專利名稱：一種適應于機車制動系統的列車管低壓保護系統及保護方法
技術領域：
本發明涉及機車制動系統領域，具體為一種適應于機車制動系統的列車管低壓保護系統及保護方法。
背景技術：
目前，國內干線鐵路機車采用的制動系統主要為自動制動系統，廣泛應用的有 DK-I型、JZ-7型制動系統。DK-I型制動系統主要應用在干線電力機車上，JZ-7型制動系統主要應用在干線內燃機車上。這兩種制動系統針對列車管減壓至OkPa的情況均進行了相應保護設計，以DK-I 型機車制動系統為例，當列車管減壓至OkPa時，根據列車管減壓速率的不同，制動系統中分配閥、緊急閥產生不同的動作，機車制動缸充風制動，產生列車管低壓保護作用。但是，經長期運用驗證，這種保護作用并不可靠，主要原因在于列車管減壓至OkPa后，制動缸預控壓力是通過分配閥(如圖1)的安全閥不斷的開閉閥口來排放壓力空氣達到限壓目的，這種限壓方法使得制動缸預控壓力波動較大、總風消耗量大、浪費能源，并且限壓能力與安全閥閥面的質量和密封壽命密切相關，使用一段時間后，容易泄露制動缸預控壓力，造成機車制動力的衰減。然而，針對列車管壓力低于一定值(如列車管初充風)的情況，因受限于制動系統的總體結構設計，這種DK-I型制動系統并不具備自動給機車制動缸充風的能力，缺少保護作用，存在安全隱患。

發明內容
為了克服現有的限壓方法使得制動缸預控壓力波動較大、總風消耗量大、浪費能源，容易造成機車制動力的衰減的不足，本發明旨在提供一種適應于機車制動系統的列車管低壓保護系統及保護方法，當列車管壓力低于一定值時，本發明自動向機車制動缸充風， 實現列車管的低壓保護作用。為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是一種適應于機車制動系統的列車管低壓保護系統，包括與總風管連通的調壓閥， 其結構特點是，所述調壓閥的輸出端通過管道與二位三通氣動閥的閥口 b連通，該二位三通氣動閥的閥口 a與大氣連通，二位三通氣動閥的控制端與列車管相連，所述二位三通氣動閥的閥口 c與一或門型梭閥的閥口 d連通，該或門型梭閥的閥口 e與容積室連通，該或門型梭閥的閥口 f與一作用閥控制端相連通；所述作用閥通過閥口分別與總風管和制動缸管連通。為了在機車無火回送時調節制動缸管路的壓力，連通所述或門型梭閥與作用閥控制端的管道與一無火回送安全閥相連通。進一步地，本發明還提供了一種上述列車管低壓保護系統低壓保護列車管的方法，其特點是
1)當列車管壓力值低于二位三通氣動閥的彈簧調整值時，總風由調壓閥調整后， 經二位三通氣動閥、或門型梭閥，到達作用閥的控制端，形成作用閥的控制壓力，作用閥處于左極端位置，作用閥的閥口 g、閥口 h連通，總風經作用閥充入機車制動缸管，當機車制動缸管壓力與作用閥的控制端壓力相等時，作用閥關閉其充風通道，制動缸管保壓；2)當列車管壓力值高于二位三通氣動閥的彈簧調整值后，二位三通氣動閥的閥口 a與閥口 c連通，所述作用閥的控制端壓力通過或門型梭閥的閥口 f與閥口 d以及二位三通氣動閥的閥口 c與閥口 a排大氣。此外，當列車管由定壓開始減壓時，容積室內的壓力空氣經氣路到達或門型梭閥的閥口 e，或門型梭閥的閥口 d通大氣，或門型梭閥的閥口 e和閥口 f連通，容積室內的壓力空氣到達作用閥的控制端，形成常用制動。當緊急制動時，列車管壓力急劇下降，在列車管壓力比二位三通氣動閥的彈簧調整值大之前，機車制動缸管的壓力跟隨容積室壓力的變化，容積室增壓時，制動缸管路充風；容積室減壓時，制動缸管路減壓，在列車管壓力低于二位三通氣動閥的彈簧調整值后， 總風經調壓閥調整后，經二位三通氣動閥，到達或門型梭閥的閥口 d，或門型梭閥比較閥口 d和閥口 e的壓力大小后，將或門型梭閥閥口 d的壓力輸出，控制作用閥，形成緊急制動。當機車無火回送時，通過無火回送安全閥限制機車制動缸管路的壓力；機車正常運用時，將無火回送安全閥的整定壓力調整到列車管定壓，使其失去作用。藉由上述結構，本發明所述的適用于機車制動系統的列車管低壓保護方法包括調壓閥1、二位三通氣動閥2、或門型梭閥3、無火回送安全閥4、作用閥5、容積室6且其壓力僅與列車管的常用減壓量相關，各部件的管路連接見圖2。本發明通過或門型梭閥3新增了一條控制作用閥5的通道。當列車管壓力低于二位三通氣動閥2的彈簧調整值時，總風經調壓閥1調整后，經二位三通氣動閥2、或門型梭閥3，到達作用閥5的控制端，形成作用閥5的控制壓力，作用閥5在此控制壓力作用下，處于左極端位置，打開總風經作用閥5內部通路充入機車制動缸管路的通路，當機車制動缸管路壓力與控制壓力相等后，作用閥5關閉充風通道，制動缸管路保壓，形成列車管低壓保護；當列車管壓力高于二位三通氣動閥2的彈簧調整值時，二位三通氣動閥2將經或門型梭閥3閥口 d到達作用閥5的控制端的壓力排空，此時如果容積室6的壓力高于或門型梭閥 3閥口 d的壓力，則作用閥5接受容積室6的控制。與現有技術相比，本發明的有益效果是1、本發明提供了制動缸作用閥的另一控制通路，實現了對列車管的低壓保護；2、解決了諸如DK-I型制動系統的分配閥安全閥泄漏問題；3、節省了機車全壽命周期的運營成本。以下結合附圖和實施例對本發明作進一步闡述。


圖1是109分配閥的結構示意圖；圖2是本發明一個實施例的連接示意圖。在圖中1-調壓閥；2-二位三通氣動閥； 3-或門型梭閥；
4
4-無火回送安全閥 5-作用閥；6-容積室。
具體實施例方式一種適應于機車制動系統的列車管低壓保護系統，如圖2所示，包括調壓閥1、二位三通氣動閥2、或門型梭閥3、無火回送安全閥4、作用閥5、容積室6且其壓力僅與列車管的常用減壓量相關。如圖1所示，當列車管初充風時，此時列車管風壓由Oltfa開始往上升，當列車管壓力值低于二位三通氣動閥2的彈簧調整值時，總風經安全閥1調整后，經二位三通氣動閥2 的閥口 b與閥口 C、或門型梭閥3的閥口 d與閥口 f，到達作用閥5的控制端，形成作用閥5 的控制壓力，該作用閥5在此控制壓力作用下，處于左極端位置，作用閥5的閥口 g、閥口 h 連通，總風經作用閥5的閥口 g和閥口 h充入機車制動缸管路，當機車制動缸管路壓力與作用閥5的控制壓力相等后，作用閥5關閉充風通道，制動缸管路保壓，形成初充風時的列車管低壓保護作用；當列車管壓力值高于二位三通氣動閥2的彈簧調整值后，二位三通氣動閥2的閥口 a與閥口 c連通，作用閥5的控制端壓力通過該通路排大氣。當列車管由定壓開始減壓時，此時容積室6的壓力與列車管的減壓量成比例的上升，容積室6壓力空氣經氣路到達或門型梭閥3的閥口 e，而此時因為列車管的壓力比二位三通氣動閥2的彈簧調整值大，或門型梭閥3的閥口 d通大氣，或門型梭閥3的閥口 e和閥口 f連通，容積室6壓力空氣到達作用閥5的控制端，形成常用制動作用。當緊急制動時，列車管壓力急劇下降，在列車管壓力比二位三通氣動閥2的彈簧調整值大之前，機車制動缸壓力跟隨容積室6壓力的變化，當列車管壓力低于二位三通氣動閥2的彈簧調整值后，總風經調壓閥1調整后，經二位三通氣動閥2的閥口 b、閥口 c，到達或門型梭閥3的閥口 d，或門型梭閥3比較閥口 d、閥口 e的壓力大小后，將或門型梭閥3 閥口 d的壓力輸出，控制作用閥5，形成緊急制動作用。當機車無火回送時，通過無火回送安全閥4可以限制機車制動缸管路的壓力；機車正常運用時，將無火回送安全閥4的整定壓力調整到較高值，使其失去作用。上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本發明，而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。參考文獻[1]劉豫湘，陸縉華，潘傳熙.DK-I型電空制動機與電力機車空氣管路系統[M].北京中國鐵道出版社，1998.[2]饒忠.列車制動[M].北京中國鐵道出版社，2004.
權利要求
1.一種適應于機車制動系統的列車管低壓保護系統，包括與總風管連通的調壓閥 (1)，其特征在于，所述調壓閥(1)的輸出端通過管道與二位三通氣動閥O)的閥口 b連通， 該二位三通氣動閥( 的閥口 a與大氣連通，二位三通氣動閥O)的控制端與列車管相連， 所述二位三通氣動閥(2)的閥口 c與或門型梭閥(3)的閥口 d連通，該或門型梭閥(3)的閥口 e與容積室連通，該或門型梭閥(3)的閥口 f與作用閥(5)控制端相連通；所述作用閥 (5)通過閥口分別與總風管和制動缸管連通。
2.根據權利要求1所述的適應于機車制動系統的列車管低壓保護系統，其特征在于， 連通所述或門型梭閥(3)與作用閥( 控制端的管道與一無火回送安全閥(4)相連通。
3.一種利用權利要求1 2之一所述列車管低壓保護系統低壓保護列車管的方法，其特征在于1)當列車管壓力值低于二位三通氣動閥O)的彈簧調整值時，總風由調壓閥(1)調整后，經二位三通氣動閥O)、或門型梭閥(3)，到達作用閥(5)的控制端，形成作用閥(5)的控制壓力，作用閥(5)處于左極端位置，作用閥(5)的閥口 g、閥口 h連通，總風經作用閥(5) 充入機車制動缸管，當機車制動缸管壓力與作用閥( 的控制端壓力相等時，作用閥(5)關閉其充風通道，制動缸管保壓；2)當列車管壓力值高于二位三通氣動閥O)的彈簧調整值后，二位三通氣動閥O)的閥口 a與閥口 c連通，所述作用閥5的控制端壓力通過或門型梭閥(3)的閥口 f與閥口 d 以及二位三通氣動閥O)的閥口 c與閥口 a排大氣。
4.根據權利要求3所述的低壓保護列車管的方法，其特征在于當列車管由定壓開始減壓時，容積室(6)內的壓力空氣經氣路到達或門型梭閥(3)的閥口 e，或門型梭閥(3)的閥口 d通大氣，或門型梭閥(3)的閥口 e和閥口 f連通，容積室(6)內的壓力空氣到達作用閥(5)的控制端，形成常用制動。
5.根據權利要求3所述的低壓保護列車管的方法，其特征在于當緊急制動時，列車管壓力急劇下降，在列車管壓力比二位三通氣動閥O)的彈簧調整值大之前，機車制動缸管的壓力隨容積室(6)壓力的變化，容積室增壓時，制動缸管路充風；容積室減壓時，制動缸管路減壓，在列車管壓力低于二位三通氣動閥( 的彈簧調整值后，總風經調壓閥(1)調整后，經二位三通氣動閥0)，到達或門型梭閥(3)的閥口 d，或門型梭閥(3)比較閥口 d和閥口 e的壓力大小后，將或門型梭閥(3)閥口 d的壓力輸出，控制作用閥(5)，形成緊急制動。
6.根據權利要求3所述的低壓保護列車管的方法，其特征在于當機車無火回送時，通過無火回送安全閥4限制機車制動缸管路的壓力；機車正常運用時，將無火回送安全閥4的整定壓力調整到列車管定壓，使其失去作用。
全文摘要
本發明公開了一種適應于機車制動系統的列車管低壓保護系統及保護方法，屬于機車制動系統領域，為了解決現有的限壓方法使得制動缸預控壓力波動較大、總風消耗量大、浪費能源，容易造成機車制動力的衰減的問題。本發明包括調壓閥、二位三通氣動閥、或門型梭閥、無火回送安全閥、作用閥、容積室且其壓力僅與列車管的常用減壓量相關，通過調壓閥、二位三通氣動閥、或門型梭閥新增了一條控制作用閥的通道，通過新增的控制通道，實現了列車管的低壓保護，完善了制動系統的控制功能。本發明實現了對列車管的低壓保護，解決了諸如DK-1型制動系統的分配閥安全閥泄漏問題，節省了機車全壽命周期的運營成本。
文檔編號B61H11/06GK102424058SQ20111036996
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者冷波, 幸繼松, 李錦輝, 毛金虎, 高殿柱, 黃金虎, 黎丹 申請人:南車株洲電力機車有限公司