專利名稱：列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種車載智能設(shè)備，特別是一種列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，它對任意一列車都具有檢測準確、及時、易管理、工作環(huán)境好，運行中也不需司機操作便能夠隨時掌握列車管折角塞門的工作狀態(tài)，確保列車安全。
鐵路列車在運行中，列車管作為司機操縱列車制動停車的連接管道，它的暢通與否對列車的安全運行起著至關(guān)重要的作用，如果列車管折角塞門被非法關(guān)閉，就可能造成重大事故，給人民的生命財產(chǎn)帶來嚴重的損失。近年來因列車管折角塞門被非法關(guān)閉而造成運行中的列車車輛失去部分甚至全部制動力的情況時有發(fā)生，嚴重地威脅列車，特別是無守列車的運行安全。
目前針對這一問題的解決方案有以下幾種1、改造列車管折角塞門使之具有自鎖功能或非法關(guān)閉時自動排風(fēng)的功能，采用這種方法雖具有直接了當?shù)膬?yōu)點，但是也存在改造涉及面廣，耗資大，編解列車困難，降低運輸效率的缺點。
2、在列車尾部車輛上安裝一種能定時排風(fēng)的裝置，機車上的接收裝置檢查列車管是否有瞬間降壓發(fā)生，以判斷折角塞門有無關(guān)閉；或者利用尾部的無線接收裝置，機車乘務(wù)員根據(jù)需要，通過發(fā)射臺遙控該裝置動作排風(fēng)。該方案存在的不足是管理困難，裝置的工作環(huán)境極為惡劣，尤其是冬季和盛夏，如果發(fā)生故障易造成運輸中斷。
本實用新型的目的是針對以上的不足而研制的一種列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，它是由裝在機車司機室內(nèi)操縱臺上的控制部分及裝在機車列車管主管上的壓力傳感器和作為機車列車管主管的一個附加組成部分的充排風(fēng)傳感器組成，壓力傳感器直接感受列車管壓力的變化，充排風(fēng)傳感器感受列車管中的充排風(fēng)情況，兩個傳感器分別通過屏蔽電纜與控制部分聯(lián)接。機車司機使用制動機時，根據(jù)采集到的列車管壓力傳感器和充排風(fēng)傳感器的數(shù)據(jù)，由該裝置內(nèi)的控制部分自動進行分析、計算、判斷并可立即得到結(jié)果，通過語音和燈光顯示系統(tǒng)向機車司機報告監(jiān)測結(jié)果。該裝置對任意一列車都具有檢測準確、成本低、便于統(tǒng)一管理，運行中也不需司機操作的特點。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，包括機車司機室內(nèi)操縱臺上裝的控制部分，壓力傳感器裝在機車列車管主管17上，機車列車管主管17、36中間裝有充排風(fēng)傳感器10，其主體21靠聯(lián)接螺栓25與接頭體20、33固定在一起，奶頭18、35分別固定在列車管17、36上并通過螺母19、34分別與接頭體20、33聯(lián)接；在主體21中間的通孔內(nèi)裝有套裝在轉(zhuǎn)軸23上的風(fēng)門32，轉(zhuǎn)軸23靠兩側(cè)的定位螺釘26固定在主體21上；在轉(zhuǎn)軸23的下方對稱裝有兩組磁鋼28、29，磁鋼28通過螺釘27固定在主體21上，磁鋼29固定在風(fēng)門32上并與磁鋼28的位置相對應(yīng)；在主體21的下部中間裝有霍爾元件30，磁鋼31裝在風(fēng)門32的下方中間位置且當風(fēng)門32位于直立位置時與霍爾元件30相對應(yīng)，兩者間的距離小于1mm，在主體21的上方中間位置裝的漏風(fēng)量調(diào)節(jié)螺釘24與風(fēng)門32上方中間的半圓缺口相對應(yīng)。
本實用新型也可以是這樣實現(xiàn)的主體21中間的通孔可以為方孔磁鋼28、29的磁極性相異。
本實用新型還可以是這樣實現(xiàn)的控制部分主要由計算機芯片1、語音合成電路2、音頻功率放大器3、揚聲器4、緩沖驅(qū)動器5、發(fā)光二極管6、撥盤開關(guān)7、壓力傳感器8、V／F轉(zhuǎn)換器9、充排風(fēng)傳感器10、受控振蕩器11、復(fù)位電路12、晶體振蕩器13、單向驅(qū)動器15和控制部分外殼上裝的電源開K、試風(fēng)按鈕14、復(fù)位按鈕FY以及電源插座CZ1，傳感器插座CZ2、插座CZ3；計算機芯片1為8031。紅色指示燈HD即是發(fā)光二極管6。
本實用新型的積極效果是1、該裝置集中安裝在機車上，便于統(tǒng)一管理，且改造費用低，工作環(huán)境好，運行中也不需司機操作，是一種較理想的行車安全裝置。
2、該裝置的實時性向司機提供了一種保證安全的用途，即當列車行至關(guān)鍵區(qū)段前(如坡前、坡頂)，或司機認為必要的區(qū)段前，則無論司機對該區(qū)段的列車牽引輛數(shù)、減壓量與走行距離、降速量關(guān)系的情況是否熟悉，都可以適當減壓，排風(fēng)一完，不待列車完成抱閘減速，就可觀察本裝置面板上前、中、后指示燈是否點亮及哪個點亮來了解列車折角塞門是否有關(guān)閉及關(guān)閉的大致位置，并做出列車能否安全通過該區(qū)段的判斷。
3、該裝置操作簡便，對司機來說，只需完成三個動作，即(1)打開裝置的電源開關(guān)；(2)拿到列車編組單后輸入牽引輛數(shù)；(3)始發(fā)站掛車時，按一下試風(fēng)按鈕，以后，司機就無需對其操作，只要使用制動機后，聽一下該裝置的報告就行了。
4、不限制司機操縱制動機，使用本裝置對司機操縱制動機無任何附加限制，無論其減壓量是大是小，也不管其是否一閘接一閘地使用制動機，本裝置都能較準確地判斷出折角塞門的狀態(tài)，并及時通過語音和燈光顯示向司機作出報告，以便能夠隨時掌握列車管折角塞門的工作狀態(tài)，確保列車安全。


圖1是本實用新型的電路工作原理圖。
圖2是本實用新型充排風(fēng)傳感器結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖3是本實用新型充排風(fēng)傳感器主體的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本實用新型控制部分外殼的主視圖。
圖5是本實用新型控制部分外殼的后視圖。
其中1、計算機芯片 2、語音合成電路 3、音頻功率放大器4、揚聲器 5、緩沖驅(qū)動器 6、發(fā)光二極管 7、撥盤開關(guān)8、壓力傳感器 9、V／F轉(zhuǎn)換器 10、充排風(fēng)傳感器 11、受控振蕩器12、復(fù)位電路 13、晶體振蕩器 14、試風(fēng)按鈕 15、單向驅(qū)動器17、機車列車管主管 18、奶頭 19、螺母 20、接頭體 21、主體22、導(dǎo)線 23、轉(zhuǎn)軸 24、漏風(fēng)調(diào)節(jié)螺釘 25、聯(lián)接螺栓26、定位螺釘 27、螺釘 28、磁鋼 29、磁鋼 30、霍爾元件31、磁鋼 32、風(fēng)門 33、接頭體 34、螺母 35、奶頭36、機車列車管主管 HD－紅色指示燈 FY－復(fù)位按鈕 K－電源開關(guān)CZ1－電源插座 CZ2－傳感器插座 CZ3－插座 BS－保險
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
如圖1、2所示，首先將該裝置控制部分的外殼固定在機車司機室內(nèi)操縱臺的合適位置上，壓力傳感器8安裝置在機車列車管主管上，充排風(fēng)傳感器10作為機車列車管主管的一個附加組成部分固定焊接在機車列車管主管17、36之間，兩傳感器分別通過屏蔽電纜與控制部分聯(lián)接，再檢查各連接線的插頭是否正確的插入該裝置上各自的插座內(nèi)。
如圖1、2、3、4、5所示。當合上電源開關(guān)K時，機車上的＋50V電源加至控制部分的電源電路上，經(jīng)濾波穩(wěn)壓后輸出＋5V、＋9V、＋12V電壓，其中＋9V電壓作為音頻功率放大器的電源；＋12V電壓供壓力傳感器，其余電路使用＋5V電壓。當＋5V電壓加至計算機芯片1后，復(fù)位電路12開始工作，它能在計算機芯片1的復(fù)位腳RET上產(chǎn)生足夠?qū)挼恼}沖使計算機芯片1可靠復(fù)位，同時晶體振蕩器13工作，給計算機芯片1的XT1、XT2腳提供必不可少的工作時鐘脈沖，于是計算機芯片1進入正常工作狀態(tài)。當司機在試風(fēng)或運行中使用制動機時，列車管內(nèi)將有壓力空氣流動，這一氣流被安裝在列車管17、36中間的充排風(fēng)傳感器10檢測到，充排風(fēng)傳感器10將通過導(dǎo)線22給出＋5V的高電平信號，于是受控振蕩器11起振，其振蕩脈沖送入計算機芯片1的INTO端申請中斷。計算機芯片1響應(yīng)中斷后，立即啟動內(nèi)部的定時器記錄充排風(fēng)時間，當排風(fēng)(充風(fēng))完畢后，列車管內(nèi)的壓力空氣停止流動，充排風(fēng)傳感器10通過導(dǎo)線22輸出低電平時，受控振蕩器1停振，于是計算機芯片1中止定時器運行，取回充排風(fēng)時間，然后啟動內(nèi)部定時器經(jīng)壓力傳感器8，V／F轉(zhuǎn)換器9采集列車管當前壓力，再經(jīng)過軟件計算得到當前減壓量。根據(jù)充排風(fēng)時間與減壓量及貫通輛數(shù)之間的統(tǒng)計規(guī)律，可得出列車管貫通輛數(shù)。計算機芯片1經(jīng)單向驅(qū)動器15取回撥盤開關(guān)7中司機輸入的列車編組輛數(shù)，與計算機芯片1所得的輛數(shù)相比較，就可知有無折角塞門關(guān)閉及關(guān)閉的具體位置。計算機芯片1所得的監(jiān)測結(jié)果，一路自語音合成電路2，音頻功率放大器3，揚聲器4以語音的形式向司機報告折角塞門有無關(guān)閉及具體的關(guān)閉位置；另一路經(jīng)緩沖驅(qū)動器5，發(fā)光二極管6(即為紅色指示燈HD)向司機顯示有無關(guān)閉及關(guān)閉車的大致位置。在始發(fā)站掛車試風(fēng)時，當司機按下試風(fēng)按鈕14，通過計算機芯片1的外中斷INT1端，通知計算機芯片1進行計算修正系數(shù)。所謂試風(fēng)是指當機車在始發(fā)站掛車時，由本裝置自動檢測該列車的充排風(fēng)時間，并將其與本裝置內(nèi)存的標準相比較，經(jīng)計算機芯片1運算求得現(xiàn)車修正系數(shù)。這樣，本裝置對任何列車均可利用裝置內(nèi)存的標準列車的參數(shù)進行計算，只是其計算結(jié)果是根據(jù)現(xiàn)場具體情況進行修正的，也就更加符合實際情況，判斷更為準確。
如圖1、2、3、4所示。充排風(fēng)傳感器10作為機車列車管主管的一個附加組成部分，通過奶頭18、35，螺母19、34及接頭體20、33與機車列車管主管17、36聯(lián)接成一體，利用風(fēng)門32檢測列車管充排風(fēng)。當機車制動機自閥處于運轉(zhuǎn)位，列車正常運行時，風(fēng)門32兩側(cè)的壓力相等，使風(fēng)門32位于直立位置，此時風(fēng)門32的下方中間位置裝的磁鋼31正對著主體21下部中間裝的霍爾元件30且兩者間的間距小于1mm，于是霍爾元件30輸出低電平經(jīng)導(dǎo)線22使受控振蕩器11停振。當司機使用制動機時，無論是排風(fēng)還是充風(fēng)，只要機車列車管主管內(nèi)的壓力空氣在流動，充、排風(fēng)傳感器就能探測到。如果制動時，風(fēng)門32前端的機車列車管主管，因排風(fēng)突然減壓，造成風(fēng)門32兩端的壓力不平衡，于是風(fēng)門32繞轉(zhuǎn)軸23向前開起，壓力空氣經(jīng)主體21上的通孔不斷排出，由于磁鋼31裝在風(fēng)門32下方的中間位置上，使得磁鋼31也脫離霍爾元件30，霍爾元件30輸出高電平經(jīng)導(dǎo)線22使受控振蕩器11工作。如果排風(fēng)完了，風(fēng)門32兩側(cè)壓力平衡，則風(fēng)門32靠自重繞轉(zhuǎn)軸23回到直立位置。由于風(fēng)門32套裝在主體21中間方孔內(nèi)裝的轉(zhuǎn)軸23上，而且在列車運行時不可避免的會產(chǎn)生震動、擺動或沖動，造成風(fēng)門32誤動作，所以在轉(zhuǎn)軸23的下方對稱裝有兩磁鋼28、29，磁鋼28通過螺釘27固定在主體21上，磁鋼29固定在風(fēng)門32上并與磁鋼28的位置相對應(yīng)且二者的磁極性相異，故磁鋼28、29作為定位元件使風(fēng)門32保持在直立位置。主體21的上方中間位置裝的漏風(fēng)量調(diào)節(jié)螺釘24與風(fēng)門32上方中間的半圓缺口相對應(yīng)，可調(diào)節(jié)充排風(fēng)傳感器10的靈敏度，使充排風(fēng)傳感器10在列車正常運行時(系統(tǒng)的漏風(fēng)不超過20千帕／分的限度時)不致于誤動作。因此司機可在列車運行至關(guān)鍵區(qū)段前或司機認為必要的區(qū)段前適當減壓，排風(fēng)完了后，不待列車完成抱閘減速就可觀察本裝置控制部分面板上表示列車前、中、后顯示折角塞門是否關(guān)閉的紅色指示燈HD，并做出列車能否通過該區(qū)段的判斷，如三個紅色指示燈HD全滅或僅后燈亮，一般是不會影響列車運行至前方站的；若中部或前部的紅色指示燈HD亮，即危及行車安全可立即追加減壓或非常停車，若能安全通過該區(qū)段，一般當即就可緩解而不會較大減小列車運行速度。這樣既保證了行車安全，又不影響列車的正常運行。
權(quán)利要求1.一種列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，包括機車駕駛室內(nèi)操縱臺上裝的控制部分，其特征在于壓力傳感器裝在機車列車管主管(17)上，機車列車管主管(17)、(36)中間裝有充排風(fēng)傳感器(10)，其主體(21)靠聯(lián)接螺栓(25)與接頭體(20)、(33)固定在一起，奶頭(18)、(35)分別固定在列車管主管(17)、(36)上并通過螺母(19)、(34)分別與接頭體(20)、(33)聯(lián)接；在主體(21)中間的通孔內(nèi)裝有套裝在轉(zhuǎn)軸(23)上的風(fēng)門(32)，轉(zhuǎn)軸(23)靠兩側(cè)的定位螺釘(26)固定在主體(21)上；在轉(zhuǎn)軸(23)的下方對稱裝有兩組磁鋼(28)、(29)，磁鋼(28)通過螺釘(27)固定在主體(21)上，磁鋼(29)固定在風(fēng)門(32)上并與磁鋼(28)的位置相對應(yīng)；在主體(21)的下部中間裝有霍爾元件(30)，磁鋼(31)裝在風(fēng)門(32)的下方中間位置且當風(fēng)門(32)位于直立位置時與霍爾元件(30)相對應(yīng)，兩者間的距離小于1mm，在主體(21)的上方中間位置裝的漏風(fēng)量調(diào)節(jié)螺釘(24)與風(fēng)門(32)上方中間的半圓缺口相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，其特征在于主體(21)中間的通孔可以為方孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，其特征在于磁鋼(28)、(29)的磁極性相異。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，其特征在于控制部分主要由計算機芯片(1)、語音合成電路(2)、音頻功率放大器(3)、揚聲器(4)、緩沖驅(qū)動器(5)、發(fā)光二極管(6)、撥盤開關(guān)(7)、壓力傳感器(8)、V／F轉(zhuǎn)換器(9)、充排風(fēng)傳感器(10)、受控振蕩器(11)、復(fù)位電路(12)、晶體振蕩器(13)、單向驅(qū)動器(15)和控制部分外殼上裝的電源開K、試風(fēng)按鈕(14)、復(fù)位按鈕FY以及電源插座CZ1，傳感器插座CZ2、插座CZ3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，其特征在于計算機芯片(1)為8031。
專利摘要一種列車折角塞門狀態(tài)智能監(jiān)測裝置，它由控制部分、壓力傳感器及和列車管主管聯(lián)接的充排風(fēng)傳感器組成，主體與接頭體固定，奶頭分別固定在列車管主管上并與接頭體聯(lián)接；主體中間的通孔內(nèi)裝有套裝在轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)門，轉(zhuǎn)軸的下方對稱裝有兩組磁鋼，磁鋼裝在風(fēng)門的下方且當風(fēng)門位于直立位置時與霍爾元件相對應(yīng)，主體的上方中間位置裝的漏風(fēng)量調(diào)節(jié)螺釘與風(fēng)門上的半圓缺口相對應(yīng)。該裝置對任意列車都具有檢測準確、成本低、便于管理的特點。
文檔編號B61G5/00GK2211395SQ9422282
公開日1995年11月1日 申請日期1994年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月7日
發(fā)明者董世衍, 郭松茂, 許錫貴, 王賜恩, 常婷, 李福選, 劉鐵華 申請人:鄭州鐵路分局鄭州機務(wù)段