CN109545029A - 一种用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元 - Google Patents

Abstract

一种用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，仿真制动单元包括一个仿真制动盘，仿真制动盘放置在一个支撑底座上，在仿真制动盘旁边按照铁路机车及车辆制动机的位置设置一个仿真的制动机执行装置，通过仿真的制动机执行装置与仿真制动盘的模拟制动动作实现制动机的各种试验动作，达到铁路机车及车辆制动机综合教学培训的目的。本发明通过模拟的方式，将制动机的各种制动操作通过模拟制动单元进行再现，具有教学直观，容易理解，可到达现场实际操作的真实感觉，通过模拟仿真演练操作，可完成制动机各项制动工况操作及自检试验的综合培训教学。

Description

一种用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元

技术领域

本发明涉及到一种铁路机车及车辆部件现场培训教学方法及装置，尤其是指一种铁路机车及车辆制动机综合培训方法及装置，主要用于更快更好地提升铁路机车及车辆司乘人员、检修人员的故障判断和处理能力培训，适用各铁路局、铁路院校对于机车、动车、城轨或地铁制动机专业技能培训，属于教学培训方法及教具技术领域。

背景技术：

随着铁路电气化的全面推广，电力铁路机车及车辆已经在全国范围得到了普遍的推广使用，尤其是在我们国内的高铁技术走向世界以后，在电气化铁路的电力铁路机车及车辆操作、维修和保养等方面急需培训大量的人才，培养大量合格的司乘人员和检修人员迫在眉睫。然而，经过调研，目前针对铁路和谐型电力铁路机车及车辆乘务员应急处置及检修人员的技能实训，各铁路局、大专院校、机务段普遍缺乏系统直观的实训设施、设备，完全还是靠传统的跟车或现场检修进行学习培训，没有系统的培训手段和现代化的培训设施、设备，这样一则培训的机会很有限，只有在于设备检修的时候才能相应的培训学习，二则是这样的现场培训只能是根据现场实际所发生的状况来进行相应的培训学习，不能系统全面的进行培训学习，因此对铁路机车及车辆乘务员、检修人员的故障判断和处理能力亟待提高。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN201510191287.5，名称为“铁路机车及车辆制动机模拟及培训方法” 的发明专利，该专利公开了一种铁路机车及车辆制动机模拟及培训方法，旨在将现有实车铁路机车及车辆复杂的控制方式，通过电子模拟出与实车制动机相似的动作和显示，达到培训学员的目的，把所有的故障现象，列入模拟系统中，使学员切实学会和掌握正常操作，故障的分析，判断，及处理方法。在学习过程中随机建立学员学习档案和教学过程的管理档案。

2、专利号为CN201521068137.7，名称为“交流传动内燃铁路机车及车辆培训用模拟操纵系统” 的发明专利，该专利公开了一种交流传动内燃铁路机车及车辆培训用模拟操纵系统，包括操纵台总成(1)、电气控制设备(2)、柴油机模拟设备(3)、空气制动设备(4)、辅助电源设备(5)和空气辅助设备(6)，操纵台总成(1)控制电气控制设备(2)和空气制动设备(4)，辅助电源设备(5)为柴油机模拟设备(3)和空气辅助设备(6)供电，电气控制设备(2)控制柴油机模拟设备(3)和空气辅助设备(6)；采用了原有铁路机车及车辆的设备，减少了开发费用，同时更能接近真实的铁路机车及车辆，使乘务员在培训时身临其境，克服了传统模拟驾驶装置的缺点，使铁路机车及车辆乘务员不但能够接触整车大部分真实部件，进行故障处理也是真实的部件，提高了该模拟驾驶装置的模拟真实度。

3、专利号为CN201510627767.1， 名称为“铁路机车及车辆及轨道监控装置仿真培训系统”的发明专利，该专利公开了一种铁路机车及车辆及轨道监控装置仿真培训系统，属于铁路职教培训领域。该系统由监控装置仿真模拟培训操作设备组成的培训考试模块，独立的培训题目设置模块，监控装置仿真模拟培训操作设备链接铁路前方线路实景视频播放模块、监控装置仿真模拟培训操作设备链接铁路站场3D电子沙盘同步控制模块组成。该专利解决了目前机务系统在铁路机车及车辆监控装置仿真模拟培训方面存在的问题，机务人员通过对本系统的操作与练习，能更好的学习、熟悉与应对实际操作中的各种操作手法与突发状况。

4、专利号为CN201320200031.2， 名称为“铁路机车及车辆乘务员车上模拟培训考试装置”的实用新型专利，该专利公开了一种铁路机车及车辆乘务员车上模拟培训考试装置，提供了一种连接在铁路机车及车辆列车管上就可以对铁路机车及车辆乘务员进行制动机试验、非正常情况下行车办法及LKJ装置培训及考试、连接简单、方便操作的教学设备，包括检测装置、数据处理装置、执行机构和、人机对话板和地面信号装置，乘务员可以在不挂车列时，通过日常的制动机试验或操作铁路机车及车辆制动系统，通过对列车管的排风时间，准确判断出折角塞门的状态及列车管的保压能力，并可根据地面信号的模拟，进行铁路机车及车辆运行操作，提高铁路机车及车辆乘务员对制动机的操作水平及判断能力，提高乘务员的非正常情况下行车办法的运用能力，提高乘务员LKJ的运用能力，满足铁路机务系统铁路机车及车辆乘务员培训的需求

上述这些专利虽然都涉及到一些有关铁路机车及车辆事务的培训，而且名称为“铁路机车及车辆乘务员车上模拟培训考试装置”，专利号为CN201320200031.2，实用新型专利公开了一种利用连接在铁路机车及车辆列车管上的教学设备，对铁路机车及车辆乘务员进行制动机试验、非正常情况下行车办法及LKJ装置培训及考试的教学设备，但通过仔细分析，这种设备必须通过实际的铁路机车及车辆来进行作业，而且只是通过对列车管的排风时间，准确判断出折角塞门的状态及列车管的保压能力，并可根据地面信号的模拟，进行铁路机车及车辆运行操作培训，所以应用十分有限，尚没有关于电力铁路机车及车辆制动机综合实训教育的培训方法及系统，因此仍有待进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有铁路机车及车辆乘务员、检修人员的制动机综合培训所存在的问题，提出一种用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，该种用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元配合其它仿真设备，实现铁路机车及车辆制动机综合培训教学，可以不用去现场就可以知道制动机的结构和工作原理，互动性强，提高了学员的兴趣，使学员不再被动地学习，而是主动地参与练习，强化学习效果。

为了达到这一目的，本发明提供了一种用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的仿真制动单元，仿真制动单元包括一个仿真制动盘，仿真制动盘放置在一个支撑底座上，在仿真制动盘旁边按照铁路机车及车辆制动机的位置设置一个仿真的制动机执行装置，通过仿真的制动机执行装置与仿真制动盘的模拟制动动作实现制动机的各种试验动作，达到铁路机车及车辆制动机综合教学培训的目的。

进一步地，所述的仿真制动盘是垂直安装在支撑底座上，仿真的制动机执行装置是通过吊架，吊挂在仿真制动盘旁边的，将仿形的制动执行元件模仿在铁路机车及车辆上的位置安装在吊架上，并通过控制系统进行模拟铁路机车及车辆各种制动动作。

进一步地，所述的仿真制动盘与铁路机车及车辆上的实际制动盘相仿，具有圆环形的结构，在圆环的下部分连接有制动盘安装块，仿真制动盘通过制动盘安装块安装在支撑底座上。

进一步地，所述的制动盘安装块为长条形平面块，长条形平面块与圆环形的仿真制动盘的下环面连接在一起，形成一体。

进一步地，所述的制动盘安装块安装在支撑底座上，并由安装在支撑底座上的制动盘卡条卡住，使得仿真制动盘在支撑底座上仿造车辆制动盘垂直地面竖立。

进一步地，所述的仿真制动盘的上环下面吊装有反映制动机工作工况的显示器，通过显示器反映出所正在进行制动试验及其相关状态，以便学员直观了解制动的工况。

进一步地，所述的吊架放置在支撑底座上，吊架位于仿真制动盘的侧面，通过紧固方式固定在支撑底座上。

进一步地，所述的吊架为“7”字形，吊架“7”字形的底部通过紧固螺栓固定在支撑底座上，或直接将吊架“7”字形的底部焊接在支撑底座上。

进一步地，所述的吊架上设有制动执行元件安装板，制动执行元件安装板上安装有制动机所需的仿真制动执行元件，通过仿真制动执行元件与仿真制动盘配合进行各种制动操作的实训教学培训。

进一步地，所述的制动执行元件为制动模拟制动夹钳动作显示装置，制动执行元件通过制动柜进行操作控制。

本发明的优点在于：

本发明通过本发明通过模拟的方式，将制动机的各种制动操作通过模拟制动单元进行再现，具有教学直观，容易理解，可到达现场实际操作的真实感觉，通过模拟仿真演练操作，可完成制动机各项制动工况操作及自检试验的综合培训教学，以此来对学员进行模拟现场的培训教学，具有真实程度高，可以集中将各种结构原理和动作再现，有利于解决目前现场教学中的诸多难题；主要有以下一些优点：

1、可以在一台仿真试验台上将各种制动机的部件结构和动作原理模拟再现，便于学生全面了解制动机的全面情况，互动性强，提高了学员的兴趣，使学员不再被动地学习，而是主动地参与练习，强化学习效果；

2、通过剖开式设计的制动机实物模型，可以直观的看到制动机内部结构，便于学员对制动机的内部结构、安装方式等有更加深刻的认识；

3、仿真仿真试验台设置在培训室，便于在室内进行制动机的实训，不受现场条件的影响；

4、投影设备与操作台配合使用，主要用于制动机各模块和阀的原理和动作演示。投影仪将计算机上的原理和动画投射到幕墙上，给学员一个直观的认识。

附图说明

图1是本发明的原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。

实施例一

通过附图1可以看出，本发明涉及一种用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的仿真制动单元，仿真制动单元1包括一个仿真制动盘2，仿真制动盘2放置在一个支撑底座3上，在仿真制动盘2旁边按照铁路机车及车辆制动机的位置设置一个仿真的制动机执行装置8，通过仿真的制动机执行装置8与仿真制动盘2的模拟制动动作实现制动机的各种试验动作，达到铁路机车及车辆制动机综合教学培训的目的。

进一步地，所述的仿真制动盘2是垂直安装在支撑底座3上，仿真的制动机执行装置8是通过一个吊架4，吊挂在仿真制动盘旁边的，将仿形的制动执行元件5模仿在铁路机车及车辆上的位置安装在吊架4上，并通过控制系统进行模拟铁路机车及车辆各种制动动作。

进一步地，所述的仿真制动盘2与铁路机车及车辆上的实际制动盘相仿，具有圆环形的结构，在圆环的下部分连接有制动盘安装块6，仿真制动盘2通过制动盘安装块6安装在支撑底座3上。

进一步地，所述的制动盘安装块6为长条形平面块，长条形平面块与圆环形的仿真制动盘2的下环面连接在一起，形成一体。

进一步地，所述的制动盘安装块安装6在支撑底座3上，并由安装在支撑底座3上的制动盘卡条7卡住，使得仿真制动盘2在支撑底座4上仿造车辆制动盘垂直地面竖立。

进一步地，所述的仿真制动盘2的上环下面吊装有反映制动机工作工况的显示器10，通过显示器10反映出所正在进行制动试验及其相关状态，以便学员直观了解制动的工况。

进一步地，所述的吊架4放置在支撑底座3上，吊架4位于仿真制动盘2的侧面，通过紧固方式固定在支撑底座3上。

进一步地，所述的吊架4为“7”字形，吊架4“7”字形的底部通过紧固螺栓固定在支撑底座3上，或直接将吊架4“7”字形的底部焊接在支撑底座3上。

进一步地，所述的吊架4上设有制动执行元件安装板9，制动执行元件安装板9上安装有制动机所需的仿真制动执行元件5，通过仿真制动执行元件5与仿真制动盘2配合进行各种制动操作的实训教学培训。

进一步地，所述的制动执行元件5为制动模拟制动夹钳动作显示装置，制动执行元件通过制动柜进行操作控制。

上述所列实施例，只是结合附图对本发明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的一部分实施例，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。

本发明的优点在于：

本发明通过仿真操作台、制动机实物模型和投影设备的配合，以及人机交互模块化教学软件协调软件模拟动画系统与制动机实物模型和投影设备三者的联锁动作，来演示制动机组成、控制原理、以及制动机的综合作用原理的综合培训教学，以此来对学员进行模拟现场的培训教学，具有真实程度高，可以集中将各种结构原理和动作再现，有利于解决目前现场教学中的诸多难题；主要有以下一些优点：

1、可以在一台仿真试验台上将各种制动机的部件结构和动作原理模拟再现，便于学生全面了解制动机的全面情况，互动性强，提高了学员的兴趣，使学员不再被动地学习，而是主动地参与练习，强化学习效果；

2、通过剖开式设计的制动机实物模型，可以直观的看到制动机内部结构，便于学员对制动机的内部结构、安装方式等有更加深刻的认识；

3、仿真仿真试验台设置在培训室，便于在室内进行制动机的实训，不受现场条件的影响；

4、投影设备与操作台配合使用，主要用于制动机各模块和阀的原理和动作演示。投影仪将计算机上的原理和动画投射到幕墙上，给学员一个直观的认识。

Claims (10)

1.一种用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的仿真制动单元，其特征在于：仿真制动单元包括一个仿真制动盘，仿真制动盘放置在一个支撑底座上，在仿真制动盘旁边按照铁路机车及车辆制动机的位置设置一个仿真的制动机执行装置，通过仿真的制动机执行装置与仿真制动盘的模拟制动动作实现制动机的各种试验动作，达到铁路机车及车辆制动机综合教学培训的目的。

2.如权利要求1所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的仿真制动盘是垂直安装在支撑底座上，仿真的制动机执行装置是通过吊架，吊挂在仿真制动盘旁边的，将仿形的制动执行元件模仿在铁路机车及车辆上的位置安装在吊架上，并通过控制系统进行模拟铁路机车及车辆各种制动动作。

3.如权利要求1所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的仿真制动盘与铁路机车及车辆上的实际制动盘相仿，具有圆环形的结构，在圆环的下部分连接有制动盘安装块，仿真制动盘通过制动盘安装块安装在支撑底座上。

4.如权利要求3所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的制动盘安装块为长条形平面块，长条形平面块与圆环形的仿真制动盘的下环面连接在一起，形成一体。

5.如权利要求4所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的制动盘安装块安装在支撑底座上，并由安装在支撑底座上的制动盘卡条卡住，使得仿真制动盘在支撑底座上仿造车辆制动盘垂直地面竖立。

6.如权利要求3所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的仿真制动盘的上环下面吊装有反映制动机工作工况的显示器，通过显示器反映出所正在进行制动试验及其相关状态，以便学员直观了解制动的工况。

7.如权利要求1所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的吊架放置在支撑底座上，吊架位于仿真制动盘的侧面，通过紧固方式固定在支撑底座上。

8.如权利要求7所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的吊架为“7”字形，吊架“7”字形的底部通过紧固螺栓固定在支撑底座上，或直接将吊架“7”字形的底部焊接在支撑底座上。

9.如权利要求7所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的吊架上设有制动执行元件安装板，制动执行元件安装板上安装有制动机所需的仿真制动执行元件，通过仿真制动执行元件与仿真制动盘配合进行各种制动操作的实训教学培训。

10.如权利要求9所述的用于铁路机车及车辆制动机综合培训教学的制动单元，其特征在于：所述的制动执行元件为制动模拟制动夹钳动作显示装置，制动执行元件通过制动柜进行操作控制。