CN114407966B - 一种机车及其制动机的制动装置与控制方法 - Google Patents

一种机车及其制动机的制动装置与控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机车及其制动机的制动装置与控制方法，涉及机车的制动技术领域。本发明通过设计所述第一阀的电动控制，实现正常运行与无火模式的快捷切换，操作简单便捷。通过所述减压阀替代所述安全阀，能够限制无火模式下的无火回送压力，且能够根据工况对该压力进行调整，满足不同无火工况需求，同时规避安全阀故障率高的设计，提高长时间无火时制动系统的可靠性。设计压缩机工作状态下的无火模式及其控制方法。能够有效减少单一单向阀带来单点故障，有效避免特殊工况总风向列车管回流导致列车缓解的问题，提高制动系统的操作便捷性和可靠性。

Description

一种机车及其制动机的制动装置与控制方法
技术领域
本发明涉及机车的制动技术领域，特别是一种机车及其制动机的制动装置与控制方法。
背景技术
目前轨道机车车辆制动系统中，大多设置了无火回送模式，无火回送是确保轨道机车车辆在铁路运输和被救援过程中制动系统(一般为气动驱动)能正常被连挂车辆(机车)同步实施制动和缓解。制动系统无火回送的安全性、可操作性、方便性等性能指标直接关系到被连挂车制动系统的正常运用。因此制动系统无火回送模式存在缺陷会给轨道机车车辆的运用安全构成严重威胁。
目前制动机无火回送时，需要通过转换多个第一阀(塞门)实现模式转换；且需要通过安全阀限制制动缸压力；还需要通过单向阀限制列车管向总风单向充风和防止逆流。
然而，多个第一阀(塞门)操作繁琐易遗漏，安全阀若在长时间投入状态故障率增加，另外，仅一个单向阀容易形成单点故障。因此，存在总风向列车管逆流造成列车缓解的危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种机车及其制动机的制动装置与控制方法，解决多个第一阀操作、安全阀故障、单向阀单点故障等缺陷。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种制动机的制动装置，包括压缩机、分配阀、制动缸，列车管、单向阀和总风管；所述分配阀包括第一输出端和第二输出端。所述制动装置还包括减压阀和第一阀。
所述第一阀包括第一通道，第二通道，第三通道；所述第二通道导通时，所述第一通道与所述第三通道均关断；所述第二通道关断时，所述第一通道与所述第三通道均导通。
所述第一输出端连接所述减压阀的输入端，所述减压阀的输出端连接所述第一通道的输入端，所述第二输出端连接所述第二通道的输入端，所述第一通道与所述第二通道的输出端均连接制动缸的输入端。
所述列车管的输出端连接所述第三通道的输入端，所述第三通道的输出端连接所述单向阀的输入端，所述单向阀的输出端连接所述总风管。
车辆正常运行时，可操作所述第一阀，使得所述第二通道导通，同时所述第一通道与所述第三通道关断，此时来自所述分配阀输出的压力经所述第二通道输出到制动缸管，并切断了所述分配阀输出的压力经所述减压阀进入所述制动缸，同时切断了列车管流向总风的通路。因此通过一个所述第一阀，即可实现现有技术中三个独立截止阀的功能。避免了操作的遗漏，确保车辆正常运行状态下，制动的正常运行。
当需要切换至无火模式，可操作所述第一阀，使得所述第二通道关断，同时所述第一通道与所述第三通道均导通。此时来自牵引机车的列车管的压力进入所述第三通道，并经所述单向阀输出到总风管；制动时，来自所述分配阀输出的压力经所述减压阀调整至规定值后，再进入所述第一通道，最终输出到所述制动缸。
因此本方案通过控制所述第一阀，即可实现车辆正常运行状态以及无火模式时的切换，避免繁琐的操作导致制动无法进行。通过所述减压阀替代现有技术中的安全阀，能够限制无火模式下的无火回送压力，且能够根据工况对该压力进行调整。
具体地，所述第一阀还包括控制开关，所述控制开关包括第一位置与第二位置，当所述控制开关位于所述第一位置，所述第二通道导通，所述第一通道与所述第三通道均关断；当所述控制开关位于所述第二位置，所述第二通道关断，所述第一通道与所述第三通道均导通。通过控制所述控制开关，即可控制所述第一阀，操作简单。
具体地，还包括压力开关，电磁阀与换向阀。所述压力开关包括压力输入端与触点端，所述压力输入端连接在总风管上，用于获取所述总风管的压力。
所述电磁阀包括控制端，电磁阀的输入端与电磁阀的输出端，所述电磁阀失电时，所述电磁阀的输入端与所述电磁阀的输出端关断；所述电磁阀得电时，所述电磁阀的输入端与所述电磁阀的输出端导通。所述换向阀包括第一端，第二端与第三端。当所述第一端无气体输入，所述第二端与所述第三端导通；当所述第一端有气体输入，所述第二端与所述第三端关断。
所述电磁阀的控制端、所述触点端与所述控制开关电连接形成串联支路，所述串联支路与所述压缩机电连接；当所述压缩机启动，所述串联支路上电。所述电磁阀的输入端连接所述总风管，所述电磁阀的输出端连接所述第一端，所述第二端与所述电磁阀的输入端并联后接入所述总风管，所述第三端与所述单向阀的输出端相连。
由于无火模式存在车辆供电且启动压缩机给总风供风的工况，总风压力会逐渐高于列车管压力，而无火模式要求总风压力低于列车管压力，一旦所述单向阀故障，列车管压力会异常升高，在制动时，总风经所述单向阀逆流到所述列车管就会造成列车缓解，影响行车安全。本方案将所述压缩机与所述串联支路电连接，一旦所述压缩机启动，所述串联支路可上电，此时，由于所述第二触点已闭合，电流经所述第二触点到达所述压力开关的触点端，而所述压力开关的压力输入端感应到总风管压力，致使所述触点端与所述电磁阀的控制端均上电，进而致使所述电磁阀的输入端与所述电磁阀的输出端导通，所述第一端有气体输入，所述第二端与所述第三端关断，此时，所述换向阀切断了所述总风管与所述列车管的连接，可从直接避免总风逆流进入所述列车管，对列车运行造成安全隐患。
具体地，还包括滤尘器，所述滤尘器连接在所述列车管的输出端与所述第三通道的输入端之间。所述滤尘器能够使得所述列车管进入所述总风管的气体更干净，保证行车安全。
基于同一个技术构思，本发明还提供了一种制动装置的控制方法，当机车正常运行时，操作所述控制开关至第一位置；无火模式下，操作所述控制开关至第二位置。
具体地，设定所述压力开关的阈值为350kPa。只有当所述第二触点闭合，无火状态下，所述压缩机启动后，风压达到350kPa，所述触点端才会接通所述电磁阀的电源，从而实现对制动系统的保护。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明通过设计所述第一阀的电动控制，实现正常运行与无火模式的快捷切换，操作简单便捷。通过所述减压阀替代所述安全阀，能够限制无火模式下的无火回送压力，且能够根据工况对该压力进行调整，满足不同无火工况需求，同时规避安全阀故障率高的设计，提高长时间无火时制动系统的可靠性。设计压缩机工作状态下的无火模式及其控制方法。能够有效减少单一单向阀带来单点故障，有效避免特殊工况总风向列车管回流导致列车缓解的问题，提高制动系统的操作便捷性和可靠性。
附图说明
图1为本发明一实施例的制动装置结构及连接示意图。
图2为本发明一实施例中正常运行状态下制动装置的电连接示意图。
图3为本发明一实施例中无火模式下制动装置的电连接示意图。
其中，1为减压阀，2为第一阀，3为单向阀，4为电磁阀，5为换向阀，6为压力开关，7为滤尘器，a为第一通道，b为第二通道，c为第三通道，D为压缩机，11为第一输出端，12为第二输出端，15为控制开关，19为压力输入端，20为触点端，21为电磁阀的控制端，22为电磁阀的输入端，23为电磁阀的输出端，24为第一端，25为第二端，26为第三端。
具体实施方式
如图1所示，本发明一实施例的制动机装置包括分配阀、制动缸、列车管、总风管、减压阀1、第一阀2、单向阀3、电磁阀4、换向阀5，压力开关6和滤尘器7。所述分配阀包括第一输出端11和第二输出端12。
如图1至图3所示，所述第一阀2包括第一通道a，第二通道b，第三通道c和控制开关15，所述控制开关15设有第一位置和第二位置。如图2所示，当所述控制开关15位于所述第一位置，所述第一通道a与所述第三通道c均关断，所述第二通道b导通。如图3所示，当所述控制开关15位于所述第二位置，所述第一通道a与所述第三通道c均导通，所述第二通道b关断。
如图1所示，所述压力开关6包括压力输入端19与触点端20。所述电磁阀4包括控制端21，电磁阀的输入端22与电磁阀的输出端23。所述换向阀5包括第一端24，第二端25与第三端26。
如图1所示，所述第一输出端11连接所述减压阀1的输入端，所述减压阀1的输出端连接所述第一通道a的输入端，所述第二输出端12连接所述第二通道b的输入端，所述第一通道a与所述第二通道b的输出端均连接制动缸的输入端。所述列车管的输出端连接所述滤尘器7的输入端，所述滤尘器7的输出端连接所述第三通道c的输入端，所述第三通道c的输出端连接所述单向阀3的输入端，所述单向阀3的输出端连接所述第三端26。
如图1所示，所述电磁阀的输入端22连接所述总风管，所述电磁阀的输出端23连接所述第一端24，所述第二端25与所述电磁阀的输入端22并联后接入所述总风管。所述压力输入端19连接在总风管上，用于获取所述总风管的压力。
如图2与图3所示，所述电磁阀的控制端21、所述触点端20与所述控制开关15形成串联支路，并与所述压缩机D的开关串联后接入电源。
本实施例中的制动装置的控制方法如下：
车辆正常运行时，如图2所示，操作所述控制开关15至第一位置，使得所述第二通道b导通，同时所述第一通道a与所述第三通道c关断，此时来自所述分配阀输出的压力经所述第二通道b输出到制动缸管，并切断了所述分配阀输出的压力经所述减压阀1进入所述制动缸，同时切断了列车管流向总风的通路。
当需要切换至无火模式，如图3所示，可操作所述控制开关15至第二位置，使得所述第二通道b关断，同时所述第一通道a与所述第三通道c均导通。此时来自牵引机车的列车管的压力进入所述第三通道c，并经所述单向阀输出到总风管；制动时，来自所述分配阀输出的压力经所述减压阀1调整至规定值后，再进入所述第一通道a，最终输出到所述制动缸。
由于无火模式存在车辆供电且启动压缩机D给总风供风的工况，总风压力会逐渐高于列车管压力，而无火模式要求总风压力低于列车管压力，一旦所述单向阀3故障，列车管压力会异常升高，在制动时，总风经所述单向阀3逆流到所述列车管就会造成列车缓解，影响行车安全。如图3所示，将所述压缩机D与所述串联支路电连接，一旦所述压缩机D启动，此时，由于所述控制开关15位于第二位置，电流可到达所述压力开关的触点端20，而所述压力开关的压力输入端19感应到总风管压力，致使所述触点端20与所述电磁阀的控制端21均上电，进而致使所述电磁阀的输入端22与所述电磁阀的输出端23导通，所述第一端24有气体输入，所述第二端25与所述第三端26关断，此时，所述换向阀5切断了所述总风管与所述列车管的连接，可从直接避免总风逆流进入所述列车管，对列车运行造成安全隐患。

Claims (5)

1.一种制动机的制动装置，包括压缩机、分配阀、制动缸，列车管、单向阀和总风管；所述分配阀包括第一输出端和第二输出端；其特征在于，还包括减压阀和第一阀；
所述第一阀包括第一通道，第二通道，第三通道；
所述第一输出端连接所述减压阀的输入端，所述减压阀的输出端连接所述第一通道的输入端，所述第二输出端连接所述第二通道的输入端，所述第一通道与所述第二通道的输出端均连接制动缸的输入端；
所述列车管的输出端连接所述第三通道的输入端，所述第三通道的输出端连接所述单向阀的输入端，所述单向阀的输出端连接所述总风管；
所述第一阀还包括控制开关，所述控制开关包括第一位置与第二位置，当所述控制开关位于所述第一位置，所述第二通道导通，所述第一通道与所述第三通道均关断；当所述控制开关位于所述第二位置，所述第二通道关断，所述第一通道与所述第三通道均导通；
所述制动装置还包括压力开关，电磁阀与换向阀；
所述压力开关包括压力输入端与触点端，所述压力输入端连接在总风管上，用于获取所述总风管的压力；
所述电磁阀包括控制端，电磁阀的输入端与电磁阀的输出端；
所述电磁阀失电时，所述电磁阀的输入端与所述电磁阀的输出端关断；
所述电磁阀得电时，所述电磁阀的输入端与所述电磁阀的输出端导通；
所述换向阀包括第一端，第二端与第三端；当所述第一端无气体输入，所述第二端与所述第三端导通；当所述第一端有气体输入，所述第二端与所述第三端关断；
所述电磁阀的控制端、所述触点端与所述控制开关电连接形成串联支路，所述串联支路与所述压缩机电连接；当所述压缩机启动，所述串联支路上电；
所述电磁阀的输入端连接所述总风管，所述电磁阀的输出端连接所述第一端，所述第二端与所述电磁阀的输入端并联后接入所述总风管，所述第三端与所述单向阀的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，还包括滤尘器，所述滤尘器连接在所述列车管的输出端与所述第三通道的输入端之间。
3.一种如权利要求1或2所述的制动装置的控制方法，其特征在于，当机车正常运行时，操作所述控制开关至第一位置；无火模式下，操作所述控制开关至第二位置。
4.一种如权利要求3所述的制动装置的控制方法，其特征在于，设定所述压力开关的阈值为350kPa。
5.一种机车，其特征在于，包括权利要求1或2所述的制动装置。
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