CN109318910A - 一种列车轴速控制设备及列车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车轴速控制设备，包括：根据初始制动缸压力控制信号调整制动缸压力，得到处理后制动缸压力的压力控制阀；传输处理后制动缸压力的传输管路；采集并发送流经的压缩气体的真实气压数值的制动缸压力检测装置；采集并发送列车车轴的转速信息的车轴转速检测装置；分析在初始制动缸压力控制信号下接收到的转速信息以及真实气压数值是否符合预设对应关系，若不符合，则生成并向压力控制阀发送新制动压力控制信号的信息处理设备。本发明使得故障原因定位更加精确、轴速调节更加准确，同时也缩短了调节时间、提升了乘客的乘车体验。本发明还公开了一种设置有上述列车轴速控制设备的列车，具有上述有益效果。

Description

一种列车轴速控制设备及列车

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，特别涉及一种列车轴速控制设备及列车。

背景技术

随着我国在动车、高铁领域的不断发展，乘坐的人次和开设的车次也越来越多，因为人们都在追求着更加便利、更加快捷以及更加舒适和安全的出行方式，因此，如何在保证高铁、动车安全性能的基础上，尽可能的提高便利、舒适性是本领域技术人员不断研究的方向。

在我们乘坐高铁、动车时，它们之所以会向前行驶，是应为依靠供电将电能转化为了带动列车向前运动的动能，而列车依靠车轮转动行驶，车轮则依靠与之相连的车轴带动起其转动，车轴则依靠上层传输下的驱动力进行转动，或依靠上层传输下的制动力来逐渐降低转速，即车轴的轴速信息能够在很大程度上反应列车的速度。

在现有技术中，仅设置有检测列车车轴转速的转速检测装置，用来检测列车在制动情况下，车轴的实时转速是否对应下发的制动缸压力。但有时明明下发了预定大小的制动缸压力，但在将该制动缸压力的传输过程中，在未知地点发生故障或异常，导致在轴速传感器采集到的轴速不符合下发的制动缸压力数值，若长时间内某根车轴均维持在不正常的轴速下，很有可能造成极为严重的后果。因此现有技术的调节方式是通过返回的轴速信息来估计和摸索着调整下发的制动缸压力数值，以使车轴轴速趋于正常状态。由于仅将轴速这一结果量作为唯一的调节参数，在不知道任何中间过程量的情况下，实际调节效果不好，甚至有可能引发更为严重的后果。

所以，如何克服现有列车轴速控制设备存在的上述缺陷，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车轴速控制设备，通过在传输下发的制动缸压力的制动缸压力传输管上增设制动缸压力检测装置，实现对实际传输至列车车轴的制动缸压力进行检测，以使能够结合检测得到的结果实现故障原因定位更加精确、轴速调节更加准确，同时也缩短了调节时间、提升了乘客的乘车体验。

本发明的另一目的是提供一种设置有上述的列车轴速控制设备的列车。

为实现上述目的，本发明提供一种列车轴速控制设备，包括：

压力控制阀，用于根据接收到的初始制动缸压力控制信号，调整传输来的制动缸压力，得到处理后制动缸压力；

压力传输管路，与所述压力控制阀的输出端相连，用于传输所述处理后制动缸压力；

制动缸压力检测装置，设置于所述压力传输管路上，用于采集并发送流经的压缩气体的真实气压数值；

列车制动机构，其制动压力输入端与所述压力传输管路的输出端相连，以对所述列车车轴进行制动；

车轴转速检测装置，用于采集并发送所述列车车轴的转速信息；

信息处理设备，包括第一输入端、第二输入端以及第三输入端，所述第一输入端与所述车轴转速检测装置相连、所述第二输入端与所述制动缸压力检测装置相连、所述第三输入端与所述压力控制阀的输出端相连，所述信息处理设备的输出端与所述压力控制阀的输入端相连，用于分析在所述初始制动缸压力控制信号下接收到的转速信息以及真实气压数值是否符合预设对应关系，若不符合，则根据所述预设对应关系生成并向所述压力控制阀发送新制动压力控制信号。

可选的，所述车轴转速检测装置包括：

转速传感器，用于采集所述列车车轴的转速信息；

第一通信装置，与所述转速传感器和所述第一输入端均相连，用于获取并发送所述转速信息。

可选的，所述制动缸压力检测装置包括：

压力传感器，用于采集流经的压缩气体的真实气压数值；

第二通信装置，与所述压力传感器和所述第二输入端均相连，用于获取并发送所述真实气压数值。

可选的，该列车轴速控制设备还包括：

日志记录装置，与所述信息处理设备相连，用于记录所述信息处理设备接收并生成的信息及信号。

可选的，所述制动缸压力检测装置设置于所述压力传输管路上靠近所述列车车轴的一端。

可选的，所述信息处理设备具体为车载中央处理器。

可选的，所述第一通信装置和所述第二通信装置均通过无线方式与所述信息处理设备建立通信。

为实现上述目的，本发明还提供了一种列车，包括车体、控制系统，所述控制系统设置有如上述内容所描述的列车轴速控制设备。

本发明所提供的一种列车轴速控制设备，包括：压力控制阀，用于根据接收到的初始制动缸压力控制信号，调整传输来的制动缸压力，得到处理后制动缸压力；压力传输管路，与所述压力控制阀的输出端相连，用于传输所述处理后制动缸压力；制动缸压力检测装置，设置于所述压力传输管路上，用于采集并发送流经的压缩气体的真实气压数值；列车制动机构，其制动压力输入端与所述压力传输管路的输出端相连，以对所述列车车轴进行制动；车轴转速检测装置，用于采集并发送所述列车车轴的转速信息；信息处理设备，包括第一输入端、第二输入端以及第三输入端，所述第一输入端与所述车轴转速检测装置相连、所述第二输入端与所述制动缸压力检测装置相连、所述第三输入端与所述压力控制阀的输出端相连，所述信息处理设备的输出端与所述压力控制阀的输入端相连，用于分析在所述初始制动缸压力控制信号下接收到的转速信息以及真实气压数值是否符合预设对应关系，若不符合，则根据所述预设对应关系生成并向所述压力控制阀发送新制动压力控制信号。

显然，本发明所提供的技术方案，通过在传输下发的制动缸压力的制动缸压力传输管上增设制动缸压力检测装置，实现对实际传输至列车车轴的制动缸压力进行检测，以使能够结合检测得到的结果实现故障原因定位更加精确、轴速调节更加准确，同时也缩短了调节时间、提升了乘客的乘车体验。本发明同时还提供了一种设置有上述的列车轴速控制设备的列车，具有上述有益效果，在此不再赘述。

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为本发明实施例所提供的一种列车轴速控制设备的设置示意图；

图2为本发明实施例所提供的另一种列车轴速控制设备的设置示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种实际列车轴速控制设备的电路原理图。

图中：

10.压力控制阀20.压力传输管路30.列车制动机构50.列车车轴60.信息处理设备21.制动缸压力检测装置51.列车轴速检测装置61.第一输入端62.第二输入端63.第三输入端64.输出端211.压力传感器212.第二通信装置31.卡钳32.制动盘511.转速传感器512.第一通信装置

具体实施方式

本发明的核心是提供一种列车轴速控制设备及列车，通过在传输下发的制动缸压力的制动缸压力传输管上增设制动缸压力检测装置，实现对实际传输至列车车轴的制动缸压力进行检测，以使能够结合检测得到的结果实现故障原因定位更加精确、轴速调节更加准确，同时也缩短了调节时间、提升了乘客的乘车体验。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合图1，图1为本发明实施例所提供的一种列车轴速控制设备的设置示意图；图2为本发明实施例所提供的另一种列车轴速控制设备的设置示意图；图3为本发明实施例所提供的一种实际列车轴速控制设备的气路原理图。

该列车轴速控制设备具体包括：

压力控制阀10，用于根据接收到的初始制动压力控制信号，调整传输来的制动缸压力，得到处理后制动缸压力；

本发明提供的压力控制阀10能够根据接收到的制动压力控制信号，对传输来的制动缸压力进行调整，进而得到处理后的制动缸压力。制动缸压力的增大也就代表着列车受到的制动力增大，而在受到逐渐增大的制动力时，故障列车的轴速会下降的越来越明显，故障列车会因此很快的停止下来，保证列车的安全可靠性。

相应的，此处的制动缸压力变化的最终目的在于降低列车车轴50的转速，即制动缸压力越大，轴速会相应下降的越快，制动缸压力越小，轴速相应下降的越慢。本发明旨在通过调节下发的制动缸压力，经由列车制动机构影响列车车轴50的转速轴速，使得转速表现不正常的列车车轴50逐渐趋于正常。

在能够实现该压力控制阀10的功能的前提下，存在多种具体的元器件，可以根据实际情况灵活选择，结合存在的特殊要求和成本要求等各影响因素，选用最合适的元器件，此处并不做具体限定。

压力传输管路20，与压力控制阀10的输出端相连，用于传输处理后制动缸压力；

该压力传输管路20通过与压力控制阀10的输出端相连，实现传输处理后制动缸压力的目的。具体的，该压力传输管路20需要满足一定的参数要求，例如最大承受压力、温度、材质、是否耐腐蚀等等，可以根据实际情况灵活选择。

制动缸压力检测装置21，设置于压力传输管路20上，用于采集并发送流经的压缩气体的真实气压数值；

区别于现有技术的列车轴速控制设备，本发明增设了该制动缸压力检测装置21，通过将其设置在压力传输管路20当中，或者其它一个能够检测到该压力传输管路中目标位置流经的压缩气体的真实气压数值的位置均可，能够得到最能代表列车车轴50受到的制动力的准确数值。

具体的，制动缸压力检测装置21可以包括：

压力传感器211，用于采集流经的压缩气体的真实气压数值；

第二通信装置212，与压力传感器211和第二输入端61均相连，用于获取并发送真实压力数值。

设置该制动缸压力检测装置21的目的在于采集到施加给后续的列车制动机构30的真实制动缸压力数值，因为存在该压力传输管路20某处出现故障或损失时会改变传输至列车制动机构30的制动力大小，例如，弯折或破损等。通过设置该制动缸压力检测装置21，就能够在加入检测到的压力数值这一过程量的基础上，增加列车车轴50轴速异常原因的判断准确度和缩短故障定位的速度。

在仅设置一个制动缸压力检测装置21的情况下，可将该制动缸压力检测装置21设置于压力传输管路20上靠近列车车轴50的一端，因为距离列车车轴50越近，代表着获得数值越能代表列车车轴50受到的实际制动力大小。

列车制动机构30，其制动压力输入端与压力传输管路20的输出端相连，以对列车车轴50进行制动。

具体的，可参见图1所示，该列车制动机构30包括多个制动盘32和分别与各制动盘32对应的制动卡钳31，卡钳31在压缩气体的驱动下可夹紧制动盘32，从而通过摩擦的方式进行制动，降低列车车轴50的转速。

该列车制动机构30可能构成复杂，其中还可能设置有其它装置、设备或元器件，以最终实现对列车车轴50转速的制动，可以根据实际情况灵活选择，此处并不做具体限定。

相应的，在存在额外的装置、设备或元器件的情况下，为使故障判定更加精准，还可以在增设的装置、设备或元器件上设置如同制动缸压力检测装置21类似的装置，作用为采集增设设备的输出数值，作为故障判定的一个参数。

车轴转速检测装置51，用于采集并发送列车车轴50的转速信息；

该车轴转速检测装置51的作用与制动缸压力检测装置21的作用大体类似，只不过其目的在于检测列车车轴的轴速这一最终结果量而已。

具体的，车轴转速检测装置51可以包括：

转速传感器511，用于采集列车车轴50的转速信息；

第一通信装置512，与转速传感器511和第一输入端62均相连，用于获取并发送转速信息。

信息处理设备60，包括第一输入端62、第二输入端61以及第三输入端63，第一输入端62与车轴转速检测装置51相连、第二输入端61与制动缸压力检测装置21相连、第三输入端63与压力控制阀10的输出端相连，信息处理设备50的输出端64与压力控制阀10的输入端相连，用于分析在初始制动缸压力控制信号下接收到的转速信息以及真实气压数值是否符合预设对应关系，若不符合，则根据预设对应关系生成并向压力控制阀10发送新制动压力控制信号。

该信息处理设备60作用在于综合第一输入端62和第二输入端61传来的转速信息和制动缸压力真实数值进行分析和故障判别，实际情况下分析方式多种多样，例如首先判定该制动缸压力真实数值相比于原制动缸压力控制信号控制下应得到的制动缸压力数值是否相差较远，若相差较远，则说明传输处理后制动缸压力的压力传输管路20存在破损或其它故障，相应的会存在一个解决机制。其它情况可以依此类推，通过不断的分析和判断最终得到一个可行的解决方案，若可以通过调节来使列车车轴的转速趋于正常，则生成并向压力控制阀10发送新制动控制信号。

还存在另一实施例，只存在第一输入端62和第二输入端61，不存在与压力控制阀10的输出端相连的第三输入端63，是通过在整个压力传输管路20中设置多个制动缸压力检测装置21，所有制动缸压力检测装置21共用该第一输入端62，即每隔预设长度就设置一个，旨在通过设置在不同位置的制动缸压力检测装置21来覆盖从压力控制阀10的输出端输出的处理后制动缸压力数值，并且这样还可以根据相邻两个制动缸压力检测装置21测量来的压力数值做出故障具体出现在哪里的准确判断。这一方式在压力传输管路20较长时较为实用。

常见的，信息处理设备60可以选用车载中央处理器来实现，而第一通信装置512和第二通信装置212可以采用有线或无线的方式将转速信息和真实气压数值传输至该车载中央处理器。

进一步的，该列车轴速控制设备还可以包括：

日志记录装置，与信息处理设备60相连，用于记录信息处理设备接收并生成的信息及信号。以便于后期利用记录到的日志进行常见故障分析，并据此强化易出现故障的部件，或更换部件提供厂家以降低故障出现概率。

具体的，该日志记录装置可以设置在该信息处理设备当中，也可以作为一个附属装置与该信息处理设备60相连，可以根据实际情况灵活选择，此处并不做具体限定。

以下请结合图3，图3为本发明实施例所提供的一种实际列车轴速控制设备的电路原理图。

图中各元器件功能和名称描述如下：

图3以中间为对称轴，对称轴的两侧相同，分别对应两根车轴的制动执行机构，其中，最先接触到由列车制动缸传输来的具有一定气压的压缩气体D/C对应为防滑排风阀的输入端/输出端，该防滑排风阀的功能为根据上层列车防滑主机发来的制动缸压力调整指令，控制该套设备管理下的车轴最终受到的制动缸压力，以免列车车轴转速异常导致的列车滑行。

与该防滑排风阀相连的编号为G01/3 001以及相同的G01/4 001为电磁阀，功能为分别在正常供电或供电异常时使该防滑排风阀处于预设的状态；最下方通过压缩气体传输管路相连的E/P为压力传感器，用于检测流至此处的压缩气体具有的真实制动缸压力数值，以提供过程量的反馈，用于在列车车轴转速异常时使用该过程量进行故障的判断。

基于上述实例所述的内容，本发明还提供了一种列车，包括车体、控制系统，控制系统设置有如上述内容所描述的列车轴速控制设备。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的一种列车轴速控制设备，通过在传输下发的制动缸压力的制动缸压力传输管上增设制动缸压力检测装置，实现对实际传输至列车车轴的制动缸压力进行检测，以使能够结合检测得到的结果实现故障原因定位更加精确、轴速调节更加准确，同时也缩短了调节时间、提升了乘客的乘车体验。

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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

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。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种列车轴速控制设备，其特征在于，包括：

压力控制阀(10)，用于根据接收到的初始制动缸压力控制信号，调整传输来的制动缸压力，得到处理后制动缸压力；

压力传输管路(20)，与所述压力控制阀(10)的输出端相连，用于传输所述处理后制动缸压力；

制动缸压力检测装置(21)，设置于所述压力传输管路(20)上，用于采集并发送流经的压缩气体的真实气压数值；

列车制动机构(30)，其制动压力输入端与所述压力传输管路(20)的输出端相连，以对所述列车车轴进行制动；

车轴转速检测装置(41)，用于采集并发送所述列车车轴(40)的转速信息；

信息处理设备(60)，包括第一输入端(62)、第二输入端(61)以及第三输入端(63)，所述第一输入端(62)与所述车轴转速检测装置(51)相连；所述第二输入端(61)与所述制动缸压力检测装置(21)相连；所述第三输入端(63)与所述压力控制阀(10)的输出端相连，所述信息处理设备(60)的输出端(64)与所述压力控制阀(10)的输入端相连，用于分析在所述初始制动缸压力控制信号下接收到的转速信息以及真实气压数值是否符合预设对应关系，若不符合，则根据所述预设对应关系生成并向所述压力控制阀(10)发送新制动压力控制信号。

2.根据权利要求1所述的列车轴速控制设备，其特征在于，所述车轴转速检测装置(51)包括：

转速传感器(511)，用于采集所述列车车轴(40)的转速信息；

第一通信装置(512)，与所述转速传感器(511)和所述第一输入端(62)均相连，用于获取并发送所述转速信息。

3.根据权利要求2所述的列车轴速控制设备，其特征在于，所述制动缸压力检测装置(21)包括：

压力传感器(211)，用于采集流经的压缩气体的真实气压数值；

第二通信装置(212)，与所述压力传感器(211)和所述第二输入端(61)均相连，用于获取并发送所述真实气压数值。

4.根据权利要求3所述的列车轴速控制设备，其特征在于，还包括：

日志记录装置，与所述信息处理设备(60)相连，用于记录所述信息处理设备接收并生成的信息及信号。

5.根据权利要求4所述的列车轴速控制设备，其特征在于，所述制动缸压力检测装置(21)设置于所述压力传输管路(20)上靠近所述列车车轴(50)的一端。

6.根据权利要求5所述的列车轴速控制设备，其特征在于，所述信息处理(60)设备具体为车载中央处理器。

7.根据权利要求6所述的列车轴速控制设备，其特征在于，所述第一通信装置(512)和所述第二通信装置(212)均通过无线方式与所述信息处理设备(60)建立通信。

8.一种列车，包括车体、控制系统，其特征在于，所述控制系统设置有如权利要求1至7任一项所述的列车轴速控制设备。