CN218949194U - 制动系统及具有该系统的机车车辆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种制动系统及具有该系统的机车车辆系统，该制动系统包括：供风单元，用于输出空气压力；制动控制单元，连接至供风单元并用以输出制动压力，包括第一双向阀，以及分别连接至第一双向阀的第一输入端和第二输入端的第一制动控制单元和第二制动控制单元；第一踏面制动单元，包括连接至第一双向阀的输出端的停放制动缸，以及连接至第二制动控制单元的输出端的第一常用制动缸。本实用新型的制动系统能够满足将踏面制动单元应用于高速列车制动的需求。

Description

制动系统及具有该系统的机车车辆系统

技术领域

本实用新型涉及制动控制技术领域，尤其涉及一种制动系统及具有该系统的机车车辆系统。

背景技术

列车制动通常包括踏面制动和盘式制动。其中，踏面制动通常应用在运营速度相对小的地铁车辆中，盘式制动则更多应用于运营速度较高的场景下，并通过热负荷性能更优的制动盘和闸片作为摩擦副实现制动。

但是在一些特殊的高速列车项目中，由于转向架安装空间的限制，用于盘式制动的夹钳无法安装，只能采用体积更小，结构更紧凑的踏面制动单元。但现有技术中，小型的踏面制动单元难以适应高速运行场景，这导致高速列车内转向架小型化进程受到严重阻碍。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种制动系统，以解决现有技术中的踏面制动受限于热负荷性能而无法应用于高速列车制动的技术问题。

本实用新型的目的之一在于提供一种机车车辆系统。

为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供一种制动系统，其包括：供风单元，用于输出空气压力；制动控制单元，连接至所述供风单元并用以输出制动压力，包括第一双向阀，以及分别连接至所述第一双向阀的第一输入端和第二输入端的第一制动控制单元和第二制动控制单元；第一踏面制动单元，包括连接至所述第一双向阀的输出端的停放制动缸，以及连接至所述第二制动控制单元的输出端的第一常用制动缸。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述制动系统包括至少两个所述第一踏面制动单元，至少两个所述停放制动缸同时连接至所述第一双向阀的输出端，至少两个所述第一常用制动缸同时连接至所述第二制动控制单元的输出端。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第一制动控制单元配置为输出停放制动压力；所述第二制动控制单元配置为输出常用制动压力和紧急制动压力其中之一。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第一制动控制单元包括相连的减压阀及第一电磁阀，所述减压阀的输入端连接至所述供风单元的停放制动接口，所述第一电磁阀的输出端连接所述第一输入端。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二制动控制单元包括中继阀，所述中继阀的输出端同时连接所述第二输入端和所述第一常用制动缸，所述中继阀的第三输入端和第四输入端连接至所述供风单元的第一制动接口和备用制动接口。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二制动控制单元包括第二双向阀，以及分别连接至所述第二双向阀的第七输入端和第八输入端的直通制动控制单元和间接制动控制单元。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二双向阀配置为，比较来自所述直通制动控制单元的直通制动压力和来自所述间接制动控制单元的间接制动压力，并选择两者中较大的制动压力输出；所述第二双向阀的输出端连接所述第三输入端和所述第四输入端。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述直通制动控制单元的输入端和所述间接制动控制单元的输入端分别连接至所述供风单元的第一制动接口和备用制动接口。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述直通制动控制单元包括沿进气方向设置的第二电磁阀和第三电磁阀，所述第二电磁阀的输出端连接有连通外界的第五电磁阀。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第一双向阀配置为，比较来自所述第一制动控制单元的第一制动压力和来自所述第二制动控制单元的第二制动压力，并选择所述第一制动压力和所述第二制动压力中较大的制动压力构成输出。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述制动系统包括设有第二常用制动缸的第二踏面制动单元，所述第二常用制动缸连接至所述第二制动控制单元的输出端。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第一双向阀的输出端通过分流阀及第一球阀连接至所述停放制动缸。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二制动控制单元的输出端通过第二球阀及防滑阀连接至所述第一常用制动缸。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述制动系统包括连接至所述停放制动缸的手动拉绳。

为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供一种机车车辆系统，包括上述任一种技术方案所述的制动系统。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种能够形成至少两种不同输出的制动控制单元，由于将两种不同输出分别接入踏面制动单元的停放制动缸和常用制动缸，能够有效防止停放制动压力与常用制动压力或紧急制动压力的叠加，减缓对踏面制动单元的压力施加，进而，能够满足将踏面制动单元应用于高速列车制动的需求。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中制动系统的结构示意图。

图2是本实用新型一实施方式中制动控制单元的结构示意图。

图3是本实用新型一实施方式中除去制动控制单元的其他部分的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“连接”、“连接至”或者任何其他变体意在涵盖各种存在连接关系的相对位置，从而使得包括直接连接或间接连接。其中，直接连接可以是通过气路管道构建形成，间接连接可以是通过诸如阀体、传感器等器件构建的连接关系，可以是通过诸如制动控制单元等气路组成部分构建连接关系，也可以是通过其他任何诸如空气等的媒介构建连接关系。

请参见图1-3，为本实用新型一实施例所提供的一种制动系统的结构示意图。

所述制动系统1000包括供风单元、制动控制单元100及第一踏面制动单元90。

优选地，供风单元用于输出空气压力；制动控制单元100连接至上述供风单元并用以输出制动压力，制动控制单元100包括第一双向阀50、第一制动控制单元10及第二制动控制单元20。第一制动控制单元10连接至第一双向阀50的第一输入端，第二制动控制单元20连接至第一双向阀50的第二输入端。

优选地，第一踏面制动单元90包括停放制动缸901及第一常用制动缸902，其中，停放制动缸901连接至第一双向阀50的输出端，第一常用制动缸902连接至第二制动控制单元20的输出端。

上述制动系统1000包括能够形成至少两种不同输出(下述第三制动压力P3和第四制动压力P4)的制动控制单元100，由于将两种不同输出分别接入第一踏面制动单元90的停放制动缸901和第一常用制动缸902，能够有效防止停放制动压力与常用制动压力或紧急制动压力的叠加，减缓对第一踏面制动单元90的压力施加，进而，能够满足将第一踏面制动单元90应用于高速列车制动的需求。

在一种实施方式中，供风单元用以用于存储压缩空气并向耗气设备供风，供风单元可以包括总风缸、和/或制动风缸、和/或备用风缸、和/或其他阀体等。

供风单元包括但不限于停放制动接口PB、第一制动接口R1、第二制动接口R以及备用制动接口Stv。上述停放制动接口PB、第一制动接口R1、第二制动接口R以及备用制动接口Stv用以连接至制动控制单元100，以使所述供风单元能够向制动控制单元100传输相应的空气压力。

在一种实施方式中，所述第一制动控制单元10配置为输出停放制动压力，以辅助实现停放制动。进一步地，所述供风单元的停放制动接口PB接入第一制动控制单元10。具体地，所述第一制动控制单元10包括相连的减压阀11及第一电磁阀12，减压阀11的输入端连接至供风单元的停放制动接口PB，第一电磁阀12的输出端连接至双向阀50的第一输入端。第一电磁阀12的输出的制动压力即为第一制动控制单元10输出的的第一制动压力P1。较佳实施例中，第一电磁阀12为双稳态电磁阀，响应迅速。

在一种实施方式中，所述第二制动控制单元20配置为输出常用制动压力和紧急制动压力其中之一，以辅助实现常用制动和紧急制动至少其中之一。列车正常行驶时，第二制动控制单元20输出常用制动压力；列车刹车时，第二制动控制单元20输出紧急制动压力。上述停放制动压力与常用制动压力或紧急制动压力的叠加，即为停放制动压力与常用制动压力的叠加，或者停放制动压力与紧急制动压力的叠加。

优选地，第二制动控制单元20包括中继阀40，实现制动压力调配。在一种实施方式中，中继阀40包括第三输入端41和第四输入端42，第三输入端41和第四输入端42连接至供风单元的第一制动接口R1和备用制动接口Stv，以接收相应的制动压力。

中继阀40输出的制动压力即为上述的常用制动压力或者紧急制动压力。中继阀40的输出端同时连接第一双向阀50的第二输入端和第一常用制动缸902，即，中继阀40输出的常用制动压力或紧急制动压力输入至第一常用制动缸902和/或第一双向阀50。

第二制动控制单元20还可以包括直通制动控制单元210、间接制动控制单元220及第二双向阀30。直通制动控制单元210连接至第二双向阀30的第七输入端，间接制动控制单元220连接至第二双向阀30的第八输入端。如此，以直通制动压力和间接制动压力作为输入，调整生成下游制动压力。

优选地，所述第二双向阀30配置为，比较来自直通制动控制单元210的直通制动压力和来自间接制动控制单元220的间接制动压力，并选择两者中较大的制动压力输出。

第二双向阀30的输出端连接至中继阀40的第三输入端41和第四输入端42。更详细地，第二双向阀30的输出端直接连接至中继阀40的第三输入端41，第二双向阀30的输出端同时以并联的方式通过第六电磁阀31连接至第四输入端42。第二双向阀30输出的直通制动压力或间接制动压力可以仅流入第三输入端41也可以同时流入第三输入端41和第四输入端42。

中继阀40包括第五输入端和第六输入端，第五输入端连接至供风单元的第二制动接口R，第六输入端连接载重压力反馈装置。

具体地，直通制动控制单元210的输入端连接至供风单元的第一制动接口R1，间接制动控制单元的输入端220连接至备用制动接口Stv。如此，以所述供风单元输出的相应制动压力作为输入，调配产生对下游的制动压力输出。

更详细地，第一制动接口R1通过连接直通制动控制单元210和第二双向阀30连接至中继阀40的第三输入端41和/或第四输入端42,备用制动接口Stv通过连接间接制动控制单元220和第二双向阀30连接至中继阀40的第三输入端41和/或第四输入端42。

在一种实施方式中，所述直通制动控制单元210包括沿进气方向设置的第二电磁阀21和第三电磁阀22，所述第二电磁阀21的输出端连接有连通外界的第五电磁阀23。第二电磁阀21和第三电磁阀22导通传输气体时，第五电磁阀23截断；第二电磁阀21和第三电磁阀22断开后，第五电磁阀23导通向外排出管路内气体。具体地，第二电磁阀21的输入端连接第一制动接口R1，第三电磁阀的输出端22通过减压阀连接第二双向阀50的第七输入端。

中继阀40输出的常用制动压力或紧急制动压力部分流向踏面制动单元90的第一常用制动缸902，可定义为来自中继阀40的第四制动压力P4输入至第一常用制动缸902，即经过第二接口201处的压力为第四制动压力P4。中继阀40输出的常用制动压力或紧急制动压力另一部分流向第一双向阀50的第二输入端，可定义为来自中继阀40的第二制动压力P2流向第二输入端。

所述第一双向阀50配置为，比较来自所述第一制动控制单元10的第一制动压力P1和来自第二制动控制单元20的第二制动压力P2，并选择所述第一制动压力P1和所述第二制动压力P2中较大的制动压力构成输出，防止第一制动压力P1和所述第二制动压力P2叠加输出。第一双向阀50输出的制动压力经过第一接口101流向踏面制动单元90的停放制动缸901。

制动系统1000包括至少两个所述第一踏面制动单元90，至少两个所述停放制动缸901同时连接至所述第一双向阀50的输出端，至少两个所述第一常用制动缸902同时连接至所述第二制动控制单元20的输出端。即来自第一双向阀50的第三制动压力P3分流并施力于各停放制动缸901，来自第二制动控制单元20的第四制动压力P4分流并施力于各第一常用制动缸902。

较佳实施例中，参图1所示，制动系统1000还可以包括设有第二常用制动缸801的第二踏面制动单元80；当制动系统1000包括位于列车两侧的两个执行机构900时，每个制动机构可以包括第二常用制动缸801，并可以包括至少两个第二常用制动缸801；在一种实施方式中，每个制动执行机构也可以同时包括至少两个第一踏面制动单元90。

第二踏面制动单元80优选仅设有第二常用制动缸801；第二常用制动缸801连接至所述第二制动控制单元20的输出端。即来自第二制动控制单元20的第四制动压力P4同时分流并施力于各第二常用制动缸801。

在一种实施方式中，制动系统1000包括连接至停放制动缸901的手动拉绳93，用于停放制动故障切除后的手动缓解操作。在制动系统1000包括若干制动执行机构900的实施方式中，每一制动执行机构900均可以包括连接至停放制动缸901的手动拉绳93。

所述第一双向阀50的输出端通过节流阀13及第一球阀14连接至所述停放制动缸901。节流阀13可以控制第一双向阀50输出气体的速度；第一球阀14可以用来截断其上游的供风，并且排空其下游的空气压力。即，截断来自第一接口101供风，排空第三接口A下游的空气压力。

更具体地，来自第一双向阀50的制动压力通过节流阀13输出为第三制动压力P3，即经过第一接口101处的制动压力为第三制动压力P3，第三制动压力P3流入第一球阀14，再经过第三接口A分流至两个制动执行机构900的踏面制动单元90。

注意的是，第三接口A处设有另一支路，该支路设有压力开关15用来检测停放制动的施加和缓解状态。

所述第二制动控制单元20的输出端通过第二球阀202及防滑阀203连接至第一常用制动缸902，优选地，同时连接第一常用制动缸902和第二常用制动缸801。第二球阀202可以用来截断其上游的供风，并且排空其下游的空气压力。即，截断来自第二接口201的供风，排空第四接口B下游的空气压力。根据速度传感器反馈的信号，可以控制防滑阀203实现防滑控制。

具体地，来自中继阀40的部分常用制动压力或紧急制动压力输出为第四制动压力P4，即经过第二接口201处的制动压力为第四制动压力P4，第四制动压力P4流入第二球阀202，再经过第四接口B分流至两个制动执行机构900的踏面制动单元90，注意的是，位于第四接口B下游的每一分流支路均设有防滑阀203，防滑阀203的输出端连接至第一常用制动缸902和第二常用制动缸801。

第一踏面制动单元90设有停放制动缸901，停放制动缓解时，来自第一制动控制单元10的第一制动压力P1值减小，第一双向阀50会比较来自第一制动控制单元10的第一制动压力P1和来自第二制动控制单元20的第二制动压力P2，并选择第一制动压力P1和第二制动压力P2中较大的制动压力输出，且输出至停放制动缸901。停放制动施加时，来自第二制动控制单元20的第二制动压力P2由于第一双向阀50的选择性输出，第二制动压力P2可以进入停放制动缸901也可以进入第一常用制动缸902，防止第一制动压力P1和第二制动压力P2的叠加，即停放制动力和常用制动压力的叠加或者停放制动力和紧急制动压力的叠加。

较佳实施例中，制动系统1000还包括若干压力传感器和/或压力开关，压力传感器用于检测被测压力的大小，压力开关用于检测被测压力是否超过额定值，此处不再详细展开。

综上，第一双向阀50能够选择性输出第一制动压力P1或第二制动压力P2，并接入第一踏面制动单元90的停放制动缸901，防止第一制动压力P1或第二制动压力P2的叠加；制动控制单元100能输出不同的第三制动压力P3和第四制动压力P4，并将第三制动压力P3和第四制动压力P4分别接入停放制动缸901和第一常用制动缸902/第二常用制动缸801；减缓对第一踏面制动单元90的压力施加，避免第一踏面制动单元90上设置的闸瓦压力过大，进而，能够满足将第一踏面制动单元90应用于高速列车制动的需求。包含其他实施方式下制动系统1000的机车车辆系统，可以参照前文提供的任一技术方案对应形成，此处不再赘述。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种制动系统，其特征在于，包括：

供风单元，用于输出空气压力；

制动控制单元，连接至所述供风单元并用以输出制动压力，包括第一双向阀，以及分别连接至所述第一双向阀的第一输入端和第二输入端的第一制动控制单元和第二制动控制单元；

第一踏面制动单元，包括连接至所述第一双向阀的输出端的停放制动缸，以及连接至所述第二制动控制单元的输出端的第一常用制动缸。

2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述制动系统包括至少两个所述第一踏面制动单元，至少两个所述停放制动缸同时连接至所述第一双向阀的输出端，至少两个所述第一常用制动缸同时连接至所述第二制动控制单元的输出端。

3.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述第一制动控制单元配置为输出停放制动压力；所述第二制动控制单元配置为输出常用制动压力和紧急制动压力其中之一。

4.根据权利要求3所述的制动系统，其特征在于，所述第一制动控制单元包括相连的减压阀及第一电磁阀，所述减压阀的输入端连接至所述供风单元的停放制动接口，所述第一电磁阀的输出端连接所述第一输入端。

5.根据权利要求3所述的制动系统，其特征在于，所述第二制动控制单元包括中继阀，所述中继阀的输出端同时连接所述第二输入端和所述第一常用制动缸，所述中继阀的第三输入端和第四输入端连接至所述供风单元的第一制动接口和备用制动接口。

6.根据权利要求5所述的制动系统，其特征在于，所述第二制动控制单元包括第二双向阀，以及分别连接至所述第二双向阀的第七输入端和第八输入端的直通制动控制单元和间接制动控制单元。

7.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于，所述第二双向阀配置为，比较来自所述直通制动控制单元的直通制动压力和来自所述间接制动控制单元的间接制动压力，并选择两者中较大的制动压力输出；所述第二双向阀的输出端连接所述第三输入端和所述第四输入端。

8.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于，所述直通制动控制单元的输入端和所述间接制动控制单元的输入端连接至所述供风单元的第一制动接口和备用制动接口。

9.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于，所述直通制动控制单元包括沿进气方向设置的第二电磁阀和第三电磁阀，所述第二电磁阀的输出端连接有连通外界的第五电磁阀。

10.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述第一双向阀配置为，比较来自所述第一制动控制单元的第一制动压力和来自所述第二制动控制单元的第二制动压力，并选择所述第一制动压力和所述第二制动压力中较大的制动压力构成输出。

11.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述制动系统包括设有第二常用制动缸的第二踏面制动单元，所述第二常用制动缸连接至所述第二制动控制单元的输出端。

12.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述第一双向阀的输出端通过节流阀及第一球阀连接至所述停放制动缸。

13.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述第二制动控制单元的输出端通过第二球阀及防滑阀连接至所述第一常用制动缸。

14.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述制动系统包括连接至所述停放制动缸的手动拉绳。

15.一种机车车辆系统，其特征在于，包括权利要求1至14任一项所述的制动系统。

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