一种空气制动单元空电联锁控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种空气制动单元空电联锁控制系统及控制方法，其中空气制动单元空电联锁控制系统包括三通电磁阀、切换阀和二通电磁阀，三通电磁阀的第一口与切换阀的预控口相连，三通电磁阀的第二口与大气相通，三通电磁阀的第三口与总风缸相连；切换阀的进气口与制动缸管相连，切换阀的出气口与制动缸相连；二通电磁阀的第一口与预控口相连，二通电磁阀的第二口与大气相通；二通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径大于三通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径；制动控制单元用于控制三通电磁阀及二通电磁阀得电或失电。本发明专利技术结构简单，提高了空气制动单元空电联锁功能的可靠性和稳定性，在电磁阀出现故障情况下，安全停车概率高。

【技术实现步骤摘要】
一种空气制动单元空电联锁控制系统及控制方法
本专利技术属于机车制动控制
，特别涉及一种空气制动单元空电联锁控制系统及控制方法。
技术介绍
制动系统作为机车最重要的系统之一，其性能的稳定性直接关系到机车是否能够安全运行。空电联锁指得是空气制动和电制动不能同时施加，当施加空气制动时，自动切除电制动；当施加电制动时自动切除空气制动。如图1所示是现有的一种空气制动单元空电联锁控制系统，包括一个三通电磁阀和机械切换阀，其中三通电磁阀的第一口与切换阀的预控口相连，三通电磁阀的第二口与大气相通，三通电磁阀的第三口与总风缸相连，三通电磁阀的控制端与制动控制单元电连接；切换阀的进气口与制动缸管相连，切换阀的出气口与制动缸相连，切换阀的排气口与大气相通；制动缸管与分配阀相连。图1中所示空气制动单元空电联锁控制系统的工作过程如下：当制动控制单元切断空气制动单元的空电联锁信号时，制动控制单元控制三通电磁阀失电，三通电磁阀的第一口与第三口关断，三通电磁阀的第一口与第二口导通，切换阀的预控口依次通过三通电磁阀的第一口、三通电磁阀的第二口与大气相通，切换阀的预控口空气排向大气。当切换阀预控口压力降至导通阈值以下时，切换阀的进气口与出气口导通，分配阀控制制动缸管内的压缩空气通过切换阀进入制动缸，空气制动单元施加空气制动。此时机车处于制动状态。当制动控制单元向空气制动单元发出空电联锁信号时，制动控制单元控制三通电磁阀得电，三通电磁阀的第一口与第三口导通，三通电磁阀的第一口与第二口关断，总风缸依次通过三通电磁阀的第三口、三通电磁阀的第一口与切换阀的预控口相通，总风缸内的压缩空气进入切换阀预控口，切换阀预控口的压力上升。当切换阀预控口压力上升至超过导通阈值时，切换阀的进气口与出气口之间截断，制动缸管内的压缩空气无法通过切换阀进入制动缸。同时制动缸、切换阀的出气口、切换阀的排气口依次与大气相通，制动缸内的压缩空气通过切换阀排向大气，空气制动单元处于制动缓解状态。此时机车处于缓解或者电制动状态。空电联锁功能机车制动系统最重要的功能之一，其性能的稳定性直接整个制动系统的安全性。由于空气中水蒸气、油以及微小颗粒的长期影响，三通电磁阀的使用寿命有限。由于现有空气制动单元空电联锁功能的实现主要依靠三通电磁阀和切换阀实现，因而当三通电磁阀出现故障时，就会出现制动缸无法正常充气或排气的现象，从而出现制动缸不上闸或者上闸后不缓解的问题，给机车的安全运行带来一定的隐患。因此现有的空气制动单元空电联锁控制系统可靠性和稳定性较低，在三通电磁阀出现故障的情况下，无法保证机车安全停车。
技术实现思路
现有的空气制动单元空电联锁控制系统可靠性和稳定性较低，在三通电磁阀出现故障的情况下，无法保证机车安全停车。本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种空气制动单元空电联锁控制系统及控制方法，结构简单，在一定程度上提高了空气制动单元空电联锁功能的可靠性和稳定性，在电磁阀出现故障情况下，机车安全停车概率高。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种空气制动单元空电联锁控制系统，包括三通电磁阀和切换阀，其中三通电磁阀的第一口与切换阀的预控口相连，三通电磁阀的第二口与大气相通，三通电磁阀的第三口与总风缸相连，三通电磁阀的控制端与制动控制单元电连接；切换阀的进气口与制动缸管相连，切换阀的出气口与制动缸相连，切换阀的排气口与大气相通；制动缸管与分配阀相连；其中，制动控制单元：用于根据是否向空气制动单元发出空电联锁信号而控制三通电磁阀得电或失电；三通电磁阀：在得电时，第一口与第三口导通，第一口与第二口关断；在失电时，第一口与第三口关断，第一口与第二口导通；切换阀：当预控口压力大于导通阈值时，进气口与出气口截断；当预控口压力小于导通阈值时，进气口与出气口导通；其特点是还包括二通电磁阀，二通电磁阀的第一口与切换阀的预控口相连，二通电磁阀的第二口与大气相通，二通电磁阀的控制端与制动控制单元电连接；二通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径大于三通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径；其中，制动控制单元：还用于根据是否向空气制动单元发出空电联锁信号而控制二通电磁阀得电或失电；二通电磁阀：在得电时，第一口与第二口关断；在失电时，第一口与第二口导通。作为一种优选方式，二通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径为4.5mm~5.5mm，三通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径为0.5mm~1.5mm。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种利用所述空气制动单元空电联锁控制系统进行空电联锁控制的方法，包括：当制动控制单元切断空气制动单元的空电联锁信号时，制动控制单元控制三通电磁阀失电，切换阀预控口的空气依次通过三通电磁阀的第一口、三通电磁阀的第二口排向大气；在切换阀预控口向大气排气的同时，切换阀预控口的压力持续下降，当切换阀预控口压力降至导通阈值以下时，切换阀的进气口与出气口导通，分配阀控制制动缸管内的压缩空气通过切换阀进入制动缸，空气制动单元施加空气制动；其特点是当制动控制单元切断空气制动单元的空电联锁信号时，制动控制单元还控制二通电磁阀失电，切换阀预控口的空气依次通过二通电磁阀的第一口、二通电磁阀的第二口排向大气。进一步地，当制动控制单元向空气制动单元发出空电联锁信号时，制动控制单元控制三通电磁阀和二通电磁阀得电，总风缸内的压缩空气依次通过三通电磁阀的第三口、三通电磁阀的第一口进入切换阀预控口，切换阀预控口的压力持续上升；当切换阀预控口压力上升至超过导通阈值时，切换阀的进气口与出气口之间截断，同时制动缸、切换阀的出气口、切换阀的排气口依次与大气相通，制动缸内的压缩空气通过切换阀排向大气，空气制动单元处于制动缓解状态。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、在三通电磁阀和二通电磁阀均无故障卡滞情况下，空气制动单元能够正常实现空电联锁功能。2、若仅有二通电磁阀出现故障而卡滞，空气制动单元制动：当制动控制单元切断空气制动单元的空电联锁信号时，则切换阀预控口压缩空气无法通过二通电磁阀排向大气，由于切换阀预控口压缩空气能够通过三通电磁阀排向大气，因而空气制动单元能够正常制动。当制动控制单元向空气制动单元发出空电联锁信号时，则切换阀预控口压缩空气通过二通电磁阀排向大气，同时总风缸通过三通电磁阀向切换阀预控口充气，由于二通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径大于三通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径，因而预控口排气速率大于充气速率，切换阀预控口无法建立压力，切换阀进气口与出气口导通，分配阀控制制动缸管内的压缩空气通过切换阀进入制动缸，空气制动单元施加空气制动。3、若仅有三通电磁阀出现故障而卡滞，空气制动单元制动：当制动控制单元切断空气制动单元的空电联锁信号时，则总风缸通过三通电磁阀向切换阀预控口充气，此时由于切换阀预控口压缩空气通过二通电磁阀排向大气，且二通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径大于三通电磁阀第一口与切换阀预控口之间的气路通径，因而即使三通电磁阀对切换阀充气，通过二通电磁阀的排气作用能够将切换阀预控口的压力迅速降低，从而空气制动单元能够正常制动。当制动控制单元向空气制动单元发出空电联锁信号时，则切换阀预控口的压力通过三通电磁阀排向大气，切换阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气制动单元空电联锁控制系统，包括三通电磁阀（1）和切换阀（2），其中三通电磁阀（1）的第一口与切换阀（2）的预控口相连，三通电磁阀（1）的第二口与大气相通，三通电磁阀（1）的第三口与总风缸（3）相连，三通电磁阀（1）的控制端与制动控制单元（4）电连接；切换阀（2）的进气口与制动缸管（5）相连，切换阀（2）的出气口与制动缸（6）相连，切换阀（2）的排气口与大气相通；制动缸管（5）与分配阀（7）相连；其中，制动控制单元（4）：用于根据是否向空气制动单元发出空电联锁信号而控制三通电磁阀（1）得电或失电；三通电磁阀（1）：在得电时，第一口与第三口导通，第一口与第二口关断；在失电时，第一口与第三口关断，第一口与第二口导通；切换阀（2）：当预控口压力大于导通阈值时，进气口与出气口截断；当预控口压力小于导通阈值时，进气口与出气口导通；其特征在于，还包括二通电磁阀（8），二通电磁阀（8）的第一口与切换阀（2）的预控口相连，二通电磁阀（8）的第二口与大气相通，二通电磁阀（8）的控制端与制动控制单元（4）电连接；二通电磁阀（8）第一口与切换阀（2）预控口之间的气路通径大于三通电磁阀（1）第一口与切换阀（2）预控口之间的气路通径；其中，制动控制单元（4）：还用于根据是否向空气制动单元发出空电联锁信号而控制二通电磁阀（8）得电或失电；二通电磁阀（8）：在得电时，第一口与第二口关断；在失电时，第一口与第二口导通。...

【技术特征摘要】
1.一种空气制动单元空电联锁控制系统，包括三通电磁阀（1）和切换阀（2），其中三通电磁阀（1）的第一口与切换阀（2）的预控口相连，三通电磁阀（1）的第二口与大气相通，三通电磁阀（1）的第三口与总风缸（3）相连，三通电磁阀（1）的控制端与制动控制单元（4）电连接；切换阀（2）的进气口与制动缸管（5）相连，切换阀（2）的出气口与制动缸（6）相连，切换阀（2）的排气口与大气相通；制动缸管（5）与分配阀（7）相连；其中，制动控制单元（4）：用于根据是否向空气制动单元发出空电联锁信号而控制三通电磁阀（1）得电或失电；三通电磁阀（1）：在得电时，第一口与第三口导通，第一口与第二口关断；在失电时，第一口与第三口关断，第一口与第二口导通；切换阀（2）：当预控口压力大于导通阈值时，进气口与出气口截断；当预控口压力小于导通阈值时，进气口与出气口导通；其特征在于，还包括二通电磁阀（8），二通电磁阀（8）的第一口与切换阀（2）的预控口相连，二通电磁阀（8）的第二口与大气相通，二通电磁阀（8）的控制端与制动控制单元（4）电连接；二通电磁阀（8）第一口与切换阀（2）预控口之间的气路通径大于三通电磁阀（1）第一口与切换阀（2）预控口之间的气路通径；其中，制动控制单元（4）：还用于根据是否向空气制动单元发出空电联锁信号而控制二通电磁阀（8）得电或失电；二通电磁阀（8）：在得电时，第一口与第二口关断；在失电时，第一口与第二口导通。2.如权利要求1所述的空气制动单元空电联锁控制系统，其特征在于，二通电磁阀（8）第一口与切换阀（2）预控口之间的气路通径为4.5mm~5.5mm，三通电磁阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宗群，蒋廉华，李开晔，谢军威，康健，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43