本发明专利技术公开一种汽车列车联合制动系统及其联合制动方法，由气压制动系统、缓速器系统及电子控制单元ECU组成，通过改装挂车车桥，在挂车上安装缓速器系统，使缓速器制动力矩通过挂车传动系平均分配于挂车前后车桥，提高制动稳定性，汽车列车正常行驶时，空气压缩机和辅助气源通过调压阀和三回路保护阀向牵引车前储气筒、牵引车后储气筒和挂车储气筒充入高压空气；通过电控，能够精确控制制动力分配，在保证汽车列车制动需求的情况下，尽可能地使用缓速器系统，减轻主制动器的制动负荷，采用双控制动阀，在电控部分失效的情况下，气控部分正常工作，不影响正常制动需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种汽车列车的联合制动系统，具体为一种应用于汽车列车的气压制动系统与挂车用缓速器系统组成的联合制动系统，属车辆制动
技术介绍
汽车列车是牵引车和挂车组成的运动耦合体，因其可实现“区段运输”和“甩挂运输”的功能，成为提高运输效率的重要手段，但制动安全一直是汽车列车的重大隐患，因为汽车列车的载荷通常较大，在持续制动（例如下长坡）工况中，其行车制动器会因长时间高负荷的工作形成热衰退现象，造成制动力的急剧下降。所以，现在许多厂商选择在汽车列车上加装辅助制动装置，即缓速器，主要有电涡流缓速器、液力缓速器或永磁式缓速器。当前汽车列车制动采用气压制动系统形式，其组成与工作原理为：气压制动管路采用为双管路系统，一条从牵引车储气筒引出，通过继动阀对挂车储气筒充气，为充气管路；另一条从牵引车制动阀引出，直接操纵继动阀，为控制管路，其通过气压控制，必然有一定的制动延迟，更没有与缓速器系统形成联合制动系统以满足各工况制动需求。目前汽车列车的缓速器都是安装在牵引车上，缓速器采用电控方式，当列车制动时，缓速器可以通过电控信号即时响应，牵引车即刻获得制动力。但是由于汽车列车是牵引车和挂车组成的运动耦合体，若此时挂车没有制动力作用，挂车由于惯性继续前进，则牵引车和挂车之间必然产生一定的加速度差，从而在列车联接点处形成冲击，容易造成列车“折叠”等危险工况，所以对于汽车列车来说，辅助制动装置（缓速器）最好安装于挂车上。目前，半挂车或挂车上仅使用非驱动的承载桥，不具备动力传动能力，只起承载车体和必要时产生摩擦制动力的作用，所以，缓速器无法直接安装在半挂车或挂车车桥上，需对原有车桥进行改进。中国专利申请号为200510101686.4、名称为一种半挂车和挂车的辅助制动装置公开的辅助制动装置，通过安装架连接在挂车或半挂车大梁上的电涡流缓速器，经传动装置接入驱动桥，但是该装置主要描述了电涡流缓速器的结构和在大梁上的安装方式，并没有介绍挂车驱动桥的结构，也没有提出与气压制动系统形成联合制动来满足不同工况的汽车制动需求。 中国专利申请号为201210233128.3的专利文献公开了一种带缓速器的挂车车桥，采用的缓速器制动力只作用于单桥，而实际重型汽车列车的挂车车桥基本上采用多桥形式，缓速器制动力矩无法均匀地分布于挂车各轴上，对挂车的制动稳定性造成影响。 中国专利申请号为201310240519.2的专利文献公开了一种挂车用轮边缓速器及其控制方法，但受限于轮边空间，该缓速器的尺寸和制动力矩都很有限，很难完全满足重型汽车列车大载荷工况的制动需求。
技术实现思路
为了进一步提高汽车列车的制动安全性，本专利技术提供一种集成汽车列车气压制动系统和缓速器系统的联合制动系统及其联合制动方法。本专利技术提供的汽车列车联合制动系统采用的技术方案是：由气压制动系统、缓速器系统及电子控制单元ECU组成，所述气压制动系统装在牵引车上，包括并联连接调压阀的输入口的空气压缩机和辅助气源，调压阀的输出口连接三回路分配阀的输入口，三回路分配阀的输出口分别连接牵引车前储气筒、牵引车后储气筒和挂车储气筒的输入口，牵引车前储气筒的输出口分别连接制动总阀的上腔输入口和牵引车前轴双控制动阀的上腔输入口；牵引车后储气筒的输出口分别连接制动总阀的下腔输入口和牵引车后轴双控制动阀的上腔输入口；挂车储气筒的输出口连接挂车双控制动阀的上腔输入口；制动总阀的上腔输出口分别连接牵引车前轴双控制动阀的下腔输入口和梭阀的一个输入口；制动总阀的下腔输出口分别连接牵引车后轴双控制动阀的下腔输入口和梭阀的另一个输入口；梭阀的输出口连接挂车双控制动阀的下腔；制动总阀输出低压气体，各所述储气筒输出高压气体；牵引车前轴双控制动阀的输出口连接两个牵引车前制动气室；牵引车后轴双控制动阀的输出口连接两个牵引车后制动气室；挂车双控制动阀的输出口连接挂车双轴的制动气室；所述缓速器系统装在挂车上，包括缓速器以及挂车前后双桥，挂车前桥和挂车后桥之间设有轴间差速器，挂车前桥和挂车后桥上各设置一个轮间差速器，一个轮间差速器分别带动一个主减速器主动轮同速转动，主减速器主动轮啮合主减速器从动轮，两个主减速器从动轮通过传动轴同轴连接轴间差速器；轴间差速器通过一对增速齿轮副连接并带动缓速器的转子盘运转；牵引车前轴双控制动阀、牵引车后轴双控制动阀、挂车双控制动阀以及缓速器的线圈分别通过各自的控制线连接电子控制单元ECU。本专利技术提供的汽车列车联合制动方法采用的技术方案是具有以下步骤： A、汽车列车正常行驶时，空气压缩机和辅助气源通过调压阀和三回路保护阀向牵引车前储气筒、牵引车后储气筒和挂车储气筒充入高压空气；B、踩下制动踏板后，当车速低于10km/h时，缓速器系统不工作，只执行气压制动，电子控制单元ECU 先控制挂车双控制动阀，使挂车储气筒向挂车各制动气室通入高压气体，挂车产生制动力，再同时控制牵引车前轴双控制动阀和牵引车后轴双控制动阀，使牵引车前储气筒和牵引车后储气筒分别向牵引车前制动气室和牵引车后制动气室通入高压气体，牵引车产生制动力；当车速高于10km/h时，优先使用缓速器系统，当缓速器制动力不足以满足挂车的制动需求时，启用气压制动，电子控制单元ECU 向缓速器和挂车双控制动阀同时发出指令，使缓速器以最大档位工作，并使挂车储气筒向挂车双轴的制动气室通入高压气体，对挂车进行制动力补偿。 与现有技术相比，本专利技术采用上述技术方案后具有的技术优势是：1、本专利技术通过电控，能够精确控制制动力分配，在保证汽车列车制动需求和制动安全的情况下，尽可能地使用缓速器系统，减轻行车制动器的制动负荷。2、本专利技术通过改装挂车车桥，在挂车上安装缓速器系统，使缓速器制动力矩通过挂车传动系平均分配于挂车前后车桥，提高制动稳定性。3、本专利技术改进了汽车列车的气压制动系统使其与缓速器系统形成联合制动，在保证汽车列车制动需求的情况下，尽可能地使用缓速器系统，减轻主制动器的制动负荷。4、本专利技术采用双控制动阀，在电控部分失效的情况下，气控部分正常工作，不影响正常制动需求。附图说明图1 是本专利技术一种汽车列车联合制动系统的结构示意图；图1中：1.空气压缩机；2.辅助气源；3.调压阀；4.三回路分配阀；5.牵引车前储气筒；6.牵引车后储气筒；7. 制动总阀；8. 制动踏板；9.牵引车前轴双控制动阀；10.牵引车后轴双控制动阀；11a、11b. 牵引车前制动气室；12a、12b.牵引车后制动气室；13.挂车储气筒；14.梭阀；15.挂车双控制动阀；16a、16b.挂车前制动气室；17a、17b.挂车后制动气室；18.挂车前桥；18a.轮间差速器车桥两侧半轴；18b.半轴齿轮；18c.轮间差速器行星齿轮；18d.行星齿轮轴；18e.轮间差速器壳体；18f.主减速器主动轮；18g.主减速器从动轮 ；19.传动轴；20.轴间差速器壳体；21.轴间差速器；22.增速齿轮；23.挂车后桥；24.缓速器转子；25.缓速器；26. 电子控制单元ECU； 图2是图1中双控制动阀的结构放大本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车列车联合制动系统，由气压制动系统、缓速器系统及电子控制单元ECU组成，其特征是：所述气压制动系统装在牵引车上，包括并联连接调压阀（3）的输入口的空气压缩机（1）和辅助气源（2），调压阀（3）的输出口连接三回路分配阀（4）的输入口，三回路分配阀（4）的输出口分别连接牵引车前储气筒（5）、牵引车后储气筒（6）和挂车储气筒（13）的输入口，牵引车前储气筒（5）的输出口分别连接制动总阀（7）的上腔输入口和牵引车前轴双控制动阀（9）的上腔输入口；牵引车后储气筒（6）的输出口分别连接制动总阀（7）的下腔输入口和牵引车后轴双控制动阀（10）的上腔输入口；挂车储气筒（13）的输出口连接挂车双控制动阀（15）的上腔输入口；制动总阀（7）的上腔输出口分别连接牵引车前轴双控制动阀（9）的下腔输入口和梭阀（14）的一个输入口；制动总阀（7）的下腔输出口分别连接牵引车后轴双控制动阀（10）的下腔输入口和梭阀（14）的另一个输入口；梭阀（14）的输出口连接挂车双控制动阀（15）的下腔；制动总阀（7）输出低压气体，各所述储气筒输出高压气体；牵引车前轴双控制动阀（9）的输出口连接两个牵引车前制动气室；牵引车后轴双控制动阀（10）的输出口连接两个牵引车后制动气室；挂车双控制动阀（15）的输出口连接挂车双轴的制动气室；所述缓速器系统装在挂车上，包括缓速器（25）以及挂车前后双桥，挂车前桥（18）和挂车后桥（23）之间设有轴间差速器（21），挂车前桥（18）和挂车后桥（23）上各设置一个轮间差速器，一个轮间差速器分别带动一个主减速器主动轮（18f）同速转动，主减速器主动轮（18f）啮合主减速器从动轮（18g），两个主减速器从动轮（18g）通过传动轴（19）同轴连接轴间差速器（21）；轴间差速器（21）通过一对增速齿轮副（22）连接并带动缓速器（25）的转子盘运转；牵引车前轴双控制动阀（9）、牵引车后轴双控制动阀（10）、挂车双控制动阀（15）以及缓速器（25）的线圈分别通过各自的控制线连接电子控制单元ECU（26）。...
【技术特征摘要】
1.一种汽车列车联合制动系统，由气压制动系统、缓速器系统及电子控制单元ECU组成，其特征是：所述气压制动系统装在牵引车上，包括并联连接调压阀（3）的输入口的空气压缩机（1）和辅助气源（2），调压阀（3）的输出口连接三回路分配阀（4）的输入口，三回路分配阀（4）的输出口分别连接牵引车前储气筒（5）、牵引车后储气筒（6）和挂车储气筒（13）的输入口，牵引车前储气筒（5）的输出口分别连接制动总阀（7）的上腔输入口和牵引车前轴双控制动阀（9）的上腔输入口；牵引车后储气筒（6）的输出口分别连接制动总阀（7）的下腔输入口和牵引车后轴双控制动阀（10）的上腔输入口；挂车储气筒（13）的输出口连接挂车双控制动阀（15）的上腔输入口；制动总阀（7）的上腔输出口分别连接牵引车前轴双控制动阀（9）的下腔输入口和梭阀（14）的一个输入口；制动总阀（7）的下腔输出口分别连接牵引车后轴双控制动阀（10）的下腔输入口和梭阀（14）的另一个输入口；梭阀（14）的输出口连接挂车双控制动阀（15）的下腔；制动总阀（7）输出低压气体，各所述储气筒输出高压气体；牵引车前轴双控制动阀（9）的输出口连接两个牵引车前制动气室；牵引车后轴双控制动阀（10）的输出口连接两个牵引车后制动气室；挂车双控制动阀（15）的输出口连接挂车双轴的制动气室；所述缓速器系统装在挂车上，包括缓速器（25）以及挂车前后双桥，挂车前桥（18）和挂车后桥（23）之间设有轴间差速器（21），挂车前桥（18）和挂车后桥（23）上各设置一个轮间差速器，一个轮间差速器分别带动一个主减速器主动轮（18f）同速转动，主减速器主动轮（18f）啮合主减速器从动轮（18g），两个主减速器从动轮（18g）通过传动轴（19）同轴连接轴间差速器（21）；轴间差速器（21）通过一对增速齿轮副（22）连接并带动缓速器（25）的转子盘运转；牵引车前轴双控制动阀（9）、牵引车后轴双控制动阀（10）、挂车双控制动阀（15）以及缓速器（25）的线圈分别通过各自的控制线连接电子控制单元ECU（26）。
2.根据权利要求1所述的一种汽车列车联合制动系统，其特征是：所述双控制动阀包括阀体（27）、电控二位二通比例阀（28）和继动阀（32），低压气体经管路（30）进入阀体（27）的上腔，由电控二位二通比例阀（28）的a端口和b端口通向继动阀（32）的第一输入口（33）；高压气体经管路（31）进入阀体（27）的下腔后并分两路，一路经电控二位二通阀（28）的c端口和d端口连接继动阀（32）的第二输入口（34），另一路连接继动阀（32）的第三输入口（35）。
3.根据权利要求1所述的一种汽车列车联合制动系统，其特征是： 所述轮间差速器具有一个轮间差速器车桥两侧半轴（18a）及固定设在车桥两侧半轴（18a）上的两侧半轴齿轮（18b），车桥两侧半轴（18a）分别随车轮转动，半轴齿轮（18b）与轮间差速器行星齿轮（18c）啮合，行星齿轮（18c）通过行星齿轮轴（18d）连接轮间差速器壳体（18e）与主减速器主动轮（18f），行星齿轮（18c）通过行星齿轮轴（18d）带动轮间差速器壳体（18e）与主减速器主动轮（18f）同速转动。
4.根据权利要求1所述汽车列车联合制动系统，其特征是： 缓速器（25）的工作转速为 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：何仁，许航，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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