CN112530224A - 一种高压控制和制动控制模拟展示台 - Google Patents

一种高压控制和制动控制模拟展示台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及教学和实验设备技术领域，具体是一种高压控制和制动控制模拟展示台，包括：控制操作台、高压部件实物、模拟制动风缸。所述控制操作台设有司机室操作台和多个控制配盘组成，司机室操作台设有多个开关，能够模拟列车司机的操作；并通过控制配盘的动作阐述司机室占用、受电弓升降控制、紧急断电环路、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的控制原理。所述高压部件实物由与列车通用的受电弓、主断、车顶隔离开关组成，能接收操作台的控制指令实现升降弓、主断和车顶隔离开关的动作过程。所述模拟制动风缸能够模拟列车紧急制动过程中列车管的充风、排风过程，从而模拟列车紧急制动的施加与缓解。本发明的有益效果是：通过高压控制和制动控制模拟展示台，可以直观的演示受电弓、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的工作过程和状态，便于教学，且教学时间和操作空间的限制小，提高了教学效率。

Description

一种高压控制和制动控制模拟展示台
技术领域
本发明涉及教学和实验设备技术领域，具体是一种高压控制和制动控制模拟展示台。
背景技术
CRH380B型动车组高压、制动控制较为复杂，且位置分散，用以人才培养演练教学以及高压、制动故障模拟分析都无法直观实现，通过计算机仿真、实际车辆试验，本身都有一定局限性，都无法将受高压、制动控制过程中电路、气路转化过程直观的展示出来，这给动车组日常培训和故障分析都带来一定困扰。
目前教学演练主要通过动车组现场操作进行演示教学，司机室现场空间小，车顶受电弓平台较小，一次性演示教学受教人数较少，也无法实现人人实际操作演练过程；且受动车所实际检修计划限制，教学时间不受控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压控制和制动控制模拟展示台，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高压控制和制动控制模拟展示台，包括：操作台，所述操作台设有控制单元和与控制单元连接的多个功能单元，所述功能单元通过控制单元输出控制信号给电气控制箱；以及电气控制箱和模拟端，所述电气控制箱用于接收操作台的控制信号，驱动模拟端作出相关动作；所述模拟端用于演示受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的工作状态。
作为本发明进一步的方案：所述模拟端包括受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路。
作为本发明再进一步的方案：所述电气控制箱通过气动件驱动模拟端设有的受电弓模块动作。
作为本发明再进一步的方案：所述控制单元通过与之连接的牵引控制单元控制主断控制环路的闭合和断开。
作为本发明再进一步的方案：所述电气控制箱与受电弓模块之间设有隔离开关，通过隔离开关保护机车。
作为本发明再进一步的方案：所述受电弓模块包括受电弓、用于升弓和降弓的自动升弓装置和自动降弓装置。
作为本发明再进一步的方案：自动降弓装置与弓本体的连接气路上设有阀组，阀组控制自动降弓装置与弓本体的断开，用于模拟碳滑板断裂故障。
作为本发明再进一步的方案：所述电气控制箱上设有多个与功能单元相对应的继电器，通过继电器驱动模拟端的与功能单元相对应的部件工作。
作为本发明再进一步的方案：所述控制单元通过与连接的多个制动控制单元分别控制停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的闭合和断开。
作为本发明再进一步的方案：所述电气控制箱与模拟端的连接气路和电路上设有开关组，通过所述开关组控制连接气路和电路的通断，实现多种故障的模拟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过高压控制和制动控制模拟展示台，可以直观的演示受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的工作过程和状态，便于教学，且教学时间和操作空间的限制小，提高了教学效率。
附图说明
图1为本发明实施例中高压控制和制动控制模拟展示台的原理示意图。
图2为本发明实施例中操作台的结构框图。
附图中：100、操作台；200、电气控制箱；300、模拟端；1、紧急断电按钮，2、主控钥匙，3、故障旁路开关，4、方向开关，5、接地钥匙，6、升弓按钮，7、紧急制动器，8、制动手柄。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参阅图1，本发明实施例中，一种高压控制和制动控制模拟展示台，包括：操作台，所述操作台设有控制单元和与控制单元连接的多个功能单元，所述功能单元通过控制单元输出控制信号给电气控制箱；以及电气控制箱和模拟端，所述电气控制箱用于接收操作台的控制信号，驱动模拟端作出相关动作；所述模拟端用于演示受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的工作状态。
CRH380B型动车组有1至8车的八节车厢，两个所述操作台分别用作1车、8车司机室操作台，具有相同的功能，且相互关联互锁，即同一时间只能操作其中一个操作台，避免相互影响，所述电气控制箱包括支架和支架上安装的3套由若干继电器组成的配电盘，3套开关组分别代表1车、2车、3车和6车与7车、8车两个单元电路，可直观查看各继电器的开闭状态。
所述模拟端包括受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路。如图2所示，多个所述功能单元分别为紧急断电按钮1、主控钥匙2、故障旁路开关3、方向开关4、接地钥匙5、升弓按钮6、紧急制动器7及制动手柄8；均与控制单元（CCU）连接，所述电气控制箱上设有多个与功能单元相对应的继电器，通过继电器驱动模拟端的与功能单元相对应的部件工作；控制单元通过连接总线连接配电盘的各继电器；如图1所示，所述继电器的编号依次为1-K1、1-K2至n-Km，其中n、m为常数，x为n的取值；通过控制继电器的通电驱动模拟端的受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路工作，实现受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路教学的演示。
所述紧急断电按钮1、主控钥匙2、方向开关4、接地钥匙5、升弓按钮6、紧急制动器7及制动手柄8分别使紧急制动环路、控制单元、转向架监控环路、停放制动监控环路、受电弓模块的自动升弓装置、主断控制环路对应的继电器上电，从而驱动相关演示过程的实施。
综上所述，通过高压控制和制动控制模拟展示台，可以直观的演示受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的工作过程和状态，便于教学，且教学时间和操作空间的限制小，提高了教学效率。
请参阅图1，本发明的另一个实施例中，所述电气控制箱通过气动件驱动模拟端设有的受电弓模块动作。
进一步的，所述电气控制箱通过连接总线连接操作台，所述操作台的控制单元（CCU）通过与之连接的牵引控制单元（TCU）控制主断控制环路的闭合和断开；所述控制单元通过与连接的多个制动控制单元（BCU）分别控制停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的闭合和断开。
具体的，设置两个受电弓模块模拟2、7车的受电弓，所述受电弓模块包括受电弓、用于升弓和降弓的自动升弓装置和自动降弓装置；所述自动升弓装置包括依次连接的气源、升弓电磁阀及升弓气囊，升弓电磁阀受配电盘上对应的电磁阀控制，升弓气囊用于升弓；升弓电磁阀失电后，自动升弓装置切换为自动降弓装置。操作1车的操作台的升弓按钮6之后，对应的，1车的继电器21-K03得电2秒，1车、8车的继电器21-K48同时得电2秒，2、7车的继电器21-K66得电并形成自锁；1、8车的继电器21-K42得电并形成自锁；1、8车的继电器21-K42得电后，1、8车的继电器21-K54得电并形成自锁；1、8车的继电器21-K54得电后，2、7车的继电器21-K61得电，受电弓始能建立，紧急断电环路建立。
升、降弓过程：7车的继电器21-K61得电，输出电信号命令升7车的受电弓，配电盘中升弓电磁阀得电，气路接通，升弓气囊充风，7车的受电弓升起。降弓过程：操作台命令降弓时，升弓电磁阀失电，升弓气囊通过升弓电磁阀慢慢排出气体，受电弓降下。
主断控制环路建立：紧急断电环路建立后，即2车和7车的继电器21-K61吸合后，保证CCU状态正常，次CCU1、次CCU2、TCU1和TCU2均给出使能命令后，主断使能继电器本单元21-K17和21-K18吸合，另一单元21-K27和21-K28四个继电器吸合，主断使能环路建立。
主断激活环路建立：TCU1和TCU2均给出主断激活命令后，对应的继电器21-K35和另一单元的继电器21-K25均吸合，代表主断激活环路建立。
请参阅图1，本发明的另一个实施例中，所述电气控制箱与受电弓模块之间设有隔离开关，通过隔离开关保护机车。
所述隔离开关通过气缸安装在受电弓的底部，气缸的进气口和出气口分别设有闭合电磁阀和断开电磁阀，闭合电磁阀和断开电磁阀与2车和7车的klip（远程输入输出接口）站连接，2车和7车的klip站给出闭合命令，闭合电磁阀得电，驱动气缸正向充风，气缸的活塞推动转轴逆时针旋转，转轴连接的隔离开关闭合，断开电磁阀得电，气缸反向充风，活塞推动转轴顺时针旋转，隔离开关断开。
另外，模拟占用司机室后，确定列车头尾，头继电器43-K14、继电器43-K15、继电器43-K18和继电器43-K19在头车吸合、尾车断开，尾继电器43-K16和继电器43-K17头在车断开、尾车吸合。2车和7车BCU给出停放制动正常信号，1车和8车停放制动状态继电器43-K27吸合，此时，停放制动监控环路建立。当CCU1、CCU2均给出转向架状态正常信号，转向架状态继电器43-K61吸合，1车和8车继电器43-K28吸合，转向架监控环路建立；各环路的建立直观的演示出来，方便和利于学生对高压控制和制动控制的学习。
为了更好的模拟高压控制、制动控制故障，本发明的另一个实施例中，所述电气控制箱与模拟端的连接气路和电路上设有开关组，通过所述开关组控制连接气路和电路的通断，实现多种故障的模拟。
进一步的，自动降弓装置与弓本体的连接气路上设有阀组，阀组控制自动降弓装置与弓本体的断开，用于模拟碳滑板断裂故障。
通过在自动降弓装置的控制阀与受电弓之间增加的排气阀，模拟碳滑板断裂故障；模拟碳滑板断裂或风路漏风导致ADD阀排风动作，从而导致受电弓降下。
本发明的工作原理：所述模拟端包括受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路。如图2所示，多个所述功能单元分别为紧急断电按钮1、主控钥匙2、故障旁路开关3、方向开关4、接地钥匙5、升弓按钮6、紧急制动器7及制动手柄8；均与控制单元（CCU）连接，控制单元通过连接总线连接配电盘的各继电器；通过控制继电器的通电驱动模拟端的受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路工作。
需要说明的是，本发明所采用的CCU、BCU、TCU均与CRH380B型动车组采用的配件相同，为现有技术的应用，本专业技术人员能够根据相关的描述实现所要达到的功能，或通过相似的技术实现所需完成的技术特性，在这里就不再详细描述。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，包括：
操作台，所述操作台设有控制单元和与控制单元连接的多个功能单元，所述功能单元通过控制单元输出控制信号给电气控制箱；以及
电气控制箱和模拟端，所述电气控制箱用于接收操作台的控制信号，驱动模拟端作出相关动作；所述模拟端用于演示受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的工作状态。
2.根据权利要求1所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，所述模拟端包括受电弓模块、主断控制环路、停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路。
3.根据权利要求2所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，所述电气控制箱通过气动件驱动模拟端设有的受电弓模块动作。
4.根据权利要求2所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，所述控制单元通过与之连接的牵引控制单元控制主断控制环路的闭合和断开。
5.根据权利要求2所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，所述电气控制箱与受电弓模块之间设有隔离开关，通过隔离开关保护机车。
6.根据权利要求2所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，所述受电弓模块包括受电弓、用于升弓和降弓的自动升弓装置和自动降弓装置。
7.根据权利要求6所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，自动降弓装置与弓本体的连接气路上设有阀组，阀组控制自动降弓装置与弓本体的断开，用于模拟碳滑板断裂故障。
8.根据权利要求1所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，所述电气控制箱上设有多个与功能单元相对应的继电器，通过继电器驱动模拟端的与功能单元相对应的部件工作。
9.根据权利要求1所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，所述控制单元通过与连接的多个制动控制单元分别控制停放制动监控环路、转向架监控环路及紧急制动环路的闭合和断开。
10.根据权利要求1所述的高压控制和制动控制模拟展示台，其特征在于，所述电气控制箱与模拟端的连接气路和电路上设有开关组，通过所述开关组控制连接气路和电路的通断，实现多种故障的模拟。
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