CN1769076A - 一种防止轨道动车车轮空转与滑行的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其包括以下步骤:实测各轴速集中处理并输出包括轴速、轴间滑行速差和轴间空转速差,实测的列车速度与司机的操纵速度取低速为限制速度,算出限制速度与各轴速的限制速差,限制速差与轴间空转速差取最大值为空转速差,限制速差与轴间滑行速差取最大值为滑行速差,在牵引工况时以空转速差计算减载系数并作减载处理,在制动工况时以滑行速差计算减载系数并作减载处理,当司机设置的撒沙值与空转速差或滑行速差相等时进行撒沙处理。本发明性能稳定,其系统装置结构简单,经济适用,防止空转和滑行的效果好。适合各类内燃或电力机车、动力集中或分散的动车组、轻轨、地铁等等的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁道交通运输领域的安全技术,尤其是涉及一种防止轨道动车车轮空转与滑行的方法。
背景技术
在轨道上运行的机车车辆,车轮的空转与滑行是不可避免的,而空转与滑行对轨道机车车辆都会带来很大的危害,一般都会擦伤钢轨或车轮踏面,严重时甚至引发重大安全事故。为了有效地防止轨道动车车轮的空转与滑行问题,许多研究机构在这方面做了长期的大量的有益工作,研究制定了一些系统和方法,目前应用比较广泛的有:美国GE公司的蠕滑率控制系统,庞巴迪公司的MITRAC粘着控制系统,西门子公司的SIBAS32粘着控制系统,国内研制的交直机车防空转/防滑行控制系统和交直交机车的粘着控制系统。它们的共同特点是以实际测量的轴速度作为输入量,计算出各轴的速度差,各轴的轴加速度及其加速度微分,建立数学模型,然后根据数学模型计算的结果,按照制定的控制策略予以实施,收到良好的技术效果。但上述控制方法存在明显的不足之处:系统复杂,系统的判断过于灵敏容易产生误动作现象,上述方法制造的系统装置,其结构复杂,运用成本很高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种系统简单,工作性能良好,经济适用的防止轨道动车车轮空转与滑行的方法。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现:实测各轴速集中处理并输出包括轴速、轴间滑行速差和轴间空转速差,实测的列车速度与司机的操纵速度取低速为限制速度,算出限制速度与各轴速的限制速差,限制速差与轴间空转速差取最大值为空转速差,限制速差与轴间滑行速差取最大值为滑行速差,在牵引工况时以空转速差计算减载系数并作减载处理,在制动工况时以滑行速差计算减载系数并作减载处理,当司机设置的撒沙值与空转速差或滑行速差相等时进行撒沙处理。
本发明的目的还可以通过以下方式予以实现:减载处理及其减载系数的计算,可同时处理一根以上的动力轴。撒沙处理可以是自动开闭撒沙阀门撒沙,也可以通过声光指示司机手动操纵撒沙阀门撒沙。司机设置的撒沙值可以分为牵引撒沙值和制动撒沙值两组。司机设置的撒沙值可以为档位选择。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:性能稳定,其系统装置结构简单,经济适用,防止空转和滑行的效果好。适合各类内燃或电力机车、动力集中或分散的动车组、轻轨、地铁等等的应用。
附图说明
图1为本发明的控制原理框图;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
一、空转发生在牵引工况,当下列情况发生时,就判定该轴的牵引力减至0,其空转即将或已经产生,此时通过动力减载或撒沙来抑制空转。
1、当某轴速度超过司机的操纵速度的差值达到某一值a时;
2、当某轴速度超过列车速度达到某一值a时;
3、当某轴速度超过其它轴速度达到某一值a时。
通过对具体应用类型的实验,获得相应的a值作为本发明减载计算的空转阀值。
二、滑行发生在制动工况,当下列情况发生时,就判定该轴电制动力减至0,其滑行即将或已经产生,通过动力减载或撒沙来抑制滑行。
1、当某轴速度小于司机的操纵速度差值达到某一值b时;
2、某轴的速度小于列车速度达到某一值b时;
3、当某轴的速度小于其它轴的速度达到某一值b时。
通过对具体应用类型的实验,获得相应的b值作为本方法减载计算的滑行阀值。
用转速装置获轴速,可通过雷达、卫星或其他手段获得列车速度。
设动车车轮数为n,设空转阀值为a,设滑行阀值为b。
参照附图1,将实际测量的各个轴的速度集中在模块1中处理,可以将转速转换成线速度,每根轴可以输出包括轴速、轴间滑行速差和轴间空转速差多组数据。
轴间滑行速差是轴n与低于其速度的最小轴速比较获得的有效轴速差。
轴间空转速差是轴n与高于其速度的最大轴速比较获得的有效轴速差。
实际测量的列车速度与司机在控制台上操作的操纵速度在模块2中取最小值为限制速度,限制速度与各轴速通过模块3计算出限制速差,限制速差与轴间空转速差通过模块4取最大值为空转速差,限制速差与轴间滑行速差通过模块5取最大值为滑行速差。
当空转速差达到空转阀值a时,模块8以空转速差为依据计算减载系数。
当空转速差达到滑行阀值b时,模块11以滑行速差为依据计算减载系数。
切换器12在选择工况的同时从模块8或模块11中选定一个减载系数进入模块13进行动力减载处理。动力减载处理就是将确定的减载系数传送给动力控制系统去执行。
撒沙值设置的设置可以不分工况,本实施例中分两种工况。模块6为牵引撒沙值设置,模块7为制动撒沙值设置,撒沙值可以设置为档位选择方式,机械或电子方式。
当输入给模块9的空转速差与牵引撒沙值的绝对值相等时,或者当输入给模块10的滑行速差与制动撒沙值绝对值相等时,它们将撒沙的指令通过切换器12传递给模块14进行撒沙处理。
模块8和模块11可以同时计算单轴或者多轴的减载系数,模块13也可以同时执行对单轴或者多轴的减载处理。
模块14可以进行自动开闭撒沙阀门撒沙,也可以通过声光显示给司机,然后由司机手动操纵撒沙阀门撒沙。
本发明的方法可以用硬件电路的形式实现,也可以用软件的方式实现。
本发明的方法在西南交通大学的滚动试验台对“中华之星”动力车进行了试验,收到良好的效果,证明该方法能提高机车的粘着利用,有效地抑制了空转与滑行,达到了防止轨道动车车轮空转与滑行的目的。
Claims (8)
1、一种防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其特征在于:实测各轴速集中处理并输出包括轴速、轴间滑行速差和轴间空转速差,实测的列车速度与司机的操纵速度取低速为限制速度,算出限制速度与各轴速的限制速差,限制速差与轴间空转速差取最大值为空转速差,限制速差与轴间滑行速差取最大值为滑行速差,在牵引工况时以空转速差计算减载系数并作减载处理,在制动工况时以滑行速差计算减载系数并作减载处理,当司机设置的撒沙值与空转速差或滑行速差相等时进行撒沙处理。
2、根据权利要求1所述的防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其特征在于:所述减载处理及其减载系数的计算,同时处理一根以上的动力轴。
3、根据权利要求1或2所述的防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其特征在于:所述司机设置的撒沙值分为牵引撒沙值和制动撒沙值两组。
4、根据权利要求1或2所述的防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其特征在于:所述撒沙处理可以是自动开闭撒沙阀门撒沙,也可以通过声光指示司机手动操纵撒沙阀门撒沙。
5、根据权利要求3所述的防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其特征在于:所述撒沙处理可以是自动开闭撒沙阀门撒沙,也可以通过声光指示司机手动操纵撒沙阀门撒沙。
6、根据权利要求1或2所述的防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其特征在于:所述司机设置的撒沙值为档位选择。
7、根据权利要求4所述的防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其特征在于:所述司机设置的撒沙值为档位选择。
8、根据权利要求5所述的防止轨道动车车轮空转与滑行的方法,其特征在于:所述司机设置的撒沙值为档位选择。
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