CN113954883A - 一种轨道车辆撒砂供风控制系统 - Google Patents

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姜德伟
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    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
    • B61C15/08—Preventing wheel slippage
    • B61C15/10—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials
    • B61C15/102—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials with sanding equipment of mechanical or fluid type, e.g. by means of steam

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Abstract

一种轨道车辆撒砂供风控制系统，涉及轨道车辆控制技术领域，解决现有恒定撒砂供风控制系统，在较高车速时对改善轮轨粘着效果不理想的问题，包括撒砂风源和撒砂电磁阀；还包括空气供给控制单元；撒砂风源集成安装有比例电磁阀；比例电磁阀与空气供给控制单元电连接；比例电磁阀与撒砂电磁阀通过气路连接；撒砂电磁阀均与列车控制和管理系统电连接；本发明可变撒砂量方法有效实现撒砂量随车速而变化，尤其是在紧急制动和安全制动等紧急情况下，该方案能保证在单位长度轨面上适当的撒砂量，因此能更好的改善轮轨关系，使车辆充分发挥制动性能，保障乘客在紧急情况下的行车安全，本发明较恒定速度撒砂方案有明显的优点。本发明更适合在有轨电车上配置应用。

Description

一种轨道车辆撒砂供风控制系统
技术领域
本发明涉及轨道车辆控制技术领域，具体涉及一种轨道车辆撒砂供风控制系统。
背景技术
为了保证有轨电车在紧急情况下能尽快完成减速停车，有轨电车都会配置撒砂系统来提高轮轨之间的粘着，使车辆充分发挥制动性能。但目前有轨电车配置的撒砂系统在施加紧急制动或安全制动时采用恒定撒砂方案，即单位时间的撒砂量恒定。不同车速下，单位长度的轨面上撒砂量不同。具体为低速时单位长度的轨面上撒砂量过多，高速时单位长度的轨面上撒砂量过少。只有保证在单位长度轨面上适当的撒砂量，才能更好的改善轮轨关系。为了实现随车速控制撒砂量从而获得轮轨之间更大粘着，需要对现有方案进行设计优化。
现有有轨电车采用恒定撒砂供风方案，每辆动车的撒砂供风控制系统包括以下主要设备：1个撒砂风源(集成了空气压缩机、单向阀、储风缸、过滤器、排水电磁阀、测试接头、安全阀、压力开关、调压阀等组成)、2个撒砂电磁阀、4个砂箱。通过以上的配置，可以实现车辆的恒定撒砂量。
恒定撒砂供风方案的缺点是，在车速较高时单位长度的轨面上撒砂量较少，随着车速降低单位长度的轨面上撒砂量会增加。根据试验数据可知，在自然状态下轮轨之间的粘着也随车速的降低而增加。因此现有的撒砂供风方案在较高车速时对改善轮轨粘着效果不理想，需要对现有的恒定撒砂供风方案进行设计优化，因此随车速实现可变撒砂量是撒砂供风控制的优化方向。
随着科技水平的提高，有轨电车越来越多的采用网络为主控制方式，除了车辆行车必要的基本控制采用硬线备份，绝大多数功能都有网络系统来参与。基于有轨电车行业网络为主控的现状，对现有撒砂供风方案进行优化。
发明内容
本发明为解决现有恒定撒砂供风控制系统，在较高车速时对改善轮轨粘着效果不理想的问题，提供一种轨道车辆撒砂供风控制系统。
一种轨道车辆撒砂供风控制系统，包括撒砂风源和撒砂电磁阀；还包括空气供给控制单元；所述撒砂风源集成安装有比例电磁阀；所述比例电磁阀与空气供给控制单元电连接；比例电磁阀与撒砂电磁阀通过气路连接；撒砂电磁阀均与列车控制和管理系统电连接；
制动控制单元通过安装在转向架上的制动速度传感器采集速度信息，并将采集的速度信息通过MVB总线上传到空气供给控制单元；
所述空气供给控制单元根据制动控制单元传送的速度信息及列车控制和管理系统发送的撒砂指令，并按照预设的控制方法对比例电磁阀传输电信号，实现控制比例电磁阀的阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变，以完成随车速调整压缩空气流量的实现撒砂量的变化。
本发明的有益效果：
本发明所述的控制系统，可变撒砂量方法有效实现撒砂量随车速而变化，尤其是在紧急制动和安全制动等紧急情况下，该方案能保证在单位长度轨面上适当的撒砂量，因此能更好的改善轮轨关系，使车辆充分发挥制动性能，保障乘客在紧急情况下的行车安全，此方案较恒定速度撒砂方案有明显的优点。该方案更适合在有轨电车上配置应用。
附图说明
图1为本发明所述的一种轨道车辆撒砂供风控制系统的原理框图。
具体实施方式
结合图1说明本实施方式，一种轨道车辆撒砂供风控制系统，每辆动车的撒砂供风控制系统在恒定撒砂供风方案的基础上，增加硬件设备和控制软件，以完成随车速实现可变撒砂量。增加的硬件设备如下：系统中增加空气供给控制单元ASCU，撒砂风源中增加比例电磁阀(根据项目不同，比例电磁阀也可安装在气路板或供风管路上)；同时，ASCU接收BCU发来的速度信息和列车控制和管理系统TCMS发来的撒砂指令。按照ASCU中预先设定的控制方法，对比例电磁阀传输电信号，以完成随车速调整压缩空气流量的大小来实现撒砂量的变化。
如图1所示，具体包括1个撒砂风源(集成了空气压缩机、单向阀、储风缸、过滤器、排水电磁阀、测试接头、安全阀、压力开关、调压阀、比例电磁阀等组成)、1个空气供给控制单元ASCU、2个撒砂电磁阀和4个砂箱。
所述撒砂风源上安装的比例电磁阀与ASCU通过电路连接，比例电磁阀与2个撒砂电磁阀通过气路连接，2个撒砂电磁阀均与TCMS通过电路连接，每个撒砂电磁阀对应连接2个砂箱，ASCU、BCU和TCMS通过MVB连接。
本实施方式所述的控制系统，随车速实现可变撒砂量，适用行车时网络系统和速度信号正常工况。
实现可变撒砂量的原理为：制动控制单元BCU通过安装在转向架上的制动速度传感器采集速度信息，并把采集的速度信息通过MVB总线上传到空气供给控制单元ASCU中。ASCU根据BCU发来的速度信息和TCMS发来的撒砂指令，并按照预设的软件控制方法对比例电磁阀传输电信号，从而控制比例电磁阀的阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变，以完成随车速调整压缩空气流量的大小来实现撒砂量的变化。
本实施方式中，如果行车时ASCU接收的速度信号异常或无速度信号，则ASCU按照预设的软件控制方法对比例电磁阀停止供电，此时比例电磁阀的阀芯完全开启，使车辆按恒定速度撒砂。撒砂电磁阀的可用状态受方向继电器控制，方向继电器确保仅车辆行进方向的撒砂电磁阀可用。并由TCMS发出撒砂指令控制撒砂电磁阀阀芯动作，从比例电磁阀流出的压缩空气经撒砂电磁阀后，流向砂箱底部的进气口完成撒砂。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。

Claims (3)

1.一种轨道车辆撒砂供风控制系统，包括撒砂风源和撒砂电磁阀；其特征是：还包括空气供给控制单元；所述撒砂风源集成安装有比例电磁阀；所述比例电磁阀与空气供给控制单元电连接；比例电磁阀与撒砂电磁阀通过气路连接；撒砂电磁阀均与列车控制和管理系统电连接；
制动控制单元通过安装在转向架上的制动速度传感器采集速度信息，并将采集的速度信息通过MVB总线上传到空气供给控制单元；
所述空气供给控制单元根据制动控制单元传送的速度信息及列车控制和管理系统发送的撒砂指令，并按照预设的控制方法对比例电磁阀传输电信号，实现控制比例电磁阀的阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变，以完成随车速调整压缩空气流量的实现撒砂量的变化。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆撒砂供风控制系统，其特征在于：当行车时空气供给控制单元接收的速度信号异常或无速度信号，则空气供给控制单元按照预先设定的控制方法对比例电磁阀停止供电，此时比例电磁阀的阀芯完全开启，使车辆按恒定速度撒砂。
3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆撒砂供风控制系统，其特征在于：撒砂电磁阀的可用状态受方向继电器控制，方向继电器确保在车辆行进方向的撒砂电磁阀可用；并由列车控制和管理系统发出撒砂指令控制撒砂电磁阀阀芯动作，从比例电磁阀流出的压缩空气经撒砂电磁阀后，流向砂箱底部的进气口完成撒砂。
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