CN108657218A - 一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置，包括电子控制部分：空压机启停压力开关、总风压力开关、总风压力传感器和平均阀出口端压力传感器；气路控制部分：总风塞门一、总风过滤器、总风压力测试接头、单向阀、空气弹簧端调压阀、空气弹簧端测试接头、总风塞门二、气控阀端调压阀、气控阀端测试接头、气控阀、平均阀出口端测试接头和平均阀。本发明设置有平均阀，为在液压制动控制单元中设置先导式气控减压阀提供了先决条件，进而保证紧急制动力能与车辆载荷相对应，避免紧急制动减速度过大；设计有紧急制动备用保护回路，在空簧压力急剧下降时，也能保证先导式气控减压阀在紧急制动时输出的压力满足制动力需求，保证紧急制动的有效性。

Description

一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置和方法

技术领域

本发明涉及磁浮列车制动系统技术领域，尤其涉及一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置和方法。

背景技术

辅助制动控制单元中无平均阀设置，使得液压制动控制单元中的减压阀就无法采用先导式气控减压阀。在紧急制动时，制动力为满载状态下设定值，不跟随载荷的变化而变化，制动力不能与车辆载荷相对应。在列车非满载工况下，紧急制动时产生过大减速度，导致冲击较大，乘客舒适度差，同时对列车造成一定损害。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置和方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置，包括电子控制部分和气路控制部分；

电子控制部分包括：空压机启停压力开关、总风压力开关、总风压力传感器和平均阀出口端压力传感器；

气路控制部分包括：总风塞门一、总风过滤器、总风压力测试接头、单向阀、空气弹簧端调压阀、空气弹簧端测试接头、总风塞门二、气控阀端调压阀、气控阀端测试接头、气控阀、平均阀出口端测试接头和平均阀；

本发明装置通过总风进气A口与外接总风管连接，外接总风管连接总风源。自总风进气A口分为两条气路支路，分别是第一气路支路和第二气路支路，第一气路支路上设置总风塞门一、总风过滤器、空压机启停压力开关、总风压力开关、总风压力传感器、总风压力测试接头、单向阀和空气弹簧端调压阀；空气弹簧端调压阀与空气弹簧之间的气路引出空气弹簧端测试接头；

第二气路支路上设置总风塞门二、气控阀端调压阀、气控阀、平均阀出口端压力传感器和平均阀，气控阀与气控阀端调压阀之间的气路引出气控阀端测试接头，气控阀与平均阀之间的气路引出平均阀出口端测试接头；

平均阀的两个输入端分别连接空气弹簧的反馈压力口，来自两组不同空气弹簧的反馈压力空气通过C口和D口与平均阀两个输入端连接；气控阀还与先导式气控减压阀连接。

作为优选方式，平均阀出口端压力传感器输出信号与EBCU(电子制动控制单元)连接。

作为优选方式，总风塞门一实现自总风管的压缩空气至空气弹簧的接通与截断；

总风过滤器过滤压缩空气中的杂质、油污和水分；

空压机启停压力开关对空压机启停进行控制，当总风压力低于空压机启停压力开关设定的下限值时，空压机启动，当总风压力高于于空压机启停压力开关设定的上限值时空压机停止；

总风压力开关对总风压力进行实时监控并提供报警，当总风压力低于总风压力开关设定的下限值时，给列车提供总风报警信号，触发紧急制动，当总风压力高于总风压力开关设定的上限值时，触发的紧急制动将缓解；

总风压力传感器实现对总风管压力监测；

总风压力测试接头用于外接压力表测试总风管压力；

单向阀实现压缩空气只能单向流通，不能逆流；

空气弹簧端调压阀，调节到空气弹簧悬挂气路的空气压力，使之输出一个稳定的、固定的压力值；

空气弹簧端测试接头用于外接压力表测试空簧端调压阀的输出压力值；

总风截断塞门二实现自总风管压缩空气至气控阀端的接通与截断；

气控阀端调压阀调节到气控阀端的空气压力，使之输出一个稳定的、固定的压力值；

气控阀端测试接头用于外接压力表测试气控阀端调压阀的输出压力值；

气控阀是一个具有压力设定点的双向选择阀，一端通入经过气控阀端调压阀设定的压力，一端是自空气弹簧经平均阀算术平均后的压力；当平均阀输出压力大于其设定压力时，气控阀实时输出自空气弹簧经平均阀算术平均后的压力；当平均阀输出压力小于其设定压力的下限值时，气控阀动作，输出通过气控阀端调压阀的稳定可靠的设定压力值；

平均阀出口端压力传感器对平均阀输出压力值进行监测；

平均阀出口端测试接头用于外接压力表测试平均阀输出压力；

平均阀，对自空气弹簧反馈压力进行算术平均，平均后输出可靠的唯一压力值。

作为优选方式，各部件的连通通过所述的集成板实现，集成板上开有气路连接孔，各部件通过所开的孔相互连通。

一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置的控制方法，压缩空气自总风管进入辅助制动控制装置，通过总风进气A口进气，E口出气为空气弹簧悬挂气路供气；

自C口和D口的空气弹簧反馈压力空气经平均阀算术平均，平均后输出可靠的唯一压力值。一方面，由压力传感器将信号传给EBCU(电子制动控制单元)，在常用制动及快速制动时用于车辆载荷计算；另一方面，给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀提供唯一可靠的先导压力；在紧急制动时，使之控制先导式气控减压阀输出的压力能跟随车辆载荷的变化而变化，从而保证制动力能与车辆载荷相对应；

正常情况下自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀算术平均后直接进入液压制动控制单元中的先导式气控减压阀对其进行控制。此时自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀算术平均后经b→c→B进入先导式气控减压阀对其控制；

当自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀算术平均后的压力值低于气控阀设定的下限值时，特别是当空气弹簧破裂，压力急剧下降时，气控阀立即动作，输出一个固定的压力值给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀，使先导式气控减压阀输出的压力能满足紧急制动制动力需求，从而保证紧急制动的有效性；此时压力空气经A→a→c→B进入先导式气控减压阀对其控制。

本发明的有益效果是：本发明设置有平均阀，确保液压制动控制单元中的减压阀可以采用先导式气控减压阀。从而保证紧急制动力能与车辆载荷相对应，避免紧急制动减速度过大，提高乘客舒适性；

同时还设计有紧急制动备用保护回路(A→a→c→B)，当空气弹簧压力急剧降低至低于气控阀的下限值时(通常是空气弹簧破裂)，气控阀立即动作，输出一个固定的压力值给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀，使该阀在紧急制动时输出的压力满足制动力需求，从而保证紧急制动的有效性。

附图说明

图1为本发明原理示意图；

图中，1-总风塞门一，2-总风过滤器，3-空压机启停压力开关，4-总风压力开关，5-总风压力传感器，6-总风压力测试接头，7-单向阀，8-空气弹簧端调压阀，9-空气弹簧端测试接头，10-总风塞门二，11-气控阀端调压阀，12-气控阀端测试接头，13-气控阀，14-平均阀出口端压力传感器，15-平均阀出口端测试接头，16-平均阀。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置，包括电子控制部分和气路控制部分；

电子控制部分包括：空压机启停压力开关3、总风压力开关4、总风压力传感器5和平均阀出口端压力传感器14；

气路控制部分包括：总风塞门一1、总风过滤器2、总风压力测试接头6、单向阀7、空气弹簧端调压阀8、空气弹簧端测试接头9、总风塞门二10、气控阀端调压阀11、气控阀端测试接头12、气控阀13、平均阀出口端测试接头15和平均阀16；

本发明装置通过总风进气A口与外接总风管连接，外接总风管连接总风源。自总风进气A口分为两条气路支路，分别是第一气路支路和第二气路支路，第一气路支路上设置总风塞门一1、总风过滤器2、空压机启停压力开关3、总风压力开关4、总风压力传感器5、总风压力测试接头6、单向阀7和空气弹簧端调压阀8；空气弹簧端调压阀8与空气弹簧之间的气路引出空气弹簧端测试接头9；

第二气路支路上设置总风塞门二10、气控阀端调压阀11、气控阀13、平均阀出口端压力传感器14和平均阀16，气控阀13与气控阀端调压阀11之间的气路引出气控阀端测试接头12，气控阀13与平均阀16之间的气路引出平均阀出口端测试接头15；

平均阀16的两个输入端分别连接空气弹簧的反馈压力口，来自两组不同空气弹簧的反馈压力空气通过C口和D口与平均阀16两个输入端连接；气控阀13还与先导式气控减压阀连接。辅助制动控制装置中的平均阀16，能够将自空气弹簧的独立压力进行算术平均，平均后输出的压力，一方面，由压力传感器将信号传给电子制动控制单元，在常用制动及快速制动时用于车辆载荷计算；另一方面，给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀提供一个唯一可靠的先导压力，在紧急制动时，控制先导式气控减压阀输出的压力能跟随车辆载荷的变化而变化，从而保证紧急制动力能与车辆载荷相对应，以提升乘客的舒适性以及减少因过大减速度对列车造成的损害。

在一个优选实施例中，平均阀出口端压力传感器14输出信号与电子制动控制单元连接。

在一个优选实施例中，总风塞门一1实现自总风管的压缩空气至空气弹簧的接通与截断；

总风过滤器2过滤压缩空气中的杂质、油污和水分；

空压机启停压力开关3对空压机启停进行控制，当总风压力低于空压机启停压力开关3设定的下限值时，空压机启动，当总风压力高于于空压机启停压力开关3设定的上限值时空压机停止；

总风压力开关4对总风压力进行实时监控并提供报警，当总风压力低于总风压力开关4设定的下限值时，给列车提供总风报警信号，触发紧急制动，当总风压力高于总风压力开关4设定的上限值时，触发的紧急制动将缓解；

总风压力传感器5实现对总风管压力监测；

总风压力测试接头6用于外接压力表测试总风管压力；

单向阀7实现压缩空气只能单向流通，不能逆流；

空气弹簧端调压阀8，调节到空气弹簧悬挂气路的空气压力，使之输出一个稳定的、固定的压力值；

空气弹簧端测试接头9用于外接压力表测试空簧端调压阀的输出压力值；

总风截断塞门二实现自总风管压缩空气至气控阀13端的接通与截断；

气控阀端调压阀11调节到气控阀13端的空气压力，使之输出一个稳定的、固定的压力值；

气控阀端测试接头12用于外接压力表测试气控阀端调压阀11的输出压力值；

气控阀13是一个具有压力设定点的双向选择阀，一端通入经过气控阀端调压阀11设定的压力，一端是自空气弹簧经平均阀16算术平均后的压力；当平均阀16输出压力大于其设定压力时，气控阀13实时输出自空气弹簧经平均阀16算术平均后的压力；当平均阀16输出压力小于其设定压力的下限值时，气控阀13动作，输出通过气控阀端调压阀11的稳定可靠的设定压力值；

平均阀出口端压力传感器14对平均阀16输出压力值进行监测；

平均阀出口端测试接头15用于外接压力表测试平均阀16输出压力；

平均阀16，对自空气弹簧反馈压力进行算术平均，平均后输出可靠的唯一压力值。

在一个优选实施例中，各部件的连通通过所述的集成板实现，集成板上开有气路连接孔，各部件通过所开的孔相互连通。

一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置的控制方法，压缩空气自总风管进入辅助制动控制装置，通过总风进气A口进气，E口出气为空气弹簧悬挂气路供气；

自C口和D口的空气弹簧反馈压力空气经平均阀16算术平均，平均后输出可靠的唯一压力值。一方面，由压力传感器将信号传给电子制动控制单元，在常用制动及快速制动时用于车辆载荷计算；另一方面，给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀提供唯一可靠的先导压力；在紧急制动时，使之控制先导式气控减压阀输出的压力能跟随车辆载荷的变化而变化，从而保证制动力能与车辆载荷相对应；

正常情况下自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀16算术平均后直接进入液压制动控制单元中的先导式气控减压阀对其进行控制。此时自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀16算术平均后经b→c→B进入先导式气控减压阀对其控制；

当自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀16算术平均后的压力值低于气控阀13设定的下限值时，特别是当空气弹簧破裂，压力急剧下降时，气控阀13立即动作，输出一个固定的压力值给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀，使先导式气控减压阀输出的压力能满足紧急制动制动力需求，从而保证紧急制动的有效性；此时压力空气经A→a→c→B进入先导式气控减压阀对其控制。

一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置，该控制装置采用模块化设计。电子控制部分元件和气路控制部分元件集中布置在集成板上，各部件的连通通过所述的集成板实现，集成板上开有气路连接孔，各部件通过所开的孔相互连通。本发明装置功能齐全，集成度高。解决了磁浮列车底部模块化设计和安装，车辆后期维护方便，节约成本。

该辅助制动控制单元中设置的平均阀16，为在液压制动控制单元中设置先导式气控减压阀提供了先决条件；从而保证列车紧急制动时，紧急制动力能与车辆载荷相对应，提高乘客舒适性以及避免了过大减速度对列车的损害。

本辅助制动控制单元采用模块化设计，功能齐全，集成度高。解决了磁浮列车底部模块化设计和安装，车辆后期维护方便，节约成本。辅助制动控制单元中紧急制动备用保护回路设计，在空气弹簧压力低于其设定下限值时，特别是当空气弹簧破裂，压力急剧下降时，能输出一个固定的设定压力值给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀，使先导式气控减压阀输出压力满足紧急制动制动力需求，从而保证紧急制动的有效性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置，其特征在于：包括电子控制部分和气路控制部分；

电子控制部分包括：空压机启停压力开关、总风压力开关、总风压力传感器和平均阀出口端压力传感器；

气路控制部分包括：总风塞门一、总风过滤器、总风压力测试接头、单向阀、空气弹簧端调压阀、空气弹簧端测试接头、总风塞门二、气控阀端调压阀、气控阀端测试接头、气控阀、平均阀出口端测试接头和平均阀；

装置设置有A口，通过A口实现与外接总风管连接；设置有B口，通过B口实现与外接先导式气控减压阀连接；设置有C口，通过C口实现与外接第一组空气弹簧的反馈压力口连接；设置有D口，通过D口实现与外接第二组空气弹簧的反馈压力口连接；设置有E口，通过E口实现与外接空气弹簧悬挂气路连接；

装置通过总风进气A口与外接总风管连接，外接总风管连接总风源；自总风进气A口分为两条气路支路，分别是第一气路支路和第二气路支路，第一气路支路上设置总风塞门一、总风过滤器、空压机启停压力开关、总风压力开关、总风压力传感器、总风压力测试接头、单向阀和空气弹簧端调压阀；空气弹簧端调压阀与空气弹簧之间的气路引出空气弹簧端测试接头；

第二气路支路上设置总风塞门二、气控阀端调压阀、气控阀、平均阀出口端压力传感器和平均阀，气控阀与气控阀端调压阀之间的气路引出气控阀端测试接头，气控阀与平均阀之间的气路引出平均阀出口端测试接头；

平均阀的两个输入端分别连接空气弹簧的反馈压力口，来自两组不同空气弹簧的反馈压力空气通过C口和D口与平均阀两个输入端连接；气控阀还与先导式气控减压阀连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置，其特征在于：平均阀出口端压力传感器的输出信号与电子制动控制单元连接，平均阀出口气路还与先导式气控减压阀连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置，其特征在于：

总风塞门一实现自总风管的压缩空气至空气弹簧的接通与截断；

总风过滤器过滤压缩空气中的杂质、油污和水分；

空压机启停压力开关对空压机启停进行控制，当总风压力低于空压机启停压力开关设定的下限值时，空压机启动，当总风压力高于于空压机启停压力开关设定的上限值时空压机停止；

总风压力开关对总风压力进行实时监控并提供报警，当总风压力低于总风压力开关设定的下限值时，给列车提供总风报警信号，触发紧急制动，当总风压力高于总风压力开关设定的上限值时，触发的紧急制动将缓解；

总风压力传感器实现对总风管压力监测；

总风压力测试接头用于外接压力表测试总风管压力；

单向阀实现压缩空气只能单向流通，不能逆流；

空气弹簧端调压阀，调节到空气弹簧悬挂气路的空气压力，使之输出一个稳定的、固定的压力值；

空气弹簧端测试接头用于外接压力表测试空簧端调压阀的输出压力值；

总风截断塞门二实现自总风管压缩空气至气控阀端的接通与截断；

气控阀端调压阀调节到气控阀端的空气压力，使之输出一个稳定的、固定的压力值；

气控阀端测试接头用于外接压力表测试气控阀端调压阀的输出压力值；

气控阀是一个具有压力设定点的双向选择阀，一端通入经过气控阀端调压阀设定的压力，一端是自空气弹簧经平均阀算术平均后的压力；当平均阀输出压力大于其设定压力时，气控阀实时输出自空气弹簧经平均阀算术平均后的压力；当平均阀输出压力小于其设定压力的下限值时，气控阀动作，输出通过气控阀端调压阀的稳定可靠的设定压力值；

平均阀出口端压力传感器对平均阀输出压力值进行监测；

平均阀出口端测试接头用于外接压力表测试平均阀输出压力；

平均阀，对自空气弹簧反馈压力进行算术平均，平均后输出可靠的唯一压力值。

4.根据权利要求1所述的一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置，其特征在于：各部件的连通通过所述的集成板实现，集成板上开有气路连接孔，各部件通过所开的孔相互连通。

5.一种用于磁浮列车的辅助制动控制装置的控制方法，其特征在于：压缩空气自总风管进入辅助制动控制装置，通过总风进气A口进气，E口出气为空气弹簧悬挂气路供气；

自C口和D口的空气弹簧反馈压力经平均阀算术平均，平均后输出可靠的唯一压力值。一方面，由压力传感器将信号传给电子制动控制单元，在常用制动及快速制动时用于车辆载荷计算；另一方面，给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀提供唯一可靠的先导压力；在紧急制动时，使之控制先导式气控减压阀输出的压力能跟随车辆载荷的变化而变化，从而保证制动力能与车辆载荷相对应；

正常情况下自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀算术平均后直接进入液压制动控制单元中的先导式气控减压阀对其进行控制。此时自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀算术平均后经b→c→B进入先导式气控减压阀对其控制；

当自空气弹簧C、D口反馈的压力经平均阀算术平均后的压力值低于气控阀设定的下限值时，特别是当空气弹簧破裂，压力急剧下降时，气控阀立即动作，输出一个固定的压力值给液压制动控制单元中的先导式气控减压阀，使先导式气控减压阀输出的压力能满足紧急制动制动力需求，从而保证紧急制动的有效性；此时压力空气经A→a→c→B进入先导式气控减压阀对其控制。