CN113928291A - 一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置及控制方法，涉及轨道车辆制动系统技术领域，解决目前的半动力车辆只能采用两套制动控制装置，增加车辆采购和维护成本问题。包括预控压力控制模块、第一中继阀、第二中继阀、电磁阀和牵引控制单元；预控压力控制模块连接车辆制动风缸，同时连接第一中继阀和第二中继阀；第一中继阀连接非动力轴的制动缸，第二中继阀连接动力轴的制动缸；预控压力控制模块与第二中继阀之间连接电磁阀；电磁阀与牵引控制单元电气连接。本发明通过设置两个中继阀，以及在动力轴中继阀的预控气路上设置电磁阀和气动阀，实现常用制动时动力轴和非动力轴分别控制的目的，从而实现简化车辆设计，降低车辆的采购和维护成本问题。

Description

一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及轨道车辆制动系统技术领域，具体涉及一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置及控制方法。
背景技术
目前的轨道车辆牵引系统的电机有安装在转向架和安装在车体两种。针对这两种电机安装方式，均存在采取半动力车辆的情况，即一辆动力车的四个车轴，有两个动力轴和两个非动力轴。针对此种半动力的车辆，为充分利用车辆的电制动和空气制动能力，制动系统只能采用两套制动控制装置，分别控制动力轴和非动力轴，以实现常用制动时动力轴和非动力轴不同空气制动力的控制，并与电制动力进行匹配，这导致车辆无法采用一套制动控制装置，使得车辆采购和维护成本大大增加。
本发明要解决的技术问题是设计一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置及控制方法。每辆半动力车仅采用1套制动控制装置即可实现常用制动时电制动和空气制动的匹配，降低车辆的采购和维护成本。
发明内容
本发明设计一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置及控制方法。目的用于解决目前的半动力车辆只能采用两套制动控制装置，增加车辆采购和维护成本问题。
一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置，该装置包括预控压力控制模块、第一中继阀、第二中继阀、电磁阀和牵引控制单元；
所述预控压力控制模块连接车辆制动风缸，同时连接第一中继阀和第二中继阀；所述第一中继阀连接非动力轴的制动缸，第二中继阀连接动力轴的制动缸；
所述预控压力控制模块与第二中继阀之间连接电磁阀，电磁阀与牵引控制单元电气连接。
一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制方法，该方法通过所述的一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置实现，该方法的实现方式为：
在车辆施加常用制动时，本动车电制动正常的情况下；牵引控制单元识别本动车电制动有效，控制电磁阀得电，使预控压力控制模块输出到电磁阀的气路在进气口A1被封堵，同时使第二中继阀的预控压力接口CV的压缩空气通过电磁阀的出气口A2连通排气口A3并经过气动阀的出气口A2到排气口A3，最终通向大气，使第二中继阀预控压力排空为0，最终动力轴的制动缸压力也排空为0；此时动力轴仅作用电制动；
在车辆施加常用制动时，当列车电制动不能满足整车制动力需求时，将在非动力轴上补充空气制动，此时预控压力控制模块产生所需的空气制动预控压力，并控制连接的第一中继阀给非动力轴输出所需的制动缸压力；实现在同一辆车的动力轴上仅施加电制动，在非动力轴上仅施加空气制动的独立控制，最终实现一套制动装置即可实现非动力轴和动力轴的独立控制。
车辆施加纯空气紧急制动或施加常用制动时本动车电制动失效的情况下，牵引控制单元识别本动车电制动失效，控制电磁阀失电，使预控压力控制模块输出到电磁阀的气路从进气口A1连通到出气口A2，并连通到第二中继阀的预控压力接口CV，根据预控压力控制模块输出的预控压力，第二中继阀给动力轴输出所需的制动缸压力；此时预控压力控制模块产生所需的空气制动预控压力，同时控制连接的第一中继阀给非动力轴输出所需的制动缸压力；车辆即实现动力轴和非动力轴均施加空气制动。
本发明的有益效果：
本发明采用一套制动控制装置，即可实现列车施加常用制动时非动力轴单独施加空气制动，紧急制动时动力轴和非动力轴同时施加空气制动的目的。此外，通过设置旁通的气动阀，还可实现紧急制动发生电磁阀故障时通过气动阀通路备份施加紧急制动，确保列车紧急制动安全，本发明仅采用一套制动控制装置，非常有利于简化车辆设计，降低车辆的采购和维护成本。
本发明装置通过设置两个中继阀，以及在动力轴中继阀的预控气路上设置电磁阀和气动阀，实现常用制动时动力轴和非动力轴分别控制的目的，从而实现简化车辆设计，降低车辆的采购和维护成本问题。
附图说明
图1为本发明所述的一种动轴制动互锁控制装置的原理框图。
图中：1、预控压力控制模块，2、第一中继阀，3、第二中继阀，4、电磁阀，5、气动阀，6、牵引控制单元。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置，包括车辆既有的预控压力控制模块1与车辆存储压缩空气的制动风缸连接，预控压力控制模块1根据需求输出本车的常用制动和紧急制动预控压力给第一中继阀2和第二中继阀3的预控压力接口CV，第一中继阀2和第二中继阀3的制动风缸接口R同时连接制动风缸，并根据预控压力通过制动缸接口C分别向非动力轴和动力轴输出制动缸压力，其中，第二中继阀3与预控压力控制模块1之间设置电磁阀4，所述电磁阀4的进气口A1与预控压力控制模块连接，出气口A2与第二中继阀3的预控压力接口CV连接，电磁阀4被牵引控制单元6电气控制；气动阀5的列车管接口A4与车辆的列车管气动连接并受列车管压力控制，其进气口A1也与预控压力控制模块1连接，出气口A2与电磁阀4的排气口A3连接，气动阀5的排气口A3连接大气。
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半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置的控制方法，该方法由以下过程实现：
在车辆施加常用制动时本动车电制动正常的情况下，牵引控制单元6识别出本动车电制动有效，控制电磁阀4得电，使得预控压力控制模块1输出到电磁阀4的气路在进气口A1被封堵，同时使得第二中继阀3的预控压力接口CV的压缩空气通过电磁阀4的出气口A2连通排气口A3并经过气动阀5的出气口A2连通排气口A3通向大气，使得第二中继阀3预控压力排空为0，最终动力轴的制动缸压力也排空为0。此时动力轴仅作用电制动，没有空气制动施加。
当列车电制动不能满足整车制动力需求时，将在非动力轴上补充空气制动，此时预控压力控制模块1产生所需的空气制动预控压力，并控制连接的第一中继阀2给非动力轴输出所需的制动缸压力。为此实现在同一辆车的动力轴上仅施加电制动，而在非动力轴上仅施加空气制动的独立控制功能，最终实现一套制动装置即可实现非动力轴和动力轴的独立控制。
车辆施加纯空气紧急制动或施加常用制动时本动车电制动失效的情况下，牵引控制单元6识别出本动车电制动失效，控制电磁阀4失电，使得预控压力控制模块1输出到电磁阀4的气路在进气口A1连通出气口A2，并连通到第二中继阀3的预控压力接口CV，根据预控压力控制模块1输出的预控压力，第二中继阀3给动力轴输出所需的制动缸压力；此时预控压力控制模块1产生所需的空气制动预控压力，同时控制连接的第一中继阀2给非动力轴输出所需的制动缸压力。此外如果半动力车的动力轴和非动力轴上安装的基础制动配置不同，第二中继阀2和第三中继阀3可采用不同放大比例的输出压力设置，实现动力轴和非动力轴输出不同的制动缸压力。根据上述控制方法，车辆即可实现动力轴和非动力轴均施加空气制动的目的。
本实施方式中，为防止紧急制动时电磁阀故障导致动力轴制动缸压力无法施加，设置气动阀5，气动阀5的列车管接口A4受车辆列车管压力控制。当车辆施加常用制动时，由于列车管压力保持额定压力不变，气动阀5的列车管接口A4受到列车管压力控制，使得气动阀5的进气口A1被封堵，此时第二中继阀3的预控压力接口CV经过电磁阀的出气口A2到排气口A3，再经过气动阀5的出气口A2，并连通排气口A3最终排放大气，使得第二中继阀3保持动力轴不施加空气制动。
当车辆施加紧急制动时，列车管的压力会被排空，此时预控压力控制模块1输出的预控压力通过气动阀5的进气口A1连通出气口A2，然后连通电磁阀4的排气口A3；如果此时电磁阀4没有发生故障，则电磁阀4的排气口A3被封堵。如果此时电磁阀4发生故障没有动作，电磁阀仍保持在得电状态，则此时来自气动阀5的预控压力通过电磁阀4的排气口A3连通出气口A2，并连通到第二中继阀3的预控压力接口CV，最终实现动力轴的纯空气紧急制动施加。此控制方法为紧急制动施加的冗余设计，确保在电磁阀4故障情况下仍可确保动力轴施加紧急制动。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置，该装置包括预控压力控制模块(1)、第一中继阀(2)、第二中继阀(3)、电磁阀(4)和牵引控制单元(6)；其特征是：
所述预控压力控制模块(1)连接车辆制动风缸，同时连接第一中继阀(2)和第二中继阀(3)；所述第一中继阀(2)连接非动力轴的制动缸，第二中继阀(3)连接动力轴的制动缸；
所述预控压力控制模块(1)与第二中继阀(3)之间连接电磁阀(4)，电磁阀(4)与牵引控制单元(6)电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置，其特征在于：还包括气动阀(5)，所述气动阀(5)连接在所述预控压力控制模块(1)与第二中继阀(3)之间。
3.一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制方法，其特征是：该方法通过权利要求1或2任意一项所述的一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制装置实现，该方法的实现过程为：
在车辆施加常用制动时，本动车电制动正常的情况下；牵引控制单元(6)识别本动车电制动有效，控制电磁阀(4)得电，使预控压力控制模块(1)输出到电磁阀(4)的气路在进气口A1被封堵，同时使第二中继阀(3)的预控压力接口CV的压缩空气通过电磁阀(4)的出气口A2连通排气口A3并经过气动阀(5)的出气口A2到排气口A3，最终通向大气，使第二中继阀(3)预控压力排空为0，最终动力轴的制动缸压力也排空为0；此时动力轴仅作用电制动；
在车辆施加常用制动时，当列车电制动不能满足整车制动力需求时，将在非动力轴上补充空气制动，此时预控压力控制模块(1)产生所需的空气制动预控压力，并控制连接的第一中继阀(2)给非动力轴输出所需的制动缸压力；实现在同一辆车的动力轴上仅施加电制动，在非动力轴上仅施加空气制动的独立控制，最终实现一套制动装置即可实现非动力轴和动力轴的独立控制；
车辆施加纯空气紧急制动或施加常用制动时本动车电制动失效的情况下，牵引控制单元(6)识别本动车电制动失效，控制电磁阀(4)失电，使预控压力控制模块(1)输出到电磁阀(4)的气路从进气口A1连通到出气口A2，并连通到第二中继阀(3)的预控压力接口CV，根据预控压力控制模块(1)输出的预控压力，第二中继阀(3)给动力轴输出所需的制动缸压力；此时预控压力控制模块(1)产生所需的空气制动预控压力，同时控制连接的第一中继阀(2)给非动力轴输出所需的制动缸压力；车辆即实现动力轴和非动力轴均施加空气制动。
4.根据权利要求3所述的一种半动力轨道车辆动轴制动互锁控制方法，其特征在于：
当车辆施加紧急制动时，列车管的压力会被排空，所述预控压力控制模块(1)输出的预控压力通过气动阀(5)的进气口A1连通出气口A2，然后连通电磁阀(4)的排气口A3；如果此时电磁阀(4)没有发生故障，则电磁阀(4)的排气口A3被封堵；如果此时电磁阀(4)发生故障没有动作，电磁阀仍保持在得电状态，则此时预控压力通过电磁阀(4)的排气口A3连通出气口A2，并连通到第二中继阀(3)的预控压力接口CV，最终实现动力轴的纯空气紧急制动施加。
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