CN108482416B - Jz-7型空气制动机电控比例阀闭环无级制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种JZ‑7型空气制动机电控比例阀闭环无级制动装置，包括气动柜、控制列车管充放气的电控阀组以及用以控制电控阀组的电控系统。气动柜包括管道滤尘器、供气阀、气动减压阀、气动比例阀、梭动阀、压力继电器、总风压力传感器、制动压力传感器。控制列车管冲放气的电控阀组包括堵风阀、双电控电磁阀、压力继电器和紧急制动阀。通过加装本装置，可以实现火车头JZ‑7制动机的电控制动，闭环无级制动，进而可以实现整个火车驾驶的自动化控制。该装置保留了JZ—7型空气制动机单闸的手动制动功能、自闸的手动紧急制动功能，原制动机的手动制动气路和本装置的电动制动气路通过梭动阀并联执行，互不干扰，制动压力大者有效。

Description

JZ-7型空气制动机电控比例阀闭环无级制动装置

技术领域

本发明涉及使用JZ—7型空气制动机的火车头、比例阀电控制动、闭环无级制动装置，特别是涉及JZ-7型空气制动机电控比例闭环无级制动装置。

背景技术

火车头主要应用在矿山、钢铁、冶金等行业，目前火车头的驾驶主要是火车驾驶员进入驾驶室，坐在驾控台前操作。如果要了解驾驶室外的情况，包括驾驶室外的一些工作处理，驾驶员必须停车，走出驾驶室观察、处理，观察处理完毕，再进入驾驶室，方可继续驾驶。

火车头遥控器驾驶改造的技术应时产生，在整个火车头遥控技术改造的所有环节，火车头JZ—7型空气制动机要实现电控操作是最大难题，实现了JZ—7型空气制动机的电控控制，遥控改造才会成为可能。JZ—7型空气制动机的制动动作包括自闸紧急制动和制动，都是采用机械式的手动操作方式，且是分级制动，无法直接接受电气指令。目前行业内有一种改造方法，其原理是利用电机、编码器跟JZ—7型空气制动机的手柄相连，电控系统发出控制指令后通过电机、编码器执行，实现JZ—7型空气制动机的电控制动动作，此种技术机械和电气的配合要求高，结构设计要求高，频繁的动作会造成机械机构的磨损，这种控制方式的可靠性尚待论证。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供JZ-7型空气制动机电控比例阀闭环无级制动装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

JZ-7型空气制动机电控比例阀闭环无级制动装置。包括气动柜、控制列车管充放气的电控阀组以及用以控制所述电控阀组的电控系统，所述气动柜包括通过管道连接的管道滤尘器、供气阀、气动减压阀、气动比例阀、梭动阀、压力继电器、总风压力传感器、制动管上的制动压力传感器，所述气动比例阀与作用阀相连，所述总风压力传感器设在提供气源的总风管与管道滤尘器之间的管道上，控制列车管冲放气的电控阀组包括堵风阀、双电控电磁阀、压力继电器和紧急制动阀，所述堵风管与总风遮断阀管相连，所述气动柜利用第一组气源和第二组气源分别控制自闸的紧急制动电控动作和电控比例阀闭环无级制动动作，所述梭动阀设在堵风管与总风遮断阀管、气动比例阀与作用阀之间。所述梭动阀将原JZ-7制动机的手动制动输出压力和电控制动输出压力并联输入，确保两个输出压力可分别有效，互不干扰，制动力大者有效，电控系统上模拟量模块输出0-6V的模拟量信号至气动比例阀，气动比例阀输出无级的0-300KPa制动压力到制动管，制动管即可输出0-300KPa的无级制动压力，通过制动管上制动压力传感器信号的实时反馈，参照电控系统列车的速度变化率，电控系统可以实时调整制动压力，形成制动压力的闭环控制，这种功能也可以应用于电控系统的定速巡航系统，也可以应用在紧急制动时，堵风阀失电常闭，列车管停止充气；紧急制动阀失电常开，列车管快速放气，大闸输出400-420KPa的紧急制动压力，确保了火车的电控紧急制动。

气动柜气源由火车头总风管输入，经过管道滤尘器后，第一组经供气阀、气动减压阀、气动比例阀后，和原火车制动11号管道气源经梭动阀并联进入JZ—7型空气制动机作用阀的14号管道，控制JZ-7制动机的单闸制动压力无级制动。第二组经堵风阀和原火车JZ-7自闸3号管道气源经梭动阀并联进入总风遮断阀管后进入中继阀的8号管路，控制列车管的充气/停止充气动作，与紧急制动阀配合使用，控制自闸的电控紧急制动。本装置与原火车头JZ—7型空气制动机制动系统通过梭动阀并联，两套制动系统互不干涉，制动力大者制动有效，单独制动各自有效。

进一步的，所述电控系统与供气阀、气动比例阀电连接。

进一步的，所述紧急制动阀和堵风阀并联供电，所述紧急制动阀为常开型，所述堵风阀为常闭型。

进一步的，所述双电控电磁阀及用以检测列车管压力的压力继电器设置在所述紧急制动阀前，防止由于双电控电磁阀故障，电路未接通影响火车驾驶室的操作。

进一步的，所述电控系统上设有紧急制动/紧急缓解拨动开关、制动压力无级电位器旋钮，分别控制自闸的紧急制动电控动作以及单闸制动压力的无级制动。

进一步的，电控系统与制动压力传感器实时通讯，根据火车制动后的运行速度变化率，随时调整制动压力，形成电控闭环制动。电控系统输出紧急制动动作，堵风阀失电，阻断总风管为列车管的充压，紧急制动阀失电，管路导通，使列车管迅速放风，以实现紧急制动，反之是自闸的紧急缓解动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本装置实现对JZ-7型制动机电控控制，且为闭环无级制动，保留了JZ—7型空气制动机的单闸手动制动功能，自闸的手动紧急制动功能。

2、原制动机的手动制动和电控制动通过梭动阀与原火车制动动力并联执行，互不干扰，制动压力大者有效。

3、实现了火车头的驾驶的自动化，无级制动，闭环控制。设计简洁，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的电控系统涉及制动部分设计，电控系统上紧急制动/紧急缓解拨动开关、制动压力无级电位器旋钮都是为电控JZ-7型空气制动机设置；

图2为电控单闸制动原理图和自闸紧急制动充气气路原理图及梭动阀并联图；

图3为电控自闸紧急制动列车管充放气气路图(列车管充放气的电控阀组)；

图4为自闸紧急制动电气原理图；

图5为火车头驾驶室控制和电控控制气路切换原理图；

图6为气动柜布局安装图。

图7为气动柜三维布局安装图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

JZ—7型空气制动机的电控闭环无级制动装置，包括气动柜和控制列车管充放气的电控阀组以及用以控制所述电控阀组的电控系统，如图1所示，所述电控系统上设有紧急制动/紧急缓解拨动开关、制动压力无级电位器旋钮，分别控制自闸的电控紧急制动以及单闸制动压力的无级制动。自闸紧急制动/紧急缓解指令由电控系统紧急制动/紧急缓解拨动开关发出，制动指令由电控系统制动压力无级电位器旋钮发出。所述气动柜包括通过管道连接的管道滤尘器、供气阀、气动减压阀、气动比例阀、梭动阀、总风压力传感器、制动管上的制动压力传感器，所述气动比例阀与作用阀相连，所述梭动阀设在堵风管与总风遮断阀管、气动比例阀与作用阀之间；所述总风压力传感器设在提供气源的总风管与管道滤尘器之间的管道上，所述电控阀组包括堵风阀、双电控电磁阀、压力继电器和紧急制动阀，所述堵风管与总风遮断阀管相连，如图2所示，气动柜气源由火车头总风管输入，经过管道滤尘器后，一组经供气阀、气动减压阀、气动比例阀后，和原火车单闸制动11号管道气源经梭动阀并联进入JZ—7型空气制动机作用阀的14号管道，控制JZ-7制动机单闸的制动压力无级制动。另一组经堵风阀和原火车自闸列车管气源3号管道气源经梭动阀并联进入总风遮断阀管后进入中继阀的8号管路，控制列车管的充气/停止充气动作，与图3的紧急制动阀配合使用，控制自闸的电控紧急制动动作，所述气动柜的平面布局安装图如图6所示，三维布局图如图7所示。

两个梭动阀把电控制动控制系统与原车制动系统并联，两套制动系统互不干涉，制动力大者制动有效，单独制动各自有效。

如图2，虚线内为气动柜结构，与JZ-7制动系统管路接线如图2所示。所述电控系统与供气阀、气动比例阀电连接，驾控操作时，气动柜内电磁阀失电，电控制动系统隔离；电控时，供气阀得电导通，气动比例阀工作电源得电，由电控系统上的模拟量模块提供0-6V控制电压，作用阀输出闭环无级制动压力0-300kpa。通过制动管上制动压力传感器信号的实时反馈，参照电控系统列车的速度变化率，电控系统可以实时调整制动压力，形成制动压力的闭环控制(此功能可以应用于电控系统的定速巡航系统)。

如图4所示，紧急制动阀为常开型，堵风阀为常闭型，两阀并联供电。电控系统输出紧急制动指令时，堵风阀失电，阻断总风管为列车管的充压，紧急制动阀失电，管路导通，使列车管迅速放风，以实现紧急制动。反之是自闸的紧急缓解电控动作。

如图3，在紧急制动阀前安装双电控电磁阀及压力继电器，双控阀电路连接如图5。驾驶室操作时，J+/J-得电，A出口导通，B出口关闭。已将A出口封堵。此时紧急制动阀被隔离。当电控操作时，Y+/Y-得电，B出口导通，紧急制动阀被接入放风管路中，失电会导致自闸紧急制动。利用压力继电器检测列车管压力，常开触点接入加载回路。当列车管压力大于400kpa，常开触点闭合。此设计可防止由于双控电磁阀故障，导致电控时B出口未导通，影响火车驾驶室操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.JZ-7 型空气制动机电控比例阀闭环无级制动装置，其特征在于，包括气动柜、控制列车管充放气的电控阀组以及用以控制所述电控阀组的电控系统，所述气动柜包括通过管道连接的管道滤尘器、供气阀、气动减压阀、气动比例阀、梭动阀、压力继电器、总风压力传感器、制动管上的制动压力传感器；所述气动比例阀与作用阀相连，所述总风压力传感器设在提供气源的总风管与管道滤尘器之间的管道上，所述总风管提供的气源在经过所述管道滤尘器后被分为第一组气源和第二组气源，所述控制列车管充放气的电控阀组包括堵风阀、双电控电磁阀、压力继电器和紧急制动阀，所述压力继电器用以检测列车管压力，所述压力继电器的常开触点接入所述双电控电磁阀的加载回路，所述双电控电磁阀及所述压力继电器设置在所述紧急制动阀前，所述堵风阀与总风遮断阀管相连，所述气动柜利用第一组气源和第二组气源分别控制自闸的紧急制动电控动作和电控比例阀闭环无级制动动作，所述梭动阀设在堵风阀与总风遮断阀管、气动比例阀与作用阀之间；所述电控系统与供气阀、气动比例阀电连接；所述紧急制动阀和堵风阀并联供电，所述紧急制动阀为常开型，所述堵风阀为常闭型。

2.如权利要求 1 所述的 JZ-7 型空气制动机电控比例阀闭环无级制动装置，其特征在于， 所述电控系统上设有紧急制动/紧急缓解拨动开关、制动压力无级电位器旋钮，分别控制自闸的紧急制动电控动作以及单闸制动压力的无级制动。

3.如权利要求 1 所述的 JZ-7 型空气制动机电控比例阀闭环无级制动装置，其特征在于， 电控系统与制动压力传感器实时通讯，根据火车制动后的运行速度变化率，随时调整制动压力，形成电控闭环制动。