一种电空制动用控制装置及制动控制系统发明专利

专利名称：一种电空制动用控制装置及制动控制系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201911305607.X

专利申请（专利权）人：眉山中车制动科技股份有限公司
权利人地址：四川省眉山市科技工业园三路68号

专利发明（设计）人：发明人:刘亚梅,蒋勇,朱宇,刘文军,杨金龙,宋志勇,唐琦

专利摘要：本发明公开了一种电空制动用控制装置及制动控制系统，包括中间体和控制单元；所述的中间体包括安装座和预控室，所述的控制单元与预控室连通；控制单元开关电磁阀、A气动柱塞阀、中继阀和预控室；中继阀膜板下侧空间与列车管连通；A气动柱塞阀F口与A开关电磁阀的C口连通；开关电磁阀连接有控制模块，所述的控制模块连接有通讯模块。本发明的有益效果是：本方案利用开关电磁阀通过执行电控信号使列车中后部车辆列车管尽快跟随前部车辆，提高列车车辆制动力变化的一致性，降低列车内部车辆间冲击力，减少列车制动过程对机车车辆和线路的损伤，提高列车的可操控性和应用安全性。

主权利要求：
1.一种电空制动用控制装置，其特征在于：包括中间体和安装在中间体上的控制单元；
所述的中间体包括安装座（1）和设置在安装座（1）内的预控室（4），所述的控制单元与预控室（4）连通；所述的中间体还包括安装座（1）和设置在安装座（1）内且分别与列车管连通的局减室（2）和紧急室（3）；
控制单元包括得电时通过C口与列车管连通的开关电磁阀、通过D口与开关电磁阀的B口连通的A气动柱塞阀、膜板上侧空间与A气动柱塞阀E口连通的中继阀和设置在中间体内且与膜板上侧空间连通的预控室；当开关电磁阀得电时，中继阀膜板下侧空间与列车管连通；A气动柱塞阀F口与开关电磁阀的C口连通；所述的预控室连通有能够排除压力空气的出口；中继阀膜板下侧空间设置有常闭的排风阀口；
开关电磁阀连接有控制模块，所述的控制模块连接有通讯模块；
开关电磁阀失电时，A口、B口、D口、E口连通，预控室与列车管连通，预控室与列车管压力相同，不起预控的作用；当开关电磁阀得电时，A口、B口断开，A口、C口连通，列车管内的压力气体从F口进入A气动柱塞阀而推动A气动柱塞阀内的柱塞，使得D口、E口断开，预控室成独立容积，对中继阀排风起预控作用；通过打开出口，使预控室内的压力气体排出，而使预控室内的气压产生变化，中继阀根据膜板上下两侧的压力进行实时调控；
所述的出口为与中继阀、预控室之间的气路连通的制动电磁阀，所述的制动电磁阀与控制模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种电空制动用控制装置，其特征在于：所述的安装座（1）上安装有与局减室（2）连通的主阀（21）和与紧急室（3）连通的紧急阀（31）；
所述的主阀（21）连通有制动缸，所述的紧急阀（31）连通有紧急制动缸。
3.根据权利要求1所述的一种电空制动用控制装置，其特征在于：所述的中继阀膜板下侧空间连通有B气动柱塞阀的G口，B气动柱塞阀的H口与列车管连通，所述的B气动柱塞阀的I口与A气动柱塞阀的F口连通。
4.根据权利要求1所述的一种电空制动用控制装置，其特征在于：所述的中继阀与预控室之间的气路连通有传感器，所述的传感器与控制模块电连接。
5.根据权利要求2所述的一种电空制动用控制装置，其特征在于：所述的局减室（2）连通有加缓风缸。
6.根据权利要求5所述的一种电空制动用控制装置，其特征在于：所述的控制单元还包括缓解电磁阀和C气动柱塞阀，C气动柱塞阀的J口与列车管连通，C气动柱塞阀的K口与缓解电磁阀的O口连通，C气动柱塞阀的L口与缓解电磁阀的M口连通，缓解电磁阀的N口与加缓风缸连通。
7.根据权利要求6所述的一种电空制动用控制装置，其特征在于：所述的C气动柱塞阀连通列车管的气路上连通有与控制模块连接的传感器。
8.根据权利要求2所述的一种电空制动用控制装置，其特征在于：所述的局减室（2）连通有副风缸，所述的副风缸连通有与控制模块连的传感器接的传感器。
9.一种电空制动用制动控制系统，其特征在于：包括设置在若干节车辆上的列车管和若干个一一对应设置在车辆上的权利要求1‑8中任一项所述的电空制动用控制装置。 说明书 : 一种电空制动用控制装置及制动控制系统技术领域[0001] 本发明涉及列车制动技术领域，具体是一种电空制动用控制装置及制动控制系统。背景技术[0002] 传统铁路车辆，尤其是货运车辆，主要使用空气制动系统，用一根贯通全列车的列车管，通过控制列车管的压力变化达到控制各车辆制动和缓解目的，由于列车管内压力变化从前向后传递的速度(波速)有限，不会超过音速，使列车中不同位置车辆接收到司机控制信号的时间不一致，列车中后部车辆接收控制信号和响应控制会延时，列车越长延时越严重，列车车辆间连接是有间隙的铰接结构，车辆间制动动作的不同步会在连接处产生拉或挤的冲击力。列车越长越重，车辆制动力上升越快，冲击力越大，超过一定阈值会对机车车辆和线路造成损坏，甚至造成断钩、脱轨等危及行车安全的事故。车辆制动力上升快慢和大小正比于列车管空气压力的下降速度和减压量，下降速度超过一定阈值还会使车辆自动快速排空列车管压力空气，车辆制动力快速达到最大，列车产生紧急制动。紧急制动会加剧车辆间冲击力。发明内容[0003] 为克服现有技术的不足，本发明提供了一种电空制动用控制装置及制动控制系统，根据电信号在列车中后部车辆上使列车管空气压力快速跟随前部车辆的变化，使列车中后部车辆的制动力上升过程尽量与前部一致，列车动作一致性提高，降低列车内部冲击力。[0004] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种电空制动用控制装置，包括中间体和安装在中间体上的控制单元；[0005] 所述的中间体包括安装座和设置在安装座内的预控室，所述的控制单元与预控室连通；[0006] 控制单元包括通过C口与列车管连通的开关电磁阀、通过D口与A开关电磁阀的B口连通的A气动柱塞阀、膜板上侧空间与A气动柱塞阀E口连通的中继阀和设置在中间体内且与膜板上侧空间连通的预控室；中继阀膜板下侧空间与列车管连通；A气动柱塞阀F口与A开关电磁阀的C口连通；所述的预控室连通有能够排除压力空气的出口；中继阀膜板下侧空间设置有常闭的排风阀口；[0007] 开关电磁阀连接有控制模块，所述的控制模块连接有通讯模块。[0008] 所述的中间体还包括安装座和设置在安装座内且分别与列车管连通的局减室和紧急室，所述的安装座上安装有与局减室连通的主阀和与紧急室连通的紧急阀；[0009] 进一步地，为了更好的实现本发明，所述的主阀连通有制动缸，所述的紧急阀连通有紧急制动缸。[0010] 进一步地，为了更好的实现本发明，所述的中继阀膜板下侧空间连通有B气动柱塞阀的G口，B气动柱塞阀的H口与列车管连通，所述的B气动柱塞阀的I口与A气动柱塞阀的F口连通。[0011] 进一步地，为了更好的实现本发明，所述的出口为与中继阀、预控室之间的气路连通的制动电磁阀，所述的制动电磁阀与控制模块电连接。[0012] 进一步地，为了更好的实现本发明，所述的中继阀与预控室之间的气路连通有传感器，所述的传感器与控制模块电连接。[0013] 进一步地，为了更好的实现本发明，所述的局减室连通有加缓风缸。[0014] 进一步地，为了更好的实现本发明，所述的控制单元还包括缓解电磁阀和C气动柱塞阀，C气动柱塞阀的J口与列车管连通，C气动柱塞阀的K口与缓解电磁阀的O口连通，C气动柱塞阀的L口与缓解电磁阀的M口连通，缓解电磁阀的N口与加缓风缸连通。[0015] 进一步地，为了更好的实现本发明，所述的C气动柱塞阀连通列车管的气路上连通有与控制模块连接的传感器。[0016] 进一步地，为了更好的实现本发明，所述的局减室连通有副风缸，所述的副风缸连通有与控制模块连的传感器接的传感器。[0017] 一种电空制动用控制系统，包括设置在若干节车辆上的列车管和若干个一一对应设置在车辆上的电空制动用控制装置。[0018] 本方案所取得的有益效果是：[0019] (1)本方案利用开关电磁阀通过执行电控信号使列车中后部车辆列车管尽快跟随前部车辆，提高列车车辆制动力变化的一致性，降低列车内部车辆间冲击力，减少列车制动过程对机车车辆和线路的损伤，提高列车的可操控性和应用安全性。[0020] (2)本方案涉及的制动控制装置不需要每辆车都安装，失效也不会影响列车原有空气制动系统性能，改造列车容易，也不降低列车运用的安全可靠性。附图说明[0021] 图1为制动控制装置的主视图；[0022] 图2为制动控制装置的剖视图；[0023] 图3为控制单元的结构示意图。[0024] 其中：1‑安装座，2‑局减室，21‑主阀，3‑紧急室，31‑紧急阀，4‑预控室，5‑缓解阀。具体实施方式[0025] 下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。[0026] 实施例1：[0027] 如图1、图2、图3所示，本实施例中，一种电空制动用控制装置，包括中间体和安装在中间体上的控制单元；[0028] 所述的中间体包括安装座1和设置在安装座1内的预控室4，所述的控制单元与预控室4连通；[0029] 控制单元包括通过C口与列车管连通的开关电磁阀、通过D口与A开关电磁阀的B口连通的A气动柱塞阀、膜板上侧空间与A气动柱塞阀E口连通的中继阀和设置在中间体内且与膜板上侧空间连通的预控室；中继阀膜板下侧空间与列车管连通；A气动柱塞阀F口与A开关电磁阀的C口连通；所述的预控室连通有能够排除压力空气的出口；中继阀膜板下侧空间设置有常闭的排风阀口；[0030] 开关电磁阀连接有控制模块，所述的控制模块连接有通讯模块。[0031] 司机在首车通过发送电信号到控制单元内的通讯模块，控制模块对电信号进行处理，根据电信号控制开关电磁阀的启动或关闭。[0032] 开关电磁阀失电时，A口、B口、D口、E口连通，预控室与列车管连通，预控室与列车管压力相同，不起预控的作用。[0033] 当开关电磁阀得电时，A口、B口断开，A口、C口连通，列车管内的压力气体从F口进入A气动柱塞阀而推动A气动柱塞阀内的柱塞，使得D口、E口断开，预控室成独立容积，对中继阀排风起预控作用。通过打开出口，使预控室内的压力气体排出，而使预控室内的气压产生变化，中继阀根据膜板上下两侧的压力进行实时调控。[0034] 预控室内的气压变化通过中继阀作用于列车管压强的控制，由于中继阀的膜板下侧空间与列车管连通，使得中继阀的膜板下侧空间与列车管的压力相同，当预控室内的压力气体排出导致中继阀的膜板上侧空间压力小于膜板下侧空间压力，膜板向上移动并带动排风阀口打开，使列车管内的压力气体排出而使列车管内的压力气体排出以实现后续的制动功能。[0035] 预控室通过中继阀控制对列车管进行排风，中继阀排风流量自动调节，确保列车管压力的下降速度不超过预控室，即不超过前部车辆，列车也不产生紧急制动，列车处于良好可控状态。[0036] 本方案能够实现利用开关电磁阀进行控制列车的制动过程，相较于传统的通过控制列车管的压力变化进行控制具有相应快速、各节车辆接收到控制信号的时间一致的优点，从而能够使各节车辆实现同步制动的功能，有利于提高制动的效率，避免车辆间制动动作的不同步而在连接处产生拉或挤的冲击力，从而增强制动过程的安全性能，避免出现断钩、脱轨等危及行车安全的事故。[0037] 本实施例中，所述的控制模块与通讯模块采用现有技术下常用的控制模块与通讯模块即可实施，其具体结构和工作原理不作为本方案的改进点，此处不对控制模块与通讯模块的具体结构和工作原理进行赘述。[0038] 使用本方案在旧车改造中不需要对车辆管路进行修改，能够减少使用成本。[0039] 所述的中间体还包括安装座1和设置在安装座1内且分别与列车管连通的局减室2和紧急室3，所述的安装座1上安装有与局减室2连通的主阀21和与紧急室3连通的紧急阀31；[0040] 所述的主阀21连通有制动缸，所述的紧急阀31连通有紧急制动缸。[0041] 局减室2连通缓解阀5。电空制动用控制系统包括设置在若干节车辆上的列车管和若干个一一对应设置在车辆上的电空制动用控制装置，每一节车辆上的通讯模块能够互相通讯连接。[0042] 实施例2：[0043] 在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的中继阀膜板下侧空间连通有B气动柱塞阀的G口，B气动柱塞阀的H口与列车管连通，所述的B气动柱塞阀的I口与A气动柱塞阀的F口连通。[0044] 在开关电磁阀失电时，利用B气动柱塞阀切断列车管与膜板下侧空间，避免排风阀口密封不严而导致列车管排风。[0045] 当开关电磁阀得电时，A口与C口连通，列车管的压力空气通过C口、I口进入到B气动柱塞阀内而推动B气动柱塞阀内的柱塞移动，使得H口与G口连通，即使膜板下侧空间与列车管连通。[0046] 实施例3：[0047] 在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的出口为与中继阀、预控室之间的气路连通的制动电磁阀。利用电磁阀作为预控室压力空气的排放出口，也能够实现远程电控的功能，从而提高控制的响应速度，提高制动效率。本实施例中，所述的中继阀与预控室之间的气路连通有传感器。利用传感器有利于实时监控预控室内的压力变化，从而有利于实时掌控预控室内压力变化情况，提高控制的精度。[0048] 实施例4：[0049] 在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的局减室2连通有加缓风缸。[0050] 在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的控制单元还包括分别与控制模块电连接的缓解电磁阀和C气动柱塞阀，C气动柱塞阀的J口与列车管连通，C气动柱塞阀的K口与缓解电磁阀的O口连通，C气动柱塞阀的L口与缓解电磁阀的M口连通，缓解电磁阀的N口与加缓风缸连通。[0051] 实施例5：[0052] 在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的C气动柱塞阀连通列车管的气路上连通有与控制模块连接的传感器。利用传感器便于实施检测改气路上的气压变化，以便于进行相应的操作。[0053] 所述的局减室2连通有副风缸，所述的副风缸连通有与控制模块连的传感器。[0054] 本实施例中，其它未描述的内容与上述实施例相同，故不赘述。[0055] 以上所述的，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

专利地区：四川

专利申请日期：2019-12-18

专利公开日期：2024-10-08

专利公告号：CN110949350B