CN107472291B - 无火回送模块、机车空气制动控制装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种无火回送模块、机车空气制动控制装置及控制系统，本发明的无火回送模块，实现机车无火回送时，无需人为控制总风气压和车下打开平均管塞门，减少了操作步骤，提高了工作效率；本发明的机车空气制动控制装置，结构紧凑，集成化、智能化程度高，能够在缓解以及空气制动、无火回送模式制动、紧急制动不同情况下，进行输出压力调整和功能选择；本发明的机车空气制动控制系统可以实时的监测到双联动塞门的开闭状态，同时由于增设了总风储气风缸，可避免机车在制动和紧急制动时的总风不足的发生。

Description

无火回送模块、机车空气制动控制装置及控制系统

技术领域

本发明涉及机车制动控制技术领域，尤其是涉及一种无火回送模块、机车空气制动控制装置及控制系统。

背景技术

机车控制系统作为机车的重要组成系统，关系到铁路机车车辆及乘客的出行安全。目前机车制动控制系统主要有国外的CCBⅡ制动控制系统、EUTOTROL 制动控制系统以及国内的JZ-8制动控制系统、DK-2制动控制系统。此四种制动控制系统均是电气制动与空气制动相互冗余，当机车正常得电时，通过电气制动实现机车制动与缓解；但当机车无火运行或电气信号故障时，空气制动控制装置则发挥作用，实现机车的制动与缓解。

目前机车的空气制动控制装置或模块设计普遍存在的问题是：体积较大、检修困难、维修成本高且集成化、智能化程度低，安装、运用及维护不方便。此外，机车无火运行时，除车上操作相应的空气制动控制装置相应塞门外还需车下打开平均管塞门，不能一步实现，给操作人员带来较大的不便。

基于此，有必要提供一种整体结构比较紧凑，集成化高，能够在缓解以及空气制动、无火回送模式制动、紧急制动不同情况下，进行输出压力调整和功能选择。同时实现机车无火回送时，无需人为控制总风气压和车下打开平均管塞门的空气制动控制模块或装置和系统。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无火回送模块、机车空气制动控制装置及控制系统，不仅实现结构紧凑，多功能性，能够在缓解以及空气制动、无火回送模式制动、紧急制动不同情况下，进行输出压力调整和功能选择，同时在机车无火运行时，可以实现仅在车上完成对于空气制动模块中相应塞门的操作，省时省力，安全性高的同时也提高了工作效率。

本发明的技术方案包括：一种用于机车空气制动控制装置中的无火回送模块，所述机车空气制动控制装置设有作用风缸第一接口和平均管接口，所述无火回送模块包括双联动塞门及安全阀，所述双联动塞门设有第一进气口和第一出气口、第二进气口和第二出气口，所述双联动塞门第一进气口与所述作用风缸第一接口连通，所述双联动塞门第一出气口与所述安全阀进气口连通，所述双联动塞门第二进气口与所述平均管接口连通，所述双联动塞门第二出气口与大气连通，以使机车无火回送时，所述双联动塞门置于导通位以保证外接作用风缸的最大压力值为所述安全阀的开启压力值的同时使外接平均管和大气导通。

一种机车空气制动控制装置，包括机车空气制动控制装置中的无火回送模块，该机车空气制动控制装置设有工作风缸接口、列车管接口以及作用风缸第二接口，所述作用风缸第二接口外接作用风缸，所述机车空气制动控制装置还包括制动模块，所述制动模块包括三通阀，所述三通阀设有第一接口、第二接口和第三接口，所述三通阀第一接口与所述工作风缸接口连通，所述三通阀第二接口与所述作用风缸第二接口连通，所述三通阀第三接口与所述列车管接口连通，以便机车无火回送模式下制动时，所述外接作用风缸的压力值为所述安全阀的开启压力值。

作为优选，所述机车空气制动控制装置还包括紧急制动模块，所述紧急制动模块包括两位三通气控阀及减压阀，其特征在于：机车空气制动控制装置外设有紧急增压接口、总风第一接口及总风第二接口，所述两位三通气控阀的第一进气口为预控口与所述列车管接口连通，所述减压阀的进气口同时与所述总风第一接口和所述总风第二接口连通，以使机车外接列车管的压力值在小于所述两位三通气控阀的第一进气口的预控压力值时，通过所述两位三通气控阀来控制所述减压阀的出气口与所述紧急增压接口之间的气路导通，进而控制机车的紧急制动。

作为优选，所述两位三通气控阀还设有第一出气口、第二进气口及第二出气口，所述两位三通气控阀第一出气口为排气口，以防止外接列车管的压力值大于所述两位三通气控阀第一进气口的预控压力值时紧急制动的发生；所述两位三通气控阀的第二进气口与所述减压阀的出气口连通，所述两位三通气控阀的第二出气口与所述紧急增压接口连通。

作为优选，所述紧急制动模块还包括大通径单向阀，所述大通径单向阀的进气口与所述总风第一接口连通，所述大通径单向阀的出气口同时与总风第二接口和减压阀的进气口连通，以防止所述总风第二接口外接气路气体往所述总风第一接口外接气路回流。

作为优选，所述机车空气制动控制装置还设有无火总风接口，所述机车空气制动控制装置还包括小通径单向阀，所述小通径单向阀的进气口与无火总风接口连通，所述小通经单向阀的出气口与总风第二接口连通，防止所述总风第二接口外接气路气体往所述无火总风接口外接气路回流。

一种机车空气制动控制系统，其包括前述的机车空气制动控制装置，该机车空气制动控制系统包括机车制动控制单元，所述机车制动控制单元与所述机车空气制动控制装置中的所述双联动塞门电性连接以实时监测所述双联动塞门中塞门开关的开闭状态。

作为优选，所述机车空气制动控制系统还包括总风储气风缸，所述总风储气风缸与所述机车空气制动装置的所述总风第二接口连接，以避免机车在制动和紧急制动时的总风不足。

由上所述，本发明的机车空气制动控制模块简化了无火回送模式下的操作步骤，只需将双联动塞门调整到导通位，即可保证作用风缸的压力值满足该模式下的铁路标准，同时无须车下打开平均管塞门，操作简单，提高了工作效率；本发明的机车空气制动控制装置将制动模块、紧急制动模块以及无火回送模块集成于一体，其结构比较紧凑，集成化、智能化程度高，本发明的机车空气制动控制系统可以实时的监测到双联动塞门的开闭状态，同时由于增设了总风储气风缸，可避免机车在制动和紧急制动时的总风不足的发生。

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为本发明实施例一的无火回送模块的示意图

图2为本发明实施例二的机车空气制动控制装置的示意图

图3为图2中所述机车空气制动控制装置的侧视图

图4为本发明实施例二的机车空气制动控制装置的结构示意图

图5为本发明实施例三的机车空气制动控制系统的示意图

其中，1、机车空气制动控制系统；110、作用风缸第一接口；120、平均管接口；130、工作风缸接口；140、列车管接口；150、作用风缸第二接口；160、紧急增压接口；170、总风第一接口；180、总风第二接口；190、无火总风接口； 210、双联动塞门；212、双联动塞门第一进气口；214、双联动塞门第一出气口； 216、双联动塞门第二进气口；218、双联动塞门第二出气口；220、安全阀；310、三通阀；312、三通阀第一接口；314、三通阀第二接口；316、三通阀第三接口； 320、过滤器；410、两位三通气控阀；412、两位三通气控阀第一进气口；414、两位三通气控阀第一出气口；416、两位三通气控阀第二进气口；418、两位三通气控阀第二出气口；420、减压阀；430、大通径单向阀；440、第一缩堵；510、小通径单向阀；520、小通径单向阀；12、100L总风储气风缸；14、机车制动控制单元；16、机车空气制动控制装置；162、无火回送模块；

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行具体的表述，然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种无火回送模块的示意图。

本实施例提供一种无火回送模块，当机车需要无火回送时，只需将双联动塞门210置于导通位就能满足无火回送时制动缸最大压力为250kPa的铁路标准，同时无需车下打开平均管塞门，减少了操作步骤，提高了工作效率。

所述无火回送模块设有作用风缸第一接口110和平均管接口120，所述无火回送模块包括双联动塞门210及安全阀220，所述双联动塞门210设有第一进气口212和第一出气口214、第二进气口216和第二出气口218，所述双联动塞门第一进气口212与所述作用风缸第一接口110连通，所述双联动塞门第一出气口212与所述安全阀220进气口连通，所述双联动塞门第二进气口216与所述平均管接口120连通，所述双联动塞门第二出气口218与大气相连，当机车需要无火回送时，所述双联动塞门210置于导通位在保证外接作用风缸的最大压力值为所述安全阀220的开启压力值的同时使外接平均管和大气导通。

在本实施例中，所述安全阀220的开启压力值设为250kPa。因此机车需要无火回送时，只需将所述双联动塞门210置于导通位，就能使所述作用风缸第一接口110外接所述作用风缸的压力被限制为所述安全阀220的开启压力值 250kPa以下，无需再排放总风的气体就能满足机车在无火回送时，所述作用风缸不超过250kPa，以保证所述作用风缸给制动缸中继阀的预控口的压力不超过 250kPa，进而保证无火回送时制动缸最大压力为250kPa以满足铁路标准。同时，因所述双联动塞门210安装在机车上，因此无需车下打开所述平均管塞门就能防止制动不能缓解的故障。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种无火回送模块，所述无火回送模块包括所述双联动塞门210及所述安全阀220，通过所述双联动塞门210 将所述作用风缸第一接口110与所述安全阀220连通，通过所述双联动塞门210 将所述平均管接口120与大气连通，当机车需要无火回送时，只需将所述双联动塞门210置于导通位就能保证无火回送时所述制动缸最大压力为250kPa的铁路标准，同时无需车下打开所述平均管塞门，减少了操作步骤，提高了工作效率。

实施例二

图2-4为本申请另一实施例提供的一种机车空气制动控制装置。

本实施例提供一种机车空气制动控制装置16，该机车空气制动控制装置16 包括上一实施例的所述无火回送模块，制动模块及紧急制动模块，其结构比较紧凑，集成化、智能化程度高，能够在缓解以及常用空气制动、无火回送模式制动、紧急制动不同情况下，进行输出压力调整和功能选择。

该机车空气制动控制装置16设有工作风缸接口130、列车管接口140以及作用风缸第二接口150，设置于机车空气制动控制装置16正后面，所述作用风缸第二接口150外接作用风缸，所述机车空气制动控制装置16还包括制动模块，所述制动模块包括三通阀310，设置于机车空气制动控制装置16的正上方，所述三通阀设有第一接口312、第二接口314和第三接口316，所述三通阀第一接口312与所述工作风缸接口130连通，所述三通阀第二接口314与所述作用风缸第二接口150连通，所述三通阀第三接口316通过过滤器320与所述列车管接口140连通，以便过滤进入三通阀310的列车管气体，防止气体中的杂质影响三通阀310的性能。所述机车空气制动控制装置16还包括上一实施例的所述无火回送模块，以便机车无火回送模式下制动时，所述外接作用风缸的最大压力值为所述安全阀220的开启压力值。

当机车作为本机务车时，列车管压力升高，所述三通阀310内部列车管至工作风缸的阀口开启，列车管向工作风缸充风，当两者压力相近时，所述三通阀310内部所述列车管至所述工作风缸的阀口关闭，在此充风过程中，所述三通阀310内部所述作用风缸至大气的阀口打开，所述作用风缸压力减小至零，机车缓解；当所述列车管压力降低时，所述三通阀310内部所述工作风缸至所述作用风缸的阀口开启，所述作用风缸至大气的阀口关闭，所述工作风缸向所述作用风缸充风，直到所述列车管、所述作用风缸、所述工作风缸三者压力使阀芯平衡处于保压状态，在此充风过程中，所述作用风缸压力增加，机车制动。

当机车无火回送时，按照实施例一所述，所述双联动塞门210的塞门部分设置于所述机车空气制动控制装置16的正前面，其阀芯部分嵌入于所述机车空气制动控制装置16内部，将所述双联动塞门210置于导通位后，同样根据所述列车管压力变化判断机车处于缓解还是制动状态。

进一步地，所述机车空气制动控制装置16还包括紧急制动模块，所述紧急制动模块包括两位三通气控阀410及减压阀420，所述两位三通气控阀410设置于所述机车空气制动控制装置16内部，所述减压阀420设置于所述机车空气制动控制装置16正上方，所述机车空气制动控制装置16外设有紧急增压接口160、总风第一接口170及总风第二接口180，所述以上三个接口设置于所述机车空气制动控制装置16的正后面，所述两位三通气控阀410设有第一进气口412为预控口与所述列车管接口140连通，所述减压阀420的进气口同时与所述总风第一接口170和所述总风第二接口180连通，以使机车外接所述列车管的压力值在小于所述两位三通气控阀第一进气口412的预控压力值时，通过所述两位三通气控阀410来控制所述减压阀420的出气口与所述紧急增压接口160之间的气路导通，进而控制机车的紧急制动。

进一步地，所述两位三通气控阀410还设有第一出气口414、第二进气口 416及第二出气口418，所述两位三通气控阀第一出气口414为排气口，以防止外接所述列车管的压力值大于所述两位三通气控阀第一进气口412的预控压力值时紧急制动的发生；所述两位三通气控阀的第二进气口416通过第一缩堵440 与所述减压阀420的出气口连通，防止流速过大，影响所述两位三通气控阀410 的性能，所述两位三通气控阀第二出气口418与所述紧急增压接口160连通。

进一步地，所述紧急制动模块还包括大通径单向阀430，所述大通径单向阀430设置于所述机车空气制动控制装置16内部，所述大通径单向阀430的进气口与所述总风第一接口170连通，所述大通径单向阀430的出气口同时与总风第二接口180和减压阀420的进气口连通，以防止所述总风第二接口180外接气路气体往所述总风第一接口170外接气路回流。

进一步地，所述机车空气制动控制装置16还设有无火总风接口190，所述无火总风接口190设置于机车空气制动控制装置16正后面，所述机车空气制动控制装置16还包括小通径单向阀510，所述小通径单向阀510设置于所述机车空气制动控制装置16内部，所述小通径单向阀510的进气口与无火总风接口190 连通，所述小通经单向阀510的出气口通过第二缩堵520与总风第二接口180 连通，防止所述总风第二接口180外接气路气体往所述无火总风接口190外接气路回流的同时减小无火总风接口190的气体流量，防止流速过快时导致牵引无火机车的本机务车的所述列车管压力减小过快从而导致紧急制动的产生。

在本实施例中，所述两位三通气控阀的预控压力值设为110kPa，在本机务车所述列车管压力大于110kPa时，所述两位三通气控阀410阀芯动作，经过所述减压阀420后的气体无法到达紧急增压接口160；当本机务车所述列车管的压力排空到110kPa以下时，所述两位三通气控阀410阀芯返回最初始的位置；此时，所述总风第一接口170外接气路通过所述大通径单向阀430与所述总风第二接口180外接气路同时向所述减压阀420进气口送风，经过所述减压阀420 后的气体再通过所述两位三通气控阀410进入所述紧急增压接口160，从而实现紧急制动，由于增设了所述总风第二接口180的气路来源，可以使本机务车在有火或者无火时，都能避免紧急制动时总风的不足。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种机车空气制动控制装置，该机车空气制动控制装置包括所述无火回送模块、所述制动模块及所述紧急制动模块，其结构比较紧凑，集成化、智能化程度高，能够在缓解以及常用空气制动、无火回送模式制动、紧急制动不同情况下，进行输出压力调整和功能选择。

实施例三

图5为本申请又一实施例提供的一种机车空气制动控制系统。

本实施例提供一种机车空气制动控制系统1，该机车空气制动控制系统1 包括上述实施例所述的机车空气制动控制装置16，该机车空气制动控制系统1 包括机车制动控制单元14，所述机车制动控制单元14与所述机车空气制动控制装置16中的所述双联动塞门210电性连接以实时监测所述双联动塞门210中塞门开关的开闭状态。

进一步地，所述机车空气制动控制系统1包括总风储气风缸12，所述总风储气风缸12与所述机车空气制动装置16的所述总风第二接口180连通，由于增设了总风储气风缸12即使当本机务车无火时，也能使紧急制动时所述减压阀 420输出压力为450kPa，即保证紧急制动时制动缸中继阀预控口压力为450kPa，同时由于增设了总风储气风缸12可以确保无论是本机务车有火还是无火时都能避免机车在制动和紧急制动时的总风不足。

在本实施例中总风储气风缸12设置为100L。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种机车空气制动控制系统，将所述双联动塞门210状态通过电信号实时地反馈给机车制动控制单元14，以便工作人员监测到所述双联动塞门210的开闭状态，同时由于增设了100L的所述总风储气风缸12，避免机车在制动和紧急制动时的总风不足的发生。

Claims (6)

1.一种机车空气制动控制装置，所述机车空气制动控制装置设有作用风缸第一接口和平均管接口，其特征在于：所述机车空气制动控制装置还包括无火回送模块，所述无火回送模块包括双联动塞门及安全阀，所述双联动塞门设有第一进气口和第一出气口、第二进气口和第二出气口，所述双联动塞门第一进气口与所述作用风缸第一接口连通，所述双联动塞门第一出气口与所述安全阀进气口连通，所述双联动塞门第二进气口与所述平均管接口连通，所述双联动塞门第二出气口与大气连通，以使机车无火回送时，所述双联动塞门置于导通位以保证外接作用风缸的压力值为所述安全阀的开启压力值的同时使外接平均管和大气导通，所述机车空气制动控制装置还设有工作风缸接口、列车管接口以及作用风缸第二接口，所述作用风缸第二接口外接作用风缸，所述机车空气制动控制装置还包括制动模块，所述制动模块包括三通阀，所述三通阀设有第一接口、第二接口和第三接口，所述三通阀第一接口与所述工作风缸接口连通，所述三通阀第二接口与所述作用风缸第二接口连通，所述三通阀第三接口与所述列车管接口连通，以便机车无火回送模式下制动时，所述外接作用风缸的最大压力值为所述安全阀的开启压力值，所述机车空气制动控制装置还包括紧急制动模块，所述紧急制动模块包括两位三通气控阀及减压阀，机车空气制动控制装置外设有紧急增压接口、总风第一接口及总风第二接口，所述两位三通气控阀的第一进气口为预控口与所述列车管接口连通，所述减压阀的进气口同时与所述总风第一接口和所述总风第二接口连通，以使机车外接列车管的压力值在小于所述两位三通气控阀的第一进气口的预控压力值时，通过所述两位三通气控阀来控制所述减压阀的出气口与所述紧急增压接口之间的气路导通，进而控制机车的紧急制动。

2.根据权利要求1所述的机车空气制动控制装置，其特征在于：所述两位三通气控阀还设有第一出气口、第二进气口及第二出气口，所述两位三通气控阀第一出气口为排气口，以防止外接列车管的压力值大于所述两位三通气控阀第一进气口的预控压力值时紧急制动的发生；所述两位三通气控阀的第二进气口与所述减压阀的出气口连通，所述两位三通气控阀的第二出气口与所述紧急增压接口连通。

3.根据权利要求1所述的机车空气制动控制装置，其特征在于：所述紧急制动模块还包括大通径单向阀，所述大通径单向阀的进气口与所述总风第一接口连通，所述大通径单向阀的出气口同时与总风第二接口和减压阀的进气口连通，以防止所述总风第二接口外接气路气体往所述总风第一接口外接气路回流。

4.根据权利要求1所述的机车空气制动控制装置，其特征在于：所述机车空气制动控制装置还设有无火总风接口，所述机车空气制动控制装置还包括小通径单向阀，所述小通径单向阀的进气口与无火总风接口连通，所述小通经单向阀的出气口与总风第二接口连通，防止所述总风第二接口外接气路气体往所述无火总风接口外接气路回流。

5.一种机车空气制动控制系统，其特征在于：其包括如权利要求1-4任一项所述的机车空气制动控制装置，该机车空气制动控制系统包括机车制动控制单元，所述机车制动控制单元与所述机车空气制动控制装置中的所述双联动塞门电性连接以实时监测所述双联动塞门中塞门开关的开闭状态。

6.根据权利要求5所述的机车空气制动控制系统，其特征在于：所述机车空气制动控制系统包括总风储气风缸，所述总风储气风缸与所述机车空气制动装置的所述总风第二接口连通，以避免机车在制动和紧急制动时的总风不足。