一种轨道车辆制动系统电空缓解控制机构及方法与流程

1.本发明涉及轨道列车制动技术领域，具体涉及一种轨道车辆制动系统电空缓解控制机构及方法。


背景技术：

2.目前，国内外货运列车制动方式主要为空气制动。空气制动通过空气波传递制动信号，其速度约为声速的2/3，制动时间随列车长度的增加而显著上升，在制动的过程中，由于空气波传递导致各列车编组制动时间的不一致，造成列车纵向冲动严重，制约着货运列车的行车速度以及载运量，该方式更适用于低速轻载的货运列车。
3.可见现有的纯空气制动方式存在制动同步性差的问题，对于列车的制动和缓解动作控制不够及时和准确，对于货运列车提高行车速度和载运量不利。故需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。


技术实现要素：

4.至少为克服其中一种上述内容提到的缺陷，本发明提供一种轨道车辆制动系统电空缓解控制机构及方法，通过电路控制结合空气制动形成精确制动的结构，并根据列车的行车速度和载运量进行分段控制制动，提高列车的制动效果，消除列车制动的安全隐患。
5.为了实现上述目的，本发明公开的缓解控制机构可采用如下技术方案：
6.一种轨道车辆制动系统电空缓解控制机构，包括连通列车制动管的储风缸和制动缸，制动缸上连通有排气管路，且排气管路由电控装置控制通断；还包括用于数据分析处理和生成通断指令的控制模块，电控装置根据通断指令调节排气管路的通断。
7.上述公开的缓解控制机构，通过列车制动管提供压缩空气，并将压缩空气通入储风缸进行暂存，以保持进入制动缸内的压缩空气压力稳定，当压缩空气进入制动缸之后可进行制动，而当制动缸内的空气向外释放导致制动缸的压力降低时进行缓解。此处公开的缓解控制机构，设定了一套自动控制国臣给，由控制模块监测执行，使电控装置多次进行开闭操作，逐步将制动缸内的空气释放以达到释压缓解的目的，该过程能够提高列车的缓解效果，使列车的制动效果效率更加精确同步，更为安全可靠。
8.进一步的，为了保障电控装置控制的精确度，对制动缸内的压力进行监测，具体可采用的方案不被唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：还包括压力检测模块，压力检测模块用于检测制动缸内的气压值并实时传递给控制模块。采用如此方案时，压力检测模块可采用介入式结构，也可采用非介入式结构。
9.进一步的，在本发明中用于检测制动缸压力的压力检测模块并不被唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的压力检测模块包括压力传感器，压力传感器设置于制动缸处并与控制模块电连接。采用如此方案时，所述的压力传感器将制动缸内的压力值检测结果转变为数值，并以信号传递至控制模块进行分析处理，控制模块根据压力检测结果实时调整电控模块的启停以对制动缸进行释压或停止释压。
10.进一步的，本发明中所采用的电控装置并不内唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的电控装置包括电磁阀。采用如此方案时，电磁阀在控制模块的指令下关闭排气管路的通道，或打开排气管路的通道。
11.进一步的，在本发明中，制动缸释压的气体可送往其他气路，此处并不进行唯一限定并举出其中一种可行的选择：所述的排气管路连通大气。
12.上述公开了本发明提供的缓解控制机构，本发明还公开了缓解控制的方法，此处进行解释说明。
13.一种轨道车辆制动系统电空缓解控制方法，采用上述公开的缓解控制机构，包括：
14.设置若干缓解阶段，并预设每个阶段的制动缸缓解压力值；
15.在每个缓解阶段对制动缸释压并持续设定时间t，释压结束保持设定时间t；本缓解阶段结束后，若制动缸内压力值降低至达到该阶段预设的压力值，则进入下一缓解阶段，否则重复本缓解阶段；
16.当制动缸内气压等于最末缓解阶段的预设压力值时，缓解结束。
17.上述公开的缓解控制方法，通过对制动缸进行多次释压以逐步降低制动缸的压力到设定值，以使制动缓解过程更为稳定可靠，制动效果更为精确，避免出现多处制动缸的制动进程不一致导致制动延迟的情况，提高了安全可靠性。
18.进一步的，在本发明中，对不同缓解阶段的压力设置降压分配比例，可根据实际的制动需求进行设定，具体的，可采用如下一种可行的选择：以缓解之前制动缸内的压力值作为初始压力p，每个缓解阶段的预设压力值分别为p1，p2，p3......pn，每个缓解阶段的压降对应初始压力p的占比分别为a％，b％，c％......n％。采用如此方案时，根据不同的车辆长度、行驶速度、载重量等进行灵活调整，可设定缓解阶段的总数量，以及每个缓解阶段内的压降比例。
19.进一步的，为了对缓解阶段的压降效果进行检测，在缓解阶段，通过压力检测模块实时检测制动缸内的压力值，并将压力值传递至控制模块，由控制模块根据检测结果控制制动缸释压。
20.再进一步，在缓解阶段，通过电控装置开启排气管路使制动缸释压，或通过电控装置关闭排气管路使制动缸停止释压。
21.与现有技术相比，本发明公开技术方案的部分有益效果包括：
22.本发明通过储风缸暂存压缩空气以保障进入制动缸的空气压力稳定，并通过电控装置分阶段进行缓解释压，将列车的制动缓解过程进行精确控制，提高了制动的同步性和准确性，提高了制动效果，比避免了制动延迟的情况。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
24.图1为缓解控制机构的组成结构示意图。
25.图2为电空缓解的逻辑示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
27.针对现有技术中列车制动管提供给不同车厢的空气信号存在延迟，导致不同车厢制动缓解不同步，出现制动不精确而影响列车行驶速度和运载的现象，下列实施例进行优化改进以克服上述缺陷。
28.实施例1
29.如图1、图2所示，本实施例提供一种轨道车辆制动系统电空缓解控制机构，包括连通列车制动管的储风缸和制动缸，制动缸上连通有排气管路，且排气管路由电控装置控制通断；还包括用于数据分析处理和生成通断指令的控制模块，电控装置根据通断指令调节排气管路的通断。
30.本实施例公开的缓解控制机构，通过列车制动管提供压缩空气，并将压缩空气通入储风缸进行暂存，以保持进入制动缸内的压缩空气压力稳定，当压缩空气进入制动缸之后可进行制动，而当制动缸内的空气向外释放导致制动缸的压力降低时进行缓解。此处公开的缓解控制机构，设定了一套自动控制国臣给，由控制模块监测执行，使电控装置多次进行开闭操作，逐步将制动缸内的空气释放以达到释压缓解的目的，该过程能够提高列车的缓解效果，使列车的制动效果效率更加精确同步，更为安全可靠。
31.为了保障电控装置控制的精确度，对制动缸内的压力进行监测，具体可采用的方案不被唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：还包括压力检测模块，压力检测模块用于检测制动缸内的气压值并实时传递给控制模块。采用如此方案时，压力检测模块可采用介入式结构，也可采用非介入式结构。
32.优选的，为了更为精确的测定制动缸内的压力，可采用介入式的压力检测模块，在制动缸上开始测试孔并将压力检测模块的检测头置入，检测控处进行密封处理。
33.在本实施例中用于检测制动缸压力的压力检测模块并不被唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的压力检测模块包括压力传感器，压力传感器设置于制动缸处并与控制模块电连接。采用如此方案时，所述的压力传感器将制动缸内的压力值检测结果转变为数值，并以信号传递至控制模块进行分析处理，控制模块根据压力检测结果实时调整电控模块的启停以对制动缸进行释压或停止释压。
34.本实施例中所采用的电控装置并不内唯一限定，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的电控装置包括电磁阀。采用如此方案时，电磁阀在控制模块的指令下关闭排气管路的通道，或打开排气管路的通道。
35.优选的，在本实施例中采用的电磁阀为两位两通阀。
36.在本实施例中，制动缸释压的气体可送往其他气路，本实施例并不进行唯一限定并采用其中一种可行的选择：所述的排气管路连通大气。
37.实施例2
38.上述实施例公开了本发明提供的缓解控制机构，本实施例公开了缓解控制的方法，此处进行解释说明。
39.如图2所示，一种轨道车辆制动系统电空缓解控制方法，采用上述实施例公开的缓解控制机构，包括：
40.s1：设置若干缓解阶段，并预设每个阶段的制动缸缓解压力值。
41.s2：在每个缓解阶段对制动缸释压并持续设定时间t，释压结束保持设定时间t；本缓解阶段结束后，若制动缸内压力值降低至达到该阶段预设的压力值，则进入下一缓解阶段，否则重复本缓解阶段；
42.优选的，在本实施例中，对不同缓解阶段的压力设置降压分配比例，可根据实际的制动需求进行设定，具体的，可采用如下一种可行的选择：以缓解之前制动缸内的压力值作为初始压力p，每个缓解阶段的预设压力值分别为p1，p2，p3......pn，每个缓解阶段的压降对应初始压力p的占比分别为a％，b％，c％......n％。采用如此方案时，根据不同的车辆长度、行驶速度、载重量等进行灵活调整，可设定缓解阶段的总数量，以及每个缓解阶段内的压降比例。
43.按照如此方式，p1＝p*(1-a％)，p2＝p*(1-a％-b％)，p3＝p*(1-a％-b％-c％)......，设最终的预设压力为pn，而当前测定的压力值为pz，最终制动缓解完成后pz与pn相等。
44.为了对缓解阶段的压降效果进行检测，在缓解阶段，通过压力检测模块实时检测制动缸内的压力值，并将压力值传递至控制模块，由控制模块根据检测结果控制制动缸释压。
45.优选的，在缓解阶段，通过电控装置开启排气管路使制动缸释压，或通过电控装置关闭排气管路使制动缸停止释压。
46.s3：当制动缸内气压等于最末缓解阶段的预设压力值时，缓解结束。
47.上述公开的缓解控制方法，通过对制动缸进行多次释压以逐步降低制动缸的压力到设定值，以使制动缓解过程更为稳定可靠，制动效果更为精确，避免出现多处制动缸的制动进程不一致导致制动延迟的情况，提高了安全可靠性。
48.以上即为本实施例列举的实施方式，但本实施例不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实施例的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实施例的保护范围的限制，本实施例的保护范围应当以权利要求书中界定的为准。

技术特征：
1.一种轨道车辆制动系统电空缓解控制机构，其特征在于：包括连通列车制动管的储风缸和制动缸，制动缸上连通有排气管路，且排气管路由电控装置控制通断；还包括用于数据分析处理和生成通断指令的控制模块，电控装置根据通断指令调节排气管路的通断。2.根据权利要求1所述的轨道车辆制动系统电空缓解控制机构，其特征在于：还包括压力检测模块，压力检测模块用于检测制动缸内的气压值并实时传递给控制模块。3.根据权利要求2所述的轨道车辆制动系统电空缓解控制机构，其特征在于：所述的压力检测模块包括压力传感器，压力传感器设置于制动缸处并与控制模块电连接。4.根据权利要求1或2所述的轨道车辆制动系统电空缓解控制机构，其特征在于：所述的电控装置包括电磁阀。5.根据权利要求1所述的轨道车辆制动系统电空缓解控制机构，其特征在于：所述的排气管路连通大气。6.一种轨道车辆制动系统电空缓解控制方法，采用权利要求1-5中任一项所述的缓解控制机构，其特征在于，包括：设置若干缓解阶段，并预设每个阶段的制动缸缓解压力值；在每个缓解阶段对制动缸释压并持续设定时间t，释压结束保持设定时间t；本缓解阶段结束后，若制动缸内压力值降低至达到该阶段预设的压力值，则进入下一缓解阶段，否则重复本缓解阶段；当制动缸内气压等于最末缓解阶段的预设压力值时，缓解结束。7.根据权利要求6所述的轨道车辆制动系统电空缓解控制方法，其特征在于：以缓解之前制动缸内的压力值作为初始压力p，每个缓解阶段的预设压力值分别为p1，p2，p3......p
n
，每个缓解阶段的压降对应初始压力p的占比分别为a％，b％，c％......n％。8.根据权利要求6所述的轨道车辆制动系统电空缓解控制方法，其特征在于：在缓解阶段，通过压力检测模块实时检测制动缸内的压力值，并将压力值传递至控制模块，由控制模块根据检测结果控制制动缸释压。9.根据权利要求6或8所述的轨道车辆制动系统电空缓解控制方法，其特征在于：在缓解阶段，通过电控装置开启排气管路使制动缸释压，或通过电控装置关闭排气管路使制动缸停止释压。

技术总结
本发明涉及轨道列车制动技术领域，具体涉及一种轨道车辆制动系统电空缓解控制机构及方法，其中控制机构包括连通列车制动管的储风缸和制动缸，制动缸上连通有排气管路，且排气管路由电控装置控制通断；还包括用于数据分析处理和生成通断指令的控制模块，电控装置根据通断指令调节排气管路的通断。本发明通过储风缸暂存压缩空气以保障进入制动缸的空气压力稳定，并通过电控装置分阶段进行缓解释压，将列车的制动缓解过程进行精确控制，提高了制动的同步性和准确性，提高了制动效果，比避免了制动延迟的情况。制动延迟的情况。制动延迟的情况。


技术研发人员：吴吉恒 钟星宇 蒋勇 陈太 韩金刚 申燕飞 杨建平 石宏原 刘文军 高莹茜 罗逸韬 王开恩 刘苹
受保护的技术使用者：眉山中车制动科技股份有限公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/19