CN101722948B - 具有跨接部件的双板歧管 - Google Patents

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Abstract

歧管包括第一板和第二板，所述第一板和第二板以各个板的内侧面固定在一起。多个空腔和通路位于所述第一板和第二板的内侧面中，并且各个板的外侧面上的至少一个端口连接到所述空腔和通路之一。在所述空腔或通路交叉的跨接区域内，第一板的内侧面中的跨接元件将该第一板中的空腔或通路与第二板中的空腔或通路分离。

Description

具有跨接部件的双板歧管
技术领域
本发明一般涉及气动歧管(manifold)，更具体地涉及有轨车辆制动器的气动歧管。
背景技术
有轨车辆制动器的歧管包括具有用于连接到与面连接的气动设备、气动流体源和气动回路的端口的多个面。在有些情况下，气动设备安装在所述面上，而在其它一些情况下，气动设备、气动流体源和气动回路通过软管或其它耦合方式连接到设备。该歧管被安装到有轨车辆上。有轨车辆可以包括机车或者包括货物、乘客的车厢以及公共交通工具。
US 5,803,124的图1-3示出了来自纽约气闸公司(New York Air BrakeCorporation)的、称为CCB的、例如用于货运机车中的现有技术歧管的一个例子。该歧管包括两个板，所述两个板具有提供通路和空腔的内侧面装置以及具有用于将通路和空腔连接到外侧面上的端口的孔的外侧面装置。所述通路通常比所述空腔浅。将粘合剂涂敷到内侧面上，以将这两个板接合在一起。粘合剂有时会扩展到浅通路内并阻塞浅通路。不得不废弃这些歧管。此外，不得不选择迂回路径，用于连接公共面上或者相对的外侧面上的端口。这限制了在该歧管的外侧面上布置端口。这在气动设备安装在所述面之一上(而不仅仅是到外部或未安装气动设备的连接)的情况下尤其不利。
对于US 5,803,124的图1-3所示的现有技术结构，两个芯板例如为3/4英寸厚。这使得每个板具有1/2英寸的空腔深度，得到组合深度为1英寸的空腔。如果因为布局的原因需要旁路，则在外侧面之一上设置1/4英寸厚的盖板作为旁路板。
图1-3所示的现有技术歧管是对US 5,803,124的图4所示的在先现有技术歧管的改进。它包括具有一对盖板的中心芯板。该芯板被加工成包括空腔和通路，且盖板设置有到外部端口的连接。盖板明显比芯板薄。通常，芯板为1英寸厚，而盖板为1/2英寸厚。1英寸厚的芯板将空腔的深度限制到3/4英寸。
US 5,803,124的图5-7示出了一种三板歧管，其中，中心板构成两个外板中的空腔与通路之间的跨接分离。中心板的厚度在1/16至1/4英寸范围内，而盖板为3/4英寸厚。该歧管结构消除了定位空腔和通路的限制。
发明内容
本发明的歧管是从三板歧管改为双板歧管，同时还具有所有与该三板歧管相同的优点。本发明的歧管包括以各个板的内侧面固定在一起的第一板和第二板。多个空腔和通路位于所述第一板和第二板的内侧面中，并且各个板的外侧面上的至少一个端口连接到所述空腔和通路之一。在所述空腔或通路交叉的区域内，第一板的内侧面中的跨接(crossover)元件将该第一板中的空腔或通路与第二板中的空腔或通路分离。
该跨接元件具有与该第一板的内侧面平齐的表面。该第一板中的交叉空腔或通路在该第一板的内侧面中具有第一宽度，而该跨接元件具有比该第一宽度大的第二宽度。该跨接元件可以在该第一板的内侧面中的凹槽中，该凹槽的宽度大于该第一板中的交叉空腔或通路的宽度，而凹槽的深度小于该第一板中的交叉空腔或通路的深度。
该跨接元件可以是第三板、盘和/或具有沿该交叉空腔或通路的长度延伸的孔的块。此外，该跨接元件可以是该第一板的、在该第一板的交叉空腔或通路上的部分。该第一板的交叉空腔或通路的、在该跨接元件下面的部分进入该第一板的深度大于该空腔或通路的相邻部分的深度。该跨接元件的端壁是有斜度的。
该第二板中的第一空腔或通路位于该第二板中的第二与第三空腔或通路之间。该第一板中的交叉空腔或通路在该第一空腔或通路上方延伸，并且连接到该第二和第三空腔或通路。
制造有轨车辆的歧管的方法包括：形成第一板和第二板，该第一板和第二板分别具有作为所述第一板和第二板的内侧面中的凹槽的多个空腔和通路分段，且具有连接到所述空腔和通路之一的、在各个板的外侧面上的至少一个端口。在该第一板的内侧面中形成跨接元件，其中，在该跨接元件下方的交叉空腔或通路连接该第一板中的相邻空腔或通路分段。使第一板的内侧面和第二板的内侧面彼此相邻地定位，该跨接元件在该第二板的空腔或通路上方，并且固定该第一板的内侧面和第二板的内侧面。
将该跨接元件形成为具有与该第一板的内侧面平齐的表面。可以通过将该跨接元件定位在该交叉空腔或通路中，该跨接元件的表面超过该第一板的内侧面，来形成该跨接元件。或者，可以通过在该第一板的内侧面以下，在该第一板中形成交叉空腔或通路，来形成其下具有该交叉空腔或通路的跨接元件，其中，该内侧面形成该跨接元件。
形成作为所述板的内侧面中的凹槽的空腔和通路分段的方法包括立铣。形成其下方具有交叉空腔或通路的跨接元件包括：自每个相邻的垂直铣削的空腔和通路分段，以相对于垂直方向成一角度地铣削。以一角度铣削包括在相邻空腔或通路分段内水平移动斜铣削元件，以使该跨接通路距该内侧面的深度至少与该相邻空腔或通路分段的深度一样深。
当结合附图考虑时，根据以下详细描述将容易理解本发明的其它目的、优点和新颖特征。
附图说明
图1是根据本发明的原理的双芯歧管的通路、空腔和端口的透视图；
图2是沿图1的线II-II的分解剖视图；
图3是沿图1的线III-III的分解剖视图；
图4是根据本发明的原理的板/盘跨接元件的透视剖视图；
图5是根据本发明的原理的具有孔的块跨接元件的透视剖视图；
图6A-6D是根据本发明的原理用于形成跨接元件的过程的剖视图。
具体实施方式
图1-5示出了铁路车辆制动器的改进型歧管。将现有技术的歧管与图1的歧管相比较，可以看出通路P不以迂回的路径延伸，而是不受限制地互相连续跨越。这使得歧管上端口和元件的位置更加灵活且更易设计，原因是所述端口通过所述通路互连不受限制。
参见图1-5，歧管100包括：前板110，该前板具有外侧面112和内侧面114；以及后板120，该后板具有外侧面122和内侧面124。前板110的内侧面114和后板120的内侧面124结合在一起。前板110和后板120包括孔B、通路P和空腔C；还有中心板130。
孔B101将前板110的外侧面上的端口连接到通路P101。后板120中的通路P102通过重叠部分L101连接到通路P101，且通过重叠部分L102连接到前板110中的通路P103。后板120中的通路P104和P105通过重叠部分L103连接到通路P103。
前板110中的通路P106、P107和P108跨越后板120中的通路P102和P104，并且分别通过跨接元件CR106、CR107A和CR108A与它们分离。后板120中的通路P109、P110、P112和P115跨越前板110中的通路P101和P103，并且分别通过跨接元件CR109、CR110、CR112A和CR115A与它们气动隔离。后板120中的通路P105、P112和P118跨越前板110中的通路P117，并且通过跨接元件CR105A、CR112B和CR118与其气动隔离。后板120中的通路P105、P110、P112和P115跨越前板110中的通路P119，并且分别通过跨接元件CR105B、CR110、CR112A和CR115B与其气动隔离。
前板110中的通路P106、P111和P120跨越后板120中的通路P112，并且通过公共跨接元件CR112C与其气动隔离。前板110中的通路P120还跨越后板120中的通路P114，并且通过跨接元件CR1 14与其气动隔离。前板110中的通路P107和P108跨越后板120中的通路P121，并且分别通过n个跨接元件CR107B和CR108B与其气动隔离。前板110中的通路P122跨越后板120中的通路P123，并且通过跨接元件CR122与其气动隔离。
前板110中的孔B101连接到通路P101。前板110中的孔B102与后板120中的螺孔B103同轴，并且连接到该螺孔B103。前板110中的空腔C101、C102和C103与后板120中的空腔C104、C105和C106共同延伸且并置。前板110中的孔B105将空腔C101连接到外侧面112上的端口，并且连接空腔C101和空腔C104。孔B110将外侧面112上的端口连接到空腔C102并且连接空腔C102和空腔C105。同样，孔B111和B112连接到外侧面112上的端口并且将空腔C103和C106连接在一起。孔B113和B114将外侧面112上的端口连接到通路P117。
通路P119是前板110中位于该前板110中的两个通路P111和P116之间的通路的例子。后板120中的交叉通路P115跨越通路P119，并且连接到通路P111和P116，且连接通路P111和P116。
在这两个板的四个角设置有通孔，例如包括通孔B106、B107和B108、B109，以容纳用于将歧管100安装到适当托架上的紧固件。
将图2和图3中的通路P与空腔C进行比较，会注意到它们的深度相同。由于空腔通常比通路宽，所以扩展到空腔内的胶或结合剂不会对所述空腔产生不利影响。通过使通路P与空腔C具有相同的深度，偶然进入通路P内的任何结合剂都不会限制该通路。在典型例子中，前板110约为1.0英寸厚，而后板120约为0.85英寸厚，通路P和空腔C的深度约为0.610英寸。
下面是可以用在本发明的歧管设计中的三种基本类型的跨接元件。它们是：a)位于后板120的内侧面122中的浅凹槽126中的盘或者板，b)位于通路空腔中的较深凹槽128中的具有孔的块，以及c)所述板的内侧面的一部分，在该部分下具有孔。
如图1和图4所示，所述盘CR118是圆形盘，该圆形盘延伸得比每个交叉通路的厚度都宽，以使它们互相气动隔离。通过横向延伸，为该盘提供支承，并提供对所述元件的适当密封。尽管所述盘在图3中被示为圆形盘，但是所述盘可以是长方形，并且可以构成两个相邻的交叉通路的跨接元件。
例如，对于厚度为0.85英寸而沟道深度为0.610英寸的板120，凹槽126的深度可以为0.23英寸。原始盘的厚度可以为0.25英寸。在原始盘被***并固定后，加工所述盘直到该盘的上表面被刨削得与后板120的上表面124平齐。
图5示出了通路中的具有孔的块。块140具有沿其长度(即交叉空腔或通路的长度)延伸的孔142。采用前面的例子，凹槽128的深度应为0.610英寸，而块140的深度为0.625英寸。与图4的盘类似，所述块被***并固定，然后刨削所述块，以使其上表面与板120的内侧面124平齐。尽管块140的凹槽的底是沟道或通路的底，但是它可以从该沟道或通路的底升起。
所述盘在其底部边缘具有斜切的圆周140，以引导该盘进入凹槽126。块140在底部边缘具有底部斜切的角146。侧面经过加工，以适当装配在该沟道或通路中。孔142的直径可以为例如0.375英寸。在按压操作期间，斜切表面140和146用作凹槽内跨接元件的对齐部件或者引导部件。
所述孔B、通路P、空腔C和跨接元件的凹槽在前板110和后板120内加工。例如进行立铣加工(vertical milling machine)。
图6A-6D示出了由板的内侧面中在其下面具有孔的部分形成跨接元件的方法。图1中未示出所采用的例子。如图6A所示，例如利用立铣刀230加工板120的内侧面124，以形成被板120的一部分210分离的通路分段P200A和P200B。
接着，如图6B所示，从通路分段P200A、利用铣刀232在部分210内形成与垂直方向成一角度的孔212。铣刀232的直径小于或等于铣刀230的直径。为了将所述部分210中所得到的阻碍部分214去除，在通路分段P200A内水平移动铣刀232。如图6C所示，获得的孔212的结构是所述部分210的剩余部分上有斜度的表面216和通路P200的底部中的凹痕218。
接着，如图6C所示，从通路分段P200B、利用铣刀232在部分210内形成与垂直方向成一角度的孔220。为了将所述部分210中所得到的阻碍部分222去除，在通路分段P200B内水平移动铣刀232。如图6D所示，获得的孔220的结构是所述部分210的剩余部分上有斜度的表面224和通路P200的底部中的凹痕226。小的凸起228介于凹痕218与凹痕226之间。
铣刀232的角度可以在与垂直方向成45至60度的范围内。它取决于通路P200的深度和要求的跨接元件CR200长度。
获得的结构是利用连接通路分段P200A和通路分段P200B的交叉通路分段P200C由内侧面124形成的跨接元件CR200。交叉通路P200C的、从内侧面124到凸起228的顶部的深度D1大于相邻的通路分段P200A和P200B的距内侧面124的深度D2。
组装方法可以包括在底板120的内侧面124内形成跨接元件，并且该跨接元件与底板120的内侧面124平齐。接着，在前板110和后板120的内侧面114和124上涂敷粘合剂，并且使前板110和后板120定位并互相对准。然后，夹紧该组合结构，并使粘合剂固化。如果在室温下固化，则固化要花费24小时。或者，可以将歧管100放置在300°F的烘箱内4小时。优选采用丝网印制工艺来涂敷粘合剂。涂敷各板的顺序并不重要。
尽管已详细描述并示出了本发明，但是应当容易明白，该详细描述和示出仅作为说明和例子，而并非作为限制。尽管以机车制动器歧管为例，但是本发明可以应用于需要大量连接以及歧管的不同表面上的端口大量互连的任何歧管。本发明的范围仅通过所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种用于有轨车辆的歧管，包括：
第一板和第二板，所述第一板和第二板以各个板的内侧面固定在一起；
所述第一板和第二板的内侧面中的多个空腔和通路，以及连接到所述空腔和通路之一的、在各个板的外侧面上的至少一个端口；以及
跨接元件，所述跨接元件在所述空腔或通路交叉的区域内将所述第一板中的空腔或通路与所述第二板中的空腔或通路分离；
其中，所述跨接元件在所述第一板的、位于所述交叉空腔或通路处的内侧面中，并且
其中，所述跨接元件是所述第一板的、在所述第一板的交叉空腔或通路上的部分。
2.根据权利要求1所述的歧管，其中，所述第一板的交叉空腔或通路的、在所述跨接元件下面的部分进入所述第一板的深度大于所述空腔或通路的相邻部分的深度。
3.根据权利要求1所述的歧管，其中，所述跨接元件的端壁是有斜度的。
4.一种用于有轨车辆的歧管，包括：
第一板和第二板，所述第一板和第二板以各个板的内侧面固定在一起；
所述第一板和第二板的内侧面中的多个空腔和通路，以及连接到所述空腔和通路之一的、在各个板的外侧面上的至少一个端口；以及
跨接元件，所述跨接元件在所述空腔或通路交叉的区域内将所述第一板中的空腔或通路与所述第二板中的空腔或通路分离；
其中，所述跨接元件在所述第一板的、位于所述交叉空腔或通路处的内侧面中，并且
其中，所述第二板中的第一空腔或通路位于所述第二板中的第二与第三空腔或通路之间，并且所述第一板中的交叉空腔或通路在所述第一空腔或通路上方延伸并连接到所述第二和第三空腔或通路。
5.一种制造有轨车辆的歧管的方法，包括：
形成第一板和第二板，所述第一板和第二板分别具有作为所述第一板和第二板的内侧面中的凹槽的多个空腔和通路分段，且具有连接到所述空腔和通路之一的、在各个板的外侧面上的至少一个端口；
在所述第一板的内侧面中形成跨接元件，其中，在所述跨接元件下方的交叉空腔或通路连接所述第一板中的相邻空腔或通路分段；
使第一板的内侧面和第二板的内侧面彼此相邻地定位，所述跨接元件在所述第二板的空腔或通路上方；并且
在所述内侧面处将所述第一板和第二板彼此固定，
其中，所述跨接元件被定位在所述交叉空腔或通路中，所述跨接元件的表面超过所述第一板的内侧面；并且包括在所述固定之前，减小所述跨接元件的表面的高度以与所述第一板的内侧面平齐。
6.一种制造有轨车辆的歧管的方法，包括：
形成第一板和第二板，所述第一板和第二板分别具有作为所述第一板和第二板的内侧面中的凹槽的多个空腔和通路分段，且具有连接到所述空腔和通路之一的、在各个板的外侧面上的至少一个端口；
在所述第一板的内侧面中形成跨接元件，其中，在所述跨接元件下方的交叉空腔或通路连接所述第一板中的相邻空腔或通路分段；
使第一板的内侧面和第二板的内侧面彼此相邻地定位，所述跨接元件在所述第二板的空腔或通路上方；并且
在所述内侧面处将所述第一板和第二板彼此固定，
其中，形成在所述第二板中的第一空腔或通路位于形成在所述第二板中的第二与第三空腔或通路之间，并且所述第一板中的交叉空腔或通路被形成为在所述第一空腔或通路上方延伸，并且当将所述第一板和第二板彼此固定时被连接到所述第二和第三空腔或通路。
7.一种制造有轨车辆的歧管的方法，包括：
形成第一板和第二板，所述第一板和第二板分别具有作为所述第一板和第二板的内侧面中的凹槽的多个空腔和通路分段，且具有连接到所述空腔和通路之一的、在各个板的外侧面上的至少一个端口；
在所述第一板的内侧面中形成跨接元件，其中，在所述跨接元件下方的交叉空腔或通路连接所述第一板中的相邻空腔或通路分段；
使第一板的内侧面和第二板的内侧面彼此相邻地定位，所述跨接元件在所述第二板的空腔或通路上方；并且
在所述内侧面处将所述第一板和第二板彼此固定，
其中，形成其下具有交叉空腔或通路的所述跨接元件包括：在所述第一板的内侧面以下，在所述第一板中形成所述交叉空腔或通路，其中，所述内侧面形成所述跨接元件。
8.一种制造有轨车辆的歧管的方法，包括：
形成第一板和第二板，所述第一板和第二板分别具有作为所述第一板和第二板的内侧面中的凹槽的多个空腔和通路分段，且具有连接到所述空腔和通路之一的、在各个板的外侧面上的至少一个端口；
在所述第一板的内侧面中形成跨接元件，其中，在所述跨接元件下方的交叉空腔或通路连接所述第一板中的相邻空腔或通路分段；
使第一板的内侧面和第二板的内侧面彼此相邻地定位，所述跨接元件在所述第二板的空腔或通路上方；并且
在所述内侧面处将所述第一板和第二板彼此固定，
其中：
形成作为所述板的内侧面中的凹槽的空腔和通路分段包括立铣；以及
形成其下方具有交叉空腔或通路的跨接元件包括：自每个相邻的垂直铣削的空腔和通路分段，以相对于垂直方向成一角度地铣削。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，以一角度铣削包括在所述相邻空腔或通路分段内水平移动斜铣削元件，以使所述通路距所述内侧面的深度至少与所述相邻空腔或通路分段的深度一样深。
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