CN104670027A - 一种机车弓网压力调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车弓网压力调节系统，根据机车所处接触网供电制式选择相应的直流或交流升降弓支路，利用两位五通电磁阀的切换导通相应的调压阀让压缩空气通过；升弓时升弓电磁阀通电，压缩空气流入受电弓气囊，产生升弓压力实现升弓；降弓时升弓电磁阀断电，受电弓气囊中的压缩空气排出，受电弓靠自重降弓，受电弓与接触网之间压力靠相应调压阀调节，两个单向节流阀分别控制升降弓时间，可以实现使用同一个受电弓在不同制式电网下自适应对弓网间接触压力进行调节。

Description

一种机车弓网压力调节系统

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种机车弓网压力调节系统。

背景技术

电力机车以其优秀的牵引性能、良好的环境适应性等受到广泛关注，电力机车运行的稳定性、可靠性和鲁棒性非常重要，如何安全、高效的将接触网上的电能流转到电力机车终端是保证机车正常工作的首要条件。

通常，电力机车通过装置在车顶的受电弓从接触网获取电能，因此，受电弓与接触网之间必须保持一定接触压力，压力过小时，易产生离线并产生电弧；压力过大时，易引起接触网局部弯曲、疲劳损失、降低使用寿命等。对运行于只有一种供电制式下的电力机车而言，弓网间需求接触压力是恒定的，只需事先整定好此压力值即可，机车运行过程中无需调整该压力值。而对于复杂供电制式接触网下运行的电力机车，即多流制电力机车，要使其牵引性能得到高效、安全、可靠的发挥，弓网间接触压力必须处于最适宜范围内。

目前多流制电力机车在不同制式电网下运行时或采用单一弓网接触压力，或采用多个受电弓交替运用的方式，单一弓网接触压力模式时运行过程中容易发生受电弓离线、接触网局部过弯等安全隐患，多个受电弓增加了机车成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种机车弓网压力调节系统，可以使用同一个受电弓在不同制式电网下能自适应调节适当的弓网接触压力。

为实现上述目的，本发明提供了一种机车弓网压力调节系统，连接于受电弓气囊与气阀板进气口之间，所述系统包括：升弓电磁阀，与所述升弓电磁阀相连接的两位五通电磁阀，与所述两位五通电磁阀相连接的第一调压阀和第二调压阀，与所述第一调压阀和第二调压阀均连接的梭阀，与所述梭阀相连接的第一单向节流阀，与所述第一单向节流阀相连接的第二单向节流阀；

所述第一单向节流阀与所述第二单向节流阀的通流方向相反；

当机车所处供电网为交流电且升弓电磁阀通电时，两位五通电磁阀不得电，压缩空气从所述气阀板进气口依次通过所述升弓电磁阀、所述两位五通电磁阀、所述第一调压阀、所述梭阀、所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀进入受电弓气囊；

当机车所处供电网为交流电且升弓电磁阀断电时，受电弓气囊中的压缩空气依次通过所述第二单向节流阀、所述第一单向节流阀、所述梭阀、所述第一调压阀、所述两位五通电磁阀和所述升弓电磁阀后排出；

当机车所处供电网为直流电且升弓电磁阀通电时，两位五通电磁阀得电，压缩空气从所述气阀板进气口依次通过所述升弓电磁阀、所述两位五通电磁阀、所述第二调压阀、所述梭阀、所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀进入受电弓气囊；

当机车所处供电网为直流电且升弓电磁阀断电时，受电弓气囊中的压缩空气依次通过所述第二单向节流阀、所述第一单向节流阀、所述梭阀、所述第二调压阀、所述两位五通电磁阀和所述升弓电磁阀后排出。

优选地，所述机车弓网压力调节系统还包括：

安全阀，所述安全阀连接于所述第二单向节流阀与所述受电弓气囊之间。

优选地，所述机车弓网压力调节系统还包括：

第一压力开关，所述第一压力开关与所述两位五通电磁阀相连接，用于输出所述两位五通电磁阀的状态切换信号。

优选地，所述机车弓网压力调节系统还包括：

快速降弓单元，与所述受电弓气囊相连接，用于排出所述受电弓气囊中的空气。

优选地，所述机车弓网压力调节系统还包括：

第二压力开关，所述第二压力开关与所述快速降弓单元相连接，用于输出所述快速降弓单元的状态信号。

优选地，所述机车弓网压力调节系统还包括：

空气过滤阀，所述空气过滤阀连接于所述升弓电磁阀与所述两位五通电磁阀之间。

应用本发明提供的机车弓网压力调节系统，根据机车所处接触网供电制式选择相应的直流或交流升降弓支路，利用两位五通电磁阀的切换导通相应的调压阀让压缩空气通过；升弓时升弓电磁阀通电，压缩空气流入受电弓气囊，产生升弓压力实现升弓；降弓时升弓电磁阀断电，受电弓气囊中的压缩空气排出，受电弓靠自重降弓，受电弓与接触网之间压力靠相应调压阀调节，两个单向节流阀分别控制升降弓时间，可以实现使用同一个受电弓在不同制式电网下自适应对弓网间接触压力进行调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种机车弓网压力调节系统的结构示意图；

图2为本发明一种机车弓网压力调节系统具体实施里的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种机车弓网压力调节系统，如图1所示，为本发明机车弓网压力调节系统的具体实施例结构示意图，所述系统连接于受电弓气囊与气阀板进气口之间，包括：升弓电磁阀101，与所述升弓电磁阀101相连接的两位五通电磁阀102，与所述两位五通电磁阀102相连接的第一调压阀103和第二调压阀104，与所述第一调压阀103和第二调压阀104均连接的梭阀105，与所述梭阀105相连接的第一单向节流阀106，与所述第一单向节流阀106相连接的第二单向节流阀107；

所述第一单向节流阀106与所述第二单向节流阀107的通流方向相反；

当机车所处供电网为交流电且升弓电磁阀101通电时，两位五通电磁阀102不得电，压缩空气从所述气阀板进气口依次通过所述升弓电磁阀101、所述两位五通电磁阀102、所述第一调压阀103、所述梭阀105、所述第一单向节流阀106和所述第二单向节流阀107进入受电弓气囊；

当机车所处供电网为交流电且升弓电磁阀101断电时，受电弓气囊中的压缩空气依次通过所述第二单向节流阀107、所述第一单向节流阀106、所述梭阀105、所述第一调压阀103、所述两位五通电磁阀102和所述升弓电磁阀101后排出；

当机车所处供电网为直流电且升弓电磁阀101通电时，两位五通电磁阀102得电，压缩空气从所述气阀板进气口依次通过所述升弓电磁阀101、所述两位五通电磁阀102、所述第二调压阀104、所述梭阀105、所述第一单向节流阀106和所述第二单向节流阀107进入受电弓气囊；

当机车所处供电网为直流电且升弓电磁阀101断电时，受电弓气囊中的压缩空气依次通过所述第二单向节流阀107、所述第一单向节流阀106、所述梭阀105、所述第二调压阀104、所述两位五通电磁阀102和所述升弓电磁阀101后排出。

本实施例中具有两条升降弓支路，在机车所处接触网为交流电时，接通第一调压阀103实现升降弓，在机车所处接触网为交流电时，接通第二调压阀104实现升降弓，通过两位五通电磁阀来切换不同的支路；升弓时升弓电磁阀101通电，压缩空气流入受电弓气囊，产生升弓压力实现升弓；降弓时升弓电磁阀101断电，受电弓气囊中的压缩空气排出，受电弓靠自重降弓。

所述第一单向节流阀106与所述第二单向节流阀107的通流方向相反；即所述第一单向节流阀106起调节升弓时间作用，第二单向节流阀107起调节降弓时间作用，或所述第一单向节流阀106起调节降弓时间作用，第二单向节流阀107起调节升弓时间作用。受电弓与接触网之间压力靠调压阀调节，两个单向节流阀分别控制升降弓时间。

应用本实施例提供的机车弓网压力调节系统，根据机车所处接触网供电制式选择相应的直流或交流升降弓支路，利用两位五通电磁阀的切换导通相应的调压阀让压缩空气通过，通过升弓电磁阀的通断来控制升降弓过程，可以实现使用同一个受电弓在不同制式电网下自适应对弓网间接触压力进行调节。

如图2所示，为本发明又一具体实施例的结构示意图，对应于图1，还包括：

安全阀，所述安全阀连接于所述第二单向节流阀与所述受电弓气囊之间，用于防止升降弓过程中气路压力过大，实现保护的作用。

第一压力开关，所述第一压力开关与所述两位五通电磁阀相连接，用于输出所述两位五通电磁阀的状态切换信号，可以通过压力开关上的不同档位显示出当前两位五通电磁阀接通的是哪一个调压阀。

快速降弓单元，与所述受电弓气囊相连接，用于在出现紧急状况需要降低弓网之间接触压力时快速排出所述受电弓气囊中的空气实现降弓。

第二压力开关，所述第二压力开关与所述快速降弓单元相连接，用于输出所述快速降弓单元的状态信号，通过压力开关上的不同档位显示出当前快速降弓单元的工作状态。

空气过滤阀，所述空气过滤阀连接于所述升弓电磁阀与所述两位五通电磁阀之间，用于过滤进入到系统中的压缩空气。

本实施例附图中VE为升弓电磁阀，MV5/2为两位五通电磁阀，DM1为第一调压阀，DM2为第二调压阀，DR为第一单向节流阀(升弓)，DRS为第二单向节流阀(降弓)，与进气口相连接的为空气过滤阀，DS1为第一压力开关，DS2为压力开关，SI为安全阀，ADD为快速降弓单元。

本实施例由升降弓电路1和升降弓电路2组成，两条电路由一个两位五通电磁阀MV5/2选择不同支路，以接通不同调压阀DM1、DM2来实现调整弓网接触压力作用；两条电路共用一个快速降弓单元及升降弓单向节流阀系统。选择哪一条电路由机车当前所处接触网供电制式决定，接触网供电制式通过网压检测电路输出值与高压电压互感器输出值的耦合判断来决定：

(1)交流制式下的升降弓过程

在交流制式供电情况下，机车的升弓过程如下：VE升弓电磁阀通电，MV5/2电磁阀不得电，压缩空气依次通过过滤阀、MV5/2电磁阀、DM1调压阀、梭阀、DR单向节流阀、DRS单向节流阀，然后到受电弓气囊从而产生升弓压力，实现升弓。DM1控制了该工况下的接触力，DR单向节流阀控制了升弓时间。

同理，降弓过程为：VE升弓电磁阀断电，受电弓气囊里的压缩空气依次通过DRS单向节流阀、DR单向节流阀、梭阀、DM1调压阀、MV5/2电磁阀、过滤阀，从VE升弓电磁阀排出，受电弓靠自重降弓，DRS单向节流阀控制了降弓时间。

(2)直流制式下的升降弓过程

在直流制式供电情况下，机车的升弓过程如下：VE升弓电磁阀通电，MV5/2电磁阀得电，压缩空气依次通过过滤阀、MV5/2电磁阀、DM2调压阀、梭阀、DR单向节流阀、DRS单向节流阀，然后到受电弓气囊从而产生升弓压力，实现升弓。DM2控制了该工况下的接触力，DR单向节流阀控制了升弓时间了降弓时间，DS2压力开关反馈了一个MV5/2电磁阀是否切换成功的开断信号。

同理，对于降弓过程，VE升弓电磁阀断电，受电弓气囊里的压缩空气依次通过DRS单向节流阀、DR单向节流阀、梭阀、DM2调压阀(MV5/2电磁阀得电)或DM1调压阀(MV5/2电磁阀不得电)、MV5/2电磁阀、过滤阀，从VE升弓电磁阀排出，受电弓靠自重降弓；DRS单向节流阀控制了降弓时间。

本实施例的机车弓网压力调节系统在复杂供电制式环境下运行时能够实现受电弓接触压力的自适应调节，使弓网间耦合动力学性能更加优化，更能有利于机车牵引性能高效、稳定的发挥；在运行过程中采用前馈自适应控制策略，能大大降低受电弓离线事件的发生几率，减少弓网间磨耗，提升机车运行安全性，降低机车运用维护成本。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种机车弓网压力调节系统，其特征在于，连接于受电弓气囊与气阀板进气口之间，所述系统包括：升弓电磁阀，与所述升弓电磁阀相连接的两位五通电磁阀，与所述两位五通电磁阀相连接的第一调压阀和第二调压阀，与所述第一调压阀和第二调压阀均连接的梭阀，与所述梭阀相连接的第一单向节流阀，与所述第一单向节流阀相连接的第二单向节流阀；

所述第一单向节流阀与所述第二单向节流阀的通流方向相反；

当机车所处供电网为交流电且升弓电磁阀通电时，两位五通电磁阀不得电，压缩空气从所述气阀板进气口依次通过所述升弓电磁阀、所述两位五通电磁阀、所述第一调压阀、所述梭阀、所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀进入受电弓气囊；

当机车所处供电网为交流电且升弓电磁阀断电时，受电弓气囊中的压缩空气依次通过所述第二单向节流阀、所述第一单向节流阀、所述梭阀、所述第一调压阀、所述两位五通电磁阀和所述升弓电磁阀后排出；

当机车所处供电网为直流电且升弓电磁阀通电时，两位五通电磁阀得电，压缩空气从所述气阀板进气口依次通过所述升弓电磁阀、所述两位五通电磁阀、所述第二调压阀、所述梭阀、所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀进入受电弓气囊；

当机车所处供电网为直流电且升弓电磁阀断电时，受电弓气囊中的压缩空气依次通过所述第二单向节流阀、所述第一单向节流阀、所述梭阀、所述第二调压阀、所述两位五通电磁阀和所述升弓电磁阀后排出。

2.根据权利要求1所述的机车弓网压力调节系统，其特征在于，还包括：

安全阀，所述安全阀连接于所述第二单向节流阀与所述受电弓气囊之间。

3.根据权利要求2所述的机车弓网压力调节系统，其特征在于，还包括：

第一压力开关，所述第一压力开关与所述两位五通电磁阀相连接，用于输出所述两位五通电磁阀的状态切换信号。

4.根据权利要求3所述的机车弓网压力调节系统，其特征在于，还包括：

快速降弓单元，与所述受电弓气囊相连接，用于排出所述受电弓气囊中的空气。

5.根据权利要求4所述的机车弓网压力调节系统，其特征在于，还包括：

第二压力开关，所述第二压力开关与所述快速降弓单元相连接，用于输出所述快速降弓单元的状态信号。

6.根据权利要求5所述的机车弓网压力调节系统，其特征在于，还包括：

空气过滤阀，所述空气过滤阀连接于所述升弓电磁阀与所述两位五通电磁阀之间。