CN111923895B - 一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置及方法，涉及轨道车辆制动系统领域，解决现有车端软管出现泄露或爆裂，将直接造成整车总风压力压低继而导致列车不能运营等问题，装置由相互关联的气路单元和电路单元组成；气路单元包括切换电磁阀，总风管A，总风管B，第一压力开关和第二压力开关；电路单元包括BCU、零速继电器，第三压力开关，第四压力开关，切换继电器和切换电磁阀；本发明由BCU通过控制继电器、压力开关的开启和闭合以及切换电磁阀的得失电实现在总风管A发生破裂故障时，自动切换到总风软管B。避免了一旦车端软管出现泄露或爆裂，直接造成整车总风压力压低继而导致列车不能运营。

Description

一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置及方法
技术领域
本发明涉及轨道车辆制动系统领域，具体涉及一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置及方法。
背景技术
目前城市轨道车辆的各车辆间连挂均设置总风软管组成进行总风的贯通，软管是轨道车辆的重要部件，一旦车端软管出现泄露或爆裂，将直接造成整车总风压力压低继而导致列车不能运营。
现有技术为通过在车钩软管两端分别设置截断塞门，在软管发生泄漏时，人工下车操作截断塞门对气路进行截止，存在泄漏点查找困难、处置时间长的缺点。
本发明的目的为在总风软管发生泄露后自动进行备份软管的切换，避免人工处理时间长，同时能够杜绝整车总风压力压低继而导致列车停车。
发明内容
本发明为解决现有车端软管出现泄露或爆裂，将直接造成整车总风压力压低继而导致列车不能运营等问题，提供一种车端软管泄露自动保护装置及方法。
一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置，由相互关联的气路单元和电路单元组成；
所述气路单元包括第一切换电磁阀，第二切换电磁阀，第三切换电磁阀，第四切换电磁阀，总风管A，总风管B，第一压力开关和第二压力开关；所述总风管A包括第一总风软管和第二总风软管；
所述电路单元包括BCU、零速继电器，第三压力开关，第四压力开关，切换继电器，第五切换电磁阀，第六切换电磁阀，第七切换电磁阀和第八切换电磁阀；
所述零速继电器线圈的一端与BCU连接，另一端与负线端连接，零速继电器的触点的一端分别与供电DC110V电源连接，另一端分别与第三压力开关的一端以及第四压力开关的一端连接；所述第三压力开关的另一端和第四压力开关的另一端均与切换继电器线圈的一端连接，所述切换继电器线圈的另一端与负线端连接；
所述切换继电器触点的一端与供电DC110V电源连接，另一端分别与第五切换电磁阀，第六切换电磁阀，第七切换电磁阀以及第八切换电磁阀的一端连接，所述第五切换电磁阀，第六切换电磁阀，第七切换电磁阀以及第八切换电磁阀的另一端均与负线端连接；
在正常状态下，所述第一切换电磁阀的A1口与A2口导通，第一切换电磁阀的A1口与总风管A连接，第一切换电磁阀的A2口与第一总风软管的一端连接，第一总风软管的另一端分别连接第一压力开关及第二切换电磁阀的A2口连接；
第二切换电磁阀的A2口与A1口导通，第二切换电磁阀的A1口与第三切换电磁阀的A1口连接；
第三切换电磁阀的A1口与A2口导通，第三切换电磁阀的A2口分别与第二压力开关以及第二总风软管的一端连接；所述第二总风软管的另一端与第四切换电磁阀的A2口连接；
第四切换电磁阀的A2口与A1口导通，第四切换电磁阀的A1口与总风管B连接。
一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护方法，该方法的具体过程为：
当总风管A发生泄漏时，总风压力在7bar以下，第一压力开关或第二压力开关闭合，在车辆静止时，BCU不驱动零速继电器，其触点保持断开，所述切换继电器不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路单元保持原位置，通过总风管A实现全列贯通；
在车辆速度在0.5km/h以上时，BCU驱动零速继电器，所述零速继电器的触点闭合，所述切换继电器得电，其触点闭合，全列车的切换电磁阀动作，所述气路单元的切换电磁阀进行切换操作，即，第一切换电磁阀，第二切换电磁阀，第三切换电磁阀，第四切换电磁阀的A1口与A4口导通，通过总风管B实现全列导通；
当出现静态初始上电总风压力不足时，总风压力在7bar以下，第一压力开关或第二压力开关闭合，车辆速度在0.5km/h以下时，BCU不驱动零速继电器，其触点保持断开，所述切换继电器不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路保持原位置，所有切换电磁阀的A1口与A2贯通，列车总风管通过总风管A实现全列贯通。
本发明的有益效果：本发明所述的保护装置由制动控制单元(BCU)通过控制继电器、压力开关的开启和闭合以及切换电磁阀的得失电实现在总风管A发生破裂故障时，自动切换到总风软管B。
本发明所述的保护装置可实现总风管的安全冗余控制，当出现紧急情况时，可自动检测软管泄露同时进行切换保护，避免了一旦车端软管出现泄露或爆裂，直接造成整车总风压力压低继而导致列车不能运营。
本发明所述的保护装置极大的提高轨道列车的可靠性，在单一车端软管故障时列车仍可继续运营。
附图说明
图1为本发明所述的一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置的结构示意图。
具体实施方式
结合图1说明本实施方式，一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置，主要由气路单元和电路单元组成，气路单元与电路单元相互关联；其中：
气路单元包括：第一切换电磁阀1，第二切换电磁阀2，第三切换电磁阀3，第四切换电磁阀4，总风管A，总风管B，第一压力开关9和第二压力开关10及其他附属的连接管路；所述总风管A包括第一总风软管1-1和第二总风软管1-2；所述总风管B包括第三总风软管2-1和第四总风软管2-2
所述电路单元包括：制动控制单元(BCU)、零速继电器14，第三压力开关11，第四压力开关12，切换继电器15，第五切换电磁阀5，第六切换电磁阀6，第七切换电磁阀7，第八切换电磁阀8。
所述电路单元的中压力开关和四个切换电磁阀与气路单元中的压力开关和四个切换电磁阀为相同的器件。
所述零速继电器14线圈的第一端与BCU13连接，第二端与负线连接，零速继电器14线圈的得电受BCU13控制，当车辆速度＞0.5km/h时，BCU13驱动零速继电器14先去得电，其触点闭合；
零速继电器14触点第一端与供电DC110V电源连接，第二端与第三压力开关11的第一端连接及第四压力开关12的第一端连接；
第三压力开关11的第二端与切换继电器15的第一端连接，第三压力开关11检测压力值在7bar以下时闭合，7bar以上时断开；
第四压力开关12的第二端也是与切换继电器15的第一端连接，第四压力开关12检测压力值在7bar以下时闭合，7bar以上时断开；
所述切换继电器15线圈的第二端与负线连接，切换继电器15受零速继电器14及第三压力开关11和第四压力开关12控制，当车辆速度＞0.5km/h时，第三压力开关11或第四压力开关12检测到总风压力低于7bar时，切换继电器15线圈将会得电，其触点将闭合；
切换继电器15触点第一端与供电DC110V电源连接，第二端分别与第五切换电磁阀5，第六切换电磁阀6，第七切换电磁阀7，第八切换电磁阀8的第一端连接；
第五切换电磁阀5，第六切换电磁阀6，第七切换电磁阀7，第八切换电磁阀8的第二端均与负线连接。
所述第五切换电磁阀5，第六切换电磁阀6，第七切换电磁阀7，第八切换电磁阀8受切换继电器15控制，当切换继电器15线圈得电、触点闭合后，切换第五切换电磁阀5，第六切换电磁阀6，第七切换电磁阀7，第八切换电磁阀8均会得电动作，工作位置得到切换。
所述气路单元中，在正常状态下(总风管未发生泄露、切换前)四个切换电磁阀常态下A1进A2出，得电状态A1进A4出。
第一切换电磁阀1的A1口与A2口导通，第一切换电磁阀1的A1口与总风管A相连接，第一切换电磁阀1的A2口与总风软管1-1的第一端连接，总风软管1-1的第二端分别连接第一压力开关9及第二切换电磁阀2的A2口连接；
第二切换电磁阀2的A2口与A1口导通，第二切换电磁阀2的A1口与第三切换电磁阀3的A1口相连接；
第三切换电磁阀3的A1口与A2口导通，第三切换电磁阀3的A2口分别连接第二压力开关10及总风软管1-2的第一端；总风软管1-2的第二端与第四切换电磁阀4的A2口相连接；
第四切换电磁阀4的A2口与A1口导通，第四切换电磁阀4的A1口与总风管B连接；通过以上最终实现了总风管A与总风管B的连接，实现了全列车总风管路的连通。
本实施方式中所述的保护装置在切换后(总风管发生泄露、切换电磁阀切换后)
第一切换电磁阀1的A1口与A4口导通，第一切换电磁阀1的A1口与总风管A连接，第一切换电磁阀1的A4口与总风软管2-1的第一端连接；总风软管2-1的第二端与第二切换电磁阀2的A4口连接；
第二切换电磁阀2的A4口与A1口导通，第二切换电磁阀2的A1口与第三切换电磁阀3的A1口连接；
第三切换电磁阀3的A1口与A4口导通，第三切换电磁阀3的A4口与总风软管2-2的第一端连接，总风软管2-2的第二端与第四切换电磁阀4的A4口连接；
第四切换电磁阀4的A4口与A1口导通，第四切换电磁阀4的A1口与总风管B连接。
通过以上最终在总风软管1-1或者1-2泄露后，进行切换，实现了总风管A与总风管B的连接，实现了全列车总风管路的连通。
本实施方式所述的保护装置在正常无泄漏时，总风压力在7bar以上，第一压力开关9、第二压力开关10均保持断开状态，在车辆速度0.5km/h以下时，BCU13不驱动零速继电器14得电，其触点保持断开，此时切换继电器15不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路保持原位置，所有切换电磁阀的A1口与A2口贯通，列车总风管通过总风管A实现全列贯通。
当车辆速度在0.5km/h以上时，BCU13驱动零速继电器14得电，其触点闭合，此时切换继电器15不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路保持原位置，所有切换电磁阀的A1口与A2口贯通，列车总风管通过总风管A实现全列贯通。
本实施方式所述的保护装置既可以保证在正常无泄露工况和静态初始上电总风压力不足时列车总风管通过总风管A实现全列贯通，避免了列车初始上电时因总风压力不足导致的误切换。同时可以实现在总风管A发生泄漏时，总风压力泄露在7bar以下，第一压力开关、第二压力开关任一闭合，同时判断在车辆速度0.5km/h以上时，BCU13驱动零速继电器14，其触点闭合，此时切换继电器15得电，其触点闭合，全列车的切换电磁阀动作，气路进行切换，列车总风管通过总风管B实现全列贯通。
具体实施方式二、本实施方式为具体实施方式一所述的一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置的保护方法，该方法的实现过程为：当总风管A发生泄露时，总风压力在7bar以下，第一压力开关、第二压力开关任一闭合，在车辆静止时(即速度0.5km/h以下时)，BCU13不驱动零速继电器14，其触点保持断开，此时切换继电器15不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路保持原位置，所有切换电磁阀的A1口与A2口贯通，列车总风管通过总风管A实现全列贯通，因此时列车为静止工况，总风压力不足时触发紧急制动，不会产生安全隐患。此功能可以避免列车长时间停放后总风压力不足导致的误切换，以及列车库内停放时发生切换后无法排查泄漏故障。
当车辆速度在0.5km/h以上时，BCU13驱动零速继电器14，其触点闭合，此时切换继电器15得电，其触点闭合，全列车的切换电磁阀动作，气路进行切换，所有切换电磁阀的A1口与A4口贯通，列车总风管通过总风管B实现全列贯通。
当在静态初始上电总风压力不足时，总风压力在7bar以下，第一压力开关、第二压力开关任一闭合，车辆速度在0.5km/h以下时，BCU13不驱动零速继电器14，其触点保持断开，此时切换继电器15不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路保持原位置，所有切换电磁阀的A1口与A2口贯通，列车总风管通过总风管A实现全列贯通，避免了列车初始上电时因总风压力不足导致的误切换。
本实施方式中，当总风管B发生泄漏时，正常情况下优先使用总风管B进行全列贯通供风，不对总风管B进行监控，总风管B仅作为总风管B破损泄露时的备份，所以在总风管B破裂时，不会导致列车总风压力泄露。
当总风管A发生泄漏时，总风压力在7bar以下，第一压力开关或第二压力开关闭合，在车辆静止时(即速度0.5km/h以下时)，BCU13不驱动零速继电器14，其触点保持断开，所述切换继电器15不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路单元保持原位置，通过总风管A实现全列贯通。

Claims (3)

1.一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置，由相互关联的气路单元和电路单元组成；其特征是：
所述气路单元包括第一切换电磁阀(1)，第二切换电磁阀(2)，第三切换电磁阀(3)，第四切换电磁阀(4)，总风管A，总风管B，第一压力开关(9)和第二压力开关(10)；所述总风管A包括第一总风软管(1-1)和第二总风软管(1-2)；
所述电路单元包括BCU(13)、零速继电器(14)，第三压力开关(11)，第四压力开关(12)，切换继电器(15)，第五切换电磁阀(5)，第六切换电磁阀(6)，第七切换电磁阀(7)和第八切换电磁阀(8)；
所述零速继电器(14)线圈的一端与BCU(13)连接，另一端与负线端连接，零速继电器(14)的触点的一端分别与供电DC110V电源连接，另一端分别与第三压力开关(11)的一端以及第四压力开关(12)的一端连接；所述第三压力开关(11)的另一端和第四压力开关(12)的另一端均与切换继电器(15)线圈的一端连接，所述切换继电器(15)线圈的另一端与负线端连接；
所述切换继电器(15)触点的一端与供电DC110V电源连接，另一端分别与第五切换电磁阀(5)，第六切换电磁阀(6)，第七切换电磁阀(7)以及第八切换电磁阀(8)的一端连接，所述第五切换电磁阀(5)，第六切换电磁阀(6)，第七切换电磁阀(7)以及第八切换电磁阀(8)的另一端均与负线端连接；
在正常状态下，所述第一切换电磁阀(1)的A1口与A2口导通，第一切换电磁阀(1)的A1口与总风管A连接，第一切换电磁阀(1)的A2口与第一总风软管(1-1)的一端连接，第一总风软管(1-1)的另一端分别连接第一压力开关(9)及第二切换电磁阀(2)的A2口连接；
第二切换电磁阀(2)的A2口与A1口导通，第二切换电磁阀(2)的A1口与第三切换电磁阀(3)的A1口连接；
第三切换电磁阀(3)的A1口与A2口导通，第三切换电磁阀(3)的A2口分别与第二压力开关(10)以及第二总风软管(1-2)的一端连接；所述第二总风软管(1-2)的另一端与第四切换电磁阀(4)的A2口连接；
第四切换电磁阀(4)的A2口与A1口导通，第四切换电磁阀(4)的A1口与总风管B连接；
所述总风管B包括第三总风软管(2-1)和第四总风软管(2-2)；当总风管A发生泄露时，进行各切换电磁阀的切换操作，具体为：
切换第一切换电磁阀(1)的A1口与A4口导通，第一切换电磁阀(1)的A1口与总风管A连接，第一切换电磁阀(1)的A4口与第三总风软管(2-1)的一端连接；所述第三总风软管(2-1)的另一端与第二切换电磁阀(2)的A4口连接；
第二切换电磁阀(2)的A4口与A1口导通，第二切换电磁阀(2)的A1口与第三切换电磁阀(3)的A1口连接；
第三切换电磁阀(3)的A1口与A4口导通，第三切换电磁阀(3)的A4口与第四总风软管(2-2)的一端连接，第四总风软管(2-2)的另一端与第四切换电磁阀(4)的A4口连接；
第四切换电磁阀(4)的A4口与A1口导通，第四切换电磁阀(4)的A1口与总风管B连接；实现当总风管A中的第一总风软管(1-1)或者第二总风软管(1-2)泄露后，进行切换，实现了总风管A与总风管B的连接，实现了全列车总风管路的连通；
所述零速继电器(14)受BCU(13)控制，当车辆速度＞0.5km/h时，BCU(13)驱动零速继电器(14)得电，其触点闭合；
第三压力开关(11)和第四压力开关(12)检测压力值在7bar以下时闭合，在7bar以上时断开；
所述切换继电器(15)受零速继电器(14)及第三压力开关(11)和第四压力开关(12)控制，当车辆速度＞0.5km/h时，第三压力开关(11)或第四压力开关(12)检测到总风压力低于7bar时，切换继电器(15)得电，其触点闭合；
所述第五切换电磁阀(5)，第六切换电磁阀(6)，第七切换电磁阀(7)以及第八切换电磁阀(8)受切换继电器(15)控制，当切换继电器(15)得电后触点闭合，第五切换电磁阀(5)，第六切换电磁阀(6)，第七切换电磁阀(7)以及第八切换电磁阀(8)均会得电动作，进行切换操作。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护装置的保护方法，其特征是：该方法的具体实现过程为：
当总风管A发生泄漏时，总风压力在7bar以下，第一压力开关(9)或第二压力开关(10)闭合，在车辆静止时，BCU(13)不驱动零速继电器(14)，其触点保持断开，所述切换继电器(15)不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路单元保持原位置，通过总风管A实现全列贯通；
在车辆速度在0.5km/h以上时，BCU(13)驱动零速继电器(14)，所述零速继电器(14)的触点闭合，所述切换继电器(15)得电，其触点闭合，全列车的切换电磁阀动作，所述气路单元的切换电磁阀进行切换操作，即，第一切换电磁阀(1)，第二切换电磁阀(2)，第三切换电磁阀(3)，第四切换电磁阀(4)的A1口与A4口导通，通过总风管B实现全列导通；
当出现静态初始上电总风压力不足时，总风压力在7bar以下，第一压力开关(9)或第二压力开关(10)闭合，车辆速度在0.5km/h以下时，BCU(13)不驱动零速继电器(14)，其触点保持断开，所述切换继电器(15)不得电，其触点保持断开，全列车的切换电磁阀不动作，气路保持原位置，所有切换电磁阀的A1口与A2贯通，列车总风管通过总风管A实现全列贯通。
3.根据权利要求2所述的一种轨道车辆用车端软管泄露自动保护方法，其特征在于：优先使用总风管A进行全列导通供风，不对总风管B进行监控，总风管B作为总风管A破损泄露时的备份，当总风管B发生泄漏时，不会导致列车总风压力泄露。
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