CN107618521A - 一种撒砂方法、撒砂装置及具有该装置的轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种撒砂方法，包括：获取车辆所处位置的当前天气情况和车辆的当前车速，根据当前天气情况和当前车速综合确定撒砂风缸的目标风压；调整撒砂风缸的风压至目标风压，并保持目标风压；若获取到撒砂信号，则控制撒砂电控阀进行撒砂操作。本发明所提供的撒砂方法根据车辆行驶的实际情况，将车辆行驶的不同天气环境与车辆当前车速作为综合考虑内容，本发明的撒砂方法可实现撒砂风压随车速在不同天气情况下的准确调节，从而使撒砂量随速度的变化而实现自适应地调节，可实现撒砂量随天气不同而实现自适应的调节。

Description

一种撒砂方法、撒砂装置及具有该装置的轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，更具体地说，涉及一种撒砂方法及撒砂装置。此外，本发明还涉及一种包括上述撒砂装置的轨道车辆。

背景技术

撒砂是轨道车辆用于改善车轮和轨道粘着系数的重要方式。在车轮与轨道粘着力较差的情况下，轨道车辆容易发生空转或滑行，造成车轮及钢轨异常损伤，通过适量的撒砂可明显改善粘着系数，考虑撒在轨道上的砂量一定的情况，出砂口的撒砂量应随着速度的增加而递增。而当前，轨道车辆的撒砂器的撒砂量一般为固定值或根据速度高低分为两级控制。

固定一级或两级撒砂量的撒砂器会随着速度的增加撒砂器撒到轨道上的砂量减少。轨道车辆运行环境如晴天、雨天或雪天以及平直道和起伏坡道对撒砂量的需求也不相同。如撒砂量不合适，则会造成轨道车辆发生空转或滑行等故障的概率提高，影响轨道车辆的运用效率。另外，如需满足高速的运用要求，则需手动调节增大撒砂量，而此时低速时撒砂量则过大，会影响轨道车辆正常运行，对粘着改善也会适得其反；如需满足低速的运用要求，手动调节减小撒砂量。

综上所述，如何使撒砂的过程能够适用于较多的实际使用情况，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种撒砂方法及撒砂装置，该方法和装置能够实现对于较多情况下的撒砂调整，使撒砂过程更符合车辆所处的实际情况。

本发明的另一目的是提供一种包括上述撒砂装置的轨道车辆。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种撒砂方法，包括：

获取车辆所处位置的当前天气情况和车辆的当前车速，根据所述当前天气情况和所述当前车速综合确定撒砂风缸的目标风压；

调整所述撒砂风缸的风压至所述目标风压，并保持所述目标风压；

若获取到撒砂信号，则控制撒砂电控阀进行撒砂操作。

优选的，所述保持所述目标风压之后的预设时间内，若未获取到撒砂信号，则返回所述获取车辆所处位置的当前天气情况。

优选的，所述根据所述当前天气情况和所述当前车速综合确定所述撒砂风缸的目标风压，包括：

在若干个预设的不同天气情况下的风压-车速曲线中选择对应所述当前天气情况的风压-车速曲线；

根据当前车速在选择得到的所述风压-车速曲线中确定目标风压；

其中，所述风压-车速曲线为连续的曲线。

优选的，所述调整所述撒砂风缸的风压至所述目标风压，包括：

获取所述撒砂风缸的当前风压；

判断所述当前风压是否大于所述目标风压，若为是，则控制所述撒砂风缸与大气连通，进行泄压；若为否，则控制所述撒砂风缸与车辆总风缸连通，进行增压。

优选的，还包括：

获取预设路段信息，根据所述预设路段信息确定路段所需的撒砂风缸的目标风压。

一种撒砂装置，包括：

天气获取装置，用于获取车辆所处位置的当前天气情况；

车速获取装置，用于获取车辆的当前车速；

风缸控制器，用于根据所述当前天气情况和当前车速综合确定撒砂风缸的目标风压，控制所述撒砂风缸保持所述目标风压；所述天气获取装置、车速获取装置均与所述风缸控制器连接；

撒砂控制器，用于在获取到撒砂信号后控制撒砂电控阀进行撒砂操作。

优选的，所述风缸控制器包括：

第一确定装置，在若干个预设的不同天气情况下的风压-车速曲线中选择对应所述当前天气情况的风压-车速曲线；

第二确定装置，根据当前车速在选择得到的所述风压-车速曲线中确定目标风压。

优选的，所述风缸控制器包括控制器、对所述撒砂风缸进行增压的增压装置和对所述撒砂风缸进行减压的减压装置；所述控制器用于控制所述增压装置和减压装置工作；

所述增压装置可控制通断地连接所述撒砂风缸和车辆总风缸；所述减压装置可控制通断地连接所述撒砂风缸与大气。

优选的，所述天气获取装置包括：触摸屏控制台、天气感应装置和与云端服务器信息交互的无线终端中的至少一种；

所述触摸屏控制台用于通过获取驾驶或乘坐人员人为地选择的当前天气情况；

所述天气感应装置用于通过感应装置感应车辆外部的实时天气情况；

所述无线终端用于通过向云端服务器发送当前位置并由云端服务器处获取当前位置的天气情况。

一种轨道车辆，包括上述任一项所述的撒砂装置。

本发明所提供的撒砂方法根据车辆行驶的实际情况，将车辆行驶的不同天气环境与车辆当前车速作为综合考虑内容，本发明的撒砂方法可实现撒砂风压随车速在不同天气情况下的准确调节，从而使撒砂量随速度的变化而实现自适应地调节，可实现撒砂量随天气不同而实现自适应的调节。

本发明所提供的撒砂方法能够实现轨道车辆在不同路段上的撒砂方式的应变调节，根据线路情况、天气情况的不同，能够实现撒砂量的有针对性的调节。

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为本发明所提供的一种撒砂方法的流程图；

图2为本发明所提供的一种撒砂装置的控制连接图；

图3为本发明所提供的撒砂风缸的物理连接示意图；

图4为本发明所提供的风压与撒砂量的关系图；

图5为本发明所提供的晴天状况下风压与车辆速度的关系图；

图6为本发明所提供的雨天状况下风压与车辆速度的关系图；

图7为本发明所提供的雪天状况下风压与车辆速度的关系图。

图1-7中：

1为天气获取装置、2为车速获取装置、3为风缸控制器、4为增压装置、5为减压装置、6为撒砂控制器。

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。

本发明的核心是提供一种撒砂方法及撒砂装置，该方法和装置能够实现对于较多情况下的撒砂调整，使撒砂过程更符合车辆所处的实际情况。

本发明的另一核心是提供一种包括上述撒砂装置的轨道车辆。

请参考图1至图7，图1为本发明所提供的一种撒砂方法的流程图；图2为本发明所提供的一种撒砂装置的控制连接图；图3为本发明所提供的撒砂风缸的物理连接示意图；图4为本发明所提供的风压与撒砂量的关系图；图5为本发明所提供的晴天状况下风压与车辆速度的关系图；图6为本发明所提供的雨天状况下风压与车辆速度的关系图；图7为本发明所提供的雪天状况下风压与车辆速度的关系图。

本发明所提供的一种撒砂方法，主要包括以下步骤：

步骤S1：获取车辆所处位置的当前天气情况和车辆的当前车速，根据当前天气情况和当前车速综合确定撒砂风缸的目标风压。

步骤S2：调整撒砂风缸的风压至目标风压，并保持目标风压。

步骤S3：若获取到撒砂信号，则控制撒砂电控阀进行撒砂操作。

需要说明的是，上述步骤S1中的天气情况包括天气种类、温度或适度等多种情况中的至少一种，天气种类包括晴天、阴天、雨天和雪天等多种，由于天气情况与车辆行驶情况密切相关，天气情况可能直接影响车辆行驶过程中的撒砂情况和撒砂风缸的风压。

其中，获取车俩所处位置的天气情况的方式可以有多种，包括通过获取驾驶或乘坐人员人为地选择的当前天气情况，通过感应装置感应车辆外部的实时天气情况，或者通过向云端服务器发送当前位置并由云端服务器获取当前位置的天气情况。

上述根据当前天气情况确定撒砂风缸的目标风压的过程包括多种情况，例如，通过预先设定的撒砂风缸的风压与不同天气下的车速的曲线对应关系，或者通过预先设定的函数确定，其中，不同的天气情况对应不同的函数权重或取值。

需要说明的是，得到确定的目标风压后，该目标风压可用于直接控制撒砂风缸的风压，将撒砂风缸的风压调整至目标风压并保持，可以使撒砂风缸维持在上述天气情况和车速状态下的最适合的条件下。步骤S3中可以实时检测撒砂信号，若检测到撒砂信号，则控制撒砂电控阀进行撒砂操作。

本发明所提供的撒砂方法根据车辆行驶的实际情况，将车辆行驶的不同天气环境与车辆当前车速作为综合考虑内容，本发明的撒砂方法可实现撒砂风压随车速在不同天气情况下的准确调节，从而使撒砂量随速度的变化而实现自适应地调节，可实现撒砂量随天气不同而实现自适应的调节。

本发明所提供的撒砂方法能够实现轨道车辆在不同路段上的撒砂方式的应变调节，根据线路情况、天气情况的不同，能够实现撒砂量的有针对性的调节。

为了避免在一段时间内未收到撒砂信号，目标风压不适用于一段时间后的使用情况，在上述实施例的基础之上，步骤S2中保持目标风压之后还包括：

步骤S23：预设时间内，若未获取到撒砂信号，则返回获取车辆所处位置的当前天气情况。

需要说明的是，上述步骤S2中进行了保持目标风压，然而若经过一段时间均未收到撒砂信号，天气情况和车速均可能发生改变，目标风压已经不适合当前的行驶情况了，因此，需要返回再次获取当前天气和车速，以保证目标风压的有效性和准确性。

在上述实施例的基础之上，步骤S1中根据当前天气情况和当前车速综合确定撒砂风缸的目标风压，包括：

步骤S11：在若干个预设的不同天气情况下的风压-车速曲线中选择对应当前天气情况的风压-车速曲线。

步骤S12：根据当前车速在选择得到的风压-车速曲线中确定目标风压；其中，风压-车速曲线为连续的曲线。

需要说明的是，天气情况可以包括晴天、雪天、雨天和阴天等多种天气情况，每一种天气情况下均设有一个风压-车速曲线，步骤S11即通过当天的天气情况选择对应的曲线。

请参考图4至图7，图4为本发明所提供的撒砂风缸的风压与撒砂量的关系图；图5为本发明所提供的晴天状况下风压与车辆速度的关系图；图6为本发明所提供的雨天状况下风压与车辆速度的关系图；图7为本发明所提供的雪天状况下风压与车辆速度的关系图。

由图4可以知道，撒砂器的撒砂量可由风压的大小进行控制，图4中Y轴为风压值(kPa)，X轴为撒砂量(L/min)。图5至图7中，Y轴为风压值(kPa)，X轴为车辆行驶的速度(km/h)。

步骤S12中通过当前车速在上述选择到的曲线中获取对应的风压值，并作为目标风压。

本实施例所提供的方案中，第一步先通过当前天气选择预设曲线，第二步通过当前车速确定曲线中对应的风压值。该方案中的曲线为广义曲线，可以为直线、折线或弯曲的曲线，由于曲线为连续的曲线，所以可实现连续的调节值，撒砂风缸的目标风压为连续无级的调节，可实现目标风压随速度的变化的自适应无级调节，同样的撒砂量也随天气不同、车速不同而实现预设曲线的自适应无级调节。

在上述实施例的基础之上，步骤S2中调整撒砂风缸的风压至目标风压的步骤，具体可以包括：

步骤S21：获取当前风压。

步骤S22：判断当前风压是否大于目标风压，若为是，则控制撒砂风缸与大气连通，进行泄压；若为否，则控制撒砂风缸与车辆总风缸连通，进行增压。

需要说明的是，本发明的撒砂系统中撒砂风缸的风压为闭环控制，可实现精确调压功能。

在上述任意一个实施例的基础之上，还包括：

获取预设路段信息，根据所述预设路段信息确定路段所需的撒砂风缸的目标风压。

需要说明的是，在不同线路运用时，可以通过程序更新预设曲线，实现线路之间撒砂量的调节。本实施例中所提供的预设路段信息包括预设曲线等，可以实现对已知路线的预先设定并实现对撒砂量的预设。

除了上述各个实施例所提供的撒砂方法的介绍，本申请还提供了一种撒砂装置，撒砂装置主要用于实现上述撒砂方法。

撒砂装置具体包括天气获取装置1、车速获取装置2、风缸控制器3和撒砂控制器6。

其中，天气获取装置1用于获取车辆所处位置的当前天气情况，车速获取装置2用于获取车辆的当前车速；风缸控制器3用于根据当前天气情况和当前车速综合确定撒砂风缸的目标风压，控制撒砂风缸保持目标风压；且天气获取装置1、车速获取装置2均与风缸控制器3连接。撒砂控制器6用于在获取到撒砂信号后控制撒砂电控阀进行撒砂操作。

需要说明的是，上述天气获取装置1可以为触摸屏控制台、天气感应装置和与云端服务器信息交互的无线终端中的至少一种，或者也可以为其他种类的获取装置，其获取方式也不局限于上述情况。

车速获取装置2可以为速度检测装置，以便直接测量车辆的当前速度，或者车速获取装置2为与车辆控制系统连接的获取装置，以便由轨道车辆的控制系统间接获取车速，或者还可以采用其他的方式获取车速，可以具体参考现有技术。

风缸控制器3为中央处理器，用于根据车速和天气情况对撒砂风缸的目标风压进行确定，其确定方式可以参考上述方法中的任意一个实施例。撒砂控制器6可以在获取到撒砂信号后控制撒砂电控阀进行撒砂。

本发明所提供的撒砂装置能够通过车辆当前的实际情况，包括车辆当前所处的天气环境与车辆当前车速，作为综合考虑内容，本发明的撒砂方法可实现撒砂风压随车速在不同天气情况下的调节，从而使撒砂量随速度的变化而实现自适应地调节，可实现撒砂量随天气不同而实现自适应的调节。

在上述实施例的基础之上，上述风缸控制器3包括：第一确定装置和第二确定装置。

第一确定装置用于在若干个预设的不同天气情况下的风压-车速曲线中选择对应当前天气情况的风压-车速曲线。

第二确定装置用于根据当前车速在选择得到的风压-车速曲线中确定目标风压。第一确定装置与第二确定装置连接。

需要说明的是，上述第一确定装置和第二确定装置均可以为控制器，通过向第一确定装置输入天气情况，第一确定装置输出对应的风压-车速曲线，通过向第二确定装置输入选择到的风压-车速曲线和车速，第二确定装置输出目标风压。

在上述任意一个实施例的基础之上，风缸控制器3包括：控制器、对撒砂风缸进行增压的增压装置4和对撒砂风缸进行减压的减压装置5；控制器用于控制增压装置4和减压装置5工作。

增压装置4可控制通断地连接撒砂风缸和车辆总风缸；减压装置5可控制通断地连接撒砂风缸与大气。

在上述任意一个实施例的基础之上，天气获取装置1包括：触摸屏控制台、天气感应装置和与云端服务器信息交互的无线终端中的至少一种；

其中，触摸屏控制台用于通过获取驾驶或乘坐人员人为地选择的当前天气情况。

天气感应装置用于通过感应装置感应车辆外部的实时天气情况。

无线终端用于通过向云端服务器发送当前位置并由云端服务器处获取当前位置的天气情况。

本发明所提供的撒砂装置中，需要增加网络控制系统与撒砂控制器6的网络线，修改网络控制系统的程序，显示屏增加天气选择的选项，将车辆速度及天气选择模式实时发送至撒砂控制器6。

上述任意一个撒砂装置均可应用于撒砂系统中，包括撒砂控制器6、增压装置4、减压装置5、撒砂风缸、撒砂电控阀，并连接相关管路与电路。

除了上述各个实施例所提供的撒砂装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的撒砂装置的轨道车辆，轨道车辆控制系统根据运行需要，导通撒砂电控阀进行撒砂，由于撒砂风缸的风压随车速已经调整到目标风压，则随速度不同实现预设的撒砂量，可实现最佳准确的撒砂操作。

该轨道车辆的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的撒砂方法、撒砂装置和轨道车辆进行了详细介绍。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 (10)

1.一种撒砂方法，其特征在于，包括：

获取车辆所处位置的当前天气情况和车辆的当前车速，根据所述当前天气情况和所述当前车速综合确定撒砂风缸的目标风压；

调整所述撒砂风缸的风压至所述目标风压，并保持所述目标风压；

若获取到撒砂信号，则控制撒砂电控阀进行撒砂操作。

2.根据权利要求1所述的撒砂方法，其特征在于，所述保持所述目标风压之后的预设时间内，若未获取到撒砂信号，则返回所述获取车辆所处位置的当前天气情况。

3.根据权利要求1或2所述的撒砂方法，其特征在于，所述根据所述当前天气情况和所述当前车速综合确定所述撒砂风缸的目标风压，包括：

在若干个预设的不同天气情况下的风压-车速曲线中选择对应所述当前天气情况的风压-车速曲线；

根据当前车速在选择得到的所述风压-车速曲线中确定目标风压；

其中，所述风压-车速曲线为连续的曲线。

4.根据权利要求3所述的撒砂方法，其特征在于，所述调整所述撒砂风缸的风压至所述目标风压，包括：

获取所述撒砂风缸的当前风压；

判断所述当前风压是否大于所述目标风压，若为是，则控制所述撒砂风缸与大气连通，进行泄压；若为否，则控制所述撒砂风缸与车辆总风缸连通，进行增压。

5.根据权利要求4所述的撒砂方法，其特征在于，还包括：

获取预设路段信息，根据所述预设路段信息确定路段所需的撒砂风缸的目标风压。

6.一种撒砂装置，其特征在于，包括：

天气获取装置，用于获取车辆所处位置的当前天气情况；

车速获取装置，用于获取车辆的当前车速；

风缸控制器，用于根据所述当前天气情况和当前车速综合确定撒砂风缸的目标风压，控制所述撒砂风缸保持所述目标风压；所述天气获取装置、车速获取装置均与所述风缸控制器连接；

撒砂控制器，用于在获取到撒砂信号后控制撒砂电控阀进行撒砂操作。

7.根据权利要求6所述的撒砂装置，其特征在于，所述风缸控制器包括：

第一确定装置，在若干个预设的不同天气情况下的风压-车速曲线中选择对应所述当前天气情况的风压-车速曲线；

第二确定装置，根据当前车速在选择得到的所述风压-车速曲线中确定目标风压。

8.根据权利要求6或7所述的撒砂装置，其特征在于，所述风缸控制器包括控制器、对所述撒砂风缸进行增压的增压装置和对所述撒砂风缸进行减压的减压装置；所述控制器用于控制所述增压装置和减压装置工作；

所述增压装置可控制通断地连接所述撒砂风缸和车辆总风缸；所述减压装置可控制通断地连接所述撒砂风缸与大气。

9.根据权利要求8所述的撒砂装置，其特征在于，所述天气获取装置包括：触摸屏控制台、天气感应装置和与云端服务器信息交互的无线终端中的至少一种；

所述触摸屏控制台用于通过获取驾驶或乘坐人员人为地选择的当前天气情况；

所述天气感应装置用于通过感应装置感应车辆外部的实时天气情况；

所述无线终端用于通过向云端服务器发送当前位置并由云端服务器处获取当前位置的天气情况。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求6-9任一项所述的撒砂装置。