CN1792655A - 车厢高度自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调节列车或汽车的车厢高度自动控制装置。包括空气弹簧控制单元(LST)组和高度调节阀及其连接管路。所述的空气弹簧控制单元上连接有气囊；高度调节阀组件(14)、单向节流阀(15)或截止阀(16)上且至少有一组空气弹簧控制单元通过管路与之连接。本发明在高度调节阀和空气弹簧之间增加了对空气弹簧的状态进行实时监控的空气弹簧控制单元，一旦发生空气弹簧或管路因损坏而漏气，系统将会采取相应的隔离故障单元或主动排气等措施以保证系统的安全性和可靠性。其中采用的两组高度调节阀并联组成的双余度的高度调节阀对车厢高度进行自动控制，保证了系统的可靠性。具有自动控制及诊断，安全性好、可靠性高的优点。

Description

车厢高度自动控制装置

技术领域

本发明涉及一种调节列车或汽车车厢高度和减振的装置，特别是调节磁浮车车厢高度和减振的装置。

背景技术

为了对列车或汽车的车厢高度进行调节，降低路面等外部因素或承载量等内部因素对车厢高度的影响，以及这些内外因素对车厢产生的振动，通常都设置有直接由空气弹簧和高度调节阀组成的车厢高度控制装置。这种装置的不足之处是一旦出现故障(如空气弹簧或管路因损坏而漏气)，系统因不能隔离故障或没有冗余就会失效。由于它没有自动控制和诊断功能装置的支持，空气弹簧直接由高度调节阀控制，因此安全性差，可靠性不高。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种安全、可靠，并具有自动控制及诊断功能的车厢高度自动控制机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车厢高度自动控制装置，包括空气弹簧控制单元(LST)组和高度调节阀及其连接管路，其特征在于，所述的空气弹簧控制单元上连接有气囊、高度调节阀组件(14)、单向节流阀(15)或截止阀(16)，且至少有一组空气弹簧控制单元通过管路与之连接和两组高度调节阀并联组成的双余度高度调节阀。

本发明所述的空气弹簧控制单元(LST)至少有二个电磁阀、一组溢流式调压阀、排气限压阀和至少三个压力继电器。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

本发明基于现有技术，在高度调节阀和空气弹簧之间增加了对空气弹簧的状态进行实时监控的空气弹簧控制单元，一旦出现问题(如空气弹簧或管路因损坏漏气)，系统将会采取相应措施(如隔离故障单元、主动排气)，以保证系统的安全性和可靠性。其中采用的两组高度调节阀并联组成的双余度的高度调节阀对车厢高度进行自动控制，保证了系统的可靠性。因此相比于现有技术，具有自动控制及诊断，性能优异、自动化程度高、安全性好、可靠性高的优点

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的气动原理图。

图2是本发明应用在高速磁悬浮列车的实施例示意图。

具体实施方式

图1描述了主要由左右两侧空气弹簧控制单元LST组和高度调节阀及其连接管路组成车厢高度自动控制装置。其中并接在连接管路P₁-P₁’、P₂-P₂’、P₃-P₃’或P₄-P₄’上的空气弹簧控制单元(以下简称LST，其后数字为其序号)LST1～LST 14上连接有气囊10。空气弹簧控制单元与高度调节阀组件14、单向节流阀15或截止阀16之间通过连接管路P₁-P₁’、P₂-P₂’、P₃-P₃’或P₄-P₄’连接。高度调节阀组件14、单向节流阀15、气囊10及其连接管路，压力气体管路经高度调节阀组件14、单向节流阀15或截止阀16接于P₁-P₁’、P₂-P₂’或P₃-P₃’、P₄-P₄’管路上，再通过各个空气弹簧控制单元LST接到相应的空气弹簧的气囊10上。每个空气弹簧控制单元LST至少使用了二个电磁阀2、3、4、一组溢流式调压阀(排气限压阀)5、6和排气限压阀12、11或12、排气限压阀6或排气限压阀11和至少三个压力继电器8、9和继电器13，二个电磁阀，本实施例共3个电磁阀。图1中左右(或前后)两套气动装置分别控制车厢两端高度。每套气动装置又由高度调节阀组件14、单向节流阀15、空气弹簧控制单元和气囊(10)构成。

工作原理是：

与现有技术相同的高度调节阀14对车厢高度进行自动控制。当车厢内某处的重量增加时，车厢因空气弹簧的气囊体积变小而下移，并带动连杆机构使高度调节阀14的阀芯向下移动，从而使压缩空气管路与空气弹簧控制单元的输入管路接通，向相应空气弹簧的气囊10充气，直至车厢上升而回到额定高度为止。同理，当车厢内某处的重量减少时，车厢上升，并带动连杆机构，使高度调节阀的阀芯向上移动，从而使空气弹簧控制单元的输入管路与大气相通，相应空气弹簧的气囊10向外排气，直至车厢下降而回到额定高度为止。

单向节流阀15的功能是调节空气弹簧的排气速度。充气时，压缩空气经单向节流阀15的单向阀和节流阀同时向空气弹簧的气囊充气；排气时，空气弹簧内的压缩空气只能经过单向节流阀15的节流阀向外排气。这样，就可以调节空气弹簧的排气速度，从而避免排气故障。

空气弹簧控制单元LST的工作原理是：

当连接管路P₁-P₁’、P₂-P₂’、P₃-P₃’或P₄-P₄’压力高于压力继电器13的设定压力时，表明系统气压正常，可以向气囊供气。此时，压力继电器13动作(常开触点闭合)，向电气控制单元发出信号，让电磁阀2动作，使空气弹簧的气囊10与高度调节阀14接通，随时准备充气或排气，以便保证车厢稳定在额定高度。充气的速度，可以通过节流阀1进行调节；排气的速度，是通过高度调节阀组件的单向节流阀15进行调节的。

当连接管路P₁-P₁’、P₂-P₂’、P₃-P₃’或P₄-P₄’压力低于压力继电器13的设定压力时，表明主管路或支管路可能破损，气源组件可能失效。此时，压力继电器13的常开触点断开，向电气控制单元发送信号，让电磁阀2的电磁铁断电，使空气弹簧的气囊10与高度调节阀14的气路连接被切断，保证气囊内的压力不会损失，从而使空气弹簧还能继续工作。

当某一气囊内的压力低于压力继电器8的设定压力时，表明气囊可能损坏。如果空气弹簧控制单元没有收到排气指令，那么，则是气囊损坏而使其压力下降。此时，压力继电器8动作，向电气控制单元发送信号，让电磁阀2必须断电，将损坏的气囊隔离，以保证主管路或支管路P₁-P₁’、P₂-P₂’、P₃-P₃’或P₄-P₄’的压力不会因某个气囊的损坏而损失。

当某一空气弹簧控制单元收到从电气控制单元发出的部分排气指令时，其电磁阀2断开，切断空气弹簧的气囊10与高度调节阀14的气路连接；电磁阀3或4动作，空气弹簧的气囊10开始排气。当此气囊10内的压力低于压力继电器8的设定压力时，压力继电器8动作，表示部分排气完成，将断开电磁阀3或4。排气的速度，可以通过带消声器？的节流阀6、11进行调节的。排气后的最低压力由溢流式调压阀5、12设置。

当某一空气弹簧控制单元收到从电气控制单元发出的完全排气指令时，其电磁2阀断开，电磁阀3、4同时动作，空气弹簧的气囊10开始排气。当此气囊10内的压力低于压力继电器9的设定压力时，压力继电器9动作，表示完全排气完成，断开电磁阀3、4，结束排气。对空气弹簧的气囊进行部分或完全排气的目的是保护其相应承载单元不被损坏。

当空气弹簧发生故障并修复后，为了给空气弹簧的气囊重新充气，通过手动控制，从压力继电器8发出一个脉冲信号给空气弹簧控制单元，让电磁阀2动作，直至气囊10内的压力大于压力继电器8的设定压力为止。

为了提高系统的可靠性，采用双余度设计：如果有相邻车厢相连，那么，其相邻截止阀16就互相连通，使其相邻高度调节阀组件互为冗余；如果没有相邻车厢相连(如端车、汽车)，那么，再并联一个高度调节阀组件代替截止阀16，使其互为冗余。

从连接管路P₁-P₁’、P₂-P₂’、P₃-P₃’或P₄-P₄’管路上接出每个高度调节阀组件至少可以配一组空气弹簧控制单元LST和气囊10，本实施例为4组。具体组数视需要而定。

图2描述了应用于高速磁悬浮列车(端车)的实施例。其工作原理包括其中的空气弹簧控制单元LST的原理与上述图1相同，故未画出它们的相关具体结构。本实施例端车(指车头、车尾，以下同)的车头端采用两组高度调节阀组件(12、13和14、15)并联，同时控制6组空气弹簧控制单元(LST)和空气弹簧的气囊10；左右各3组，分别并接在P₁-P₁’、P₂-P₂’管路上。车尾端的截止阀11同相邻车厢的高度调节阀组件的输出端相连，与磁浮车的高度调节阀组件16、17互为冗余，同时控制磁浮端车的后10组空气弹簧控制单元(LST)和空气弹簧的气囊10；左右各5组，分别并接在P₃-P₃’、P₄-P₄’管路上。

Claims (3)

1.一种车厢高度自动控制装置，包括空气弹簧控制单元(LST)组和高度调节阀及其连接管路，其特征在于，所述的空气弹簧控制单元上连接有气囊、高度调节阀组件(14)、单向节流阀(15)或截止阀(16)，且至少有一组空气弹簧控制单元通过管路与之连接和两组高度调节阀并联组成的双余度高度调节阀。

2.根据权利要求1所述的高度自动控制装置，其特征在于，所述的空气弹簧控制单元(LST)至少有二个电磁阀、一组溢流式调压阀、排气限压阀和至少三个压力继电器。

3.根据权利要求1或2所述的高度自动控制装置，其特征在于，高度调节阀组件至少配有一组空气弹簧控制单元LST和气囊(10)。

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