CN105564403A - 一种机车制动机的控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机车制动机的控制系统，通过列车管将牵引机车和附挂机车连接，包括：第一压力传感器、制动控制器、制动缸预控风缸、第二压力传感器和作用阀。通过制动控制器对第一传感采集的列车管的压力进行计算得到机车制动缸对应的预设压力值，并根据第二压力传感器反馈的制动缸预控风缸的实际压力值来调整预设压力值以获取机车制动缸对应的目标压力值。然后通过作用阀的流量放大作用，将制动缸预控风缸输出的压力进行放大，使得机车制动缸的压力处于目标压力值。本发明通过增加机车制动机的控制系统，使得在牵引机车和附挂机车重联时，仅通过列车管也能实现牵引机车与附挂机车制动和缓解同步。此外，本发明还公开机车制动机的控制方法。

Description

一种机车制动机的控制系统及方法
技术领域
本发明涉及铁路机车制动机控制技术领域，特别是涉及一种机车制动机的控制系统及方法。
背景技术
正常情况下机车制动机重联需要连接列车管、平均管和总风联管。而在机车的实际应用中，当机车需要被附挂而牵引机车只能提供列车管(比如内燃机车)，此情况下附挂机车能否具有安全和方便操作的制动机控制方式成为机车运用的实际需求。
由此可见，当附挂机车只能提供列车管时，如何实现对机车制动缸的控制是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种机车制动机的控制系统，用于当附挂机车只能提供列车管时，实现对机车制动缸的控制。此外，本发明的目的还提供一种机车制动机的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种机车制动机的控制系统，通过列车管将牵引机车和附挂机车连接，该系统包括：
第一压力传感器，用于采集所述列车管的压力；
制动控制器，用于根据所述列车管的压力计算机车制动缸对应的预设压力值；
制动缸预控风缸，用于根据所述预设压力值调节当前的压力值；
第二压力传感器，用于采集所述制动缸预控风缸当前的实际压力值，其中，所述制动控制器还用于根据所述实际压力值调整所述预设压力值以获取所述机车制动缸对应的目标压力值；
作用阀，用于放大所述机车制动缸对应的目标压力值并输出至所述机车制动缸。
优选地，还包括充风电磁阀和排风电磁阀；
其中，所述充风电磁阀设置在压缩机和所述制动缸预控风缸之间，用于根据所述制动控制器输出的所述目标压力值调节充风量；
所述排风电磁阀设置在所述压缩机和所述制动缸预控风缸之间，用于根据所述制动控制器输出的所述目标压力值调节排风量。
优选地，还包括：
遮断电空阀，用于切断所述作用阀与所述列车管的连接，所述遮断电空阀对应的遮断阀设置在所述作用阀和所述列车管之间；
重联电空阀，用于控制均衡风缸的压力随所述列车管的压力变化。
优选地，所述制动控制器根据所述列车管的压力在单位时间内的变化量和变化率计算机车制动缸对应的预设压力值。
一种机车制动机的控制方法，通过列车管将牵引机车和附挂机车连接，该方法包括：
采集所述列车管的压力；
根据所述列车管的压力计算所述机车制动缸对应的预设压力值；
根据所述预设压力值调节当前的压力值；
采集当前的实际压力值；
根据所述实际压力值调整所述预设压力值以获取所述机车制动缸对应的目标压力值；
放大所述机车制动缸对应的目标压力值并输出至所述机车制动缸。
优选地，所述根据所述实际压力值调整所述预设压力值以获取所述机车制动缸对应的目标压力值包括：
根据所述目标压力值调节充风量和排风量。
优选地，还包括：
切断所述作用阀与所述列车管的连接；
控制均衡风缸的压力随所述列车管的压力变化。
优选地，所述根据所述列车管的压力计算机车制动缸对应的预设压力值具体包括：
根据所述列车管的压力在单位时间内的变化量和变化率计算所述机车制动缸对应的预设压力值。
本发明所提供的机车制动机的控制系统，通过制动控制器对第一传感采集的列车管的压力进行计算得到机车制动缸对应的预设压力值，并根据第二压力传感器反馈的制动缸预控风缸的实际压力值来调整预设压力值以获取机车制动缸对应的目标压力值。然后通过作用阀的流量放大作用，将制动缸预控风缸输出的压力进行放大，最终使得机车制动缸的压力处于目标压力值。本发明通过增加机车制动机的控制系统，使得在牵引机车和附挂机车重联时，仅通过列车管也能实现牵引机车与附挂机车制动和缓解同步。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种牵引机车与附挂机车连接的结构图；
图2为本发明的一种实施例对应的机车制动机的控制系统的结构图；
图3为本发明提供的另一种实施例对应的机车制动机的控制系统的结构图；
图4为本发明提供的一种机车制动机的控制方法的流程图。
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，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种机车制动机的控制系统及方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
列车管是牵引机车与附挂机车唯一连接部件，本发明提供的机车制动机的控制系统就是根据列车管的压力的变化来调整附挂机车的制动缸的压力，从而使得附挂机车与牵引机车安全运行。在运行过程中，提供牵引力的机车为牵引机车，被牵引的机车为附挂机车，对于牵引机车而言是控制列车管的压力，对于附挂机车而言是根据列车管的压力调整自身的制动缸的压力。由于在实际使用过程中，每辆机车均有可能成为牵引机车或者附挂机车，因此，每辆机车上均安装有本发明提供的机车制动机的控制系统，当机车为牵引机车时，则其上的机车制动机的控制系统处于空载状态，不需要进行任何动作；相反的，如果机车为附挂机车时，则其上的机车制动机的控制系统处于工作状态。
图1为本发明提供的一种牵引机车与附挂机车连接的结构图。如图1所示，需要通过列车管10将牵引机车A和附挂机车B连接。由于附挂机车B受牵引机车A牵引，因此以下描述的机车制动机的控制系统都是针对附挂机车B而言的，下文不再重复说明。
图2为本发明的一种实施例对应的机车制动机的控制系统的结构图。该系统包括：
第一压力传感器11，用于采集列车管10的压力。
制动控制器12，用于根据列车管10的压力计算机车制动缸13对应的预设压力值。
制动缸预控风缸14，用于根据预设压力值调节当前的压力值。
第二压力传感器15，用于采集制动缸预控风缸14当前的实际压力值，其中，制动控制器12还用于根据实际压力值调整预设压力值以获取机车制动缸13对应的目标压力值。
作用阀16，用于放大机车制动缸对应的目标压力值并输出至所述机车制动缸13。
在具体实施中，第一压力传感器11设置在列车管10处，用于采集列车管11的压力，制动控制器12与第一压力传感器11通信连接，用于获取第一压力传感器11采集到的列车管10的压力，根据列车管10的压力计算机车制动缸13对应的预设压力值。由于误差等原因，制动控制器12根据压力计算的预设压力值作用在作用阀16时，可能有偏差。因此，当制动控制器12向制动缸预控风缸14输出预设压力值时，第二压力传感器15需要将制动缸预控风缸14的实际压力值反馈至制动控制器12，制动控制器12根据实际压力值调整预设压力值以获取机车制动缸13对应的目标压力值。
具体的调节过程，如图2所示，可以通过充风电磁阀17和排风电磁阀18来调节。需要说明的是，通过充风电磁阀17和排风电磁阀18来调节只是一种优选的实施方式，并不代表只能是这样一种方式，还可以由其它部件或者其它控制方式来实现。其中，充风电磁阀17设置在压缩机和制动缸预控风缸14之间，用于根据制动控制器输出的目标压力值调节充风量；排风电磁阀18设置在压缩机和制动缸预控风缸14之间，用于根据制动控制器12输出的目标压力值调节排风量。
在动态的调节过程中，制动缸预控风缸14最终获取了机车制动缸13对应的目标压力值。本发明中提到的制动缸预控风缸14与机车制动缸13不同，其压力较小，是通过作用阀16流量放大来实现的，即通过控制小容积的压力来控制更大容积压力。作用阀16对制动缸预控风缸14输出的目标压力值放大并输出至机车制动缸13。机车制动缸13根据作用阀16输出的压力的大小进行调整最终实现牵引机车A与附挂机车B制动和缓解同步。
本实施例提供的机车制动机的控制系统，通过制动控制器对第一传感采集的列车管的压力进行计算得到机车制动缸对应的预设压力值，并根据第二压力传感器反馈的制动缸预控风缸的实际压力值来调整预设压力值以获取机车制动缸对应的目标压力值。然后通过作用阀的流量放大作用，将制动缸预控风缸输出的压力进行放大，最终使得机车制动缸的压力处于目标压力值。本发明通过增加机车制动机的控制系统，使得在牵引机车和附挂机车重联时，仅通过列车管也能实现牵引机车与附挂机车制动和缓解同步。
其中，在上述实施例的基础上，制动控制器根据列车管的压力在单位时间内的变化量和变化率计算机车制动缸对应的预设压力值。
图3为本发明提供的另一种实施例对应的机车制动机的控制系统的结构图。由于本实施例是在上一实施例的基础上，因此，在图2中仅画出新增加的部件，其它部件的说明请参考实施例一。
作为一种优选的实施方式，机车制动机的控制系统，还包括：
遮断电空阀30，用于切断作用阀16与列车管10的连接，遮断电空阀30对应的遮断阀31设置在作用阀16和列车管10之间；
重联电空阀32，用于控制均衡风缸33的压力随列车管10的压力变化。
由于附挂机车的制动压力要根据牵引机车对列车管的控制变化，因此，需要将附挂机车自身的制动相关部件的功能切除。本发明通过将遮断电空阀30与制动控制器12通信连接，制动控制器12向遮断电空阀30发送切断命令，则遮断电空阀30根据该命令，控制遮断阀31断开作用阀16与列车管10的连接。
同时，重联电空阀32连接均衡风缸33和列车管10之间的通信，使得均衡风缸33的压力随列车管10的压力变化。
实施例二
图4为本发明提供的一种机车制动机的控制方法的流程图。机车制动机的控制方法，通过列车管将牵引机车和附挂机车连接，如图4所示，该方法包括：
S10：采集列车管的压力。
S11：根据列车管的压力计算机车制动缸对应的预设压力值。
S12：根据预设压力值调节当前的压力值。
S13：采集当前的实际压力值。
S14：根据实际压力值调整预设压力值以获取机车制动缸对应的目标压力值。
S15：放大机车制动缸对应的目标压力值并输出至机车制动缸。
在具体实施中，牵引机车和附挂机车是相对而言的，也就是说两辆机车来说，任何一辆机车都有可能为牵引机车，任何一辆机车都有可能为附挂机车。
在具体实施中，首先采集列车管的压力，然后根据列车管的压力计算机车制动缸对应的预设压力值。由于误差等原因，根据压力计算的预设压力值反应在机车制动缸时，可能有偏差。因此，还需要采集当前的实际压力，根据实际压力值调整预设压力值以获取机车制动缸对应的目标压力值。
具体的调节过程，可以根据所述目标压力值调节充风量和排风量。需要说明的是，通过调节充风量和排风量调节只是一种优选的实施方式，并不代表只能是这样一种方式，还可以由其它控制方式来实现。
在动态的调节过程中，最终获取了获取机车制动缸对应的目标压力值。由于在该过程中并不是获取了机车制动缸真正的目标压力值，而是其对应的值，该值相对于目标压力值较小，因此，需要放大目标压力值对应的值，最终使得机车制动缸的压力值为目标压力值。
本实施例提供的机车制动机的控制方法，通过对采集的列车管的压力进行计算得到机车制动缸对应的预设压力值，并根据反馈的实际压力值来调整预设压力值以获取机车制动缸对应的目标压力值。然后通过流量放大作用，将压力进行放大，最终使得机车制动缸的压力处于目标压力值。本发明通过该控制方法，使得在牵引机车和附挂机车重联时，仅通过列车管也能实现牵引机车与附挂机车制动和缓解同步。
其中，在上述实施例的基础上，步骤S11具体包括：
根据列车管的压力在单位时间内的变化量和变化率计算机车制动缸对应的预设压力值。
其中，机车制动机的控制方法，还包括：
切断作用阀与列车管的连接；
控制均衡风缸的压力随列车管的压力变化。
由于实施例二是实施例一的控制系统对应的控制方法，因此具体的过程描述参见实施例一，这里暂不赘述。
以上对本发明所提供的机车制动机的控制系统及方法进行了详细介绍。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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种机车制动机的控制系统，其特征在于，通过列车管将牵引机车和附挂机车连接，该系统包括：
第一压力传感器，用于采集所述列车管的压力；
制动控制器，用于根据所述列车管的压力计算机车制动缸对应的预设压力值；
制动缸预控风缸，用于根据所述预设压力值调节当前的压力值；
第二压力传感器，用于采集所述制动缸预控风缸当前的实际压力值，其中，所述制动控制器还用于根据所述实际压力值调整所述预设压力值以获取所述机车制动缸对应的目标压力值；
作用阀，用于放大所述机车制动缸对应的目标压力值并输出至所述机车制动缸。
2.根据权利要求1所述的机车制动机的控制系统，其特征在于，还包括充风电磁阀和排风电磁阀；
其中，所述充风电磁阀设置在压缩机和所述制动缸预控风缸之间，用于根据所述制动控制器输出的所述目标压力值调节充风量；
所述排风电磁阀设置在所述压缩机和所述制动缸预控风缸之间，用于根据所述制动控制器输出的所述目标压力值调节排风量。
3.根据权利要求1所述的机车制动机的控制系统，其特征在于，还包括：
遮断电空阀，用于切断所述作用阀与所述列车管的连接，所述遮断电空阀对应的遮断阀设置在所述作用阀和所述列车管之间；
重联电空阀，用于控制均衡风缸的压力随所述列车管的压力变化。
4.根据权利要求1所述的机车制动机的控制系统，其特征在于，所述制动控制器根据所述列车管的压力在单位时间内的变化量和变化率计算机车制动缸对应的预设压力值。
5.一种机车制动机的控制方法，其特征在于，通过列车管将牵引机车和附挂机车连接，该方法包括：
采集所述列车管的压力；
根据所述列车管的压力计算所述机车制动缸对应的预设压力值；
根据所述预设压力值调节当前的压力值；
采集当前的实际压力值；
根据所述实际压力值调整所述预设压力值以获取所述机车制动缸对应的目标压力值；
放大所述机车制动缸对应的目标压力值并输出至所述机车制动缸。
6.根据权利要求5所述的机车制动机的控制方法，其特征在于，所述根据所述实际压力值调整所述预设压力值以获取所述机车制动缸对应的目标压力值包括：
根据所述目标压力值调节充风量和排风量。
7.根据权利要求5所述的机车制动机的控制方法，其特征在于，还包括：
切断所述作用阀与所述列车管的连接；
控制均衡风缸的压力随所述列车管的压力变化。
8.根据权利要求5所述的机车制动机的控制方法，其特征在于，所述根据所述列车管的压力计算机车制动缸对应的预设压力值具体包括：
根据所述列车管的压力在单位时间内的变化量和变化率计算所述机车制动缸对应的预设压力值。
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