CN113428187A - 一种提高重载列车缓解性能的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于列车控制系统技术领域，具体涉及一种提高重载列车缓解性能的系统及方法。其技术方案为：一种提高重载列车缓解性能的系统，包括安装于各节车辆内的控制阀，控制阀与列车管连接，控制阀上分别连接有副风缸和制动缸，控制阀上设置有排气口；所述排气口上通过管道连接有电磁阀。一种提高重载列车缓解性能的方法，包括缓解过程：S1：使各车辆中的电磁阀得电，使得控制阀的排气口与大气间的通路关闭；S2：操纵大闸向列车管充气；S3：使各车辆中的电磁阀失电，使得控制阀的排气口与大气间的通路打开，列车发生缓解。本发明提供了一种可减小缓解时车辆间的纵向冲动力且能减小制动操作难度的系统及方法。

Description

一种提高重载列车缓解性能的系统及方法
技术领域
本发明属于列车控制系统技术领域，具体涉及一种提高重载列车缓解性能的系统及方法。
背景技术
当列车需要缓解时，司机操纵大闸使列车管升压，控制阀进入缓解位开通制动缸与大气间的通路，制动缸压力降低到大气压，使车辆缓解。并且，控制阀进入缓解位时，列车管与副风缸是连通的，缓解过程中列车管对副风缸充气，为下一次制动做准备。
空气的传播具有一定速度，机车空压机输出的列车管压力空气到达不同车辆控制阀所需时间受车辆与机车之间的距离影响，导致不同位置的车辆发生缓解的时间不一致。重载列车一般采用两点供风的方式向列车管内充入压力空气，由于列车长度较长，压力空气到达后部车辆所需时间较长，列车前后车辆缓解时间间隔较长，从而增大了车辆间的纵向冲动力。
当列车需要制动时，列车管减压，控制阀进入制动位，开通副风缸与制动缸间的通路，副风缸压力空气进入制动缸使制动缸压力上升而产生制动作用。为保证车辆具有一定的制动力，副风缸压力需达到或接近定压。因此，列车制动与缓解之间需要一定的时间间隔。特别是重载列车长大坡道循环制动时，列车缓解后到下次制动前的制动系统再充气时间与列车下坡道自然提速之间的匹配要求高，加大了操纵难度。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可减小缓解时车辆间的纵向冲动力且能减小制动操作难度的系统及方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种提高重载列车缓解性能的系统，包括安装于各节车辆内的控制阀，控制阀通过管道与列车管连接，控制阀上分别通过管道连接有副风缸和制动缸，控制阀上设置有排气口；所述排气口上通过管道连接有电磁阀，电磁阀得电时关闭，电磁阀失电时打开。
当列车管充气时，列车管压力上升，则控制阀开通制动缸与排气口之间的通路。由于控制阀的排气口连接电磁阀，则使电磁阀得电而关闭时，制动缸不能向大气排气，列车处于保持制动的状态。当列车需要缓解时，司控器向各车辆电磁阀发射信号，使其失电，排气口与大气间的通路打开，制动缸通过控制阀的排气口排气，列车发生缓解。由于电信号传播速度比空气波传播速度快，车辆发生缓解的同步性得到了提升，有利于降低纵向冲动力。
控制阀处于缓解位时，无论电磁阀关闭或打开，列车管均与副风缸连通，列车管对副风缸充气。相对于现有技术，本发明多了电磁阀关闭且控制阀处于缓解位的缓解保持状态，则缓解保持状态和缓解过程中均可对副风缸充气，避免了无电磁阀时仅缓解过程中可对副风缸充气的情况。在重载列车长大坡道循环制动时，副风缸充气时间更长，保证全列车各车辆副风缸充气接近定压，保证列车缓解后到下次制动前的制动系统再充气时间与列车下坡道自然提速之间良好匹配，降低操纵难度，保证每次制动时的制动能力和制动效能一致性。
作为本发明的优选方案，所述电磁阀上电连接有电控模块，还包括缓解保持控制器，缓解保持控制器分别与若干电控模块通过无线自组网通信连接。缓解保持控制器安装于司机室内，司机操作缓解保持控制器，通过无线自组网通信控制各车辆中的电控模块，电控模块控制电磁阀。因此，缓解保持控制可同时切断各车辆制动缸通往控制阀排气口的缓解通路，也可同时开通缓解通路以使全列车制动缸压力同时开始缓解，使缓解波速大大提高，减少调速过程中的纵向冲动。
作为本发明的优选方案，所述电控模块上电连接有电池。电控模块由自带电池供电，机车上能对其充电，满电工作时间12h。
作为本发明的优选方案，所述控制阀上还通过管道连接有加缓风缸。
作为本发明的优选方案，所述控制阀为120阀、120-1阀等。
一种提高重载列车缓解性能的方法，包括缓解过程：
S1：通过无线传输方式使各车辆中的电磁阀得电，使得控制阀的排气口与大气间的通路关闭；
S2：操纵大闸向列车管充气，使得控制阀的通路中制动缸与排气口的通路打开；
S3：通过无线传输方式使各车辆中的电磁阀失电，使得控制阀的排气口与大气间的通路打开，列车发生缓解。
司机通过无线传输装置向列车各车辆安装的信号接收装置发出信号，使各车辆电控保持电磁阀得电或者失电。列车制动完成后，当各车辆电控保持电磁阀得电时，控制阀排气口与大气间的通路关闭。此时司机操纵大闸向列车管充气，列车管压力上升，控制阀虽然开通制动缸与排气口的通路，但制动缸不能向大气排气，因此列车仍然保持制动状态。当列车需要缓解时，司控器向各车辆电控保持电磁阀发射信号，使其失电。由于列车管各段已充分升压，则各控制阀中制动缸与控制阀排气口的通路均已打开，则各电磁阀同时打开时，各控制阀的排气口与大气间的通路同时打开，制动缸压力降低，列车发生缓解。由于电信号传播速度比空气波传播速度快，车辆发生缓解的同步性得到了提升，有利于降低纵向冲动力。
作为本发明的优选方案，还包括制动过程：
S4：操纵大闸使列车管减压，使得控制阀进入制动位，副风缸与制动缸间的通路连通，副风缸压力空气进入制动缸使制动缸压力上升而产生制动作用。
列车管充气，列车管压力上升，控制阀开通制动缸与排气口的通络，并且，列车管与副风缸的通路开通，则列车管向副风缸充气。缓解保持状态时，电磁阀关闭，控制阀排气口与大气间的通路关闭，并且控制阀处于缓解位，列车管与副风缸连通。因此，缓解保持状态和缓解过程中，列车管均匀副风缸连通，列车管均可对副风缸充气，避免了无电磁阀时仅缓解过程中可对副风缸充气的情况。在重载列车长大坡道循环制动时，副风缸充气时间更长，保证全列车各车辆副风缸充气接近定压，保证列车缓解后到下次制动前的制动系统再充气时间与列车下坡道自然提速之间良好匹配，降低操纵难度。
作为本发明的优选方案，在步骤S1中，缓解保持控制器通过无线自组网向电控模块发送缓解保持信号，电磁阀得电；在步骤S3中，缓解保持控制器通过无线自组网向电控模块发送电控缓解信号，电磁阀失电。本发明的缓解保持控制器能通过无线自组网控制电控模块，电控模块控制电磁阀，方便对若干电磁阀进行同步、远程控制，保证各控制阀能同步缓解。
作为本发明的优选方案，还包括以下步骤：
本发明的有益效果为：
1.本发明的控制阀的排气口连接电磁阀，则使电磁阀得电而关闭时，制动缸不能向大气排气，列车处于保持制动的状态。当列车需要缓解时，司控器向各车辆电控保持电磁阀发射信号，使其失电。由于列车管各段已充分升压，则各控制阀中制动缸与控制阀排气口的通路均已打开，则各电磁阀同时打开时，各控制阀的排气口与大气间的通路同时打开，制动缸压力降低，列车发生缓解。由于电信号传播速度比空气波传播速度快，车辆发生缓解的同步性得到了提升，有利于降低纵向冲动力。
2.本发明的缓解保持状态和缓解过程中，列车管均匀副风缸连通，列车管均可对副风缸充气，避免了无电磁阀时仅缓解过程中可对副风缸充气的情况。在重载列车长大坡道循环制动时，副风缸充气时间更长，保证全列车各车辆副风缸充气接近定压，保证列车缓解后到下次制动前的制动系统再充气时间与列车下坡道自然提速之间良好匹配，降低操纵难度。
附图说明
图1是本发明的安装结构示意图；
图2是本发明的部分结构图。
图中，1-控制阀；2-列车管；3-副风缸；4-制动缸；5-电磁阀；6-电控模块；7-缓解保持控制器；11-排气口；12-加缓风缸；21-大闸；61-电池。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，本实施例的提高重载列车缓解性能的系统，包括安装于各节车辆内的控制阀1，控制阀1通过管道与列车管2连接，控制阀1上分别通过管道连接有副风缸3和制动缸4，控制阀1上设置有排气口11；所述排气口11上通过管道连接有电磁阀5，电磁阀5得电时关闭，电磁阀5失电时打开。所述控制阀1上还通过管道连接有加缓风缸12。所述控制阀1为120阀、120-1阀等。
当列车管2充气时，列车管2压力上升，则控制阀1开通制动缸4与排气口11之间的通路。由于控制阀1的排气口11连接电磁阀5，则使电磁阀5得电而关闭时，制动缸4不能向大气排气，列车处于保持制动的状态。当列车需要缓解时，司控器向各车辆电磁阀5发射信号，使其失电，排气口11与大气间的通路打开，制动缸4通过控制阀1的排气口11排气，列车发生缓解。由于电信号传播速度比空气波传播速度快，车辆发生缓解的同步性得到了提升，有利于降低纵向冲动力。
由于各车辆制动缸4压力的缓解由司机操纵电控缓解保持装置控制，此时即使控制阀1缓解，制动缸4并不会缓解，可有效避免由于列车管2压力波动使部分车辆自缓导致的失控问题，大大提高长大坡道运行的安全性。
控制阀1处于缓解位时，无论电磁阀5关闭或打开，列车管2均与副风缸3连通，列车管2对副风缸3充气。相对于现有技术，本发明多了电磁阀5关闭且控制阀1处于缓解位的缓解保持状态，则缓解保持状态和缓解过程中均可对副风缸3充气，避免了无电磁阀5时仅缓解过程中可对副风缸3充气的情况。在重载列车长大坡道循环制动时，副风缸3充气时间更长，保证全列车各车辆副风缸3充气接近定压，保证列车缓解后到下次制动前的制动系统再充气时间与列车下坡道自然提速之间良好匹配，降低操纵难度，保证每次制动时的制动能力和制动效能一致性。
更进一步，所述电磁阀5上电连接有电控模块6，还包括缓解保持控制器7，缓解保持控制器7分别与若干电控模块6通过无线自组网通信连接。缓解保持控制器7安装于司机室内，司机操作缓解保持控制器7，通过无线自组网通信控制各车辆中的电控模块6，电控模块6控制电磁阀5。因此，缓解保持控制可同时切断各车辆制动缸4通往控制阀1排气口11的缓解通路，也可同时开通缓解通路以使全列车制动缸4压力同时开始缓解，使缓解波速大大提高，减少调速过程中的纵向冲动。其中，所述电控模块6上电连接有电池61。电控模块6由自带电池61供电，机车上能对其充电，满电工作时间12h。
缓解保持控制器7：
缓解保持控制器7置于司机室，由司机操作，天线置于机车外。主要功能及参数：
①自带电池61供电，机车上能对其充电，满电工作时间12h。
②能通过无线自组网，发送电控缓解和缓解保持信号。
③能检测各车网络信号，并显示断网情况。
缓解保持车载装置：
缓解保持车载装置安装于各车辆底架，由电池61、电控模块6和电磁阀5模块组成。
其中，电池61安装于车底，能快速拆装。主要功能及参数：
①给电控模块6供电。
②容量：250Ah。
③工作环境温度：-20℃～50℃，充电环境温度0℃～40℃。
④防护等级：IP65。
其中，电控模块6安装于车辆底架，可与电池61集成安装。功能及参数：
①电控缓解功能：接收到无线自组网电控缓解信号时，使电磁阀5模块失电。
②缓解保持功能：接收到无线自组网缓解保持信号时，使电磁阀5模块得电。
③耗电功率：最大5W。
④工作环境温度：-20℃～50℃。
⑤防护等级：IP65。
其中，电磁阀5模块是将电磁阀5安装于120或120-1分配阀主阀下盖上形成模块，替代既有主阀下盖。电磁阀5通过电源线与电控模块6连接，控制制动缸4排气口11开通和关闭。功能及参数：
①电控缓解功能：电磁阀5失电开通制动缸4排气口11。
②缓解保持功能：电磁阀5得电关闭制动缸4排气口11。
③排气孔径：2.9mm。
④耗电功率：最大10W。
⑤工作环境温度：-20℃～50℃。
⑥防护等级：IP55。
一种提高重载列车缓解性能的方法，包括缓解过程：
S1：通过无线传输方式使各车辆中的电磁阀5得电，使得控制阀1的排气口11与大气间的通路关闭；
S2：操纵大闸21向列车管2充气，使得控制阀1的通路中制动缸4与排气口11的通路打开；
S3：通过无线传输方式使各车辆中的电磁阀5失电，使得控制阀1的排气口11与大气间的通路打开，列车发生缓解。
司机通过无线传输装置向列车各车辆安装的信号接收装置发出信号，使各车辆电控保持电磁阀5得电或者失电。列车制动完成后，当各车辆电控保持电磁阀5得电时，控制阀1排气口11与大气间的通路关闭。此时司机操纵大闸21向列车管2充气，列车管2压力上升，控制阀1虽然开通制动缸4与排气口11的通路，但制动缸4不能向大气排气，因此列车仍然保持制动状态。当列车需要缓解时，司控器向各车辆电控保持电磁阀5发射信号，使其失电。由于列车管2各段已充分升压，则各控制阀1中制动缸4与控制阀1排气口11的通路均已打开，则各电磁阀5同时打开时，各控制阀1的排气口11与大气间的通路同时打开，制动缸4压力降低，列车发生缓解。由于电信号传播速度比空气波传播速度快，车辆发生缓解的同步性得到了提升，有利于降低纵向冲动力。
本发明的方法还包括制动过程：
S4：操纵大闸21使列车管2减压，使得控制阀1进入制动位，副风缸3与制动缸4间的通路连通，副风缸3压力空气进入制动缸4使制动缸4压力上升而产生制动作用。
列车管2充气，列车管2压力上升，控制阀1开通制动缸4与排气口11的通路，并且，列车管2与副风缸3的通路开通，则列车管2向副风缸3充气。缓解保持状态时，电磁阀5关闭，控制阀1排气口11与大气间的通路关闭，并且控制阀1处于缓解位，列车管2与副风缸3连通。因此，缓解保持状态和缓解过程中，列车管2均与副风缸3连通，列车管2均可对副风缸3充气，避免了无电磁阀5时仅缓解过程中可对副风缸3充气的情况。在重载列车长大坡道循环制动时，副风缸3充气时间更长，保证全列车各车辆副风缸3充气接近定压，保证列车缓解后到下次制动前的制动系统再充气时间与列车下坡道自然提速之间良好匹配，降低操纵难度，保证每次制动时的制动能力和制动效能一致性。
对列车管2减压时，调速制动减压量很小，则减压过程时间较短。
在步骤S1中，缓解保持控制器7通过无线自组网向电控模块6发送缓解保持信号，电磁阀5得电；在步骤S3中，缓解保持控制器7通过无线自组网向电控模块6发送电控缓解信号，电磁阀5失电。本发明的缓解保持控制器7能通过无线自组网控制电控模块6，电控模块6控制电磁阀5，方便对若干电磁阀5进行同步、远程控制，保证各控制阀1能同步缓解。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高重载列车缓解性能的系统，包括安装于各节车辆内的控制阀(1)，控制阀(1)通过管道与列车管(2)连接，控制阀(1)上分别通过管道连接有副风缸(3)和制动缸(4)，控制阀(1)上设置有排气口(11)；其特征在于，所述排气口(11)上通过管道连接有电磁阀(5)，电磁阀(5)得电时关闭，电磁阀(5)失电时打开。
2.根据权利要求1所述的一种提高重载列车缓解性能的系统，其特征在于，所述电磁阀(5)上电连接有电控模块(6)，还包括缓解保持控制器(7)，缓解保持控制器(7)分别与若干电控模块(6)通过无线自组网通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种提高重载列车缓解性能的系统，其特征在于，所述电控模块(6)上电连接有电池(61)。
4.根据权利要求1所述的一种提高重载列车缓解性能的系统，其特征在于，所述控制阀(1)上还通过管道连接有加缓风缸(12)。
5.根据权利要求1所述的一种提高重载列车缓解性能的系统，其特征在于，所述控制阀(1)为120阀或120-1阀。
6.一种提高重载列车缓解性能的方法，其特征在于，包括缓解过程：
S1：通过无线传输方式使各车辆中的电磁阀(5)得电，使得控制阀(1)的排气口(11)与大气间的通路关闭；
S2：操纵大闸(21)向列车管(2)充气，使得控制阀(1)的通路中制动缸(4)与排气口(11)的通路打开；
S3：通过无线传输方式使各车辆中的电磁阀(5)失电，使得控制阀(1)的排气口(11)与大气间的通路打开，列车发生缓解。
7.根据权利要求6所述的一种提高重载列车缓解性能的方法，其特征在于，还包括制动过程：
S4：操纵大闸(21)使列车管(2)减压，使得控制阀(1)进入制动位，副风缸(3)与制动缸(4)间的通路连通，副风缸(3)压力空气进入制动缸(4)使制动缸(4)压力上升而产生制动作用。
8.根据权利要求6所述的一种提高重载列车缓解性能的方法，其特征在于，在步骤S1中，缓解保持控制器(7)通过无线自组网向电控模块(6)发送缓解保持信号，电磁阀(5)得电；在步骤S3中，缓解保持控制器(7)通过无线自组网向电控模块(6)发送电控缓解信号，电磁阀(5)失电。
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