一种受电弓用主动控制装置制造方法及图纸

技术编号:20100130 阅读:29 留言:0更新日期:2019-01-16 04:31
本实用新型专利技术公开了一种受电弓用主动控制装置,包括安装于受电弓前端、后端的至少两个摄像头;所述至少两个摄像头均与控制单元电连接;所述控制单元与压力反馈单元、高频电子进气阀、高频电子排气阀电连接;所述压力反馈单元、高频电子进气阀、高频电子排气阀均与先导式精密调压阀、气囊连通;所述气囊与第二压力开关连通;所述第二压力开关与所述控制单元电连接。本实用新型专利技术通过高清摄像头识别弓头悬挂的动态变化状态识别弓网间的动态接触力,再结合列车运行状态、接触网条件等信息实时调整受电弓的气囊压力,实现了弓网动态接触压力的精确调节。

An Active Control Device for Pantograph

The utility model discloses an active control device for pantograph, which comprises at least two cameras installed at the front end and back end of pantograph; at least two cameras are electrically connected with control unit; the control unit is electrically connected with pressure feedback unit, high frequency electronic intake valve and high frequency electronic exhaust valve; and the pressure feedback unit, high frequency Electronic intake valve and high frequency electronic exhaust valve are electrically connected. The exhaust valves are all connected with the pilot precise pressure regulating valve and the air bag, the air bag is connected with the second pressure switch, and the second pressure switch is electrically connected with the control unit. The utility model identifies the dynamic contact force between pantograph and catenary through the dynamic change state of pantograph head suspension by high-definition camera, and adjusts the pantograph airbag pressure in real time by combining the information of train operation state and catenary condition, thus realizing the accurate adjustment of pantograph and catenary dynamic contact pressure.

【技术实现步骤摘要】
一种受电弓用主动控制装置
本技术涉及城市轨道交通领域,特别是一种受电弓用主动控制装置。
技术介绍
受电弓安装于机车车辆车顶上,通过受电弓升弓装置(通常为气囊、弹簧)驱动其机械结构,工作时弓头升起,与供电网线接触。其主要作用就是从接触网上集电受流,并将其传送到机车电机为机车提供动力。在列车实际的运行过程中,受电弓与接触网的接触状态直接影响了弓网的受流质量,当受电弓与接触网的接触压力偏小时,弓网间的振动容易产生弓网间虚接触甚至不接触,导致弓网间火花,加大电蚀磨耗,降低弓网受流质量;当受电弓与接触网的接触压力偏大时,接触网局部抬升过大,弓网机械磨耗加大,降低受电弓及接触网的使用寿命,严重时甚至产生恶性的弓网事故。随着列车运行速度的逐步提高,传统的受电弓预设的静态接触压力无法满足高速运行的受流性能要求,通常采用空气翼片的方式被动地调整弓网动态接触力,由于受电弓自身结构局限、空气动力学的非线性特性,很难达到动态接触压力的精确调节、在高速条件下维持良好的受流、双向运行条件下稳定的空气动力学特性以及降低弓网噪声的现实需求。针对上述问题,许多研究机构及生产单位受电弓气路控制采用主动控制方式,受电弓控制单元通过列车通信网络(MVB)获取列车的速度等实时信息,基于线路试验数据建立受电弓的压力控制模型,并根据压力控制模型的计算结果发送模拟控制信号到气路单元,通过改变气路单元的比例阀气压大小对气囊的压力进行控制,从而实现受电弓与接触网平均动态压力的实时调节,改善受电弓的受流质量,同时气路单元的压力传感器对气路压力值进行反馈,实现受电弓控制单元对气路的实时监控。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提供一种受电弓用主动控制装置,通过高清摄像头识别弓头悬挂的动态变化状态识别弓网间的动态接触力,再结合列车运行状态、接触网条件信息实时调整受电弓的气囊压力,实现弓网动态接触压力的精确调节。为解决上述技术问题,本技术所采用的技术方案是:一种受电弓用主动控制装置,包括安装于受电弓前端、后端的至少两个摄像头;所述至少两个摄像头均与控制单元电连接;所述控制单元与压力反馈单元、高频电子进气阀、高频电子排气阀电连接;所述压力反馈单元、高频电子进气阀、高频电子排气阀均与先导式精密调压阀、气囊连通;所述气囊与第二压力开关连通;所述第二压力开关与所述控制单元电连接。所述压力反馈单元、高频电子进气阀、高频电子排气阀均依次通过梭阀、降弓节流阀与所述气囊连通;所述梭阀与第一压力开关、精密调压阀连通;所述精密调压阀、先导式精密调压阀均与两位五通电磁阀连通;所述两位五通电磁阀依次通过升弓节流阀、空气过滤阀与升弓电磁阀连通;所述升弓电磁阀与机车车辆风源连通;所述第一压力开关与所述控制单元电连接。所述梭阀与所述降弓节流阀之间的气路上设置有压力表。所述降弓节流阀与所述气囊之间的气路上设置有安全阀和电子快排阀。所述控制单元上设置有动态变化接口、运行速度接口、运行方向接口、接触网条件接口、受电弓位置接口。与现有技术相比,本技术所具有的有益效果为:本技术通过高清摄像头识别弓头悬挂的动态变化状态识别弓网间的动态接触力,再结合列车运行状态、接触网条件等信息实时调整受电弓的气囊压力,实现了弓网动态接触压力的精确调节。附图说明图1为本技术实施例结构示意图。具体实施方式如图1所示,本技术实施例包括升弓电磁阀1、空气过滤阀2、升弓节流阀3、两位五通电磁阀4、精密调压阀5、压力开关6、梭阀7、压力表8、降弓节流阀9、安全阀10、电子快排阀11、压力开关12、气囊13、压力反馈单元14、高频电子进气阀15、先导式精密调压阀16、高频电子排气阀17、控制单元18,其特征在于压力反馈单元14将气囊13的压力值反馈给控制单元18,控制单元18根据接收的外部信息计算出目标压力值,结合压力反馈值控制高频电子进气阀15和高频电子排气阀17的通断,调节先导式精密调压阀16先导腔的压力,控制气囊13的空气压力,最终实现对受电弓弓网间动态接触压力的控制。升弓电磁阀1与机车车辆风源连接,得电时受电弓主气路开始充气,失电断气,相当于气源开关。空气过滤阀2用于过滤压缩空气中的油水及粉尘颗粒。升弓调压阀3和降弓调压阀9可实现受电弓升降弓时间的调整。两位五通电磁阀4相当于气路切换开关,用来切换气路到正常工作气路或非正常工作气路。梭阀7为一个封闭阀,当一个气路工作时,用于封闭另一气路。压力表8显示主气路工作气压。安全阀10,当正常工作气路和非正常工作气路的精密调压阀都出现故障时,气压超标时将溢流,实现安全保护作用。电子快排阀11,当受电弓出现严重故障时,电子快排阀11得电使受电弓快速降弓。主气路中的两位五通电磁阀4,用以切换两条气路实现正常工作模式与非正常工作(安全)模式,正常工作时,两位五通电磁阀处于失电状态,气路切换至安装先导式精密调压阀16的正常工作气路,梭阀封闭非正常工作气路,高频电子阀根据控制单元18的控制指令进行快速开断,实时调整先导式精密调压阀16的输出压力;非正常工作(安全)模式时,两位五通电磁阀得电,气路切换至安装有精密调压阀5的气路,同时压力开关6闭合,给出信号显示受电弓处于非正常工作(安全)模式,此时梭阀7封闭正常工作气路,受电弓静态接触压力为精密调压阀5手动预设压力,受电弓进入安全保护工作状态。所述受电弓反馈气路一端连接在受电弓上,一端连接到车内的压力开关12上,通过调整压力开关12闭合值,用于显示受电弓升降弓状态,压力开关得电表示受电弓处于升弓状态,失电表示受电弓处于降弓状态。主气路控制单元部分包括控制单元18和带探照灯的高清摄像头24。控制单元18实时接收图像识别监控控制系统监控到的受电弓弓头悬挂的动态变化、车辆的运行速度、运行方向、接触网条件、受电弓位置以及受电弓自身结构特性等信息计算目标压力值并比较压力反馈单元14反馈的气囊13压力,闭环控制先导式精密调压阀16的输出,实现弓网动态接触力的精确控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种受电弓用主动控制装置,其特征在于,包括安装于受电弓前端、后端的至少两个摄像头(24);所述至少两个摄像头(24)均与控制单元(18)电连接;所述控制单元(18)与压力反馈单元(14)、高频电子进气阀(15)、高频电子排气阀(17)电连接;所述压力反馈单元(14)、高频电子进气阀(15)、高频电子排气阀(17)均与先导式精密调压阀(16)、气囊(13)连通;所述气囊(13)与第二压力开关(12)连通;所述第二压力开关(12)与所述控制单元(18)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种受电弓用主动控制装置,其特征在于,包括安装于受电弓前端、后端的至少两个摄像头(24);所述至少两个摄像头(24)均与控制单元(18)电连接;所述控制单元(18)与压力反馈单元(14)、高频电子进气阀(15)、高频电子排气阀(17)电连接;所述压力反馈单元(14)、高频电子进气阀(15)、高频电子排气阀(17)均与先导式精密调压阀(16)、气囊(13)连通;所述气囊(13)与第二压力开关(12)连通;所述第二压力开关(12)与所述控制单元(18)电连接。2.根据权利要求1所述的受电弓用主动控制装置,其特征在于,所述压力反馈单元(14)、高频电子进气阀(15)、高频电子排气阀(17)均依次通过梭阀(7)、降弓节流阀(9)与所述气囊(13)连通;所述梭阀(7)与第一压力开关(6)、精密调压阀(5)连通;所述精密调...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈明国张彦林陈珍宝陈敏坚冯叶李军梁坤黄学君张海丰孙宁孙云嵩王秋红周洁
申请(专利权)人:中国铁路总公司中车株洲电力机车有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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