CN110053600A - 轨道机车制动系统及其紧急冗余通路检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道机车制动系统，包括控制模块、总风管、列车管、作用管、比较阀、制动缸以及连通于比较阀与制动缸之间的制动缸管，总风管与比较阀间并联有分配阀通路和紧急冗余通路；分配阀通路上沿气流方向顺次设置有塞门、分配阀、第一切换阀、空电联动阀；紧急冗余通路上沿气流方向顺次设置有调压阀、第二切换阀、电磁阀；制动缸管上沿气流方向顺次设置有第一测试口和气压传感器。该轨道机车制动系统能够准确高效地对其紧急冗余通路进行故障检测。本发明还公开了一种基于上述轨道机车制动系统的紧急冗余通路检测方法。

Description

轨道机车制动系统及其紧急冗余通路检测方法

技术领域

本发明涉及轨道机车制动系统配套组件故障检测技术领域，特别涉及一种轨道机车制动系统。本发明还涉及一种基于该轨道机车制动系统的紧急冗余通路检测方法。

背景技术

在一般的轨道机车制动系统中，紧急冗余通路的功能是在分配阀通路失效时，通过触发紧急制动，在紧急冗余通路上将经调压阀限压的总风传输到制动缸管内，达到制动缸管路冗余的作用，保证车辆制动系统的稳定运行。

由于现有的轨道机车的制动系统的分配阀通路和紧急冗余通路共用同一个制动缸传感器，因此当需要对紧急冗余通路的故障进行检测时，通常是通过切断分配阀通路，来判定紧急冗余通路是否正常，然而这种检测方法操作繁琐不便，操作效率低下，给制动系统的安全高效运行造成不利影响。

因此，如何准确高效地对制动系统的紧急冗余通路进行故障检测是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道机车制动系统，该轨道机车制动系统能够准确高效地对其紧急冗余通路进行故障检测。本发明的另一目的是提供一种基于上述轨道机车制动系统的紧急冗余通路检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道机车制动系统，包括控制模块、总风管、列车管、作用管、比较阀、制动缸以及连通于所述比较阀与所述制动缸之间的制动缸管，所述总风管与所述比较阀间并联有分配阀通路和紧急冗余通路；

所述分配阀通路上沿气流方向顺次设置有塞门、与所述列车管和所述作用管连通的分配阀、第一切换阀，还包括与所述第一切换阀配合且与总风管下游管路连通的空电联动阀；

所述紧急冗余通路上沿气流方向顺次设置有调压阀和第二切换阀，还包括与所述第二切换阀配合且与总风管下游管路连通的电磁阀；

所述制动缸管上沿气流方向顺次设置有第一测试口和气压传感器。

优选地，所述调压阀的限压值为430kPa～470kPa，且所述调压阀与所述第二切换阀之间的管路上设置有第二测试口。

本发明还提供一种紧急冗余通路检测方法，基于上述任一项所述的轨道机车制动系统，包括步骤：

工况预置，在制动系统缓解状态下设定列车管气压达到设定气压值，然后使轨道机车整体进入紧急制动状态，并在此状态下通过控制模块对预设时间进行设定；

气压测定，设定好预设时间后，使所述轨道机车制动系统继续实施紧急制动工况，当达到预设时间时，通过所述气压传感器对制动缸压力进行检测，得到相应的制动缸压力检测结果；

信息反馈，将上述步骤气压测定中测得的制动缸压力检测结果反馈至控制模块处：若该检测结果达到当前列车管处管路设定气压值所对应的制动缸压力值，则说明所述紧急冗余通路无故障，则控制模块不反馈故障信息；若该检测结果未达到当前列车管处管路设定其他值所对应的制动缸压力值，则说明所述紧急冗余通路出现故障，无法正常工作，则此时控制模块向整车控制系统输出紧急冗余通路的故障信息，以提示相关工作人员。

优选地，若所述列车管处管路设定气压值为500kPa，则与其相对应的制动缸压力值为390kPa；

若所述列车管处管路设定气压值为600kPa，则与其相对应的制动缸压力值为420kPa。

相对上述背景技术，本发明所提供的轨道机车制动系统，其工作过程中，在一般情况下，所述制动系统通过分配阀通路实施相应的制动或缓解作业，此时电磁阀失电，第二切换阀打开与外部环境导通的排风口，以使紧急冗余通路的制动缸气体压力排入大气环境中；当需要对紧急冗余通路进行检测时，使车辆进入紧急制动状态，此时分配阀通路及紧急冗余通路均导通，此时，由于分配阀需要先将由总风管处送来的气体通入列车管并根据列车管的压力反馈来调整相应的制动缸供气压力，而紧急冗余通路则可以直接经调压阀调压后将总风管处送来的气体直接通入制动缸，因此，理论上来说，在紧急制动触发后的一定时间内，紧急冗余通路能够先于分配阀通路达到预设压力值，因此，在设定好预设时间后，仅需在预设时间结束时经由气压传感器对制动缸压力实施检测，即可通过该检测结果判定紧急冗余通路是否出现故障：若检测结果达到预设压力值，则紧急冗余通路无故障；若检测结果未达到预设压力值，则紧急冗余通路存在故障。所述轨道机车制动系统能够基于现有组件协同配合，并利用紧急制动状态下分配阀通路与紧急冗余通路间的充风特性的不同，实现对紧急冗余通路的快速故障检测，且检测结果准确可靠。

此外，本发明所提供的基于上述轨道机车制动系统的紧急冗余通路检测方法，其通过依次实施的工况预置、气压测定以及信息反馈等步骤，利用紧急制动状态下分配阀通路与紧急冗余通路间的充风特性的不同，实现对紧急冗余通路的快速故障检测，仅需对预设时间内制动缸压力检测结果是否达到当前总风管处管路设定气压值所对应的制动缸压力值进行判断，即可推断紧急冗余通路是否存在故障，且其检测判断结果准确可靠。

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为本发明一种具体实施方式所提供的轨道机车制动系统的配合结构示意图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的紧急冗余通路检测方法的流程图。

其中，11-分配阀通路、111-塞门、112-分配阀、113-第一切换阀、114-空电联动阀、12-紧急冗余通路、121-调压阀、122-第二切换阀、123-电磁阀、124-第二测试口、21-总风管、22-列车管、23-作用管、24-制动缸管、241-比较阀、242-第一测试口、243-气压传感器。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种轨道机车制动系统，该轨道机车制动系统能够准确高效地对其紧急冗余通路进行故障检测；本发明还提供一种基于上述轨道机车制动系统的紧急冗余通路检测方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的轨道机车制动系统的配合结构示意图。

在具体实施方式中，本发明所提供的轨道机车制动系统，包括控制模块、总风管21、列车管22、作用管23、比较阀241、制动缸以及连通于比较阀241与制动缸之间的制动缸管24，总风管21与比较阀241间并联有分配阀通路11和紧急冗余通路12；分配阀通路11上沿气流方向顺次设置有塞门111、与列车管22和作用管23连通的分配阀112、第一切换阀113，还包括与第一切换阀113配合且与总风管21下游管路连通的空电联动阀114；紧急冗余通路12上沿气流方向顺次设置有调压阀121和第二切换阀122，还包括与第二切换阀122配合且与总风管21下游管路连通的电磁阀123；制动缸管24上沿气流方向顺次设置有第一测试口242和气压传感器243。

工作过程中，在一般情况下，制动系统通过分配阀通路11实施相应的制动或缓解作业，此时电磁阀123失电，第二切换阀122打开与外部环境导通的排风口，以使紧急冗余通路12的制动缸气体压力排入大气环境中；当需要对紧急冗余通路12进行检测时，使车辆进入紧急制动状态，此时分配阀通路11及紧急冗余通路12均导通，此时，由于分配阀112需要先将由总风管21处送来的气体通入列车管22并根据列车管22的压力反馈来调整相应的制动缸供气压力，而紧急冗余通路12则可以直接经调压阀121调压后将总风管21处送来的气体直接通入制动缸，因此，理论上来说，在紧急制动触发后的一定时间内，紧急冗余通路12能够先于分配阀通路11达到预设压力值，因此，在设定好预设时间后，仅需在预设时间结束时经由气压传感器243对制动缸压力实施检测，即可通过该检测结果判定紧急冗余通路12是否出现故障：若检测结果达到预设压力值，则紧急冗余通路12无故障；若检测结果未达到预设压力值，则紧急冗余通路12存在故障。所述轨道机车制动系统能够基于现有组件协同配合，并利用紧急制动状态下分配阀通路11与紧急冗余通路12间的充风特性的不同，实现对紧急冗余通路12的快速故障检测，且检测结果准确可靠。

需要说明的是，由于上述制动系统内的各组件基本与现有系统中的组件结构及其运行方式大体相同，因此本文中对于与紧急冗余通路12的测试过程关联性不大的组件的工作过程及其相关结构均未作详尽描述，相关内容皆可依据现有技术中相关技术内容作相应参考，本文不再赘述。

进一步地，调压阀121的限压值为430kPa～470kPa，且调压阀121与第二切换阀122之间的管路上设置有第二测试口124。设备实际运行以及进行相应管路测试时，可通过该第二测试口124利用气压表等气压检测工具对紧急冗余通路12处的管路压力进行测量，以便了解调压阀121的调压作用是否正常，并保证调压阀121下游管路的内压满足相应的工况需要。

此外需要说明的是，上述调压阀121的限压值为430kPa～470kPa仅为保证制动系统正常运行，实际应用中，尤其是进行相关管路故障测试时，可以根据实际工况需要灵活调整调压阀121的限压具体数值，原则上，只要是能够满足所述轨道机车制动系统的实际使用需要均可。

请参考图2，图2为本发明一种具体实施方式所提供的紧急冗余通路检测方法的流程图。

在具体实施方式中，本发明所提供的紧急冗余通路检测方法，基于上文所述的轨道机车制动系统，其包括：

步骤101：工况预置；

在制动系统缓解状态下设定列车管22气压达到设定气压值，然后使轨道机车整体进入紧急制动状态，并在此状态下通过控制模块对预设时间进行设定。

步骤102：气压测定；

设定好预设时间后，使所述轨道机车制动系统继续实施紧急制动工况，当达到预设时间时，通过气压传感器243对制动缸压力进行检测，得到相应的制动缸压力检测结果。

步骤103：信息反馈；

将上述步骤气压测定中测得的制动缸压力检测结果反馈至控制模块处：若该检测结果达到当前列车管22处管路设定气压值所对应的制动缸压力值，则说明所述紧急冗余通路12无故障，则控制模块不反馈故障信息；若该检测结果未达到当前列车管22处管路设定其他值所对应的制动缸压力值，则说明所述紧急冗余通路12出现故障，无法正常工作，则此时控制模块向整车控制系统输出紧急冗余通路12的故障信息，以提示相关工作人员。

具体而言，在上述针对紧急冗余通路12的故障检测过程中，若列车管22处管路设定气压值为500kPa，则与其相对应的制动缸压力值为390kPa，即，在列车管22处设定气压为500kPa的工况下，若紧急冗余通路12无故障，则其气体通入制动缸后由气压传感器测得的气压值应不小于390kPa；反之，若气压传感器测得的气压值小于390kPa，则说明紧急冗余通路12存在故障，无法正常工作。

若上述列车管22处管路设定气压值为600kPa，则与其相对应的制动缸压力值为420kPa，即，在列车管22处设定气压为600kPa的工况下，若紧急冗余通路12无故障，则其气体通入制动缸后由气压传感器测得的气压值应不小于420kPa；反之，若气压传感器测得的气压值小于420kPa，则说明紧急冗余通路12存在故障，无法正常工作。

此外需要说明的是，上述控制模块具体是通过其内部集成的具备相应逻辑算法的软件来进行对相应检测结果与相应参数的比对和判定的。

综上可知，本发明中提供的轨道机车制动系统，其工作过程中，在一般情况下，所述制动系统通过分配阀通路实施相应的制动或缓解作业，此时电磁阀失电，第二切换阀打开与外部环境导通的排风口，以使紧急冗余通路的制动缸气体压力排入大气环境中；当需要对紧急冗余通路进行检测时，使车辆进入紧急制动状态，此时分配阀通路及紧急冗余通路均导通，此时，由于分配阀需要先将由总风管处送来的气体通入列车管并根据列车管的压力反馈来调整相应的制动缸供气压力，而紧急冗余通路则可以直接经调压阀调压后将总风管处送来的气体直接通入制动缸，因此，理论上来说，在紧急制动触发后的一定时间内，紧急冗余通路能够先于分配阀通路达到预设压力值，因此，在设定好预设时间后，仅需在预设时间结束时经由气压传感器对制动缸压力实施检测，即可通过该检测结果判定紧急冗余通路是否出现故障：若检测结果达到预设压力值，则紧急冗余通路无故障；若检测结果未达到预设压力值，则紧急冗余通路存在故障。所述轨道机车制动系统能够基于现有组件协同配合，并利用紧急制动状态下分配阀通路与紧急冗余通路间的充风特性的不同，实现对紧急冗余通路的快速故障检测，且检测结果准确可靠。

此外，本发明所提供的应用上述轨道机车制动系统的紧急冗余通路检测方法，其能够准确高效地对其紧急冗余通路进行故障检测。

以上对本发明所提供的轨道机车制动系统以及基于该轨道机车制动系统的紧急冗余通路检测方法进行了详细介绍。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。

Claims (4)

1.一种轨道机车制动系统，其特征在于：包括控制模块、总风管、列车管、作用管、比较阀、制动缸以及连通于所述比较阀与所述制动缸之间的制动缸管，所述总风管与所述比较阀间并联有分配阀通路和紧急冗余通路；

所述分配阀通路上沿气流方向顺次设置有塞门、与所述列车管和所述作用管连通的分配阀、第一切换阀，还包括与所述第一切换阀配合且与总风管下游管路连通的空电联动阀；

所述紧急冗余通路上沿气流方向顺次设置有调压阀和第二切换阀，还包括与所述第二切换阀配合且与总风管下游管路连通的电磁阀；

所述制动缸管上沿气流方向顺次设置有第一测试口和气压传感器。

2.如权利要求1所述的轨道机车制动系统，其特征在于：所述调压阀的限压值为430kPa～470kPa，且所述调压阀与所述第二切换阀之间的管路上设置有第二测试口。

3.一种紧急冗余通路检测方法，基于如权利要求1或2中所述的轨道机车制动系统，其特征在于，包括步骤：

工况预置，在制动系统缓解状态下设定列车管气压达到设定气压值，然后使轨道机车整体进入紧急制动状态，并在此状态下通过控制模块对预设时间进行设定；

气压测定，设定好预设时间后，使所述轨道机车制动系统继续实施紧急制动工况，当达到预设时间时，通过所述气压传感器对制动缸压力进行检测，得到相应的制动缸压力检测结果；

信息反馈，将上述步骤气压测定中测得的制动缸压力检测结果反馈至控制模块处：若该检测结果达到当前列车管处管路设定气压值所对应的制动缸压力值，则说明所述紧急冗余通路无故障，则控制模块不反馈故障信息；若该检测结果未达到当前列车管处管路设定其他值所对应的制动缸压力值，则说明所述紧急冗余通路出现故障，无法正常工作，则此时控制模块向整车控制系统输出紧急冗余通路的故障信息，以提示相关工作人员。

4.如权利要求3所述的紧急冗余通路检测方法，其特征在于：若所述列车管处管路设定气压值为500kPa，则与其相对应的制动缸压力值为390kPa；

若所述列车管处管路设定气压值为600kPa，则与其相对应的制动缸压力值为420kPa。