一种具有撒砂控制结构的机车车头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有撒砂控制结构的机车车头，属于铁路机车技术领域。其包括机车电源、轴速度传感器、总风缸、前向撒砂开关、后向撒砂开关、前向撒砂结构和后向撒砂结构，还包括一个电控箱以及设于两条气压总管上的各一个分控箱，分控箱内设有风压传感器和第二撒砂电空阀，电控箱内设有直流变换器、控制模块和两个分别对应于一个分控箱的撒砂继电器。本实用新型专利技术结构简单，设计巧妙，易于实施，有利于提升现有机车撒砂系统的自动化水平，进而提高机车运行的稳定性和安全性。同时，使用本实用新型专利技术易于对现有机车进行改造升级，具有极强的应用前景和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种具有撒砂控制结构的机车车头
本技术涉及一种具有撒砂控制结构的机车车头，属于铁路机车

技术介绍
机车牵引时，动轮作用力如果大于粘着力，车轮就会在钢轨上产生空转，使机车牵引力急剧下降甚至消失，严重者导致牵引电机故障。机车轮对与钢轨间的粘着力受到多种因素的影响。机车在牵引列车起步、加速、闯坡运行等需要增加牵引力的情况下，尤其是运行在霜、雪、冰、水、油垢、轮对踏面失圆、钢轨损伤、发生轴重转移等状况下时，车轮与钢轨之间容易出现空转、打滑，发生空转轮轴的牵引力急剧下降，进而影响整个机车牵引力的发挥。此时，通过在钢轨表面上均匀地撒砂，可以提高机车的粘着力，消除车轮的空转，充分发挥机车的牵引力。目前，电力、内燃机车的撒砂装置主要由砂箱、撒砂阀、撒砂管、压缩空气管路、撒砂电空阀等部件组成。砂箱的作用是存储合格的砂子；撒砂阀是机车撒砂装置的关键部件，作用是在需要撒砂时利用机车本身提供的压缩空气将砂箱中的砂子吹浮并均匀地喷撒出来；撒砂管的作用是将撒砂阀喷撒出的扬砂导向机车车轮与钢轨之间；压缩空气管路作用是将机车总风缸输出的压缩空气供给撒砂阀使用；撒砂电空阀的作用是接通或关断通向撒砂阀的压缩空气，撒砂电空阀的接通或关断则是受司机(手动控制)或机车上有关电器(自动控制)的控制。上述的撒砂控制方式比较单一。即需要撒砂时，司机按下撒砂按钮，控制撒砂电空阀得电、吸合，打开通往车下的压缩空气气路，撒砂阀在压力作用下吹出砂子。但是，机车的状态随时发生变化，单一方式控制撒砂过程存在着弊端。运用实践中，司机要根据列车牵引状态、运行速度、气候条件综合判断之后再通过手动控制的方式控制实际的撒砂量，目的是要在车轮与钢轨之间均匀地覆盖一层薄砂，这是比较理想的状态。但在实际的操作过程中，即使是经验丰富的高水平司机也很难达到这样的理想撒砂结果。撒砂量过小，则无法提供足够的摩擦力；撒砂量过大，也不能有效地解决车轮的空转，反而还会增加额外的阻力，带来许多不利后果。此外，实施紧急制动机车临近停车时，撒砂量过大还增加了再次启车时的阻力。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提出一种具有撒砂控制结构的机车车头，其便于实现对撒砂过程的自动控制。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种具有撒砂控制结构的机车车头，包括机车电源、轴速度传感器、总风缸、前向撒砂开关、后向撒砂开关、前向撒砂结构和后向撒砂结构，所述前向撒砂结构和后向撒砂结构均包括一条气压总管和两条撒砂支路，所述气压总管上设有受相应撒砂开关控制的第一撒砂电空阀，所述撒砂支路上设有砂箱和设于砂箱上的撒砂阀，所述撒砂阀进口与所述总风缸连通，所述撒砂阀出口引出有撒砂管；还包括一个电控箱以及设于两条气压总管上的各一个分控箱，所述分控箱内设有风压传感器和第二撒砂电空阀，所述分控箱具有气路入口、气路出口和电路接口，所述风压传感器连接在气路入口和气路出口之间，所述风压传感器设于所述气路入口与第二撒砂电空阀之间，所述电路接口包括与风压传感器相连的传感器接口以及与第二撒砂电空阀相连的电空阀接口，所述第二撒砂电空阀处于常开状态；所述电控箱内设有直流变换器、控制模块和两个分别对应于一个分控箱的撒砂继电器，所述电控箱具有供电接口、对应于每个分控箱的各一个传感器连接接口、对应于每个分控箱的各一个电空阀连接接口、车速信号接口以及对应于每个撒砂开关的各一个撒砂信号接口，所述直流变换器的输入端与所述供电接口连接，所述直流变换器的输出端分别与控制模块和电空阀连接接口连接，所述撒砂继电器用于控制相应电空阀连接接口的通断，所述车速信号接口、撒砂信号接口、传感器连接接口以及撒砂继电器的控制端均与所述控制模块连接；所述电空阀连接接口与对应分控箱的电空阀接口连接，所述传感器连接接口与对应分控箱的传感器接口连接，所述分控箱通过气路入口和气路出口串联在对应的气压总管上，所述供电接口与所述机车电源连接，所述车速信号接口与所述轴速度传感器连接，所述撒砂信号接口与对应的撒砂开关连接。可选的，所述电控箱上还设有切除开关，所述切除开关连接在所述撒砂信号接口与所述控制模块之间的电路上。可选的，所述电控箱上还设有触摸屏，所述触摸屏与所述控制模块连接。可选的，所述分控箱的电路接口为由传感器接口和电空阀接口共同组成的四芯插口，对应于同一分控箱的传感器连接接口和电空阀连接接口共同组成一位于电控箱上的四芯航插接口。可选的，所述车速信号接口与所述控制模块之间，以及所述撒砂信号接口与所述控制模块之间均设有光电隔离电路。可选的，所述直流变换器的输入电压为110伏，输出电压为24伏，所述控制模块上设有用于将24伏电压转换为5伏电压的电源电路。从上面的叙述可以看出，本技术技术方案的有益效果在于：1、本技术不改变机车原有的撒砂控制方式，而是在原有撒砂控制结构的基础上增加了自动控制结构，自动控制结构与原有的撒砂控制结构呈串联关系。这样，既有利于对现有机车进行改造升级，又可以保留机车的原有撒砂功能。尤其是在自动控制系统出现故障时，由于两者呈串联关系且第二撒砂电空阀处于常开状态，因此原有的撒砂控制系统还可以正常使用。2、本专利的专利技术人通过研究发现，理想情况下，撒砂量应与机车速度成一定的比例关系，速度慢时，撒砂量小，速度快时，撒砂量大。同时，专利技术人通过理论研究和大量的模拟实验发现，在风压一定的情况下，机车电空阀的开启时间与撒砂量基本成正比关系，此外，风压的大小对撒砂量也有一定的影响，通过大量实验可拟合出风压与撒砂量的曲线关系。因此，只要采集机车的车速以及撒砂的风压这两个参数，即可通过控制第二电空阀开启时间的方式来控制机车的撒砂量。由此，专利技术人设计出本技术的具体结构。通过在控制模块中编制适当的程序，即可实现撒砂量的自动控制。3、本技术将机车自动撒砂部分的控制结构集成为电控箱和分控箱，这种结构非常紧凑，集成度高，便于部署，可以直接安装在现有的手动撒砂机车上，无需对现有机车做过多改造，使用非常方便，便于推广应用。4、本技术进一步地在控制模块的外围设置了光电隔离电路，光电隔离电路可以对机车原有的电路起到隔离保护的作用，保障机车原有的电气系统不受影响。此外，本技术还可以在撒砂信号和控制模块之间设置切除开关。这样，通过断开开关的方式，可以隔断撒砂信号，将本技术中相对于现有技术的附加部分完全切除，从而恢复机车原有的撒砂控制结构。总之，本技术结构简单，设计巧妙，易于实施，有利于提升现有机车撒砂系统的自动化水平，进而提高机车运行的稳定性和安全性。同时，本技术可以通过对现有机车进行改造升级的方式来实现，具有极强的应用前景和经济效益。附图说明为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图。图1为本技术实施例中机车撒砂控制结构的一种结构框图；图2为本技术实施例中电控箱与分控箱的结构框图；图3～7是本技术实施例中的若干电路结构示意图；图8为本技术实施例中分控箱的一种结构示意图。具体实施方式为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做进一步的说明。一种具有撒砂控制结构的机车车头，该车头的撒砂控制结构如图1所示，自控部分结构如图2所示，分控箱如图8所示。该车头包括机车电源、轴速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有撒砂控制结构的机车车头，包括机车电源、轴速度传感器、总风缸、前向撒砂开关、后向撒砂开关、前向撒砂结构和后向撒砂结构，所述前向撒砂结构和后向撒砂结构均包括一条气压总管和两条撒砂支路，所述气压总管上设有受相应撒砂开关控制的第一撒砂电空阀，所述撒砂支路上设有砂箱和设于砂箱上的撒砂阀，所述撒砂阀进口与所述总风缸连通，所述撒砂阀出口引出有撒砂管；其特征在于：还包括一个电控箱以及设于两条气压总管上的各一个分控箱，所述分控箱内设有风压传感器和第二撒砂电空阀，所述分控箱具有气路入口、气路出口和电路接口，所述第二撒砂电空阀连接在气路入口和气路出口之间，所述风压传感器设于所述气路入口与第二撒砂电空阀之间，所述电路接口包括与风压传感器相连的传感器接口以及与第二撒砂电空阀相连的电空阀接口，所述第二撒砂电空阀处于常开状态；所述电控箱内设有直流变换器、控制模块和两个分别对应于一个分控箱的撒砂继电器，所述电控箱具有供电接口、对应于每个分控箱的各一个传感器连接接口、对应于每个分控箱的各一个电空阀连接接口、车速信号接口以及对应于每个撒砂开关的各一个撒砂信号接口，所述直流变换器的输入端与所述供电接口连接，所述直流变换器的输出端分别与控制模块和电空阀连接接口连接，所述撒砂继电器用于控制相应电空阀连接接口的通断，所述车速信号接口、撒砂信号接口、传感器连接接口以及撒砂继电器的控制端均与所述控制模块连接；所述电空阀连接接口与对应分控箱的电空阀接口连接，所述传感器连接接口与对应分控箱的传感器接口连接，所述分控箱通过气路入口和气路出口串联在对应的气压总管上，所述供电接口与所述机车电源连接，所述车速信号接口与所述轴速度传感器连接，所述撒砂信号接口与对应的撒砂开关连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有撒砂控制结构的机车车头，包括机车电源、轴速度传感器、总风缸、前向撒砂开关、后向撒砂开关、前向撒砂结构和后向撒砂结构，所述前向撒砂结构和后向撒砂结构均包括一条气压总管和两条撒砂支路，所述气压总管上设有受相应撒砂开关控制的第一撒砂电空阀，所述撒砂支路上设有砂箱和设于砂箱上的撒砂阀，所述撒砂阀进口与所述总风缸连通，所述撒砂阀出口引出有撒砂管；其特征在于：还包括一个电控箱以及设于两条气压总管上的各一个分控箱，所述分控箱内设有风压传感器和第二撒砂电空阀，所述分控箱具有气路入口、气路出口和电路接口，所述第二撒砂电空阀连接在气路入口和气路出口之间，所述风压传感器设于所述气路入口与第二撒砂电空阀之间，所述电路接口包括与风压传感器相连的传感器接口以及与第二撒砂电空阀相连的电空阀接口，所述第二撒砂电空阀处于常开状态；所述电控箱内设有直流变换器、控制模块和两个分别对应于一个分控箱的撒砂继电器，所述电控箱具有供电接口、对应于每个分控箱的各一个传感器连接接口、对应于每个分控箱的各一个电空阀连接接口、车速信号接口以及对应于每个撒砂开关的各一个撒砂信号接口，所述直流变换器的输入端与所述供电接口连接，所述直流变换器的输出端分别与控制模块和电空阀连接接口连接，所述撒砂继电器用于控制相应电空阀连接接口的通断，所述车速信号接口、撒砂信号接口、传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛同府，薛洪发，
申请(专利权)人：河北高达电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13