CN103419797B - 机车机械间微正压的控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机车机械间微正压的控制装置及方法。该控制装置包括至少一个压差控制传感器、压差控制单元、独立补风系统和排风系统；压差控制传感器用于根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给压差控制单元；压差控制单元用于根据压差信号获取机械间内部与外部的压差，并在机械间内部与外部的压差低于第一预设值时，控制独立补风系统开启、排风系统关闭；在机械间内部与外部的压差高于第二预设值时，控制排风系统开启、独立补风系统关闭；第一预设值小于第二预设值。该装置不仅能够给机车机械间独立补风，还能够满足机械间对微正压具体数值的要求，同时还能够对机车机械间的压强进行自动控制。

Description

机车机械间微正压的控制装置及方法

技术领域

本发明涉及铁路车辆技术，尤其涉及一种机车机械间微正压的控制装置及方法。

背景技术

机车机械间主要用来安设各种电气、机械设备，承担机车重量，产生并传递牵引力及制动力，实现机车在线路上的行驶。近来随着铁路技术的提高，不但要求满足机车机械间的通风冷却，还要求机车机械间保持微正压。机车运行时机械间保持微正压工况有利于车体密封和防止漏雨。为了使机车机械间内部安全、舒适，对机车机械间的内部压强提出了具体要求的数值，即高于外界50～150Pa。

目前，机车机械间的微正压主要是通过通风系统来实现的。机车的通风系统主要包括侧墙大面积通风系统、侧墙独立通风系统和顶盖夹层通风系统。其中，侧墙大面积通风系统，风机从机车内吸风，这可能会导致机械间呈微负压；侧墙独立通风系统和顶盖夹层通风系统一般采取通风系统的某一通风系统支路给机械间补风，即在电机通风系统支路设有一个通往机械间的补风口，从而给机械间补风，机械间保持微正压。

上述的机车机械间保持微正压的方法仅仅是通过通风系统的支路从车外吸风，无法满足机械间对微正压具体数值的要求，同时还无法对机车机械间的压强进行自动控制。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种机车机械间微正压的控制装置及方法，使机车机械间实现独立补风，以满足机械间对微正压具体数值的要求，并对机车机械间的压强进行自动控制。

本发明提供了一种机车机械间微正压的控制装置，包括至少一个压差控制传感器、压差控制单元、独立补风系统和排风系统；

所述压差控制传感器用于根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给所述压差控制单元；

所述压差控制单元用于根据所述压差信号获取机械间内部与外部的压差，并在所述机械间内部与外部的压差低于第一预设值时，控制所述独立补风系统开启、所述排风系统关闭；在所述机械间内部与外部的压差高于第二预设值时，控制所述排风系统开启、所述独立补风系统关闭；所述第一预设值小于所述第二预设值。

本发明还提供了一种机车机械间微正压的控制方法，包括：

压差控制传感器根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给压差控制单元；

所述压差控制单元根据所述压差信号获取机械间内部与外部的压差，并在所述机械间内部与外部的压差低于第一预设值时，控制独立补风系统开启、排风系统关闭；在所述机械间内部与外部的压差高于第二预设值时，控制所述排风系统开启、所述独立补风系统关闭。

本发明提供的机车机械间微正压的控制装置及方法，通过压差控制传感器根据机械间的外部压强和内部压强生成压差信号并输出给所述压差控制单元，以及压差控制单元根据压差与第一预设值和第二预设值的关系，控制排风系统和独立补风系统开启或关闭，不仅能够对机车机械间的压强进行自动控制，还能够使机车机械间实现独立补风，从而满足机械间对微正压具体数值的要求。

附图说明

图1为本发明提供的一种机车机械间微正压的控制装置的示意图；

图2为本发明提供的一种机车机械间微正压的控制装置的总体结构装设在机车上的截面示意图；

图3为本发明提供的一级滤水装置的结构示意图；

图4为本发明提供的一级滤水装置的原理示意图；

图5为本发明提供的一种机车机械间微正压的控制方法示意图。

具体实施方式

图1为本发明提供的一种机车机械间微正压的控制装置的示意图。如图1所示，本实施例提供的控制装置，包括至少一个压差控制传感器1、压差控制单元3、独立补风系统2和排风系统4，压差控制传感器1用于根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给压差控制单元3。

压差控制单元3用于根据上述的压差信号获取机械间内部与外部的压差，并根据上述压差与第一预设值和第二预设值的关系，控制独立补风系统2和排风系统4。具体地，当机械间内部与外部的压差低于第一预设值时，压差控制单元3控制独立补风系统2开启、排风系统4关闭；当机械间内部与外部的压差高于第二预设值时，压差控制单元3控制排风系统4开启、独立补风系统2关闭。其中，第一预设值小于第二预设值，第一预设值具体可以为50Pa，第二预设值具体可以为150Pa，也可根据车型和机车机械间的具体情况设定第一预设值与第二预设值。

本发明提供的机车机械间微正压的控制装置，通过压差控制传感器根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给所述压差控制单元，以及压差控制单元根据压差与第一预设值和第二预设值的关系，控制排风系统和独立补风系统开启或关闭，不仅使机车机械间能够实现独立补风，还能够对机车机械间的压强进行自动控制，从而满足机械间对微正压具体数值的要求。

本领域技术人员可以理解，在机械间内部与外部的压差大于第一预设值而小于第二预设值时，即说明机械间保持微正压，利于车体密封和防止漏雨。同时，在此条件下，独立补风系统2和排风系统4均保持开启状态，不仅可以保持机车微正压，还能够保持车体机械间的内循环，同时还能够降低机械间的温度。

在本实施例中，上述的压差控制传感器1可以为2个，并分别设置在机械间的不同位置，并同时分别用于根据机械间内部压强和外部压强生成第一压差信号和第二压差信号并输出给压差控制单元3。压差控制单元3具体地可以用于在第一压差信号和第二压差信号的差值小于第三预设值时，根据第一压差信号和/或第二压差信号获取机械间内部与外部的压差，并在所述机械间内部与外部的压差低于第一预设值时，控制所述独立补风系统开启、排风系统关闭；在机械间内部与外部的压差高于第二预设值时，控制所述排风系统开启、独立补风系统关闭。

具体地，当第一压差信号和第二压差信号的差值小于第三预设值时，可以根据第一压差信号或第二压差信号获取机械间内外压差，也可以根据第一压差信号和第二压差信号的平均值获取机械间内外压差。其具体位置可以置于独立补风系统和排风系统之间，也可以根据不同车型的机械间的具体情况而定。

本领域技术人员可以理解，通过在机车机械间不同位置设置两个压差控制传感器，可以全面准确的获取机车机械间的压差情况，不仅避免了在一定时间下，由于机车机械间某一位置的压差非正常变化而导致压差控制单元的误判，还能够减少两个压差控制传感器由于自身误差而导致的机械间内外压差的不准确。

在本实施例中，压差控制传感器包括内部空气压强取样装置，外部空气压强取样装置，压差输出控制装置。其中，内部空气压强取样装置用于获取所述机械间内部压强，外部空气压强取样装置用于获取机械间外部压强，压差输出控制装置用于根据内部空气压强取样装置采集的机械间内部压强与外部空气压强取样装置采集的机械间外部压强生成压差信号并输出给压差控制单元。

本领域技术人员可以理解，由于压差控制传感器包括内部空气压强取样装置和外部空气压强取样装置，则其包括内部空气压强取样装置的一端置于车内，而其包括外部空气压强取样装置的另一端应该置于车外，以使获取的内部压强和外部压强较为准确。

图2为本发明提供的一种机车机械间微正压的控制装置的总体结构装设在机车上的截面示意图。如图2所示，总体结构装设包括压差控制传感器1，压差控制单元3，排风系统4，以及独立补风系统2。其中独立补风系统2包括过滤装置和独立补风风机25。其中，过滤装置包括从机车外至内依次设置的一级滤水装置21，二级除尘装置22，三级除尘装置23。在二级除尘装置22与三级除尘装置23之间具有过渡风道24，独立补风风机25设置在过渡风道24内，并根据压差控制单元3的控制开启或关闭。

具体地，独立补风风机25的输入端连接上述二级除尘装置22的内侧，机车外的空气可通过上述一级滤水装置21、二级除尘装置22从进风口26吸入机车内部。其中，独立补风风机25可以采用离心式通风机或轴流式通风机，在此不做详细限制。

在本实施例中，排风系统4还包括排风口42和气动伸缩杆（未绘示），气动伸缩杆用于根据控制单元3的控制上升或下降，从而控制排风口42的开启或关闭。具体地，在气动伸缩杆的上部具有一个能够封堵该排风口42的盖板（未绘示），当气动伸缩杆上升时，盖板离开排风口42，使排风口42露出，以进行排风；当气动伸缩杆下降时，盖板刚好盖在排风口42上，封堵排风口42。

在本实施例中，一级滤水装置21采用不锈钢合页将一级滤水装置21定位在机车侧墙通风口上，用锁固定。为防止一级滤水装置21在开启状态下自由摆动，在下部设有防开锁结构。请同时参照图3和图4，分别为一级滤水装置21的结构示意图和原理示意图。

如图3和图4所示，一级滤水装置21主要由上卡子211、芯体212，下卡子214组成，芯体212通过上卡子211、下卡子214连接起来，上、下卡子上开有凹槽，芯体插入凹槽并点焊。在一级滤水装置21的下部还设有集尘室215，在集尘室215的前部还设有排尘排水口213。芯体212的前部设有前部导流体216，中部设有中部旋流体217，后部设有后部出风体218。在一级滤水装置21的下部设有集尘室215和后部设有排尘排水口213。

具体地，当外部空气在前部导流体216的进风口加速，加速后的灰尘和水滴含有较高的冲量而进入中部旋流体217和后部出风体218，并减速，同时由于自身重力而下坠至集尘室215，随后从排尘排水口213排出，实现免维护和自清洁。

在本实施例中，上述的过滤装置中的二级除尘装置22和三级除尘装置23，采用滤袋式纤维层除尘结构，主要由骨架、滤料、搭扣等组成，具有拆装方便、快速更换纤维层的作用。其中，所述滤袋纤维层过滤器为现有技术，故不在详细说明。

本发明提供的机车机械间微正压的控制装置，通过设置独立补风系统和压差控制传感器、压差控制单元，不仅使机车机械间能够实现独立补风，还能够对机车机械间的压强进行自动控制，从而满足机械间对微正压具体数值的要求，在独立补风系统中设置过滤装置，还能使机械间保持相对清洁、干净，车内集尘少。

本发明还提供了一种机车机械间微正压的控制方法。图5为本发明提供的一种机车机械间微正压的控制方法示意图。如图5所示，该方法包括：

步骤101，压差控制传感器根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给压差控制单元；

步骤102，压差控制单元根据压差信号获取机械间内部与外部的压差，并根据压差低于第一预设值或高于第二预设值，控制独立补风系统和排风系统；

步骤103，机械间内部与外部的压差低于第一预设值时，控制独立补风系统开启、排风系统关闭；

步骤104，机械间内部与外部的压差高于第二预设值时，控制排风系统开启、独立补风系统关闭。

本发明提供的机车机械间微正压的控制方法，通过压差控制传感器根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给所述压差控制单元，以及压差控制单元根据机械间内部与外部的压差与第一预设值和第二预设值之间的关系，控制排风系统和独立补风系统开启或关闭，不仅使机车机械间能够实现独立补风，还能够对机车机械间的压强进行自动控制，从而满足机械间对微正压具体数值的要求。

在本实施例中，在步骤101之前还包括：压差控制传感器内部空气压强取样装置采集机械间内部压强，压差控制传感器的外部空气压强取样装置采集机械间外部压强。

在本实施例中，步骤101中压差控制传感器根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给压差控制单元包括：第一压差控制传感器和第二压差控制传感器分别根据机械间内部压强和外部压强生成第一压差信号和第二压差信号并输出给压差控制单元。

步骤102中的压差控制单元用于根据所述压差信号获取所述机械间内部与外部的压差还可以包括：压差控制单元具体用于在第一压差信号和第二压差信号的差值小于第三预设值时，根据第一压差信号和/或第二压差信号获取机械间的内部与外部的压差。

具体地，当第一压差信号和第二压差信号的差值小于第三预设值时，可以根据第一压差信号或第二压差信号获取机械间内外压差，也可以根据第一压差信号和第二压差信号的平均值获取机械间内外压差。

本领域技术人员可以理解，通过第一压差控制传感器和第二压差控制传感器分别根据机械间内部压强和外部压强生成第一压差信号和第二压差信号并输出给压差控制单元，可以全面准确的获取机车机械间的压差情况。同时不仅避免了在一定时间下，由于机车机械间某一位置的压差非正常变化而导致压差控制单元的误判，还能够减少两个压差控制传感器由于自身误差而导致的机械间内外压差的不准确。

本发明提供的机车机械间微正压的控制方法，通过压差控制单元根据压差与第一预设值和第二预设值之间的关系，控制独立补风系统和排风系统的开启和关闭，能够对机车机械间的内部压强进行自动控制，从而满足机械间对微正压具体数值的要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种机车机械间微正压的控制装置，其特征在于，包括至少一个压差控制传感器、压差控制单元、独立补风系统和排风系统；

所述压差控制传感器用于根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给所述压差控制单元；

所述压差控制单元用于根据所述压差信号获取机械间内部与外部的压差，并在所述机械间内部与外部的压差低于第一预设值时，控制所述独立补风系统开启、所述排风系统关闭；在所述机械间内部与外部的压差高于第二预设值时，控制所述排风系统开启、所述独立补风系统关闭；所述第一预设值小于所述第二预设值；

包括两个设置在机械间不同位置的所述压差控制传感器，分别用于根据所述机械间内部压强和外部压强生成第一压差信号和第二压差信号并输出给所述压差控制单元；

所述压差控制单元具体用于在所述第一压差信号和所述第二压差信号的差值小于第三预设值时，根据所述第一压差信号和所述第二压差信号获取所述机械间内部与外部的压差，并在所述机械间内部与外部的压差低于所述第一预设值时，控制所述独立补风系统开启、所述排风系统关闭；在所述机械间内部与外部的压差高于所述第二预设值时，控制所述排风系统开启、所述独立补风系统关闭。

2.根据权利要求1所述的机车机械间微正压的控制装置，其特征在于，所述压差控制传感器包括内部空气压强取样装置，外部空气压强取样装置和压差输出控制装置；

所述内部空气压强取样装置：用于采集所述机械间内部压强；

所述外部空气压强取样装置：用于采集所述机械间外部压强；

所述压差输出控制装置用于根据所述内部空气压强取样装置采集的所述机械间内部压强与所述外部空气压强取样装置采集的所述机械间外部压强生成压差信号并输出给所述压差控制单元。

3.根据权利要求1所述的机车机械间微正压的控制装置，其特征在于，所述独立补风系统包括过滤装置和独立补风风机。

4.根据权利要求3所述的机车机械间微正压的控制装置，其特征在于，所述过滤装置包括从机车外至内依次设置的一级滤水装置，二级除尘装置，三级除尘装置；

所述二级除尘装置与所述三级除尘装置之间具有过渡风道，所述独立补风风机设置在所述过渡风道内，所述独立补风风机用于根据所述压差控制单元的控制开启或关闭。

5.根据权利要求1所述的机车机械间微正压的控制装置，其特征在于，所述排风系统包括排风口和气动伸缩杆，所述气动伸缩杆用于根据所述压差控制单元的控制上升或下降，来控制所述排风口的开启或关闭。

6.一种机车机械间微正压的控制方法，其特征在于，包括：

压差控制传感器根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给压差控制单元；

所述压差控制单元根据所述压差信号获取机械间内部与外部的压差，并在所述机械间内部与外部的压差低于第一预设值时，控制独立补风系统开启、排风系统关闭；在所述机械间内部与外部的压差高于第二预设值时，控制所述排风系统开启、所述独立补风系统关闭；

所述压差控制传感器根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给所述压差控制单元包括：

第一压差控制传感器和第二压差控制传感器分别根据所述机械间内部压强和外部压强生成第一压差信号和第二压差信号并输出给所述压差控制单元；

所述压差控制单元用于根据所述压差信号获取所述机械间内部与外部的压差包括：

所述压差控制单元具体用于在所述第一压差信号和所述第二压差信号的差值小于第三预设值时，根据所述第一压差信号和所述第二压差信号获取所述机械间内部与外部的压差。

7.根据权利要求6所述的机车机械间微正压的控制方法，其特征在于，所述压差控制传感器根据机械间内部压强和外部压强生成压差信号并输出给压差控制单元之前还包括：

内部空气压强取样装置采集机械间内部压强，外部空气压强取样装置采集机械间外部压强。