本發明涉及電力機車制動系統技術領域，更具體地說，涉及一種制動缸壓力控制系統。此外，本發明還涉及一種包括上述制動缸壓力控制系統的機車和一種制動缸壓力控制方法。

背景技術：

制動缸壓力控制作為制動系統不可或缺的重要組成部分。目前，國內鐵路運輸貨物列車以長大重載為主，客運列車的編組較長，且軸重較大，要求列車能夠緩解迅速，制動調整時，不致因緩解緩慢造成停車、斷鉤事故，現有的空氣分配閥均采用一次緩解型的二壓力機構作用閥為主。

然而，此控制方式的安全可靠性低，無法滿足UIC標準要求。為了使得國產機車制動機能夠進入歐洲市場和要求進行UIC認證的地區，必須對制動缸壓力控制方式進行研究，針對空氣分配閥的設置和使用進行改進。

綜上所述，如何提供一種制動缸壓力控制系統，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的是提供一種制動缸壓力控制系統，該控制系統能夠精確控制制動缸的壓力。

本發明的另一目的是提供一種上述制動缸壓力控制系統的控制方式和一種包括上述制動缸壓力控制系統的機車。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種制動缸壓力控制系統，包括：

能夠控制制動缸預壓力的空氣分配閥控制裝置，設有連接列車管的分配閥和連接總風管的總風調壓閥，所述總風調壓閥通過所述分配閥連接閘缸預控風缸，所述閘缸預控風缸連接能夠將制動缸預控壓力值信號放大的第一作用閥；所述總風調壓閥與所述分配閥之間設置有用于隔離所述分配閥的分配閥截斷裝置，所述分配閥還連接工作風缸；

能夠控制制動缸預壓力的機車單獨控制裝置，所述機車單獨控制裝置通過具有信號放大作用的第二作用閥輸出制動缸預控壓力值；

用于對所述第一作用閥、所述第二作用閥的制動缸壓力值進行取大并確定輸出壓力值的雙向閥，所述雙向閥分別與所述第一作用閥、所述第二作用閥連接，所述第一作用閥與所述第二作用閥均與總風管連接。

優選地，所述分配閥根據列車管壓的變化控制所述閘缸預控風缸的充排氣。

優選地，所述工作風缸還連接用于控制所述工作風缸排氣的一次緩解電空閥和/或手動一次緩解塞門，所述一次緩解電空閥或所述手動一次緩解塞門控制工作風缸進行排氣。

優選地，所述機車單獨控制裝置用于接收外部控制指令，并根據所述控制指令計算容積風缸的目標值，比較所述目標值與容積風缸的實際壓力，以實現對進氣電空閥、排氣電空閥的控制。

優選地，所述機車單獨控制裝置包括用于與總風管連接的單制電空閥和單緩電空閥，容積風缸與所述單制電空閥之間設有容積風缸壓力傳感器，所述單緩電空閥與第二作用閥之間設置有冗余壓力傳感器。

一種機車，包括制動缸壓力控制系統，所述制動缸壓力控制系統為上述任意一項所述的制動缸壓力控制系統。

一種制動缸壓力控制方法，其特征在于，應用于上述任意一項所述的制動缸壓力控制系統，包括：

控制空氣分配閥控制裝置和機車單獨控制裝置進行制動缸預控壓力控制；

所述空氣分配閥控制裝置將制動缸預控壓力發送給第一作用閥進行放大，并將放大后的所述制動缸預控壓力發送給雙向閥；

所述機車單獨控制裝置將所述制動缸預控壓力發送給第二作用閥進行放大，并將放大后的所述制動缸預控壓力發送給所述雙向閥；

所述雙向閥取所述第一作用閥和所述第二作用閥二者發送的數值中較大的所述制動缸預控壓力，并用于控制制動缸。

本發明所提供的制動缸壓力控制系統空氣分配閥及單獨制動控制兩種控制方式相互獨立，互不影響，提高了制動缸控制的安全可靠性。從而能夠實現滿足UIC標準的要求。

本發明還提供了一種制動缸壓力控制方法和包括上述制動缸壓力控制系統的機車。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明所提供的一種制動缸壓力控制系統的示意圖。

圖1中：

1為單制電空閥、2為單緩電空閥、3為容積風缸、4為容積風缸壓力傳感器、5為冗余壓力傳感器、6為一次緩解電空閥、7為分配閥截斷裝置、8為總風調壓閥、9為手動一次緩解塞門、10為工作風缸、11為分配閥、12為閘缸預控風缸、13為第一作用閥、14為第二作用閥、15為雙向閥。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明的核心是提供一種制動缸壓力控制系統，該控制系統能夠精確控制制動缸的壓力。

本發明的另一核心是提供一種上述制動缸壓力控制系統的控制方式和一種包括上述制動缸壓力控制系統的機車。

請參考圖1，圖1為本發明所提供的一種制動缸壓力控制系統的示意圖。

本發明提供了一種制動缸壓力控制系統，主要包括：設有分配閥11的空氣分配閥控制裝置、設置有高速閥的機車單獨控制裝置，以及雙向閥15。

能夠控制制動缸預壓力的空氣分配閥控制裝置中設有連接列車管的分配閥11和連接總風管的總風調壓閥8，總風調壓閥8通過分配閥11連接閘缸預控風缸12，閘缸預控風缸12連接能夠將制動缸預控壓力值信號放大的第一作用閥13；總風調壓閥8與分配閥11之間設置有用于隔離分配閥11的分配閥截斷裝置7，分配閥11還連接工作風缸10。

機車單獨控制裝置能夠控制制動缸預壓力，機車單獨控制裝置通過具有信號放大作用的第二作用閥14輸出制動缸預控壓力值。

用于對第一作用閥13的制動缸預控壓力值、第二作用閥14的制動缸預控壓力值進行取大并確定輸出壓力值的雙向閥15，雙向閥15分別與第一作用閥13、第二作用閥14連接，第一作用閥13與第二作用閥14均與總風管連接。

具體地，請參考圖1，該裝置的結構特點是：采用空氣分配閥控制裝置和機車單獨控制裝置對制動缸預控壓力進行控制，得到控制信號后，經過第一作用閥13和第二作用閥14進行信號放大，最終經雙向閥15比較取大后對制動缸壓力進行控制。

上述空氣分配閥控制裝置對制動缸壓力控制包括緩解、保壓、制動三種狀態：

處于緩解位時，此時列車管的壓力上升，與此同時給工作風缸10充風，能夠實現切斷閘缸預控容積與總風管的通路的目的，從而使得閘缸預控風缸12壓力經分配閥11排氣孔排入大氣，因此閘缸壓力經作用閥排大氣，機車實現緩解。

處于保壓位時，需要說明的是，上述分配閥11為三壓力機構，三壓力分別為工作風缸10壓力、列車管壓力及閘缸預控風缸12壓力。由于工作風缸10壓力為定壓，所以當列車管處于保壓時，閘缸預控容積與充氣口、排氣口的連接均被截止，機車實現保壓。

處于制動位時，在此位置列車管的壓力下降，總風管的壓力經調壓裝置向閘缸預控容積充風，此先導壓力經第一作用閥13放大后總風往制動缸充風，機車制動缸實現制動。

需要說明的是，分配閥截斷裝置7包含開/關兩個位置，當分配閥截斷裝置7位于開位時，列車管和調壓后的總風與分配閥11連接，機車可實現正常制動與緩解操作。當分配閥截斷裝置7位于關位時，與分配閥11連接的列車管、總風管排大氣，此時機車不受列車管控制。

本發明所提供的制動缸壓力控制系統空氣分配閥及單獨制動控制兩種控制方式相互獨立，互不影響，提高了制動缸控制的安全可靠性。從而能夠實現滿足UIC標準的要求。

可選的，分配閥11根據列車管壓的變化控制閘缸預控風缸12的充排氣。

在上述任意一個實施例的基礎之上，空氣分配閥控制裝置還包括一次緩解裝置，一次緩解裝置通過手動一次緩解塞門9或一次緩解電空閥6控制。具體地，工作風缸10還連接用于控制工作風缸10排氣的一次緩解電空閥6和/或手動一次緩解塞門9，一次緩解電空閥6或手動一次緩解塞門9對控制工作風缸10進行排氣控制。當一次緩解裝置開啟時，工作風缸10的壓力為逐漸降低直至零，閘缸預控風缸12的壓力根據工作風缸10變化。

需要說明的是，空氣分配閥控制過程中可通過分配閥截斷裝置7及快速緩解裝置對制動缸預控壓力進行控制。快速緩解裝置可通過手動一次緩解塞門9或一次緩解電空閥6進行控制。當操作快速緩解裝置時，工作風缸10壓力下降，分配閥11三壓力機構失去平衡，閘缸預控風缸12排大氣，機車實現緩解。

針對機車單獨控制裝置而言，它的作用是接收外部控制指令，并根據控制指令計算容積風缸3的目標值，比較所述目標值與容積風缸的實際壓力，以實現對進氣電空閥、排氣電空閥的控制。

具體地，機車單獨控制裝置包括用于與總風管連接的單制電空閥1和單緩電空閥2，容積風缸3與單制電空閥1之間設有容積風缸壓力傳感器4，單緩電空閥2與第二作用閥14之間設有冗余壓力傳感器5。

具體地，當實際壓力大于目標值時，控制單緩電空閥2進行排氣，當實際壓力小于目標值時，控制單制電空閥1進行充氣。其中，單緩電空閥2即為排氣電空閥，單制電空閥1即為進氣電空閥。

本發明所提供的制動缸壓力控制系統請參考圖1制動缸壓力控制原理圖所示，本發明所述的制動缸壓力控制包括空氣分配閥及單獨制動兩套獨立系統，正常情況下兩者均可投入。

空氣分配閥控制裝置的控制中，當列車管升壓時，列車管經分配閥截斷裝置7、分配閥11往工作風缸10充風直至定壓，閘缸預控風缸12壓力經分配閥11排氣孔排大氣，制動缸壓力經雙向閥15、第一作用閥13排大氣，機車實現緩解。當列車管保壓時，閘缸預控風缸12與分配閥充氣口及排氣孔均截斷，機車實現保壓。當列車管減壓時，總風調壓閥8、分配閥截斷裝置7、分配閥11往閘缸預控風缸12充風，閘缸預控風缸12風壓作用于第一作用閥13，開通總風往制動缸充風通路，機車實現制動。

機車單獨制動控制過程中，制動控制單元接收外部指令，從而計算出容積風缸3的目標值，比較目標值與容積風缸壓力傳感器4、冗余壓力傳感器5采集的實時值，通過對單制電空閥1和單緩電空閥2的控制，實現對容積風缸3的控制，達到精確控制容積風缸壓力的目的。

當需要對空氣分配閥進行截斷時，可將分配閥截斷裝置7置于關閉位，此時截斷裝置7到分配閥11間列車管及總風管風壓經截斷裝置7排至零。此時列車管壓力變化對機車無影響。

除了上述各個實施例所提供的制動缸壓力控制系統，本發明還提供一種包括上述實施例公開的制動缸壓力控制系統的機車，該機車的其他各部分的結構請參考現有技術，本文不再贅述。

除了上述各個實施例所提供的制動缸壓力控制系統和機車，本發明還提供了一種制動缸壓力控制方法，該制動缸壓力控制方法應用于上述任意一個實施例所提供的制動缸壓力控制系統。該方法主要包括以下步驟：

步驟S1：控制空氣分配閥控制裝置和機車單獨控制裝置進行制動缸預控壓力控制。

步驟S2：空氣分配閥控制裝置將制動缸預控壓力發送給第一作用閥13進行放大，并將放大后的制動缸預控壓力發送給雙向閥15。

機車單獨控制裝置將制動缸預控壓力發送給第二作用閥14進行放大，并將放大后的制動缸預控壓力發送給雙向閥15。

步驟S3：雙向閥15取第一作用閥13和第二作用閥14二者發送的數值中較大的制動缸預控壓力，并用于控制制動缸。

本發明所提供的制動缸壓力控制系統空氣分配閥及單獨制動控制兩種控制方式相互獨立，互不影響，提高了制動缸控制的安全可靠性。從而能夠實現滿足UIC標準的要求。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

以上對本發明所提供的制動缸壓力控制系統、方法以及包括制動缸壓力控制系統的機車進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。