CN109131397A - 客运机车用供风控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种客运机车用供风控制系统，包括由客运机车的总风联管上伸出的供风管；供风管上设置有当其总风输入压力高于预定压力值时，控制供风管导通；和当总风输入压力低于预定压力值时，调节供风管的导通率降低的供风流量调节装置。通过设置供风管总风输入压力正常工作的预定压力值，供风流量调节装置根据总风输入压力与预定压力值进行对比，并在总风输入压力高于预定压力值时，控制供风管导通，在总风输入压力低于预定压力值时，通过调节供风管的导通率，降低供风管内的送风压力，实现了对供风管内供风量的自动调节。本发明还提供了一种客运机车用供风控制系统的控制方法。

Description

客运机车用供风控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及客运机车技术领域，更具体地说，涉及一种客运机车用供风控制系统及其控制方法。

背景技术

随着客车技术水平提高，客车用风系统趋于复杂化。现有客运机车给连挂客运车辆供风一般采用双管供风，一条管路为供风管，向空气弹簧、塞拉门、集便器供风，称为辅助用风；另外一条为列车管，向客车制动系统供风，称为制动用风。

现有客运机车给客车车辆供辅助用风时，大多数从客运机车总风联管支路上设置一个调压阀、止回阀、塞门等组成供风模块，向后部客车车辆供风，这样设置管路原理简单，但是由于该供风模块属于纯空气阀件构成，遇到客车车辆在早晨洗漱及车站开关塞拉门等时段相对集中，容易造成客运机车总风下降严重，无法对供风管进行自动控制，从而机车主压缩机频繁启动或不停机，甚至由于机车的总风压力过低形成机车牵引封锁，惩罚制动，造成正线区间运用故障，影响整条线路的正常运行随着。

因此，如何实现供风管的自动化控制，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，本发明提供了一种客运机车用供风控制系统，以实现供风管的自动化控制；本发明还提供了一种客运机车用供风控制系统的控制方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种客运机车用供风控制系统，包括由客运机车的总风联管上伸出的供风管；

所述供风管上设置有当其总风输入压力高于预定压力值时，控制所述供风管导通；

和当所述总风输入压力低于所述预定压力值时，调节所述供风管的导通率降低的供风流量调节装置。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，所述供风流量调节装置还包括，当所述总风输入压力达到总风报警极限时，切断所述供风管的供风通路。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，所述供风流量调节装置包括并联设置于所述供风管上的第一供风支管和第二供风支管，所述第一供风支管上设置控制其通断的第一调节阀和驱动所述第一调节阀动作的第一电磁阀；所述第二供风支管上设置控制其通断的第二调节阀和驱动所述第二调节阀动作的第二电磁阀。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，所述第一调节阀和所述第二调节阀均为遮断阀。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，还包括检测所述总风输入压力的压力检测装置，以及根据所述总风输入压力控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀动作的控制装置。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，所述压力检测装置为设置于所述第一供风支管和所述第二供风支管前端的第一压力传感器。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，所述控制装置为控制所述第一供风支管和所述第二供风支管通断的中继阀。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，所述预定压力值为740-760kPa。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，所述总风报警极限的压力值为690-710kPa。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，还包括对所述供风管的总风输出口进行流量监测的流量计，和对所述总成输出口的压力进行监测的第二压力传感器。

优选地，在上述客运机车用供风控制系统中，还包括对传感器数据采集、电磁阀控制和对外网络通讯的网络节点。

一种客运机车用供风控制系统的控制方法，包括步骤：

当所述第一压力传感器检测的总风输入压力高于所述预定压力值时，控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均失电，导通所述中继阀连通所述遮断阀的第一供风支管和第二供风支管；

当所述第一压力传感器检测的总风输入压力低于所述预定压力值，并高于所述总风报警极限时，控制所述第一电磁阀失电并控制所述第二电磁阀得电，导通第一供风支管并断开所述第二供风支管；

当所述第一压力传感器检测的总风输入压力低于所述总风报警极限时，控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均得电，断开所述第一供风支管和所述第二供风支管。

本发明提供的客运机车用供风控制系统，包括由客运机车的总风联管上伸出的供风管；供风管上设置有当其总风输入压力高于预定压力值时，控制供风管导通；和当总风输入压力低于预定压力值时，调节供风管的导通率降低的供风流量调节装置。通过在供风管上设置供风流量调节装置，并设置供风管总风输入压力正常工作的预定压力值，供风流量调节装置根据总风输入压力与预定压力值进行对比，并在总风输入压力高于预定压力值时，控制供风管导通，在总风输入压力低于预定压力值时，通过调节供风管的导通率，降低供风管内的送风压力，从而避免供风管内压力过低造成客运机车故障，保证线路正常运行，实现了对供风管内供风量的自动调节。

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为本发明提供的客运机车用供风控制系统的原理图；

图2为本发明提供的客运机车用供风控制系统的主体结构示意图；

图3为图2中客运机车用供风控制系统的部件布置结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种客运机车用供风控制系统，实现了供风管的自动化控制；本发明还提供了一种客运机车用供风控制系统的控制方法。

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、完整的描述，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。

如图1-图3所示，图1为本发明提供的客运机车用供风控制系统的原理图；图2为本发明提供的客运机车用供风控制系统的主体结构示意图；图3为图2中客运机车用供风控制系统的部件布置结构示意图。

本实施例提供了一种客运机车用供风控制系统，包括由客运机车的总风联管上伸出的供风管101；供风管101上设置有当其总风输入压力P1高于预定压力值时，控制供风管101导通；和当总风输入压力P1低于预定压力值时，调节供风管101的导通率降低的供风流量调节装置102。通过在供风管101上设置供风流量调节装置102，并设置供风管101总风输入压力P1正常工作的预定压力值，供风流量调节装置102根据总风输入压力P1与预定压力值进行对比，并在总风输入压力P1高于预定压力值时，控制供风管101导通，在总风输入压力P1低于预定压力值时，通过调节供风管101的导通率，降低供风管101内的送风压力，从而避免供风管101内压力过低造成客运机车故障，保证线路正常运行，实现了对供风管内供风量的自动调节。

在本案一具体实施例中，供风流量调节装置102还包括，当总风输入压力达到总风报警极限时，切断供风管101的供风通路。在客运机车遇到在早晨洗漱及车站开关塞拉门等时段相对集中时，容易造成总风输入压力P1下降严重，为了避免由于总风输入压力P1过低造成机车主压缩机频繁启动或不停机问题，设置总风报警极限，当检测到总风输入压力P1达到总风报警极限时，供风流量调节装置102自动控制切断供风管101的供风通路，从而保证机车的正常运行。

在本案一具体实施例中，供风流量调节装置包括并联设置于供风管上的第一供风支管103和第二供风支管104，第一供风支管103上设置控制其通断的第一调节阀105和驱动第一调节阀105动作的第一电磁阀107；第二供风支管104上设置控制其通断的第二调节阀106和驱动第二调节阀106动作的第二电磁阀108。

供风流量调节装置102由并联的第一供风支管103和第二供风支管104组成，第一供风支管103由第一调节阀105控制通断，第一电磁阀107调节第一调节阀105动作；第二供风支管104由第二调节阀106控制通断，第二电磁阀108调节第二调节阀106动作。

在总风输入压力P1达到预定压力值时，通过第一电磁阀107和第二电磁阀108，同时控制第一供风支管103和第二供风支管104导通，此时供风管101内具有最大的供风量。当总风输入压力P1低于预定压力值时，需要调节供风管101的导通率，通过调节第一调节阀105或第二调节阀16的通断，第一供风支管103或第二供风支管104可设置单独一条支管导通，另一条断开，则，供风管101内仅有部分压力能够传送到总风输出，避免压力下降造成总风供风不足。第一供风支管103和第二供风支管104可以设置为同类型管路，也可以设置为不同比例的供风支管，通过调节不同的供风支管通断，实现不同比例的总风输出。

当然，供风流量调节装置102与可以设置并联布置的多条供风支管，通过开闭不同数量的供风支管，实现对供风管内总风输入压力不同比例的输出，进而对供风管压力进行更精确的调整，对客运机车供风管送风进行精确控制。

具体地，第一调节阀105和第二调节阀106均为遮断阀。

在本案一具体实施例中，还包括检测总风输入压力P1的压力检测装置109，以及根据总风输入压力P1控制第一电磁阀107和第二电磁阀108动作的控制装置110。供风流量调节装置102对第一供风支管103和第二供风支管104的开闭调节需要根据不同的总风输入压力P1值，通过设置压力检测装置109实时获取总风输入压力P1，并与控制装置110配合，根据不同的总风输入压力P1，由控制装置110与第一电磁阀107和第二电磁阀108协同动作，对第一调节阀105和第二调节阀106进行开闭控制，实现第一供风支管103和第二供风支管104的开闭控制。

在本案一具体实施例中，压力检测装置109为设置于第一供风支管103和第二供风支管104前端的第一压力传感器。

在本案一具体实施例中，控制装置110为控制第一供风支管103和第二供风支管104通断的中继阀。中继阀与电磁阀协同动作，通过压力传感器监测的不同的总风压力大小，由中继阀控制不同的电磁阀进行得电或失电动作，以控制第一供风支管或第二供风支管开闭控制。

在本案一具体实施例中，预定压力值为740-760kPa。总风输入压力P1在正常情况下为750-900kPa，将预定压力值设置为740-760kPa，从而保证预定压力值在总风输入压力的正常工作值范围内。优选地，预定压力值为750kPa。

在本案一具体实施例中，总风报警极限的压力值为690-710kPa。当总风输入压力P1达到690-710kPa以下时，说明此时总风输入压力过低，继续通过供风管供风将造成机车工作压力，影响设备的正常运行。将总风报警压力设置在690-710kPa时，关闭供风管，切断供风管供风，带总风输入压力达到正常压力范围后，再进行供风管正常供风。优选地，总风报警极限的压力值为700kPa。

在本案一具体实施例中，还包括对供风管101的总风输出口进行流量监测的流量计112，和对总风输出口的压力进行监测的第二压力传感器113。通过流量计112可以检测由第一供风支管103和第二供风支管104组成的双管供风的输出流量，通过第二压力传感器113可以检测总风输出压力P2值，通过对供风管的总风输入压力P1、总风输出压力P2的压力数据，以及流量计112数据，可以精确实现对第一供风支管103、第二供风支管104流量输出百分比的精确控制。

在本案一具体实施例中，还包括对传感器数据采集、电磁阀控制和对外网络通讯的网络节点114。通过设置网络节点114，可以与客运机车进行通讯，提供供风流量及流量异常等信息，总成准确把握客运机车的实时状态，对客运机车进行实时控制，保证客运机车的正常运行。

客运机车用供风控制系统为设置于总风联管上的供风流量控制装置102，包括主体115和防护罩116，供风流量调节装置102集成于主体115上，主体115上设置总风输入压力P1入口，和总风输出压力P2出口，其接入供风管上，实现对供风流量的控制。主体1上还设置调压阀120，通过调压阀120对客运机车用供风控制系统输入的供风量进行整定后输入，保证设置控制准确性。

供风管101上还设置对总风输入压力P1和总风输出压力P2进行测量的测试口(117、118、119)，通过测试口(117、118、119)可以对供风管101的供风压力进行实时检测，其中测试口119用以对中继阀的压力进行检测，用以判断第一压力传感器和第二压力传感器、中继阀采集压力的准确性，提高装置运行安全性。

基于上述实施例提供的客运机车用供风控制系统，本实施例还提供了一种客运机车用供风控制系统的控制方法，包括步骤：

当第一压力传感器检测的总风输入压力高于预定压力值时，控制第一电磁阀和第二电磁阀均失电，导通中继阀连通遮断阀的第一供风支管和第二供风支管。

由第一压力传感器监测总风输入压力，当总风输入压力值大于预定压力值时，具有为总风压力值在750kPa以上，说明此时供风管内总风输入压力能够满足供风管100％供风，控制第一电磁阀失电，则第一供风支管上的遮断阀开启，中继阀至第一供风支管上的遮断阀通路导通；第二电磁阀失电，第二供风支管上的遮断阀开启，中继阀连通第二供风支管的通路导通，此时由第一供风支管和第二供风支管组成的双管供风流量100％输出。

当第一压力传感器检测的总风输入压力低于预定压力值，并高于总风报警极限时，控制第一电磁阀失电并控制第二电磁阀得电，导通第一供风支管并断开第二供风支管。

当第一压力传感器检测的总风输入压力介于预定压力值和总风报警极限值之间时，说明此时供风管内流量不足，需要对供风流量进行导流量控制，此时控制第一电磁阀失电，第二电磁阀得电，则第一供风支管上的遮断阀开启，第二供风支管上的遮断阀断开，由中继阀至第一供风支管连通的通路导通，供风流量实现50％输出。

当第一压力传感器检测的总风输入压力低于总风报警极限时，控制第一电磁阀和第二电磁阀均得电，断开第一供风支管和所述第二供风支管。

当第一压力传感器检测的总风输入压力低于总风报警极限时，说明此时总风输入压力不足以满足输出要求，为了避免客运机车损坏，控制第一电磁阀和第二电磁阀均得电，第一供风支管和第二供风支管均断开，切断双管供风。

本案提供的客运机车用供风系统，通过第一供风支管和第二供风支管对供风管供风实现双管供风，当单个电磁阀、传感器或者遮断阀部件故障，能够保证有一条通路对供风管供风，提高设备安全性。同时采用压力传感器对供风管内压力实时监测，实现了供风流量监测功能，可根据供风输出流量监测并实时控制，避免机车总风压力过低时仍打开供风通路，造成机车牵引封锁等故障。

本案提供的客运机车用供风系统，采用了两路遮断阀及电磁阀(可扩展为多路)进行流量控制，通过遮断阀和电磁阀的组合，当系统模块的微机控制部分正常工作时，装置的智能网络节点能采集内部气压数据对电磁阀进行控制，从而控制供风流量及通路。当智能网络节点故障或失电时，电磁阀将失电，并自动导通两条通路，作为纯空气供风通路输出，不影响供风管供风。同时，两条通路可作为供风的冗余，当一条通路上的阀部件故障，另外一条仍可使用，只会影响通风时间。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种客运机车用供风控制系统，其特征在于，包括由客运机车的总风联管上伸出的供风管；

所述供风管上设置有当其总风输入压力高于预定压力值时，控制所述供风管导通；

和当所述总风输入压力低于所述预定压力值时，调节所述供风管的导通率降低的供风流量调节装置。

2.根据权利要求1所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，所述供风流量调节装置还包括，当所述总风输入压力达到总风报警极限时，切断所述供风管的供风通路。

3.根据权利要求2所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，所述供风流量调节装置包括并联设置于所述供风管上的第一供风支管和第二供风支管，所述第一供风支管上设置控制其通断的第一调节阀和驱动所述第一调节阀动作的第一电磁阀；所述第二供风支管上设置控制其通断的第二调节阀和驱动所述第二调节阀动作的第二电磁阀。

4.根据权利要求3所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，所述第一调节阀和所述第二调节阀均为遮断阀。

5.根据权利要求3所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，还包括检测所述总风输入压力的压力检测装置，以及根据所述总风输入压力控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀动作的控制装置。

6.根据权利要求5所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，所述压力检测装置为设置于所述第一供风支管和所述第二供风支管前端的第一压力传感器。

7.根据权利要求6所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，所述控制装置为控制所述第一供风支管和所述第二供风支管通断的中继阀。

8.根据权利要求2所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，所述预定压力值为740-760kPa。

9.根据权利要求8所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，所述总风报警极限的压力值为690-710kPa。

10.根据权利要求6所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，还包括对所述供风管的总风输出口进行流量监测的流量计，和对所述总成输出口的压力进行监测的第二压力传感器。

11.根据权利要求10所述的客运机车用供风控制系统，其特征在于，还包括对传感器数据采集、电磁阀控制和对外网络通讯的网络节点。

12.一种客运机车用供风控制系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：

当所述第一压力传感器检测的总风输入压力高于所述预定压力值时，控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均失电，导通所述中继阀连通所述遮断阀的第一供风支管和第二供风支管；

当所述第一压力传感器检测的总风输入压力低于所述预定压力值，并高于所述总风报警极限时，控制所述第一电磁阀失电并控制所述第二电磁阀得电，导通第一供风支管并断开所述第二供风支管；

当所述第一压力传感器检测的总风输入压力低于所述总风报警极限时，控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均得电，断开所述第一供风支管和所述第二供风支管。