，在孔上设有锁定槽。导向柱、导向柱下部装的活动套管、压簧和锁定卡簧装在圆孔内，导向柱的直径下部大于上部，导向柱下部装有活动套管，也可不装套管，形成一台阶，导向柱的下部落入阀套外圆上的螺旋槽内，压缩弹簧装在上部，用卡簧将其封装在圆孔内。也可将定位槽、导向板、导向圆管、连接管，按照其设计结构用金属材料铸造成一个整体部件。
阀体总成由阀芯轴和阀套体两部分构成。阀芯轴为直径不等的圆柱形，在前端部圆柱的轴向外圆上设有沟槽，沟槽用于气体流通，在圆轴上沟槽的后面轴的直径大于前部轴直径，形成一圆柱台阶，圆柱台阶用于克服阀芯轴在阀套内往外窜动。在前后轴相接处车有一凹槽，凹槽内装有密封圈。在圆柱台阶后面为一轴杆，在轴杆的后部设为较细圆杆，并形成一台阶，在较细圆杆上套装有调整垫12、弹簧垫13、平垫14、弹簧17、弹簧座16；沿弹簧座16的轴向设若干个圆孔作为气体通道，由卡簧15将阀芯总成限定在阀套内。阀套筒上设有嵌爪盘，嵌爪盘与阀套筒体连为一体，在阀套孔内，阀套内径前端部分小于后面直径；阀套外圆前端部直径大于后部直径，在阀套的尾部外圆上设几个小于90度的三角凹槽，凹槽用于套接输气管，阀套尾部插入软管接头内，起加强固定作用。在阀套圆管内孔的前部设有小于后部的一圆孔，圆孔用于装配阀芯轴。在阀套的前端设有一凹进去的端头圆平面，在平面上设有一圆凹槽，凹槽用于安装密封垫圈5，沿凹平面的外圆处设有一形旋槽，即嵌爪接合沟槽，嵌沟内轨道槽为螺旋槽，该槽用于嵌合爪的进入并扣紧阀门，使两阀紧密相接；阀套端头外圆上设有对称的(以圆为中心线)嵌合爪，爪钩外圆上有一沟槽，爪钩向外；嵌爪8的外圆直径小于阀套前端头的外圆直径，使阀套前部外圆的端头形成一圆平面，当嵌爪进入嵌合沟槽内，两阀门平面正好处于相接。
在阀套嵌爪盘后的阀套外圆上套装有弹簧23，弹簧23用于阀套4被压后退以后，由弹簧23的弹力作用使阀套回到原来位置。
在阀套的外圆上，以圆筒的轴心线对称设有两个螺旋槽20，在导向柱3的作用下，当两节车辆牵引挂钩相钩合的同时，火车气阀阀门在导向板，导向槽的引导作用下，阀芯轴首先相接触，阀芯轴向后移动，关闭的阀门打开，与此同时，嵌爪相互伸进对方(阀门)嵌合爪接合槽内，在外力的继续作用下，嵌合爪盘(阀套)压缩盘后的弹簧一起向后移动，同时芯轴也一起跟着继续后移；阀套在导向柱的控制下，阀套一边后移作直线运动，又一边沿阀套轴线作旋转运动，嵌合爪盘(阀套)旋转到一定的(20-120°)角度范围内，使伸进嵌合沟槽内的嵌爪与对方的嵌合沟槽紧密相扣合，阀套并停止移动和转动，这时气门阀封闭严密，气门通道畅通。气门阀达到了自动挂接的目的。
当两车辆解挂脱开时，车箱挂钩脱开，使阀门失去外力(合力)作用，这时在阀套与支架板之间弹簧23的反力作用下，将阀套向前推进，由于导向柱的导向作用，阀套在支架筒内又一边沿着轴线前移，一边沿轴心线向反向旋转，退回到原来的位置，嵌合爪分别同时退出嵌合沟槽并脱开，阀芯轴在17弹簧力的作用下，阀芯轴迅速前移与阀套内孔前部台阶(阀芯轴上套有密封圈)紧密结合，使阀门内的气体通道严密关闭。据上所述，本发明的火车汽压主管上软连接管头上的阀门能够保证安全可靠的实现自动连接、自动脱开的目的。