CN113184008B - 一种后备制动控制系统及机车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种后备制动控制系统及机车，所述后备制动控制系统包括：第一备用制动阀,所述第一备用制动阀包括第一自动制动备用阀和第一单独制动备用阀，用于机车第一端口实现备用自动制动功能以及备用单独制动功能；第二备用制动阀,所述第二备用制动阀包括第二自动制动备用阀和第二单独制动备用阀，用于机车第二端口实现所述备用自动制动功能以及所述备用单独制动功能。通过本申请，当机车自动制动功能故障和单独制动功能故障时，可分别实现机车两端的备用自动制动功能和备用单独制动功能。

Description

一种后备制动控制系统及机车

技术领域

本发明涉及机车制动控制技术领域。更具体的说，本发明涉及一种后备制动控制系统及机车。

背景技术

随着国家经济的快速增长，轨道交通行业得到迅速的发展，越来越多的轨道机车被广泛的使用。机车制动系统是机车的最重要组成系统之一，关系到机车、车辆以及乘客的出行安全。当机车制动系统出现故障时，将影响机车的常用运行。因此需要在机车上设置后备制动系统，当制动系统出现故障时，可转用后备制动系统，实现机车的制动与缓解。

目前，机车的后备制动系统主要为机械控制的空气后备制动，机车两端各安装一个后备制动阀和一个后备制动控制模块，独立于机车的制动系统，在机车制动系统故障时，使用该后备制动系统实现机车的制动与缓解功能。然而目前机车的后备制动系统仍存在以下不足：

1、仅实现自动制动功能的备用，无单独制动备用功能；

2、后备制动控制模块独立于机车制动系统之外，占用空间大，结构较复杂；

3、机车两端需要各安装一个后备制动系统，成本较高，并且两端备用系统需要手动切换，操作不便；

4、后备制动系统与常用机车制动系统需要手动切换，操作不方便。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种后备制动控制系统，其中，包括：

第一备用制动阀,所述第一备用制动阀包括第一自动制动备用阀和第一单独制动备用阀，用于机车第一端口实现备用自动制动功能以及备用单独制动功能；

第二备用制动阀,所述第二备用制动阀包括第二自动制动备用阀和第二单独制动备用阀，用于机车第二端口实现所述备用自动制动功能以及所述备用单独制动功能。

作为本发明的进一步改进，还包括：

第一减压阀，用于调节备用均衡压力；

第二减压阀，用于调节备用单独预控压力；

第一气控阀，用于实现所述备用自动制动功能在所述机车第一端口和所述机车第二端口之间转换；

第二气控阀，用于实现所述备用单独制动功能在所述机车第一端口和所述机车第二端口之间转换。

作为本发明的进一步改进，所述第一减压阀的进气口与总风管接口相通，所述第一减压阀的出气口分别与所述第一备用制动阀和所述第二备用制动阀相通。

作为本发明的进一步改进，所述第二减压阀的进气口与所述总风管接口相通，所述第二减压阀的出气口分别与所述第一备用制动阀和所述第二备用制动阀相通。

作为本发明的进一步改进，还包括：

第一电磁阀；

第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于控制所述第一气控阀和所述第二气控阀的气路转换；

第三电磁阀，用于实现常用自动制动功能和所述备用自动制动功能的电控切换；

第四电磁阀，用于实现常用单独制动功能和所述备用单独制动功能的电控切换。

作为本发明的进一步改进，还包括塞门，所述塞门的出气口分别与所述第一电磁阀和所述第二电磁阀相通，用于向所述第一电磁阀和所述第二电磁阀截止供风。

作为本发明的进一步改进，当所述机车第一端口使用时，所述第一电磁阀得电，所述第二电磁阀失电，进而通过所述第一备用制动阀实现所述机车第一端口的所述备用自动制动功能以及所述备用单独制动功能；当所述机车第二端口使用时，所述第一电磁阀失电，所述第二电磁阀得电，进而通过所述第二备用制动阀实现所述机车第二端口的所述备用自动制动功能以及所述备用单独制动功能。

作为本发明的进一步改进，实现所述常用自动制动功能时，所述第三电磁阀得电；实现所述备用自动制动功能时，所述第三电磁阀失电。

作为本发明的进一步改进，实现所述常用单独制动功能时，所述第四电磁阀得电；实现所述备用单独制动功能时,所述第四电磁阀失电。

此外，还提供了一种机车，包括如上所述的后备制动控制系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、提出了一种后备制动控制系统，当机车自动制动功能故障和单独制动功能故障时，分别实现机车两端的备用自动制动功能和备用单独制动功能；

2、机车换端使用时，两端备用制动功能可电控自动切换，方便使用；

3、机车的备用制动系统和常用制动系统可电控自动切换，利用机车的常用制动系统的部分模块实现后备制动功能，占用空间小；

4、利用一套后备制动控制系统同时实现机车两端的备用制动功能，集成度高，结构紧凑，多功能性，省时省力的同时提高工作效率；

5、备用制动阀将自动制动备用阀与单独备用制动阀集成于一体，方便操作。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

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是本发明实施例提供的一种后备制动控制系统结构框架图。

以上图中：

01、第一备用制动阀；02、第二备用制动阀；03、第一减压阀；04、第二减压阀；05、第一电磁阀；06、第一气控阀；07、第二气控阀；08、第二电磁阀；09、塞门；10、第三电磁阀；11、第四电磁阀；011、第一自动制动备用阀；012、第一单独制动备用阀；021、第二自动制动备用阀；022、第二单独制动备用阀；101、常用均衡输入接口；102、均衡输出接口；103、单独预控输出接口；104、常用单独预控输入接口；105、总风管接口。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。

参照图1所示，本实例揭示了一种后备制动控制系统(以下简称“系统”)的具体实施方式。

具体而言，参照图1所示，所述系统主要包括：第一备用制动阀01、第二备用制动阀02、第一减压阀03、第二减压阀04、第一电磁阀05、第一气控阀06、第二气控阀07、第二电磁阀08、塞门09、第三电磁阀10、第四电磁阀11。所述系统对外接口有：常用均衡输入接口101、均衡输出接口102、单独预控输出接口103、常用单独预控输入接口104和总风管接口105。

具体而言，对系统各个部分详细介绍如下。第一备用制动阀01由第一自动制动备用阀011和第一单独制动备用阀012组成，包括第一备用制动阀进气1口、第一备用制动阀进气2口、第一备用制动阀出气3口、第一备用制动阀出气4口、第一备用制动阀排气5口和第一备用制动阀排气6口。第一备用制动阀进气1口与第一减压阀出气2口相通；第一备用制动阀进气2口与第二减压阀出气2口相通；第一备用制动阀出气3口与第一气控阀进气2口相通；第一备用制动阀出气4口与第二气控阀进气2口相通；第一备用制动阀排气5口与大气相通；第一备用制动阀排气6口与大气相通。第一备用制动阀01中的第一自动制动备用阀011具有制动、保压和缓解三个位置，控制机车第一端口备用自动制动时的制动与缓解；第一备用制动阀01中的第一单独制动备用阀012同样具有制动、保压和缓解三个位置，控制机车第一端口备用单独制动时的制动与缓解。

具体而言，第二备用制动阀02由第二自动制动备用阀021和第二单独制动备用阀022组成，包括第二备用制动阀进气1口、第二备用制动阀进气2口、第二备用制动阀出气3口、第二备用制动阀出气4口、第二备用制动阀排气5口和第二备用制动阀排气6口。第二备用制动阀进气1口与第一减压阀出气2口相通；第二备用制动阀进气2口与第二减压阀出气2口相通；第二备用制动阀出气3口与第一气控阀进气3口相通；第二备用制动阀出气4口与第二气控阀进气3口相通；第二备用制动阀排气5口与大气相通；第二备用制动阀排气6口与大气相通。第二备用制动阀02中的第二自动制动备用阀021具有制动、保压和缓解三个位置，控制机车第二端口备用自动制动时制动与缓解；第二备用制动阀02中的第二单独制动备用阀022具有制动、保压和缓解三个位置，控制机车第二端口备用单独制动时制动与缓解。

具体而言，第一减压阀03包括第一减压阀进气1口和第一减压阀出气2口。第一减压阀进气1口与总风管接口105相通；第一减压阀出气2口分别与第一备用制动阀进气1口和第二备用制动阀进气1口相通；具有调节备用均衡压力作用。

具体而言，第二减压阀04包括第二减压阀进气1口和第二减压阀出气2口。第二减压阀进气1口与总风管接口105相通；第二减压阀出气2口分别与第一备用制动阀进气2口和第二备用制动阀进气2口相通；第二减压阀04具有调节备用单独预控压力作用。

具体而言，第一电磁阀05包括第一电磁阀出气1口、第一电磁阀进气2口和第一电磁阀排气3口。第一电磁阀出气1口分别于第一气控阀预控4口和第二气控阀预控4口相通；第一电磁阀进气2口与塞门出气2口相通；第一电磁阀排气3口与大气相通；第一电磁阀05具有控制第一气控阀06和第二气控阀07的气路转换作用。

具体而言，第一气控阀06包括第一气控阀出气1口、第一气控阀进气2口、第一气控阀进气3口、第一气控阀预控4口和第一气控阀预控5口。第一气控阀出气1口与第三电磁阀进气1口相通；第一气控阀进气2口与第一备用制动阀出气3口相通；第一气控阀进气3口与第二备用制动阀出气3口相通；第一气控阀预控4口分别与第一电磁阀出气1口和第二气控阀预控4口相通；第一气控阀预控5口分别与第二电磁阀出气1口和第二气控阀预控5口相通；第一气控阀06具有实现机车两端(即机车第一端口和机车第二端口)自动制动备用功能的转换作用。

具体而言，第二气控阀07包括第二气控阀出气1口、第二气控阀进气2口、第二气控阀进气3口、第二气控阀预控4口和第二气控阀预控5口。第二气控阀出气1口与第四电磁阀进气1口相通；第二气控阀进气2口与第二备用制动阀出气4口相通；第二气控阀进气3口与第二备用制动阀出气4口相通；第二气控阀预控4口分别与第一电磁阀出气1口和第一气控阀预控4口相通；第二气控阀预控5口分别与第二电磁阀出气1口和第一气控阀预控5口相通；第二气控阀07具有实现机车两端单独制动备用功能的转换作用。

具体而言，第二电磁阀08包括第二电磁阀出气1口、第二电磁阀进气2口和第二电磁阀排气3口。第二电磁阀出气1口分别于第一气控阀预控5口和第二气控阀预控5口相通；第二电磁阀进气2口与塞门出气2口相通；第二电磁阀排气3口与大气相通；第二电磁阀08具有控制第一气控阀和第二气控阀的气路转换作用。

具体而言，塞门09包括塞门进气1口和塞门出气2口。塞门进气1口与总风管接口105相通；塞门出气2口分别与第一电磁阀进气2口和第二电磁阀进气2口相通。塞门09具备向第一电磁阀05和第二电磁阀08截止供风的作用。

具体而言，第三电磁阀10包括第三电磁阀进气1口、第三电磁阀进气2口和第三电磁阀出气3口。第三电磁阀进气1口与第一气控阀出气1口相通；第三电磁阀进气2口与常用均衡输入接口101相通；第三电磁阀出气3口与均衡输出接口102相通；实现常用自动制动功能和备用自动制动功能的转换作用。

具体而言，第四电磁阀11包括第四电磁阀进气1口、第四电磁阀进气2口和第四电磁阀出气3口；第四电磁阀进气1口与第二气控阀出气1口相通；第四电磁阀进气2口与常用单独预控输入接口104相通；第四电磁阀出气3口与单独预控输出接口103相通；实现常用单独制动功能和备用单独制动功能的转换作用。

具体而言，本实施例可实现在机车制动系统自动制动出现故障时，备用自动制动功能，控制列车管压力，实现列车制动与缓解。第一备用制动阀01中的第一自动制动备用阀011具有制动、保压和缓解三个位置。

当机车制动系统自动制动出现故障时，第一备用制动阀01中的第一自动制动备用阀011在制动位时，第一备用制动阀出气3口和第一备用制动阀排气5口导通；第一电磁阀05得电，第一电磁阀出气1口和第一电磁阀进气2口导通，第一气控阀出气1口和第一气控阀进气2口导通；第三电磁阀10失电，第三电磁阀进气1口和第三电磁阀出气3口导通。机车均衡风缸压力由均衡输出接口102进入第三电磁阀出气3口，由第三电磁阀进气1口进入第一气控阀出气1口，由第一气控阀进气2口进入第一备用制动阀出气3口，由第一备用制动阀排气5口通向大气，使均衡风缸压力下降，进而控制列车管压力下降，实现列车的制动功能。

当机车制动系统自动制动出现故障时，第一备用制动阀01中的第一自动制动备用阀011在缓解位时，第一备用制动阀进气1口和第一备用制动阀出气3口导通；第一电磁阀05得电，第一电磁阀出气1口和第一电磁阀进气2口导通，第一气阀出气1口和第一气控阀进气2口导通；第三电磁阀10失电，第三电磁阀进气1口和第三电磁阀出气3口导通；机车总风由总风管接口105进入第一减压阀进气1口，由第一减压阀出气2口进入第一备用制动阀进气1口，由第一备用制动阀出气3口进入第一气控阀进气2口，由第一气阀出气1口进入第三电磁阀进气1口，由均衡输出接口102输出，使均衡风缸压力上升，进而控制列车管压力上升，实现列车的缓解功能。

具体而言，本实施例可实现在机车制动系统单独制动出现故障时，备用单独制动功能，控制制动缸压力，实现机车制动与缓解。第一备用制动阀01中的第一单独制动备用阀012具有制动、保压和缓解三个位置。

当机车制动系统单独制动出现故障时，第一备用制动阀01中的第一单独制动备用阀012在制动位时，第一备用制动阀进气2口和第一备用制动阀出气4口导通；第一电磁阀05得电，第一电磁阀出气1口和第一电磁阀进气2口导通，第二气控阀出气1口和第二气控阀进气2口导通；第四电磁阀11失电，第四电磁阀进气1口和第四电磁阀出气3口导通；机车总风由总风管接口105进入第二减压阀进气1口，由第二减压阀出气2口进入第一备用制动阀进气2口，由第一备用制动阀出气4口进入第二气控阀进气2口，由第二气控阀出气1口进入第四电磁阀进气1口，由第四电磁阀出气3口向单独预控输出接口103输出，使单独预控压力上升，进而控制单独制动压力上升，实现机车的制动功能。

当机车制动系统单独制动出现故障时，第一备用制动阀01中的第一单独制动备用阀012在缓解位时，第一备用制动阀出气4口和第一备用制动阀排气6口导通；第一电磁阀05得电，第一电磁阀出气1口和第一电磁阀进气2口导通，第二气控阀出气1口和第二气控阀进气2口导通；第四电磁阀11失电，第四电磁阀进气1口和第四电磁阀出气3口导通；机车单独预控压力由单独预控输出接口103进入第四电磁阀出气3口，由第四电磁阀进气1口进入第二气控阀出气1口，由第二气控阀进气2口进入第一备用制动阀出气4口，由第一备用制动阀排气6口通向大气，使单独预控压力的下降，进而控制机车单独制动压力下降，实现机车的缓解功能。

具体而言，应用所述系统可实现机车换端，两端备用制动功能可电控自动切换。过程如下：当机车第一端口使用时，第一电磁阀05得电，第一电磁阀出气1口和第一电磁阀进气2口导通，第二电磁阀08失电，第二电磁阀出气1口和第二电磁阀排气3口导通，进而控制第一气控阀出气1口和第一气控阀进气2口导通，第二气阀出气1口和第二气控阀进气2口导通，通过第一备用制动阀01实现机车的备用自动制动和单独制动的功能；当机车第二端口使用时，第一电磁阀05失电，第一电磁阀出气1口和第一电磁阀排气3口导通，第二电磁阀08得电，第二电磁阀出气1口和第二电磁阀进气2口导通，进而控制第一气阀出气1口和第一气控阀进气3口导通，第二气控阀出气1口和第二气控阀进气3口导通，通过第二备用制动阀02实现机车的备用自动制动和单独制动的功能。

具体而言，应用所述系统可实现机车常用制动功能和备用制动功能的电控自动切换。

当机车制动系统自动制动功能正常时，控制第三电磁阀10处于得电状态，第三电磁阀进气2口和第三电磁阀出气3口导通，第三电磁阀进气2口与常用均衡输入接口101导通，进而实现正常的机车常用自动制动功能。

当机车制动系统自动制动功能故障时，控制第三电磁阀10处于失电状态，第三电磁阀进气1口和第三电磁阀出气3口导通，第三电磁阀出气3口与均衡输出接口102导通，进而实现机车备用自动制动功能。

当机车制动系统单独制动功能正常时，控制第四电磁阀11处于得电状态，第四电磁阀进气2口和第四电磁阀出气3口导通，第四电磁阀出气3口与常用单独预控压力输入接口104导通，进而实现正常的机车常用单独制动功能。

当机车制动系统单独制动功能故障时，控制第四电磁阀11处于失电状态，第四电磁阀进气1口和第四电磁阀出气3口导通，单独预控输出接口103与第四电磁阀进气3口导通，进而实现机车的备用单独制动功能。

Claims (6)

1.一种后备制动控制系统，其特征在于,包括：第一备用制动阀、第二备用制动阀、第一电磁阀、第一气控阀、第二气控阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀；系统对外接口有：常用均衡输入接口、均衡输出接口、单独预控输出接口、常用单独预控输入接口和总风管接口；

第一备用制动阀由第一自动制动备用阀和第一单独制动备用阀组成，第一自动制动备用阀进气1口与总风管接口相通，第一单独制动备用阀进气2口与总风管接口相通，第一自动制动备用阀出气3口与第一气控阀进气2口相通，第一单独制动备用阀出气4口与第二气控阀进气2口相通，第一自动制动备用阀排气5口与大气相通，第一单独制动备用阀排气6口与大气相通；

第二备用制动阀由第二自动制动备用阀和第二单独制动备用阀组成，第二自动制动备用阀进气1口与总风管接口相通，第二单独制动备用阀进气2口与总风管接口相通，第二自动制动备用阀出气3口与第一气控阀进气3口相通，第二单独制动备用阀出气4口与第二气控阀进气3口相通，第二单独制动备用阀排气5口与大气相通，第二自动制动备用阀排气6口与大气相通；

第一气控阀出气1口与第三电磁阀进气1口相通，第一气控阀进气2口与第一自动制动备用阀出气3口相通，第一气控阀进气3口与第二自动制动备用阀出气3口相通，第一气控阀预控4口分别与第一电磁阀出气1口和第二气控阀预控4口相通，第一气控阀预控5口分别与第二电磁阀出气1口和第二气控阀预控5口相通，第一气控阀具有实现机车两端自动制动备用功能的转换作用；

第二气控阀出气1口与第四电磁阀进气1口相通，第二气控阀进气2口与第一单独制动备用阀出气4口相通，第二气控阀进气3口与第二单独制动备用阀出气4口相通，第二气控阀预控4口分别与第一电磁阀出气1口和第一气控阀预控4口相通，第二气控阀预控5口分别与第二电磁阀出气1口和第一气控阀预控5口相通，第二气控阀具有实现机车两端单独制动备用功能的转换作用；

第一电磁阀出气1口分别于第一气控阀预控4口和第二气控阀预控4口相通，第一电磁阀进气2口与总风管接口相通，第一电磁阀排气3口与大气相通，第一电磁阀具有控制第一气控阀和第二气控阀的气路转换作用；

第二电磁阀出气1口分别于第一气控阀预控5口和第二气控阀预控5口相通；第二电磁阀进气2口与总风管接口相通，第二电磁阀排气3口与大气相通，第二电磁阀具有控制第一气控阀和第二气控阀的气路转换作用；

第三电磁阀进气1口与第一气控阀出气1口相通，第三电磁阀进气2口与常用均衡输入接口相通，第三电磁阀出气3口与均衡输出接口相通，实现常用自动制动功能和备用自动制动功能的转换作用；

第四电磁阀进气1口与第二气控阀出气1口相通，第四电磁阀进气2口与常用单独预控输入接口相通，第四电磁阀出气3口与单独预控输出接口相通，实现常用单独制动功能和备用单独制动功能的转换作用；

当机车第一端口使用时，第一电磁阀得电，第一电磁阀出气1口和第一电磁阀进气2口导通，第二电磁阀失电，第二电磁阀出气1口和第二电磁阀排气3口导通，进而控制第一气控阀出气1口和第一气控阀进气2口导通，第二气阀出气1口和第二气控阀进气2口导通，通过第一备用制动阀实现机车的备用自动制动和单独制动的功能；当机车第二端口使用时，第一电磁阀失电，第一电磁阀出气1口和第一电磁阀排气3口导通，第二电磁阀得电，第二电磁阀出气1口和第二电磁阀进气2口导通，进而控制第一气阀出气1口和第一气控阀进气3口导通，第二气控阀出气1口和第二气控阀进气3口导通，通过第二备用制动阀实现机车的备用自动制动和单独制动的功能。

2.如权利要求1所述的后备制动控制系统，其特征在于，还包括：

第一减压阀进气1口与总风管接口相通，第一减压阀出气2口分别与第一自动制动备用阀进气1口和第二自动制动备用阀进气1口相通；

第二减压阀进气1口与总风管接口相通，第二减压阀出气2口分别与第一单独制动备用阀进气2口和第二单独制动备用阀进气2口相通。

3.如权利要求1所述的后备制动控制系统，其特征在于，还包括塞门，塞门进气1口与总风管接口相通；塞门出气2口分别与第一电磁阀进气2口和第二电磁阀进气2口相通，塞门具备向第一电磁阀和第二电磁阀截止供风的作用。

4.如权利要求3所述的后备制动控制系统，其特征在于，实现常用自动制动功能时，所述第三电磁阀得电；实现备用自动制动功能时，所述第三电磁阀失电。

5.如权利要求3所述的后备制动控制系统，其特征在于，实现常用单独制动功能时，所述第四电磁阀得电；实现备用单独制动功能时，所述第四电磁阀失电。

6.一种机车，包括车体和设置于所述车体内的后备制动控制系统，其特征在于，所述后备制动控制系统具体为权利要求1-5任一项所述的后备制动控制系统。

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