一种列车空气制动控制系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种列车空气制动控制系统及其方法，包括救援开关、常用制动指令器、紧急制动按钮、直通制动系统和间接制动系统。直通制动系统和间接制动系统可根据救援开关、常用制动指令器、紧急制动按钮的制动指令信号同时工作。直通制动系统根据制动指令信号产生制动压力输出至基础制动产生摩擦制动力；间接制动系统根据制动指令信号控制列车管压力变化并产生对应的预控压力通过直通制动系统产生制动压力输出至基础制动产生摩擦制动力。本发明专利技术实现正常行车常用制动控制、救援时常用制动控制、紧急制动控制、有电被救援控制、无电被救援控制，为乘客提供了更高的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种列车空气制动控制系统及其方法
本专利技术涉及列车制动控制
，尤其涉及一种列车空气制动控制系统及其方法。
技术介绍
目前，列车上制动系统主要有两种类型，即直通制动系统和间接制动系统，其中欧洲以间接制动系统为主，日本则主要为直通制动系统为主。中国国内主要以直通制动为主，设置救援转换装置，用于救援其他列车和被机车救援；部分动车组设置了备用的间接制动系统，用于无电救援、回送及紧急制动等工况。对于仅设置了直通制动系统的列车，在直通制动系统故障只能在列车停车处于静止状态下启动救援转换装置被机车或其他列车救援，并且列车无供电将无法实现正常被救援，同时列车未设置备用的制动系统，安全性相对较低。对于设置了直通制动系统和间接制动系统的列车，现有的间接制动系统只有在列车停车处于静止状态下才能通过操作一定的设备来激活，其操作较为复杂、前提条件较多，降低了间接制动系统的可用；同时间接制动系统只是应急使用，只能通过的气体制动控制手柄产生无级位的制动压力，其操作为通过观察压力表操作手柄的粗放控制，降低了列车的制动性能，不能救援其他列车；最重要的是，间接制动系统激活时直通制动系统不能同步工作，降低了列车制动的安全性。所以，如何克服现有空气制动控制系统存在的各项技术缺陷，提供一种直通制动系统和间接制动系统同时工作与切换，提高间接制动系统控制精度，并实现列车能救援其他列车与无电时也能被救援的空气制动控制系统方案是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种列车空气制动控制系统，直通制动系统和间接制动系统同时工作与切换，提高间接制动系统控制精度，并实现列车能救援其他列车与无电时也能被救援。本专利技术的另一目的在于提供了一种应用在上述列车空气制动控制系统上的控制方法，包括：正常行车常用制动控制、救援时常用制动控制、紧急制动控制、有电被救援控制、无电被救援控制，为乘客提供了更高的安全性和可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供一种列车空气制动控制系统，包括：救援制动开关、常用制动指令器、紧急制动按钮、直通制动系统、间接制动系统。救援制动开关，具有三种信号模式。第一种为中立位置，该位置不输出电气信号。第二种为救援位置，该位置输出救援制动电气信号。第三种位置为被救援位置，该位置输出被救援电气信号。常用制动指令器，输出常用制动电气信号。紧急制动按钮，输出紧急制动电气信号。直通制动系统，接收常用制动电气信号实现列车常用制动，在同时接收到救援制动电气信号时仅将总风管压力空气经调节后向基础制动输入制动压力施加摩擦制动，在未接收到救援制动电气信号时还向牵引系统请求施加电制动；接收紧急制动电气信号实现列车紧急制动，将总风管压力空气经调节后向基础制动输入制动压力施加摩擦制动。直通制动系统，包括控制器、紧急电磁阀、双向阀、空重车阀、电空变换阀、中继阀。控制器，接收救援制动电气信号、常用制动电气信号、紧急制动电气信号，向牵引系统输出电制动请求信号，向电空变换阀输出压力变换控制信号，向空重车阀输出高低速切换信号，所述控制器具有计算功能，控制输出的电制动请求信号与压力变换控制信号所产生的制动力满足常用制动电气信号与紧急制动电气信号所需减速度的要求，控制输出的高低压切换信号随速度变化。紧急电磁阀，接收紧急制动电气信号，在得电时导通总风管压力输入至双向阀。双向阀，输入紧急电磁阀产生的控制压力与空气分配阀产生的控制压力进行比较后输出二者最大的压力至空重车阀。空重车阀，根据输入的空气弹簧压力将双向阀产生的控制压力进行空重车调节后输出至中继阀第二腔室，空重车阀的特性在于输出压力与空簧压力线性对应，输入空簧压力增大时输出压力增大，在接收控制器输入的高低速切换信号得电时其线性对应关系斜率低，在接收控制器输入的高低速切换信号失电时其线性对应关系斜率高，当双向阀产生的控制压力小于空簧压力线性对应的输出压力时直接将双向阀产生的控制压力输入至中继阀第二腔室，当双向阀产生的控制压力大于空簧压力线性对应的输出压力时将空簧压力线性对应的输出压力输入至中继阀第二腔室。电空变换阀，接收压力变换控制信号将总风管压力空气调节为与压力变换控制信号对应的预控压力输出至中继阀第一腔室，电空变换阀的特性在于输出压力与压力变换控制信号线性对应，输入压力变换控制信号增大时输出压力增大。中继阀，具备两个预控腔室，即第一腔室和第二腔室，具备一路总风压力输入端和一路制动压力输出端，中继阀的特性在于输出压力与两个预控腔室压力最大值线性对应，输入预控压力增大时输出制动压力增大，并由总风压力输入端作为压力供给，其制动压力输出端具有较大的流量。间接制动系统，包括空气分配阀模块、列车管压力控制模块、紧急排风阀。空气分配阀模块，根据列车管压力变化输出制动控制压力，经直通制动系统输出制动压力至基础制动产生摩擦制动。包括空气分配阀、第一风缸和第二风缸。空气分配阀以列车管压力作为输入，输出控制压力至直通制动系统中的双向阀，输出控制压力与输入控制压力线性对应，输入列车管压力减小时输出压力增大。第一风缸，存储分配阀输出的部分压力，起到缓冲作用。第二风缸，存储空气压力，作为分配阀输出压力的供给。列车管压力控制模块，同时接收救援制动电气信号和常用制动电气信号时将总风管压力空气经调节后向列车管输入列车管压力，接收紧急制动电气信号时停止总风管压力向列车管输入并排空列车管压力空气。包括控制器、电空变换阀、中继阀、切换阀、压力开关、压力传感器、减压阀、止回阀、充气阀。控制器，能接收救援制动电气信号、常用制动电气信号、紧急制动电气信号、被救援电气信号，还能接收压力传感器输入的列车管压力信号，能向电空变换阀输出压力变换控制信号，能向切换阀输出切换控制信号，能向充气阀输出充气控制信号，能输出常用制动电气信号，所述控制器具有计算功能，控制输出的压力变换控制信号所产生的列车管压力满足常用制动电气信号与紧急制动电气信号所需减速度的要求，在接收到救援制动电气信号和紧急制动电气信号时输出切换控制信号得电，在接收到救援制动信号、紧急制动电气信号和被救援电气信号时输出充气控制信号失电，在接收到被救援信号时根据压力传感器采集的列车管压力信号输出对应的常用制动电气信号。电空变换阀，接收压力变换控制信号将总风管压力空气调节为与压力变换控制信号对应的预控压力输出至中继阀，电空变换阀的特性在于输出压力与压力变换控制信号线性对应，输入压力变换控制信号增大时输出压力增大。中继阀，具备一个预控腔室、一路总风压力输入端和一路列车管压力输出端，中继阀的特性在于输出压力与预控腔室压力线性对应，输入预控压力增大时输出制动压力增大，并由总风压力输入端作为压力供给，其列车管压力输出端具有较大的流量。切换阀，切换控制信号得电时导通中继阀输出端至列车管的通路，切换控制信号失电时截断中继阀输出端至列车管的通路。压力开关，检测到列车管压力过低时，输出紧急制动电气信号，为实现压力开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车空气制动控制系统，其特征在于包括：/n救援制动开关，所述救援制动开关包括三种信号模式：第一种为中立位置，所述中立位置不输出电气信号；第二种为救援位置，所述救援位置输出救援制动电气信号；第三种为被救援位置，所述被救援位置输出被救援电气信号；/n常用制动指令器，所述常用制动指令器输出常用制动电气信号；/n紧急制动按钮，所述紧急制动按钮输出紧急制动电气信号；/n直通制动系统，所述直通制动系统接收常用制动电气信号实现列车常用制动，在同时接收到救援制动电气信号时仅将总风管压力空气经调节后向基础制动输入制动压力施加摩擦制动，在未接收到救援制动电气信号时还向牵引系统请求施加电制动；接收紧急制动电气信号实现列车紧急制动，将总风管压力空气经调节后向基础制动输入制动压力施加摩擦制动；/n间接制动系统，所述间接制动系统包括空气分配阀模块、列车管压力控制模块、紧急排风阀；/n空气分配阀模块，所述空气分配阀模块根据列车管压力变化输出制动控制压力，经直通制动系统输出制动压力至基础制动产生摩擦制动；/n列车管压力控制模块，所述列车管压力控制模块同时接收救援制动电气信号和常用制动电气信号时将总风管压力空气经调节后向列车管输入列车管压力，接收紧急制动电气信号时停止总风管压力向列车管输入并排空列车管压力空气；/n紧急排风阀，所述紧急排放阀接收紧急制动电气信号时排空列车管压力空气。/n...

【技术特征摘要】
1.一种列车空气制动控制系统，其特征在于包括：
救援制动开关，所述救援制动开关包括三种信号模式：第一种为中立位置，所述中立位置不输出电气信号；第二种为救援位置，所述救援位置输出救援制动电气信号；第三种为被救援位置，所述被救援位置输出被救援电气信号；
常用制动指令器，所述常用制动指令器输出常用制动电气信号；
紧急制动按钮，所述紧急制动按钮输出紧急制动电气信号；
直通制动系统，所述直通制动系统接收常用制动电气信号实现列车常用制动，在同时接收到救援制动电气信号时仅将总风管压力空气经调节后向基础制动输入制动压力施加摩擦制动，在未接收到救援制动电气信号时还向牵引系统请求施加电制动；接收紧急制动电气信号实现列车紧急制动，将总风管压力空气经调节后向基础制动输入制动压力施加摩擦制动；
间接制动系统，所述间接制动系统包括空气分配阀模块、列车管压力控制模块、紧急排风阀；
空气分配阀模块，所述空气分配阀模块根据列车管压力变化输出制动控制压力，经直通制动系统输出制动压力至基础制动产生摩擦制动；
列车管压力控制模块，所述列车管压力控制模块同时接收救援制动电气信号和常用制动电气信号时将总风管压力空气经调节后向列车管输入列车管压力，接收紧急制动电气信号时停止总风管压力向列车管输入并排空列车管压力空气；
紧急排风阀，所述紧急排放阀接收紧急制动电气信号时排空列车管压力空气。


2.根据权利要求1所述的一种列车空气制动控制系统，其特征在于所述直通制动系统包括控制器、紧急电磁阀、双向阀、空重车阀、电空变换阀、中继阀，所述控制器接收救援制动电气信号、常用制动电气信号、紧急制动电气信号，所述控制器向牵引系统输出电制动请求信号、向电空变换阀输出压力变换控制信号、向空重车阀输出高低速切换信号，所述控制器具有计算功能，控制输出的电制动请求信号与压力变换控制信号所产生的制动力满足常用制动电气信号与紧急制动电气信号所需减速度的要求，控制输出的高低压切换信号随速度变化，所述紧急电磁阀接收紧急制动电气信号，在得电时导通总风管压力输入至双向阀，所述双向阀输入紧急电磁阀产生的控制压力与空气分配阀产生的控制压力进行比较后输出二者最大的压力至空重车阀，所述空重车阀根据输入的空气弹簧压力将双向阀产生的控制压力进行空重车调节后输出至中继阀第二腔室，空重车阀的特性在于输出压力与空簧压力线性对应，输入空簧压力增大时输出压力增大，在接收控制器输入的高低速切换信号得电时其线性对应关系斜率低，在接收控制器输入的高低速切换信号失电时其线性对应关系斜率高，当双向阀产生的控制压力小于空簧压力线性对应的输出压力时直接将双向阀产生的控制压力输入至中继阀第二腔室，当双向阀产生的控制压力大于空簧压力线性对应的输出压力时将空簧压力线性对应的输出压力输入至中继阀第二腔室，所述电空变换阀接收压力变换控制信号将总风管压力空气调节为与压力变换控制信号对应的预控压力输出至中继阀第一腔室，电空变换阀的特性在于输出压力与压力变换控制信号线性对应，输入压力变换控制信号增大时输出压力增大，所述中继阀具备两个预控腔室，即第一腔室和第二腔室，具备一路总风压力输入端和一路制动压力输出端，中继阀的特性在于输出压力与两个预控腔室压力最大值线性对应，输入预控压力增大时输出制动压力增大，并由总风压力输入端作为压力供给，其列车管压力输出端具有较大的流量。


3.根据权利要求1所述的一种列车空气制动控制系统，其特征在于所述空气分配阀模块包括空气分配阀、第一风缸和第二风缸，所述空气分配阀以列车管压力作为输入，输出控制压力至直通制动系统中的双向阀，输出控制压力与输入控制压力线性对应，输入列车管压力减小时输出压力增大，所述第一风缸存储分配阀输出的部分压力，起到缓冲作用，所述第二风缸存储空气压力，作为分配阀输出压力的供给。


4.根据权利要求1或3所述的一种列车空气制动控制系统，其特征在于所述列车管压力控制模块包括控制器、电空变换阀、中继阀、切换阀、压力开关、压力传感器、减压阀、止回阀、充气阀，所述控制器接收救援制动电气信号、常用制动电气信号、紧急制动电气信号、被救援电气信号，还接收压力传感器输入的列车管压力信号，向电空变换阀输出压力变换控制信号，向切换阀输出切换控制信号，向充气阀输出充气控制信号，输出常用制动电气信号，所述控制器具有计算功能，控制输出的压力变换控制信号所产生的列车管压力满足常用制动电气信号与紧急制动电气信号所需减速度的要求，在接收到救援制动电气信号和紧急制动电气信号时输出切换控制信号得电，在接收到救援制动信号、紧急制动电气信号和被救援电气信号时输出充气控制信号失电，在接收到被救援信号时根据压力传感器采集的列车管压力信号输出对应的常用制动电气信号，所述电空变换阀接收压力变换控制信号将总风管压力空气调节为与压力变换控制信号对应的预控压力输出至中继阀，电空变换阀的特性在于输出压力与压力变换控制信号线性对应，输入压力变换控制信号增大时输出压力增大，所述中继阀具备一个预控腔室、一路总风压力输入端和一路列车管压力输出端，中继阀的特性在于输出压力与预控腔室压力线性对应，输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙环阳，罗飞平，王群，舒浩然，马璐，邓文明，鹿峰凯，刘亮，
申请(专利权)人：南京中车浦镇海泰制动设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32