動車組制動控制單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種適用于250公里及以下速度等級動車組的制動控制單元，包括集成于同一制動控制柜內(nèi)部的氣動制動控制單元PBCU和電子制動控制單元EBCU，氣動制動控制單元PBCU主要由充氣電磁閥、排氣電磁閥、緊急閥、空重車閥、中繼閥和減壓閥組成,中繼閥采用雙預(yù)控中繼閥，即將常用制動預(yù)控制壓力口和緊急制動預(yù)控制壓力口分為獨立的兩條通路，增加系統(tǒng)的冗余性，且該制動控制單元在制動缸壓力輸出通路設(shè)置強(qiáng)迫緩解裝置和遠(yuǎn)程緩解閥，列車上設(shè)有控制該遠(yuǎn)程緩解的開關(guān)，可通過操作開關(guān)對制動缸壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程緩解，降低系統(tǒng)操作的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。
【專利說明】動車組制動控制單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道車輛制動控制系統(tǒng)，具體的說，涉及一種動車組制動控制單元。

【背景技術(shù)】
[0002]列車制動系統(tǒng)也稱列車制動裝置，主要作用是借助于摩擦作用或其它方法使列車在運(yùn)行中降低速度、停止運(yùn)動或勻速運(yùn)行，或在停留中不致溜逸。動車組制動系統(tǒng)主要采用微機(jī)控制直通電空制動系統(tǒng)，主要包括制動控制系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動裝置、風(fēng)源系統(tǒng)等，其中制動控制系統(tǒng)主要由制動控制單元、氣動控制模塊以及防滑部件組成。
[0003]制動控制單元是動車組制動控制系統(tǒng)的核心部件，安裝于動車組每輛車上，其主要作用是將司機(jī)制動控制器及列車控制系統(tǒng)發(fā)出的制動指令通過充氣電磁閥和排氣電磁閥或緊急閥轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的預(yù)控制壓力，進(jìn)而控制中繼閥產(chǎn)生制動缸的控制壓力，控制基礎(chǔ)制動裝置進(jìn)行制動的施加和緩解。
[0004]制動控制單兀的性能決定著制動控制系統(tǒng)能否準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可罪地實現(xiàn)制動力的控制，對動車組運(yùn)行的安全性起著至關(guān)重要的作用。中國專利號CN 103010251公開一種高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，包括空電轉(zhuǎn)換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥，且各個閥門之間通過管路連接，具有較高的互換性，且能夠?qū)崿F(xiàn)空簧壓力、制動缸壓力、預(yù)控制壓力和儲風(fēng)缸壓力的測試，但其存在以下缺點:(I)上述制動控制單元僅有氣動制動控制單元PBCU模塊，電子制動控制單元EBCU分散安裝在其他部位，集成度不高，需要分別進(jìn)行操作和維護(hù)；(2)上述制動控制單元常用制動的預(yù)控制壓力和緊急制動的預(yù)控制壓力在緊急閥處合并為一個控制通路，造成緊急閥故障時，喪失所有制動控制壓力，缺少制動的冗余性。且現(xiàn)有的制動控制單元，在中繼閥故障或其他原因造成無法緩解制動缸壓力時，多數(shù)需要通過手動操作進(jìn)行制動缸的緩解，操作不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種適用于250公里及以下速度等級動車組的制動控制單
J Li ο
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:動車組制動控制單元,包括集成于同一制動控制柜內(nèi)部的氣動制動控制單元PBCU和電子制動控制單元EBCU，氣動制動控制單元PBCU主要由充氣電磁閥、排氣電磁閥、緊急閥、空重車閥、中繼閥和減壓閥組成，所述減壓閥通過管路連接所述充氣電磁閥、所述排氣電磁閥和所述空重車閥，使用減壓閥對制動儲風(fēng)缸壓力進(jìn)行降壓，并作為充氣電磁閥和排氣電磁閥的風(fēng)源供給；所述空重車閥通過管路連接所述緊急閥，所述充氣電磁閥、所述排氣電磁閥和所述緊急閥通過管路連接所述中繼閥，所述中繼閥設(shè)有常用制動預(yù)控制壓力口和緊急制動預(yù)控制壓力口，即中繼閥采用雙預(yù)控中繼閥，所述充氣電磁閥和排氣電磁閥通過管路與所述常用制動預(yù)控制壓力口連接，所述緊急閥通過管路與所述緊急制動預(yù)控制壓力口連接，增加系統(tǒng)的冗余性。
[0007]所述氣動制動控制單元PB⑶還包括設(shè)置于制動缸壓力輸出通路的強(qiáng)迫緩解裝置，所述強(qiáng)迫緩解裝置包括先導(dǎo)電磁閥和氣動閥，列車控制系統(tǒng)通過所述先導(dǎo)電磁閥控制所述氣動閥的通斷，所述氣動閥通過管路與所述中繼閥連接，需強(qiáng)迫緩解作業(yè)時，通過設(shè)置于列車上的開關(guān)直接對制動缸壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程緩解，有效降低系統(tǒng)操作的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。
[0008]所述動車組制動控制單元還設(shè)有多個壓力測試接口，可在試驗或檢修時對相關(guān)壓力進(jìn)行人工測試，包括制動儲風(fēng)缸壓力測試接口 Tl、常用制動預(yù)控制壓力測試接口 T2、空簧壓力測試接口 T3和制動缸壓力測試接口 T4，所述制動儲風(fēng)缸壓力測試接口 Tl與制動儲風(fēng)缸壓力輸出通路R連接，所述常用制動預(yù)控制壓力測試接口 T2與所述充氣電磁閥和所述排氣電磁閥連接，所述空簧壓力測試接口 T3與空簧壓力端連接，所述制動缸壓力測試接口T4與制動缸壓力輸出通路連接。
[0009]所述氣動制動控制單元PB⑶還設(shè)有多個壓力傳感器，可實現(xiàn)對相關(guān)壓力進(jìn)行監(jiān)控，包括制動儲風(fēng)缸壓力傳感器S1、常用制動預(yù)控制壓力傳感器S2、空簧壓力傳感器S3和緊急制動預(yù)控制壓力傳感器S4，其中，所述制動儲風(fēng)缸壓力傳感器SI與儲風(fēng)缸壓力輸出通路連接，所述常用制動預(yù)控制壓力傳感器S2與所述充氣電磁閥和所述排氣電磁閥連接，所述空簧壓力傳感器S3與空簧壓力端連接，所述緊急制動預(yù)控制壓力傳感器S4與所述緊急閥連接。
[0010]所述電子制動控制單元EB⑶主要由電源模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、主控制單元、DNRA控制模塊、通訊模塊、人機(jī)接口、存儲模塊和WSP控制模塊組成，各個單元模塊電氣連接，所述氣動制動控制單元PBCU和電子制動控制單元EBCU集成于一個控制柜內(nèi)，集成度高，操作維護(hù)方便。
[0011]所述氣動制動控制單元PBCU還設(shè)有遠(yuǎn)程緩解閥，所述遠(yuǎn)程緩解閥通過管路與制動缸壓力輸出通路連接，列車上設(shè)有控制該遠(yuǎn)程緩解的開關(guān)。
[0012]動車組制動控制單元各氣路接口和電氣接口均設(shè)置于制動控制柜背部，方便快速安裝；氣路接口采用端面密封的直管螺紋，電氣接口采用能快速脫開的電氣連接器，方便系統(tǒng)安裝與調(diào)試。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
[0014](I)該制動控制單元將氣動制動控制單元PBCU和電子制動控制單元EBCU集成于同一制動控制柜內(nèi)部，制動控制柜吊裝于動車組底倉內(nèi)，操作維護(hù)方便；
[0015](2)該制動控制單元設(shè)有減壓閥，減壓閥安裝于制動儲風(fēng)缸與充氣電磁閥和排氣電磁閥之間，通過減壓閥對制動儲風(fēng)缸壓力進(jìn)行降壓后，作為充氣電磁閥和排氣電磁閥的風(fēng)源供給，在充排氣電磁閥故障時，可限制常用制動通路最高壓力，避免制動力過大，提高系統(tǒng)的可靠性；
[0016](3)現(xiàn)有技術(shù)的單預(yù)控中繼閥，是將常用制動預(yù)控制壓力口和緊急制動預(yù)控制壓力口在緊急閥處合并為一個控制通路，造成緊急閥故障時，喪失所有制動控制壓力。而該制動控制單元中繼閥采用雙預(yù)控中繼閥，即將常用制動預(yù)控制壓力口和緊急制動預(yù)控制壓力口分為獨立的兩條通路，增加系統(tǒng)的冗余性；
[0017](4)現(xiàn)有技術(shù)的制動控制單元當(dāng)中繼閥故障或其它原因故障造成無法緩解制動缸壓力時，需要手動操作進(jìn)行制動缸的緩解，安全性差且操作不便；該制動控制單元在制動缸壓力輸出通路設(shè)置強(qiáng)迫緩解裝置和遠(yuǎn)程緩解閥，列車上設(shè)有控制該遠(yuǎn)程緩解的開關(guān)，可通過操作開關(guān)對制動缸壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程緩解，降低系統(tǒng)操作的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性；
[0018](5)本發(fā)明將制動控制柜內(nèi)部的電氣連接器安裝于電氣箱內(nèi)，通過隔板將電子制動控制單元(EBCU)與其他部件隔離，提高了系統(tǒng)的電磁兼容性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的氣動制動控制單元PB⑶原理圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的氣動制動控制單元PB⑶結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]I充氣電磁閥；2排氣電磁閥；3帶電觸點塞門；4減壓閥；5強(qiáng)迫緩解裝置；6壓力開關(guān)緊急閥；8中繼閥；9壓力傳感器；10空重車閥；11測試接口 ；12氣路板；S1制動儲風(fēng)缸壓力傳感器；S2常用制動預(yù)控制壓力傳感器；S3空簧壓力傳感器；S4緊急制動預(yù)控制壓力傳感器；T1制動儲風(fēng)缸壓力測試接口 ；T2常用制動預(yù)控制壓力測試接口 ；Τ3空簧壓力測試接口 ；Τ4制動缸壓力測試接口 ；R制動儲風(fēng)缸壓力輸出通路；C制動缸壓力輸出通路；T空簧壓力端。

【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]實施例1
[0024]動車組制動控制單元,包括集成于同一制動控制柜內(nèi)部的氣動制動控制單元PB⑶和電子制動控制單元EBCU，氣動制動控制單元PBCU主要由充氣電磁閥1、排氣電磁閥2、緊急閥7、空重車閥10、中繼閥8和減壓閥4組成，儲風(fēng)缸壓力輸出端經(jīng)過減壓閥4降壓分為兩路輸出，一路通過管路輸出至空重車閥10，另一路直接與充氣電磁閥I和排氣電磁閥2連接，作為充氣電磁閥I和排氣電磁閥2的風(fēng)源供給；中繼閥8采用雙預(yù)控中繼閥，設(shè)有常用制動預(yù)控制壓力口和緊急制動預(yù)控制壓力口兩條獨立通路，充氣電磁閥I和排氣電磁閥2通過管路與常用制動預(yù)控制壓力口連接，緊急閥7通過管路與緊急制動預(yù)控制壓力口連接，上述兩條獨立通道可分別控制中繼閥8的輸出，當(dāng)常用制動預(yù)控制壓力口和緊急制動預(yù)控制壓力口均有壓力時，按照兩者較大的預(yù)控制壓力控制中繼閥8的輸出。
[0025]動車組制動控制單元還設(shè)有多個壓力測試接口 11，可在試驗或檢修時對相關(guān)壓力進(jìn)行人工測試，包括制動儲風(fēng)缸壓力測試接口 Tl、常用制動預(yù)控制壓力測試接口 T2、空簧壓力測試接口 T3和制動缸壓力測試接口 T4，制動儲風(fēng)缸壓力測試接口 Tl與制動儲風(fēng)缸壓力輸出通路R連接，常用制動預(yù)控制壓力測試接口 T2與充氣電磁閥I和排氣電磁閥2連接，空簧壓力測試接口 T3與空簧壓力端T連接，制動缸壓力測試接口 T4與制動缸壓力輸出通路C連接，可采用外接設(shè)備對制動儲風(fēng)缸壓力、常用制動預(yù)控制壓力、空簧壓力和制動缸壓力進(jìn)行測試。上述各個壓力測試接口均采用快速插接方式的接口，便于連接測試設(shè)備。
[0026]氣動制動控制單元PB⑶還設(shè)有多個壓力傳感器9，可實現(xiàn)對相關(guān)壓力進(jìn)行監(jiān)控，包括制動儲風(fēng)缸壓力傳感器S1、常用制動預(yù)控制壓力傳感器S2、空簧壓力傳感器S3和緊急制動預(yù)控制壓力傳感器S4，其中，制動儲風(fēng)缸壓力傳感器SI與儲風(fēng)缸壓力輸出通路連接，常用制動預(yù)控制壓力傳感器S2與充氣電磁閥I和排氣電磁閥2連接，空簧壓力傳感器S3與空簧壓力端T連接，緊急制動預(yù)控制壓力傳感器S4與緊急閥7連接，可實時對制動儲風(fēng)缸壓力、常用制動預(yù)控制壓力、空簧壓力和緊急制動預(yù)控制壓力進(jìn)行檢測。
[0027]為實現(xiàn)將來自制動儲風(fēng)缸的空氣壓力轉(zhuǎn)換成與電信號相對應(yīng)的預(yù)控制壓力，氣動制動控制單元PBCU的充氣電磁閥1、排氣電磁閥2和常用制動預(yù)控制壓力傳感器S2三者構(gòu)成閉環(huán)控制，可保證控制壓力的精確調(diào)節(jié)。
[0028]緊急閥7設(shè)置有電磁閥，電磁閥采用常帶電模式，當(dāng)列車由于意外導(dǎo)致緊急環(huán)路失電時，可自動觸發(fā)緊急制動，具有故障導(dǎo)向安全作用。
[0029]空重車閥10采用杠桿平衡式，能夠根據(jù)車輛載荷的變化，按比例調(diào)整輸出至中繼閥8的預(yù)控制壓力，從而使制動缸壓力按載荷變化進(jìn)行調(diào)整。
[0030]氣動制動控制單元PB⑶還設(shè)有強(qiáng)迫緩解裝置5，強(qiáng)迫緩解裝置5包括先導(dǎo)電磁閥和氣動閥，列車控制系統(tǒng)通過先導(dǎo)電磁閥控制氣動閥的通斷，需強(qiáng)迫緩解作業(yè)時，通過控制先導(dǎo)電磁閥的通斷控制氣動閥動作，進(jìn)而控制中繼閥8至制動缸壓力的通斷。
[0031]電子制動控制單兀EB⑶主要由電源模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、主控制單元、DNRA控制模塊、通訊模塊、人機(jī)接口、存儲模塊和WSP控制模塊組成，各個單元模塊電氣連接，氣動制動控制單元PBCU和電子制動控制單元EBCU集成于一個控制柜內(nèi)，集成度高，操作維護(hù)方便。
[0032]動車組制動控制單元實現(xiàn)制動和緩解性能包括常用制動、緊急制動、常用制動緩解和緊急制動緩解四個過程:
[0033](I)常用制動
[0034]常用制動時，氣動制動控制單元PBCU根據(jù)電子制動控制單元EBCU傳來的電信號和車輛當(dāng)前載荷，通過充氣電磁閥I和排氣電磁閥22將經(jīng)過減壓閥4降壓的壓縮空氣轉(zhuǎn)換成常用制動預(yù)控制壓力，然后該預(yù)控制壓力到達(dá)中繼閥8的常用制動預(yù)控制壓力口，打開中繼閥8中制動儲風(fēng)缸與制動缸的壓力輸出通路，使制動缸獲得符合常用制動要求的空氣壓力。
[0035](2)緊急制動
[0036]緊急制動時，經(jīng)減壓閥4降壓的壓縮空氣受空重車閥10調(diào)整為相應(yīng)的緊急制動預(yù)控制壓力，并到達(dá)緊急閥7，此時緊急閥7斷電，該預(yù)控制壓力經(jīng)緊急閥7到達(dá)中繼閥8的緊急制動預(yù)控制壓力口，打開中繼閥8中制動儲風(fēng)缸與制動缸的壓力輸出通路，使制動缸獲得緊急制動要求的空氣壓力。為增加系統(tǒng)冗余性，緊急制動的同時，在常用制動通路通過電子制動控制單元EBCU控制充氣電磁閥I和排氣電磁閥22產(chǎn)生與緊急制動通路相同的預(yù)控制壓力。
[0037](3)常用制動緩解
[0038]常用緩解制動時，氣動制動控制單元PBCU的排氣電磁閥2勵磁打開，充氣電磁閥I不勵磁，常用制動預(yù)控制壓力經(jīng)排氣電磁閥2排大氣，中繼閥8膜板移動，切斷制動儲風(fēng)缸與制動缸的壓力輸出通路，打開制動缸與大氣的通路，制動缸壓力排大氣緩解。
[0039](4)緊急制動緩解
[0040]緊急制動緩解時，緊急閥7通電，緊急制動預(yù)控制壓力經(jīng)緊急閥7的排氣通路排出，常用制動通路的冗余預(yù)控制壓力通過與常用制動緩解相同的方式排出，中繼閥8膜板移動，切斷制動儲風(fēng)缸與制動缸的通路，打開制動缸與大氣的通路，制動缸壓力排大氣緩解。
[0041]在制動和緩解過程中，通過設(shè)有的壓力傳感器，實時對制動儲風(fēng)缸壓力、常用制動預(yù)控制壓力、空簧壓力和緊急制動預(yù)控制壓力進(jìn)行檢測。
[0042]本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解附圖只為一個優(yōu)選的實施例的示意圖，附圖中的結(jié)構(gòu)與組成并不一定是實施本發(fā)明所必須的。
[0043]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.動車組制動控制單元，包括氣動制動控制單元PBCU和電子制動控制單元EBCU,氣動制動控制單元PBCU主要由充氣電磁閥、排氣電磁閥、緊急閥、空重車閥、中繼閥和減壓閥組成，所述減壓閥通過管路連接所述充氣電磁閥、所述排氣電磁閥和所述空重車閥，所述空重車閥通過管路連接所述緊急閥，所述充氣電磁閥、所述排氣電磁閥和所述緊急閥通過管路連接所述中繼閥，其特征在于:所述中繼閥設(shè)有常用制動預(yù)控制壓力口和緊急制動預(yù)控制壓力口，所述充氣電磁閥和排氣電磁閥通過管路與所述常用制動預(yù)控制壓力口連接，所述緊急閥通過管路與所述緊急制動預(yù)控制壓力口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組制動控制單元，其特征在于:所述氣動制動控制單元PBCU還包括設(shè)置于制動缸壓力輸出通路的強(qiáng)迫緩解裝置，所述強(qiáng)迫緩解裝置包括先導(dǎo)電磁閥和氣動閥，通過所述先導(dǎo)電磁閥控制所述氣動閥的通斷，所述氣動閥通過管路與所述中繼閥連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動車組制動控制單元,其特征在于:所述動車組制動控制單元還設(shè)有多個壓力測試接口，包括制動儲風(fēng)缸壓力測試接口 Tl、常用制動預(yù)控制壓力測試接口 T2、空簧壓力測試接口 T3和制動缸壓力測試接口 T4，所述制動儲風(fēng)缸壓力測試接口 Tl與制動儲風(fēng)缸壓力輸出通路連接，所述常用制動預(yù)控制壓力測試接口 T2與所述充氣電磁閥和所述排氣電磁閥連接，所述空簧壓力測試接口 T3與空簧壓力端連接，所述制動缸壓力測試接口 T4與制動缸壓力輸出通路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動車組制動控制單元，其特征在于:所述氣動制動控制單元PBCU還設(shè)有多個壓力傳感器，包括制動儲風(fēng)缸壓力傳感器S1、常用制動預(yù)控制壓力傳感器S2、空簧壓力傳感器S3和緊急制動預(yù)控制壓力傳感器S4，其中，所述制動儲風(fēng)缸壓力傳感器SI與儲風(fēng)缸壓力輸出通路連接，所述常用制動預(yù)控制壓力傳感器S2與所述充氣電磁閥和所述排氣電磁閥連接，所述空簧壓力傳感器S3與空簧壓力端連接，所述緊急制動預(yù)控制壓力傳感器S4與所述緊急閥連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組制動控制單元，其特征在于:所述電子制動控制單元EBCU主要由電源模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、主控制單元、DNRA控制模塊、通訊模塊、人機(jī)接口、存儲模塊和WSP控制模塊組成，所述氣動制動控制單元PB⑶和電子制動控制單元EBCU集成于一個控制柜內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動車組制動控制單元，其特征在于:所述氣動制動控制單元PBCU還設(shè)有遠(yuǎn)程緩解閥，所述遠(yuǎn)程緩解閥通過管路與制動缸壓力輸出通路連接，列車上設(shè)有控制該遠(yuǎn)程緩解的開關(guān)。
【文檔編號】B61H11/06GK104260745SQ201410510198
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】賽華松, 臺秀華, 胡淼, 陳磊, 陳澍軍, 梁建全, 孟慶榮, 溫瑋琦, 劉成銘, 王善方 申請人:青島思銳科技有限公司