CN109649430A - 一种列车制动隔离的设备、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种列车制动隔离的设备，所述设备设置在制动装置中继阀输出的制动缸压力气路出口，所述制动装置的入口连接风源；所述设备包括：气动阀和驱动器件；所述气动阀的一端连接所述驱动器件；所述驱动器件，用于控制气动阀的工作位切换；当该单车的制动系统出现问题时，所述驱动器件动作，控制所述气动阀的工作位切换至隔离位；所述气动阀，用于当工作位为隔离位时通过自身排气口排放压缩空气。利用本申请提供的设备，能够对故障车的制动系统进行彻底隔离，提高系统的安全性。本申请还提供了一种列车制动隔离的方法及系统。

Description

一种列车制动隔离的设备、方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种列车制动隔离的设备、方法及系统。

背景技术

目前，为了提高交通的便利性，除了高铁和动车以外，大部分城市的市内轨道交通包括地铁或城铁，以上统称为列车。

一般列车包括多节车厢，每节车厢称为单车。

现有技术中，当制动系统出现卡滞、不缓解等故障时，需对该故障车制动系统进行制动隔离，以切除该故障车的制动功能，避免该单车影响整个列车的运行秩序及行车安全。

现有技术方案是在车内配电柜或座椅下(便于人员应急操作)设置带电隔离塞门隔离上游气路，上游气路是指制动装置与风源之间的气路，通过设置在制动装置入口的气路将上游气路的压缩空气释放。但是，由于制动缸内压缩空气是由制动装置至隔离塞门排风口排出，在隔离过程中特殊情况时会出现气路平衡，即导致制动缸内压缩空气不能被完全排进，从而导致制动隔离不彻底。

发明内容

为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种列车制动隔离的设备、方法及系统，能够对故障车的制动系统进行彻底隔离，提高了系统的安全性。

本申请提供了一种列车制动隔离的设备，所述设备设置在制动装置中继阀输出的制动缸压力气路出口，所述制动装置的入口连接风源；

所述设备包括：气动阀和驱动器件；

所述气动阀的一端连接所述驱动器件；

所述驱动器件，用于控制气动阀的工作位切换；当该单车的制动系统出现问题时，所述驱动器件动作，控制所述气动阀的工作位切换至隔离位；

所述气动阀，用于当工作位为隔离位时通过自身排气口排放压缩空气。

可选的，所述驱动器件包括：隔离塞门；所述气动阀包括：管式气动阀；

所述管式气动阀串联在所述制动装置的出口的空气压力气路上；

所述隔离塞门设置在供风支路上，所述供风支路从总风管引出；

当所述单车的制动系统出现问题时，所述隔离塞门被手动开启，以控制所述管式气动阀的工作位切换至隔离位。

可选的，所述隔离塞门为带电隔离塞门。

可选的，所述驱动器件还包括：电磁阀；所述气动阀还包括：板式气动阀；

当所述单车的制动系统出现问题时，远程控制所述电磁阀得电，以使所述板式气动阀的工作位切换至隔离位。

可选的，所述电磁阀和所述板式气动阀设置于所述制动装置的气路板内。

可选的，所述电磁阀为常闭电磁阀。

可选的，当所述单车的制动系统正常时，所述带电隔离塞门为常闭状态。

本申请实施例还提供了一种列车制动隔离的方法，所述方法应用于上述任一项所述的设备，包括：

当该单车的制动系统出现问题时，控制所述驱动器件动作，使所述气动阀的工作位切换至隔离位；

当所述气动阀的工作位为隔离位时通过气动阀的排气口排放压缩空气。

可选的，当所述驱动器件包括隔离塞门和电磁阀，所述气动阀包括管式气动阀和板式气动阀时；所述控制所述驱动器件动作，使所述气动阀的工作位切换至隔离位，具体为：

当手动进行制动隔离时，手动开启所述隔离塞门，在车辆有总风的条件下，以控制所述管式气动阀的工作位切换至隔离位；

当远程制动隔离时，通过远程控制所述电磁阀得电，以使所述板式气动阀的工作位切换至导通位。

本申请实施例还提供了一种列车制动隔离的系统，所述系统包括：制动装置和上述任一项所述的设备；

所述设备，用于在制动装置出现问题时，截断所述制动装置入口的制动风源，将所述制动装置下游制动缸与外界连接，使压缩空气泄放。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明提供的列车制动隔离的设备，设置在制动装置的出口，即下游气路上，其中所述气动阀的一端连接所述驱动器件；所述驱动器件，用于控制气动阀的工作位切换。当制动系统正常工作时，所述气动阀的工作位为导通位，即将制动装置出口压缩空气经气动阀导通至制动装置下游制动缸内。当该单车的制动系统出现问题时，所述驱动器件动作，控制所述气动阀的工作位切换至隔离位；所述气动阀，还用于当工作位为隔离位时通过气动阀排气口排放压缩空气，因为按此设计的列车的制动管路较短，所以制动过程充气建立迅速，缩短了制动响应时间。利用本发明提供的列车制动隔离的设备，能够在制动系统出现问题时，对其进行彻底隔离，避免了由于气路平衡带来的隔离不彻底的问题，提高了系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请实施例一提供的列车制动隔离的设备的示意图；

图2为本申请实施例一提供的列车制动隔离的设备的人工隔离模式的示意图；

图2a为本申请实施例一提供的列车制动隔离设备的人工隔离模式的具体连接方式的示意图；

图3为本申请实施例二提供的列车制动隔离的设备的远程隔离模式的示意图；

图3a为本申请实施例二提供的列车制动隔离的设备的远程隔离模式的具体连接方式的示意图；

图4为本申请实施例三提供的列车制动隔离的方法的流程图；

图5为本申请实施例四提供的另一种列车制动隔离的方法的流程图；

图6为本申请实施例五提供的列车制动隔离的系统的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。

实施例一：

本申请实施例提供了一种列车制动隔离的设备，下面结合附图具体说明。

参见图1，该图为本申请实施例一提供的列车制动隔离的设备的示意图。

本申请实施例所述设备100包括：驱动器件101和气动阀102。

本申请实施例所述列车制动隔离的设备100设置在制动装置的出口，所述制动装置的出口处连接有制动管道，所述设备100通过所述制动管道与所述制动装置连接。

所述制动装置的入口连接风源，所述风源可以为总风管。

所述气动阀102的一端连接所述驱动器件101，所述气动阀102的另一端连接所述制动装置的出口处的制动管道。

所述制动装置出口通过所述气动阀连接下游的制动缸，即可将气动阀与下游制动缸之间的气路称为下游气路。

所述驱动器件101，用于控制气动阀102的工作位切换。所述气动阀102至少具有隔离位和导通位两个工作位，还可以具有其他工作位，本申请实施例对所述工作位的具体数量和功能不作限定。

当该车的制动系统正常工作时，所述列车制动隔离的设备不需要工作，即所述驱动器件101不动作，控制所述气动阀102的工作位为导通位，所述制动装置可通过所述制动管道连接所述气动阀102。

当该车的制动系统出现问题时，需要进行制动隔离，此时所述驱动器件101动作，控制所述气动阀102的工作位由导通位切换至隔离位。

所述气动阀102，用于当工作位为隔离位时截断所述制动装置出口和下游气路，同时所述气动阀102还将下游的制动缸的空气通过自身排气口排放，从而实现制动隔离。

下面以所述驱动器件包括隔离塞门，所述气动阀包括板式气动阀为例具体介绍所述列车制动隔离设备的工作原理：

参见图2，该图为本申请实施例一提供的列车制动隔离设备的人工隔离模式的示意图。

还可以参见图2a，该图为本申请实施例一提供的列车制动隔离设备的人工隔离模式的具体连接方式示意图。

在人工隔离模式下，所述隔离塞门101a通过人工操作实现对管式气动阀102a的控制。

所述管式气动阀102a通过压缩空气产生的控制力来实现工作位的切换，在不受到空气的控制力时，管式气动阀102a在内部具有的弹簧结构的作用力下处于导通位；在受到足够的空气的控制力时，所述控制力克服管式气动阀102a内部的弹簧结构的作用力，此时管式气动阀102a切换到隔离位。管式气动阀102a的工作特点是反应速度快，相应时间短，可以提高所述列车制动隔离设备的应急处理效率。

所述管式气动阀102a串联在所述制动装置的出口的空气压力气路上，具体的：

所述管式气动阀102a通过制动管道与制动装置的出口连接，再通过隔离塞门101a的供风支路对管式气动阀102a进行先导控制，隔离塞门101a通常因为便于操作而设置在车内，此时仅需要将供风支路部分设置在车内，这样设置仅增加了一小段供风支路长度而不会增加制动装置出口的管路长度，而制动装置出口管路为制动力传输管路，这样就缩短了制动力建立的时间即制动响应时间，提高了行车的安全性。

所述隔离塞门101a设置在供风支路上，所述供风支路从总风管直接引出且连接在所述制动装置的入风口一侧，即连接在所述制动装置的上游气路，以使所述供风支路可以直接导入所述总风管内的空气流，从而更快的形成单独气路。

将所述供风支路与所述管式气动阀102a连通，当隔离塞门101a导通时，所述供风支路将所述总风管内的空气流导入到所述管式气动阀102a中，空气流产生的控制力可以控制所述管式气动阀102a实现工作位的切换。

当所述单车的制动系统正常工作时，所述隔离塞门101a关闭，所述供风支路被所述隔离塞门101a隔离，管式气动阀102a在内部具有的弹簧结构的作用力下处于导通位，即此时下游气路被导通。

当所述单车的制动系统出现问题时，需要将所述制动装置下游制动缸内的压缩空气排出以实现制动隔离，此时所述供风支路将所述总风管内的空气流导入到所述管式气动阀102a中，所述空气流产生控制力以控制所述管式气动阀102a的工作位由导通位切换至隔离位，此时制动装置下游制动缸的空气经制动管道通过管式气动阀102a的排气口与外界环境连通，实现了对制动装置下游制动缸内压缩空气的排放，即实现了制动系统的隔离。

需要注意的是，因为所述供风支路连接在所述制动装置的上游气路，当所述隔离塞门101a被手动开启后，所述供风支路将所述总风管内的空气流导入到所述管式气动阀102a中，引起管式气动阀102a工作位的切换，内部的封堵气路接口将上游(制动装置出口)的空气管路截断，切换后管式气动阀102a内部的排气气路接口将下游制动缸内的压缩空气排出，从而实现了对于制动装置的制动隔离。

此外，所述隔离塞门101a还可以采用带电隔离塞门，所述带电隔离塞门被开启时可以实现状态反馈与故障报警功能，便于相关技术人员的操作与对于设备的维护。

需要注意的是，当所述单车的制动系统正常时，所述带电隔离塞门为常闭状态。

本申请实施例提供的列车制动隔离的设备，设置在制动装置的出口，其中所述气动阀的一端连接所述驱动器件，所述气动阀的另一端连接所述制动装置的出口的制动管道，即与所述下游气路连接；所述驱动器件，用于控制气动阀的工作位切换。当该单车的制动系统正常工作时，所述气动阀的工作位为导通位，导通了制动装置出口与制动装置下游制动缸的通路，从而实现正常制动。当该单车的制动系统出现问题时，所述驱动器件动作，控制所述气动阀的工作位切换至隔离位，将制动装置出口压缩空气封堵的同时将制动装置下游制动缸内压缩空气通过气动阀排出，实现制动隔离。且这种隔离方法具有制动响应时间短的特点；所述气动阀，还用于当工作位为隔离位时通过气动阀排气口排放压缩空气，因为按此设计的列车制动管道较短，所以制动过程充气建立迅速，缩短了制动响应时间。利用本申请实施例提供的列车制动隔离的设备，能够当单车的制动系统出现问题时，对其进行彻底隔离，避免了由于气路平衡带来的隔离不彻底的问题，提高了系统的安全性。

实施例二：

在全自动无人驾驶车辆中，由于没有驾驶员或者相关工作人员，当列车的制动系统出现故障时，无法通过人工操作实现制动隔离，为此本申请实施例提供的列车制动隔离的设备还具有远程隔离模式，可应用于全自动无人驾驶车辆，下面结合附图具体说明。

参见图3，该图为本申请实施例二提供的列车制动隔离的设备的远程隔离模式的示意图。

还可以参见图3a，该图为本申请实施例二提供的列车制动隔离的设备的远程隔离模式的具体连接方式的示意图。

本申请实施例所述列车制动隔离的设备300的驱动器件包括：电磁阀301；气动阀包括：板式气动阀302。

所述电磁阀301内有磁铁线圈，通过远程控制所述电磁阀301通电，利用所述磁铁线圈在通电时产生的电磁力实现工作位的切换。

所述电磁阀301和所述板式气动阀302设置于所述制动装置的气路板303内。

所述气路板303用于将所述电磁阀301和所述板式气动阀302的流体通道汇集到一起，增加了所述列车制动隔离的设备的集成度。

所述电磁阀301通过与风源相连以获得控制板式气动阀302工作位切换的先导压力，所述中继阀输出管路与板式气动阀302相连，所述中继阀位于制动装置内，是最终产生制动压力的阀类，以实现列车的制动、缓解和保压作用。

此外，所述板式气动阀302通过所述制动管道与所述制动装置的出口连接，即与所述下游气路连接。

当所述单车的制动系统正常工作时，所述电磁阀301不通电，所述供风支路被隔离，板式气动阀302的工作位为导通位，即此时下游气路被导通，产生制动压力。

当所述单车的制动系统出现问题时，需要将所述制动装置内的压缩空气排出以实现制动隔离，此时通过远程控制所述电磁阀301得电，所述供风支路被导通，此时所述供风支路将所述总风管内的空气流导入到所述板式气动阀302中，所述空气流产生控制力以控制所述板式气动阀302的工作位由导通位切换至隔离位，将制动装置内中继阀的出口与板式气动阀302截断并将气动阀下游制动缸内压缩空气通过板式气动阀302排空，即将所述制动缸下游气路与外界环境连通，实现了对制动系统的隔离。

需要注意的是，所述电磁阀301为常闭电磁阀。

此外，本申请实施例所述设备的远程隔离模式可以与实施例一中所述设备的人工隔离模式并联后共同设置在列车制动隔离系统中，以使所述列车制动隔离系统有两种工作模式可以切换。

本申请实施例提供的列车制动隔离的设备，可以用于全自动无人驾驶车辆，当所述单车的制动系统出现问题时，可以通过远程控制所述电磁阀得电，以使所述气动阀的工作位切换，将制动装置下游制动缸内的压缩空气排出，从而实现了气路隔离，所述电磁阀和气动阀集成在气路板上，提高了所述设备的集成度。利用所述列车制动的设备，制动时间短且隔离迅速，充分提高了应急处理的效率，并且采用的带电器件可实现状态反馈与故障报警等功能，进一步增加了所述系统的安全性。

实施例三：

基于上述实施例提供的列车制动隔离的设备，本申请实施例还提供了一种列车制动隔离的方法，下面结合附图具体说明。

参见图4，该图为本申请实施例四提供的列车制动隔离的方法的流程图。

本申请实施例所述的列车制动隔离的方法，可以应用于以上实施例所述的设备，所述方法包括以下步骤：

S301：当该单车的制动系统出现问题时，控制所述驱动器件动作，使所述气动阀的工作位切换至隔离位。

当该单车的制动系统正常工作时，所述驱动器件处于常闭状态，气动阀的工作位为导通位。当所述单车的制动系统出现问题时，控制所述驱动器件动作以使所述气动阀的工作位切换至隔离位，该切换过程具有效应时间短的特点。

S302：当所述气动阀的工作位为隔离位时通过制动管道排放压缩空气。

由于所述气动阀与所述制动装置的出口的制动管道连接，此时制动装置内的压缩空气可以被气动阀截断，将制动装置下游制动缸的压缩空气通过制动管道流经气动阀排向外界。需要注意的是，所述制动装置连接的制动管道短，能有效减少该排气过程的响应时间。

利用本申请实施例提供的列车制动隔离的方法，在所述单车的制动系统出现问题时，能够快速彻底实现制动隔离，提高了应急处理的需求。

实施例四：

本申请实施例还提供了另一种列车制动隔离的方法，下面结合附图具体说明。

参见图5，该图为本申请实施例四提供的另一种列车制动隔离的方法的流程图。

本申请实施例所述的方法可以利用于同时具有人工隔离模式和远程隔离模式的列车制动隔离的设备，即所述驱动器件包括隔离塞门和电磁阀，所述气动阀包括管式气动阀和板式气动阀时。

所述方法包括以下步骤：

S501：判断进行列车制动隔离的工作模式。

当判断需工作在人工制动模式时，进入S502；当判断需工作在远程制动模式时，进入S504。

S502:当手动进行制动隔离时，手动开启所述隔离塞门，以控制所述管式气动阀的工作位切换至隔离位。

S503：当所述管式气动阀的工作位为隔离位时通过自身排气口排放下游制动缸的压缩空气。

S504：当远程进行制动隔离时，远程控制所述电磁阀得电，以使所述板式气动阀的工作位切换至隔离位。

S505：当所述板式气动阀的工作位为隔离位时通过自身排气口排放下游制动缸的压缩空气。

本申请实施例所述的方法，能够实现对于所述列车制动隔离的设备的工作模式的选择，根据实际需求进行制动隔离，特别的当人工制动模式故障时，可通过判断过程选择进入远程制动模式，或者远程制动模式故障时，可通过判断过程选择进入人工制动模式，所述方法可以提高应急处理的效率。

实施例五：

基于上述实施例提供的列车制动隔离的设备，本申请实施例还提供了一种列车制动隔离的系统，下面结合附图具体说明。

参见图6，该图为本申请实施例五提供的列车制动隔离的系统的结构图。

所述列车制动隔离的系统600包括：制动装置601和所述列车制动隔离的设备602。

所述制动装置601，用于为所述列车提供制动力。

所述列车制动隔离的设备602，具体可以包括：气动阀和驱动器件，二者的工作原理可参照上述实施例，在此不在赘述。

所述列车制动隔离的设备602，所述设备，用于在制动装置出现问题时，截断所述制动装置入口的制动风源，将所述制动装置下游制动缸与外界连接，使压缩空气泄放。

本申请实施例提供的列车制动隔离的系统，当该单车的制动系统正常工作时，所述气动阀的工作位为导通位，导通了制动管道与下游制动缸的通路。当该单车的制动系统出现问题时，所述驱动器件动作，控制所述气动阀的工作位切换至隔离位，且所述气动阀工作位的切换响应时间短；所述气动阀，还用于当工作位为隔离位时通过自身排气口排放下游制动缸的压缩空气，因为列车的制动管道较短，所以该排气过程迅速，缩短了制动隔离的响应时间。利用本申请实施例提供的列车制动隔离的系统，能够当单车的制动系统出现问题时，对制动装置进行彻底隔离，避免了由于气路平衡带来的隔离不彻底的问题，增加了系统的安全性。

上述实施例中，对于各个实施例的描写都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种列车制动隔离的设备，其特征在于，所述设备设置在制动装置中继阀输出的制动缸压力气路出口，所述制动装置的入口连接风源；

所述设备包括：气动阀和驱动器件；

所述气动阀的一端连接所述驱动器件；

所述驱动器件，用于控制气动阀的工作位切换；当该单车的制动系统出现问题时，所述驱动器件动作，控制所述气动阀的工作位切换至隔离位；

所述气动阀，用于当工作位为隔离位时通过自身排气口排放压缩空气。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动器件包括：隔离塞门；所述气动阀包括：管式气动阀；

所述管式气动阀串联在所述制动装置的出口的空气压力气路上；

所述隔离塞门设置在供风支路上，所述供风支路从总风管引出；

当所述单车的制动系统出现问题时，所述隔离塞门被手动开启，以控制所述管式气动阀的工作位切换至隔离位。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述隔离塞门为带电隔离塞门。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述驱动器件还包括：电磁阀；所述气动阀还包括：板式气动阀；

当所述单车的制动系统出现问题时，远程控制所述电磁阀得电，以使所述板式气动阀的工作位切换至隔离位。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述电磁阀和所述板式气动阀设置于所述制动装置的气路板内。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述电磁阀为常闭电磁阀。

7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，当所述单车的制动系统正常时，所述带电隔离塞门为常闭状态。

8.一种列车制动隔离的方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的设备，包括：

当该单车的制动系统出现问题时，控制所述驱动器件动作，使所述气动阀的工作位切换至隔离位；

当所述气动阀的工作位为隔离位时通过气动阀的排气口排放压缩空气。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述驱动器件包括隔离塞门和电磁阀，所述气动阀包括管式气动阀和板式气动阀时；所述控制所述驱动器件动作，使所述气动阀的工作位切换至隔离位，具体为：

当手动进行制动隔离时，手动开启所述隔离塞门，在车辆有总风的条件下，以控制所述管式气动阀的工作位切换至隔离位；

当远程制动隔离时，通过远程控制所述电磁阀得电，以使所述板式气动阀的工作位切换至导通位。

10.一种列车制动隔离的系统，其特征在于，包括：制动装置和权利要求1-7任一项所述的设备；

所述设备，用于在制动装置出现问题时，截断所述制动装置入口的制动风源，将所述制动装置下游制动缸与外界连接，使压缩空气泄放。