CN110001705B - 一种轨道车辆载荷补偿控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种轨道车辆载荷补偿控制装置和方法，解决了现有技术在空气弹簧故障时车辆运营产生因制动力不足导致的安全隐患的问题。所述装置包括顺序连接的制动控制单元、载荷控制系统和载荷补偿系统载荷控制系统用于输入空气弹簧压力，大于阈值时输入制动控制单元，小于阈值时断开输入空气弹簧压力通路，连通制动控制单元和载荷补偿系统。载荷补偿系统用于连接车辆制动系统的总风管，提供补偿的载荷压力。制动控制单元用于根据空气弹簧压力或载荷压力输出相应的制动压力。所述方法为输入空气弹簧压力，大于阈值时根据空气弹簧压力值输出相应的制动压力，小于阈值时连通载荷补偿通路，根据列车网络系统读取相邻车辆的载荷输出相应的制动压力。
Description
技术领域
本申请涉及轨道车辆领域，尤其涉及一种轨道车辆载荷补偿控制装置和方法。
背景技术
目前在轨道车辆制动系统上常用制动的制动力大小受软件控制，在空气弹簧破裂等故障工况下，可按软件定义的程序输出AW3载荷的制动力。而紧急制动的安全等级高于常用制动，制动力的输出完全依靠机械阀，即空重车调整阀实现。因受空重车调整阀机械特性的影响，当空气弹簧破裂或其连接管路、空气弹簧出现泄露等故障时，空气弹簧压力降低到小于AW0载荷以下轨道车辆制动系统将按AW0的载荷施加补偿的载荷压力。故即使车重为AW2载荷或AW3载荷，输出的制动力大小也仅为AW0载荷水平，车辆运营存在制动力不足的极大安全隐患。
发明内容
本申请提出一种轨道车辆载荷补偿控制装置和方法，解决了现有技术空气弹簧破裂或其连接管路、空气弹簧出现泄露等故障时输出的制动力大小仅为AW0载荷水平，使车辆运营产生因制动力不足导致的安全隐患的问题。
本申请实施例提供一种轨道车辆载荷补偿控制装置，包括载荷控制系统、载荷补偿系统和制动控制单元。
所述载荷控制系统连接制动控制单元和载荷补偿系统。
所述载荷控制系统，用于输入空气弹簧压力，当所述空气弹簧压力大于阈值时将所述空气弹簧压力输出至所述制动控制单元，当所述空气弹簧压力小于阈值时断开向所述制动控制单元输入空气弹簧压力的通路，连通所述制动控制单元和载荷补偿系统。
所述载荷补偿系统，用于连接车辆制动系统的总风管，为所述载荷补偿系统提供补偿的载荷压力。
所述制动控制单元，用于根据所述空气弹簧压力或载荷压力输出相应的制动压力。
优选地，所述载荷控制系统包括平均阀和气动控制阀。
所述平均阀，用于输入两个空气弹簧压力，平均后输入至所述气动控制阀。
所述气动控制阀，用于在输入的空气弹簧压力大于阈值时断开所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，将所述空气弹簧压力输出至所述制动控制单元，小于阈值时连通所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，断开向所述制动控制单元输入空气弹簧压力的通路。
优选地，所述载荷补偿系统包括列车网络系统、截断塞门和比例电磁阀。
所述截断塞门的入风口连接车辆制动系统的总风管，出风口连接所述比例电磁阀。
所述列车网络系统，用于实时读取相邻车辆的空气弹簧压力，根据相邻车辆的空气弹簧压力调节比例电磁阀，输出载荷压力。
所述比例电磁阀，用于根据列车网络系统输入的不同电流值实时调节输入的空气压力，输出载荷压力。
优选地，所述载荷补偿系统还包括测试点，用于外接压力表，对所述载荷补偿系统进行测试。
优选地，所述载荷补偿系统在空气弹簧故障时按相邻车辆的载荷输出载荷压力。
本申请实施例还提供一种轨道车辆载荷补偿控制方法，用于上述任一实施例所述的轨道车辆载荷补偿控制装置，包括以下步骤：
输入空气弹簧压力，当空气弹簧压力大于阈值时根据所述空气弹簧压力值输出相应的制动压力，当空气弹簧压力小于阈值时连通载荷补偿通路；
输入载荷压力，根据所述载荷压力值输出相应的制动压力。
优选地，还包括以下步骤：
将两个空气弹簧压力平均后输入；
所述输入的空气弹簧压力小于阈值时，连通载荷补偿通路。
优选地，还包括以下步骤：
输入空气压力，调节所述空气压力生成载荷压力后输出。
优选地，还包括以下步骤：
对所述载荷补偿系统进行测试。
优选地，所述制动控制单元在空气弹簧故障时按照相邻车辆的载荷输出相应的制动压力。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
所述轨道车辆载荷补偿控制装置和方法，具有能够保证在故障工况下，车辆可以按照相邻车辆的载荷输出制动压力，使本车的制动压力趋近于实际的制动压力，大大增加车辆运行的安全性的优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种轨道车辆载荷补偿控制装置结构图；
图2为本申请实施例提供的另一种轨道车辆载荷补偿控制装置结构图；
图3为本申请实施例提供的一种轨道车辆载荷补偿控制方法流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本申请实施例提供的一种轨道车辆载荷补偿控制装置结构图，所述轨道车辆载荷补偿控制装置包括载荷控制系统、载荷补偿系统和制动控制单元。
所述载荷控制系统连接制动控制单元和载荷补偿系统。所述载荷控制系统，用于输入空气弹簧压力，当所述空气弹簧压力大于阈值时将所述空气弹簧压力输出至所述制动控制单元，当所述空气弹簧压力小于阈值时断开向所述制动控制单元输入空气弹簧压力的通路，连通所述制动控制单元和载荷补偿系统。所述载荷补偿系统，用于连接车辆制动系统的总风管，为所述载荷补偿系统提供补偿的载荷压力。所述制动控制单元，用于根据所述空气弹簧压力或载荷压力输出相应的制动压力。在本实施例中，所述空气弹簧压力和载荷压力均与所述制动压力有对应关系，例如当所述空气弹簧压力为AW0时，所述制动控制单元输出与AW0的空气弹簧压力相对应的制动压力。所述载荷补偿系统和制动控制单元组成载荷补偿通路，当所述空气弹簧压力小于阈值时连通载荷补偿通路，用于在所述空气弹簧故障时为所述制动控制单元提供载荷压力，使所述制动控制单元根据所述载荷压力输出相应的制动压力。
在本实施例中，所述制动控制单元根据所述载荷控制系统输入的空气弹簧压力值与阈值的大小关系切换所述载荷补偿通路的连通和断开状态。所述空气弹簧输入所述载荷控制系统，当所述压力值大于阈值时表示所述空气弹簧处于正常工作状态，并未出现泄露等问题。所述载荷补偿系统处于断开状态，所述载荷控制系统和制动控制单元连接，向所述制动控制单元输入空气弹簧压力。当所述压力值小于阈值时表示所述空气弹簧出现破裂、泄露或连接管路泄露等故障。所述载荷补偿系统处于连通状态，即连通所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，需要为所述制动控制单元提供补偿的载荷压力，所述制动控制单元根据所述补偿的载荷压力输出相应的制动压力。所述阈值通常为AW0，例如可以是2～4bar。
所述制动控制单元和载荷补偿系统之间连通时，所述载荷补偿系统将来源于所述车辆制动系统的总风管中的空气压力转换为补偿的载荷压力，通过所述制动控制单元输出。优选地，所述载荷补偿系统在空气弹簧故障时按相邻车辆的载荷输出载荷压力。
图2为本申请实施例提供的另一种轨道车辆载荷补偿控制装置和方法。所述载荷控制系统包括平均阀和气动控制阀。
所述平均阀用于输入两个空气弹簧压力，平均后输入至所述气动控制阀。所述两个空气弹簧压力来源于车辆的两个转向架的空气弹簧，所述气动控制阀，用于在输入的空气弹簧压力大于阈值时断开所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，将所述空气弹簧压力输出至所述制动控制单元，小于阈值时连通所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，即载荷补偿通路，断开向所述制动控制单元输入空气弹簧压力的通路。在本实施例中，所述阈值由所述气动控制阀中设置的弹簧弹力决定，当输入的空气弹簧压力能够克服所述弹力时判断所述空气弹簧工作正常，未出现故障，所述制动控制单元和载荷控制系统连接，向所述制动控制单元输入所述空气弹簧压力。当输入的空气弹簧压力不能够克服所述弹力时判断所述空气弹簧出现故障，断开所述制动控制系统和所述空气弹簧压力的连接，连通所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，通过所述载荷补偿系统向所述制动控制系统发送载荷压力。
所述载荷补偿系统包括列车网络系统、截断塞门和比例电磁阀。所述截断塞门的入风口连接车辆制动系统的总风管，出风口连接所述比例电磁阀。所述列车网络系统，用于实时读取相邻车辆的空气弹簧压力，根据相邻车辆的空气弹簧压力调节比例电磁阀，输出载荷压力。所述比例电磁阀，用于根据列车网络系统输入的不同电流值实时调节输入的空气压力，输出载荷压力。所述车辆制动系统总风管输入的空气压力通常为7.5～9bar，大于需要的载荷压力，即大于相邻车辆的载荷输出约2～6bar。因此所述比例电磁阀将根据所述列车网络系统读取的相邻车辆的空气弹簧压力t调节所述总风管输入的空气压力，输出载荷压力。
优选地，所述载荷补偿系统还包括测试点，用于外接压力表，对所述载荷补偿系统进行测试。
图3为本申请实施例提供的一种轨道车辆载荷补偿控制方法流程图，包括以下步骤：
步骤101：输入空气弹簧压力，大于阈值时根据空气弹簧压力值输出相应的制动压力，小于阈值时连通载荷补偿通路。
在步骤101中，输入空气弹簧压力，当空气弹簧压力大于阈值时根据所述空气弹簧压力值输出相应的制动压力，当空气弹簧压力小于阈值时连通载荷补偿通路。所述方法可以用于一种包括载荷控制系统的载荷补偿通路，通过载荷控制系统输入空气弹簧压力，所述空气弹簧压力大于阈值时断开所述载荷补偿通路，小于阈值时连通所述载荷补偿通路。作为本申请的一种实时方式，所述载荷补偿通路例如可以由顺序连接的制动控制单元、载荷控制系统和载荷补偿系统组成。具体而言，将两个空气弹簧压力平均后输入。所述输入的空气弹簧压力大于阈值时，所述载荷控制系统与所述制动控制单元连接，向所述制动控制单元发送所述空气弹簧压力，所述输入的空气弹簧压力小于阈值时，断开所述空气弹簧压力和制动控制单元的连接，通过所述载荷控制系统连通载荷补偿通路。所述两个空气弹簧压力来源于所述车辆两个转向架的空气弹簧，例如可以通过平均阀与气动控制阀连接，将所述两个空气弹簧压力输入平均阀平均后输出至所述气动控制阀。当所述气动控制阀输入的空气弹簧压力大于阈值时断开所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，将所述空气弹簧压力输出至所述制动控制单元，小于阈值时连通所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，断开向所述制动控制单元输入空气弹簧压力的通路。在本实施例中，所述阈值由所述气动控制阀中设置的弹簧弹力决定，当输入的空气弹簧压力能够克服所述弹力时判断所述空气弹簧工作正常，未出现故障，连通所述载荷控制系统和制动控制单元，断开所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路。当输入的空气弹簧压力不能够克服所述弹力时判断所述空气弹簧出现故障，断开所述空气弹簧压力和制动控制单元的通路，连通所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路。
步骤102：输入载荷压力，根据载荷压力值输出相应的制动压力。
在步骤102中，所述载荷补偿通路连通后，可以根据所述载荷补偿系统向所述制动控制单元输入载荷压力，所述制动控制单元根据所述载荷压力值输出相对应的制动压力。所述补偿的载荷压力可以通过输入空气压力，调整所述空气压力后生成。在本实施例中，所述载荷补偿系统包括列车网络系统、截断塞门和比例电磁阀。所述截断塞门的入风口连接车辆制动系统的总风管，出风口连接所述比例电磁阀。所述列车网络系统，用于实时读取相邻车辆的空气弹簧压力，根据相邻车辆的空气弹簧压力调节比例电磁阀，输出载荷压力。所述比例电磁阀，用于根据列车网络系统输入的不同电流值实时调节输入的空气压力，输出载荷压力。所述车辆制动系统总风管输入的空气压力通常为7.5～9bar，大于需要的载荷压力，即大于载荷输出压力2～6bar。因此所述比例电磁阀将根据所述列车网络系统读取的相邻车辆的空气弹簧压力输出本车的载荷压力。
优选地，在所述轨道车辆载荷补偿装置投入使用之前，可以通过在所述载荷补偿装置外设置外接压力表的测试点，对所述载荷补偿系统进行测试。
本领域内的技术人员应明白，术语“包括”、“包含”或者其任何其他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、商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他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种轨道车辆载荷补偿控制装置，其特征在于，包括载荷控制系统、载荷补偿系统和制动控制单元；
所述载荷控制系统连接制动控制单元和载荷补偿系统；
所述载荷控制系统包括平均阀和气动控制阀；
所述平均阀，用于输入两个空气弹簧压力，平均后输入至所述气动控制阀；
所述气动控制阀，用于在输入的空气弹簧压力大于阈值时断开所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，将所述空气弹簧压力输出至所述制动控制单元，小于阈值时连通所述制动控制单元和载荷补偿系统之间的通路，断开向所述制动控制单元输入空气弹簧压力的通路；
所述载荷补偿系统包括列车网络系统、截断塞门和比例电磁阀；
所述截断塞门的入风口连接车辆制动系统的总风管，出风口连接所述比例电磁阀；
所述列车网络系统，用于实时读取相邻车辆的空气弹簧压力，根据相邻车辆的空气弹簧压力调节比例电磁阀，输出载荷压力；
所述比例电磁阀，用于根据列车网络系统输入的不同电流值实时调节输入的空气压力，输出载荷压力；
所述载荷补偿系统在空气弹簧故障时按相邻车辆的载荷输出载荷压力；
所述制动控制单元，用于根据所述空气弹簧压力或载荷压力输出相应的制动压力。
2.如权利要求1所述的轨道车辆载荷补偿控制装置，其特征在于，所述载荷补偿系统还包括测试点，用于外接压力表，对所述载荷补偿系统进行测试。
3.一种轨道车辆载荷补偿控制方法，用于权利要求1所述的轨道车辆载荷补偿控制装置，其特征在于，包括以下步骤：
输入空气弹簧压力，当空气弹簧压力大于阈值时根据所述空气弹簧压力值输出相应的制动压力，当空气弹簧压力小于阈值时连通载荷补偿通路；
输入载荷压力，根据所述载荷压力值输出相应的制动压力。
4.如权利要求3所述的轨道车辆载荷补偿控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将两个空气弹簧压力平均后输入；
所述输入的空气弹簧压力小于阈值时，连通载荷补偿通路。
5.如权利要求3所述的轨道车辆载荷补偿控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
输入空气压力，调节所述空气压力生成载荷压力后输出。
6.如权利要求3所述的轨道车辆载荷补偿控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
对所述载荷补偿系统进行测试。
7.如权利要求3~6任一所述的轨道车辆载荷补偿控制方法，其特征在于，所述制动控制单元在空气弹簧故障时按照相邻车辆的载荷输出相应的制动压力。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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