CN212675759U - 一种机车电气模拟操纵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机车电气模拟操纵装置，包括用以模拟机车操作控制系统的操作控制模拟器和分别与所述操作控制模拟器的多条控制电路连接、用以显示全部所述控制电路的通断状态的显示设备。该机车电气模拟操纵装置通过操作控制模拟器实现机车的实操演练，结合显示设备直观获取用户执行具体操作时操作控制模拟器的控制电路的通断状态，满足了用户的理论教学和实操技能训练，解决机车电气教学培训效果低下问题，有利于提高用户的动手能力。显示设备能够辅助用户检查、分析和处理操作控制模拟器的故障，提高用户的故障检修能力。

Description

一种机车电气模拟操纵装置

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，尤其涉及一种机车电气模拟操纵装置。

背景技术

东风4DD型内燃机车是地方工矿企业铁路运输及编组调车首选的一种大功率、外走廊式重型机车类型。

由于东风4DD型内燃机车的机车电气系统、制动系统布局的空间均狭小紧凑，出现故障后，隐蔽性强且原因复杂，排查、处理难度较大，对机车乘务员和检修人员的技能操作及故障处理水平要求较高，因此，机车乘务员和检修人员需定期进行教学培训。

传统的教学培训仅依靠书本教学或者在实体内燃机车进行模拟演练，后者也难以满足实际操作的需求。因此，机车乘务员和检修人员在前述教学培训中，无法直观掌握电气系统动作电路和制动系统阀件相互作用过程，导致技能操作及故障演推分析、判断处理的培训效果差，导致机车乘务员和检修人员的动手能力低，无法及时消除现场故障现象，延长了机车临故修时间，运输生产企业机车动力保障能力大幅降低，对机车安全可靠运用构成了隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机车电气模拟操纵装置，可以实现机车的实操演练并直观展示机车的电气通路，从而提高机车乘务员和检修人员在教学培训过程中的技能操作能力、故障演推分析、判断处理能力以及故障维修能力。

为实现上述目的，本实用新型提供一种机车电气模拟操纵装置，包括用以模拟机车操作控制系统的操作控制模拟器和分别与所述操作控制模拟器的多条控制电路连接、用以显示全部所述控制电路的通断状态的显示设备。

优选地，所述操作控制模拟器包括用以模拟机车司机室的司机室模拟器；所述显示设备设置于所述司机室模拟器内。

优选地，所述司机室模拟器的尺寸与机车司机室的尺寸之比为1:1。

优选地，所述司机室模拟器包括操纵台和开关仪表柜；所述显示设备设置于所述操纵台的一侧。

优选地，所述操作控制模拟器还包括与所述司机室模拟器相连、用以模拟机车电器柜的电器柜模拟器；

所述电器柜模拟器的尺寸与机车电器柜的尺寸之比不小于2:1。

优选地，所述操作控制模拟器还包括风源、与所述司机室模拟器相连的阀座柜和多条控制气路；

所述风源通过所述阀座柜向全部所述控制气路供气。

优选地，所述控制气路包括制动气路；所述制动气路连接有用以实现故障模拟的截止阀和/或排气阀。

优选地，所述风源包括空压机和总风缸；

所述总风缸的进气端连接所述空压机、出气端连接所述阀座柜。

优选地，所述显示设备包括电子示教板和多个安装于所述电子示教板表面的指示灯；全部所述指示灯一一对应连接于多条所述控制电路。

优选地，所述电子示教板包括板体；所述板体的表面设有用以模拟全部所述控制电路的电路图。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置包括操作控制模拟器和显示设备。

操作控制模拟器用于模拟机车操作控制系统。例如，东风4DD型内燃机车的机车操作控制系统包括用于控制机车机械部分的电气系统和空气管路系统，则该操作控制模拟器包括用以模拟前述电气系统的电气实物模型和用以模拟前述空气管路系统的空气管路实物模型。该电气实物模型和空气管路实物模型能够按照东风4DD型内燃机车的操作控制方式实现针对机车的实操演练。

显示设备与操作控制模拟器的多条控制电路连接，用于显示前述全部控制电路的通断状态。应用该机车电气模拟操纵装置进行学习和演练的用户可以在操作演练时结合显示设备来直观获取当前操作的状态。例如，用户通过操作控制模拟器执行一项具体操作时，结合显示设备既可以直观获取该操作所对应的控制电路具体为哪一控制电路，还可根据显示设备的具体显示效果判断该控制电路的通断状态。

综上，本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置通过操作控制模拟器实现机车的实操演练，结合显示设备直观获取用户执行具体操作时操作控制模拟器的控制电路的通断状态。该机车电气模拟操纵装置可随时随地进行教学模拟，既满足了用户的理论教学和实操技能训练，解决机车电气教学培训效果低下问题，有利于提高用户的动手能力；又能够辅助用户检查、分析和处理故障，提高用户的故障检修能力，确保经培训后的用户在实际操作中能够及时消除现场故障现象，降低机车临故修时间，确保机车安全可靠运用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的机车电气模拟操纵装置的电气连接示意图。

其中，1-显示设备、2-操纵台、3-电器柜模拟器、4-阀座柜、5-空压机、6-总风缸、7-动力装置、8-制动装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的机车电气模拟操纵装置的电气连接示意图。

本实用新型提供一种机车电气模拟操纵装置，包括显示设备1和用以模拟机车操作控制系统的操作控制模拟器；操作控制模拟器具有多个用以模拟机车电气线路的控制电路，显示设备1分别与前述多个控制电路连接、用以显示全部控制电路的通断状态。

操作控制模拟器为机车操作控制系统的实物模型，该实物模型采用与机车实物相一致的机械零件、电气零件和气动阀件，可以以1:1或其他比例等还原机车操作控制系统的机械构造、电气连接和空气管路连接，具备与机车操作控制系统相同的基础操作性能和技术指标，具备机车的启车、走车、制动、“五步闸”、“七步闸”等具体的基础操作性能，还可在前述基础操作性能的基础上增加一些特殊性能，例如增加启车故障、走车故障和制动故障，用于机车乘务员和检修人员等用户的实操训练和故障维修。

以东风4DD型内燃机车为例，其机车操作控制系统包括用于控制机车机械部分的电气系统和空气管路系统，则该操作控制模拟器包括用以模拟还原前述电气系统的电气实物模型和用以模拟还原前述空气管路系统的空气管路实物模型。

显示设备1与操作控制模拟器的多条控制电路连接，用于显示前述全部控制电路的通断状态。针对任一控制电路，其通断状态包括该回路的接通和关闭。机车乘务员和检修人员等用户可以在操作该操作控制模拟器时结合显示设备1来直观获取当前操作的状态。例如，用户通过该操作控制模拟器执行一项具体的电气操作时，结合显示设备1既可以直观获取该电气操作所对应的控制电路为哪一控制电路，还可根据显示设备1的显示效果判断该控制电路的具体通断状态。

显示设备1可以采用声、光等信号，以声效、图案、光效中的一者或多者的组合直观呈现控制电路的通断状态。例如，显示设备1为连接有控制器的电子显示屏，则操作控制模拟器的全部控制电路分别连接于电子显示屏，当用户执行一项具体操作导致某一控制电路接通时，控制器令电子显示屏以图案的方式显示前述被接通的控制电路的电路图。显示设备1也可以设置为展示板，展示板的表面绘制有全部控制电路的电路图或者表面安装有包括接线柱在内的电路图，展示板在任一控制电路所对应的电路图处安装有声、光等信号器。当用户执行一项具体操作导致某一控制电路接通时，该控制电路所对应的电路图处的声、光等信号器开启，向用户传达声、光信号，从而辅助用户判断该控制电路所对应的电路图的位置。

当然，针对控制电路而言，除了整条回路的通断状态，还包括连接于该回路中的各个电气零件的故障与否。至于任一控制电路中单独电气零件的判断，则可该控制电路的全部电气零件部分或全部独立接入显示设备1的回路中，从而方便用户通过多个逻辑操作来判断、分析某一具体电气零件的故障与否。具体来说，某一控制电路正常接通时，该条控制电路中的全部指示灯均点亮；控制电路中的某个器件发生故障，该条控制电路中，位于故障的器件前端的指示灯点亮，故障的器件所对应的指示灯及后端的指示灯均熄灭，以使实现故障判定。

例如，以控制电路中的启机电路故障查找为例。启机电路包括滑油泵接触器QBC和燃油泵接触器RBC等电气零件以及X8/17接线柱。显示设备1包括X2/17接线柱。判断、分析滑油泵接触器QBC这一电气零件的故障时，首先采用导线连接以下接线柱和电气零件的接线端子：X2/17-RBC常闭-QBC线圈-X8/17；其次，闭合启机电路与显示设备1之间的开关，滑油泵接触器QBC得电，滑油泵接触器QBC启动，显示设备1在X2/17与X8/17之间的指示灯亮；若滑油泵接触器QBC不启动，且前述指示灯亮，则判断滑油泵接触器QBC接触器故障；若滑油泵接触器QBC不启动，且前述指示灯不亮，则排除滑油泵接触器QBC故障。

也就是说，结合设置于显示设备1的电路图中的指示灯，用户能够直观的通过设置于相应电气零件的电路处的信号灯、指示灯，来判断分析相应电气零件的接通状态，进而分析得到故障点的位置。

综上，本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置通过操作控制模拟器实现机车的实操演练，结合显示设备1直观获取用户执行具体操作时操作控制模拟器的控制电路的通断状态，可随时随地用于理论教学和、实操技能训练以及故障维修训练，有利于提高用户的动手能力，辅助用户检查、分析和处理故障，提高用户的故障检修能力。

下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置机车电气模拟操纵装置做更进一步的说明。

机车操作控制系统的用户操作界面设置于机车司机室内，因此，在上述实施例的基础上，本实用新型所采用的操作控制模拟器包括用以模拟机车司机室的司机室模拟器。

显示设备1设置于司机室模拟器内。机车乘务员和检修人员利用该机车电气模拟操纵装置机车电气模拟操纵装置进行教学培训和技能竞赛时，利用司机室模拟器进行操作驾驶的同时能够快速、直接获取根据显示设备1的显示信息，无需他人辅助。

司机室模拟器不仅具备与机车司机室相同的操作性能和技术指标，而且在结构布局和外观上呈现与机车司机室相同的视觉效果。显然，当司机室模拟器的尺寸与机车司机室的尺寸之比为1:1时，司机室模拟器于机车司机室具有完全相同的视觉效果和操作手感，有利于提高机车乘务员和检修人员等用户的实操训练的真实感，令机车乘务员和检修人员尽快适应机车司机室的操作驾驶。

针对司机室模拟器，可包括操纵台2。操纵台2以机车司机室的操纵台2为原型。操纵台2的台面安装有司机控制器、制动机、停车按钮、手动空压机按钮、风笛按钮、仪表及指示灯等基本配件。操作台的操作面板安装有发光二极管、扳键开关、司机控制器、制动机、中继阀等配件，可采用气割做洞、电钻打孔、焊接螺杆等措施进行安装。操作台的台面安装有接线柱，用于各配件的布线连接。

显示设备1设置于操纵台2的一侧。其中，显示设备1可以与操纵台2固定连接，例如显示设备1设置于操纵台2的台面；也可在用户使用该机车电气模拟操纵装置时放置于操纵台2的一侧，而在该停用时搬离该机车电气模拟操纵装置。

司机室模拟器内还设有开关仪表柜。开关仪表柜以安装于机车司机室墙壁的开关、仪表为原型。开关仪表柜的面板安装有多个故障开关、励磁转换开关、电炉开关、照明开关、电压电流表、油温油压表、水温表等配件。

本实用新型所采用的操作控制模拟器还包括与司机室模拟器相连、用以模拟机车电器柜的电器柜模拟器3。电器柜以机车电器柜为原型，包括管型电阻、燃油泵接触器RBC、滑油泵接触器QBC、测压头LC、等60多个电气零件。

本实用新型所涉及的控制电路多由电器柜模拟器3的配件连接产生，由于电器柜模拟器3的结构复杂，配件及电气线路较多，为方便试验操作及教学，电器柜模拟器3的尺寸与机车电器柜的尺寸之比不小于2:1。简而言之，将机车电器柜按照1:2的比例放大并制作为电器柜模拟器3。

本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置除了采用电气控制以外，还包括气路管道控制，因此，操作控制模拟器还包括风源、与司机室模拟器相连的阀座柜4和多条控制气路。

风源通过阀座柜4向全部控制气路供气。阀座柜4包括主阀、副阀、紧急放风阀、变向阀、作用阀、无火回送装置等阀件，风源向阀座柜4内通入风，前述阀件调节风在控制气路中的流向以及流量，进而实现该操作控制模拟器的气路管道控制。

其中，风源可包括空压机5和总风缸6。其中，总风缸6的进气端连接空压机5、出气端连接阀座柜4，换言之，空压机5和阀座柜4分别连接于总风缸6的两端，风自空压机5箱阀座柜4流动。

空压机5的主要作用是为总风缸6供给足量和一定压力的压缩空气。根据内燃机车的实际情况和试验台的技术要求，空压机5的规格应满足管路压力及环境保护的要求，因此，空压机5具体可选择带静音、无油往复式活塞压缩机。总风缸6用于储备自空压机5供给的压缩空气，从而在操作控制模拟器模拟机车的启机和制动时，通过阀座柜4向各个控制气路提供用风。总风缸6设有安全阀，在总风缸6内的压力超过规定值时，过剩的压缩空气自安全阀向外排出。

空压机5的出风口可设置油水分离器，空压机5提供的压缩空气经过油水分离器和高压橡胶软管进入总风缸6。总风缸6储存的压缩空气可通过DN15镀锌钢管向阀座柜4的各个阀件供风。

此外，本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置还可包括动力装置7和制动装置8。动力装置7包括用以向机车提供110V直流电的专用稳压电源；制动装置8包括制动缸、闸瓦、基础制动装置例如轮对制动装置。

考虑到本实用新型的技术目的是为了满足用户在教学培训、故障维修和技能竞赛中的实操演练，不必考虑该机车电气模拟操纵装置的载客或载物的效果，因此该机车电气模拟操纵装置的整体尺寸远小于正常内燃机车的尺寸。更具体的，制动装置8的多个风缸不必参考正常内燃机车的结构布局，可集中设置于操作控制模拟器中，一方面能够在教学培训和技能竞赛中完整地模拟并分析的内燃机车的制动，另一方面便于电气知识技术培训、电气试验操作考核、电气故障判断处理，实现培训教学的方便性及可行性。

为了更好的技术效果，本实用新型所涉及的控制气路包括制动气路，且制动气路连接有用以实现故障模拟的截止阀和/或排气阀。本实用新型通过在制动气路中增加截止阀或者排气阀，利用截止阀或者排气阀制造制动系统的故障，为用户的制动故障维修提供应用场景，解决职工制动操作技能比武的难题。

在上述任一实施例的基础上，本实用新型所采用的显示设备1包括电子示教板和多个安装于电子示教板表面的指示灯；全部指示灯一一对应连接于多条控制电路。

电子示教板的表面可安装固定多个接线柱，全部接线柱分别与操作控制模拟器的多个电器元件电连接。指示灯连接于经导线连接的相邻接线柱之间，实现同步显示。当前述相邻接线柱所对应的操作控制模拟器的控制电路接通时，前述相邻接线柱之间的指示灯呈现亮灯这一状态；当前述相邻接线柱所对应的操作控制模拟器的控制电路因故障不能接通或者因未闭合回路而未接通时，前述相邻接线柱之间的指示灯呈现灭灯这一状态。简而言之，该实施例中，通过电子示教板判断控制电路是否接通体现于指示灯的明灭状态，从而清晰、直观地显示电气通路，准确判断故障线路或电器件。

针对电子示教板，可包括表面设有用以模拟全部控制电路的电路图的板体、以便用户将指示灯的状态直观投影于前述电路图中进行分析和判断。板体的尺寸可设置为2000mm×1200mm。

其中，电路图可采用电气零件模型搭建于板体的表面，也可采用电气零件图标的方式绘制于板体的表面。

本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置可以模拟内燃机车的启机、走车和制动等操作，满足了机车乘务员和检修人员对实践操作技术水平的培训需求；还可以直观、清晰的显示电气通路和空气管路，方便准确判断故障线路或电器件，有计划、有针对性地进行电气、制动知识技术培训、操作考核、故障判断处理，提高用户的业务水平和实际操作能力。

此外，本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置还可以有针对性地对制动系统设计故障，从而提高用户的故障处理能力及水平，方便用户熟练掌握在机车运行中的故障简单处理方法，保证机车顺利回库报修，减少机车救援时间及资源浪费，提高机车运输效率及运行安全。

以上对本实用新型所提供的机车电气模拟操纵装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机车电气模拟操纵装置，其特征在于，包括用以模拟机车操作控制系统的操作控制模拟器和分别与所述操作控制模拟器的多条控制电路连接、用以显示全部所述控制电路的通断状态的显示设备(1)。

2.根据权利要求1所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述操作控制模拟器包括用以模拟机车司机室的司机室模拟器；所述显示设备(1)设置于所述司机室模拟器内。

3.根据权利要求2所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述司机室模拟器的尺寸与机车司机室的尺寸之比为1:1。

4.根据权利要求3所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述司机室模拟器包括操纵台(2)和开关仪表柜；所述显示设备(1)设置于所述操纵台(2)的一侧。

5.根据权利要求2所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述操作控制模拟器还包括与所述司机室模拟器相连、用以模拟机车电器柜的电器柜模拟器(3)；所述电器柜模拟器(3)的尺寸与机车电器柜的尺寸之比不小于2:1。

6.根据权利要求2所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述操作控制模拟器还包括风源、与所述司机室模拟器相连的阀座柜(4)和多条控制气路；所述风源通过所述阀座柜(4)向全部所述控制气路供气。

7.根据权利要求6所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述控制气路包括制动气路；所述制动气路连接有用以实现故障模拟的截止阀和/或排气阀。

8.根据权利要求6所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述风源包括空压机(5)和总风缸(6)；所述总风缸(6)的进气端连接所述空压机(5)、出气端连接所述阀座柜(4)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述显示设备(1)包括电子示教板和多个安装于所述电子示教板表面的指示灯；全部所述指示灯一一对应连接于多条所述控制电路。

10.根据权利要求9所述的机车电气模拟操纵装置，其特征在于，所述电子示教板包括板体；所述板体的表面设有用以模拟全部所述控制电路的电路图。

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