專利名稱：一種實時控制列車管容積氣壓的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵道車輛制動裝置的性能檢查試驗裝置，具體涉及一種實時控制列車管容積氣壓的裝置。
背景技術：
鐵道車輛制動裝置是列車行車安全的保證，制動機是產生制動原動力并進行操縱和控制的制動裝置，其核心部件是制動閥，目前鐵道車輛運用的主要是空氣制動機。空氣制動機要正常工作，就必須對符合車輛制動曲線(如


圖1所示)所示的列車管減壓速度做出正確反應；這其中各種制動閥首先必須對符合該曲線所示的所有減壓速度正確反應。基于車輛空氣制動機對列車行車安全的重要性，鐵道部《車輛制動裝置檢修細則》 規定了對空氣制動機進行各級(分拆、單車和列車)試驗檢查的規定，由此研制并運用了各類相應的試驗設備，主要有各種型號的制動閥試驗臺、單車試驗器和列車試驗器。制動閥試驗臺是用以對各種制動閥(120閥、103閥、104閥等)進行性能檢查試驗的一類裝置，可以手動和自動進行試驗，制動閥經試驗合格后方可裝車使用。單車試驗器是一種可移動的試驗裝置，主要用于檢驗客、貨車輛制動機的單車性能是否符合規定的技術標準，對新造車和制動輔修及以上修程的車輛及制動機發生故障的車輛均需經單車試驗器進行單車性能試驗，合格后方可使用。列車試驗器是設于地面的固定裝置，用于對到達、始發的客、貨列車空氣制動裝置技術狀態進行檢查的專用設備。它們在鐵路車輛的運用中為保障安全行車發揮著主要的作用。目前的各制動試驗設備或方法，根據試驗項目，控制列車管容積內的氣壓按一定速度下降或上升(如
圖1所示)，同時檢查試驗對象的狀態的變化。這種控制氣壓以一定速度改變的方法是靠控制不同孔徑的小孔充風或排風實現的，其原理是在固定容積中的氣體，在內外壓差的作用下，經特定孔徑的小孔充風或漏泄，容積內氣壓發生相應速度的上升或下降，該變化速度在壓差為2倍時僅決定于小孔的孔徑；目前各制動試驗設備均采用通過切換不同孔徑的小孔充風或者排風，實現不同試驗項目的減壓或升壓速度，因此各制動試驗設備均裝配有具有多個不同孔徑小孔的操縱閥。該種方法產生的氣壓變化準確度會受到環境氣壓、環境溫度或制動管工作容積等因素的影響，使試驗結果存在較明顯的不確定性；另外，這些用以充風或排風的小孔，經過一段時間的使用，其孔徑會因為各種原因(例如灰塵、空氣中的油污等的堵塞)發生變化而不能產生規定的減壓或升壓速度，為了確保行車安全，各制動試驗設備運用一定時間后必須要進行機能試驗校核。

實用新型內容本實用新型提供了一種實時控制列車管容積氣壓的裝置。基于本實用新型進行的制動裝置試驗，其增壓與減壓過程可完全控制，在氣壓-時間圖上表現為任何預設的曲線(直線)，因而很容易實現車輛制動曲線圖所示的所有情況，可對制動閥的所有情況進行直接的試驗檢查，如對制動閥進行緩解、制動靈敏度、安定、及緊急制動試驗等項目，同時也可大大提高試驗的效率。為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案一種實時控制列車管容積氣壓的裝置，該裝置包括伺服比例閥和電子控制電路， 所述伺服比例閥連接列車管容積，所述電子控制電路連接所述伺服比例閥，所述伺服比例閥通過充風或排風控制列車管容積氣壓，并實時檢測列車管容積氣壓，所述電子控制電路對伺服比例閥給出目標壓力值，并根據伺服比例閥檢測到的當前列車管容積的實際壓力， 實時控制伺服比例閥充風或排風的流量大小，使列車管容積的壓力達到目標壓力值或以給定的速度連續地改變。所述伺服比例閥上設有一個進風口、一個排風口和一個出風口，所述出風口連通列車管容積，以便列車管容積內氣體通過伺服比例閥完成充風和排風，從而改變其內壓力； 所述進風口連通總風源，用于在需要使列車管容積壓力增加時從總風源充風；所述排風口用于在需要使列車管容積壓力減低時排出氣體。所述進風口和排風口控制為關閉狀態或開口口徑大小可控的開啟狀態；所述出風口則有關閉和開啟兩個狀態。本實用新型提供的裝置控制列車管容積減壓的過程不是靠固定孔徑的小孔排風， 而是在實時地調整充排風流量以控制減壓的速度，因而檢驗固定孔徑小孔的機能試驗也不是必要的了，這大大提高了試驗的效率；這種采用閉環反饋控制容積內氣壓的裝置，從原理上使其不受容積、環境溫度和工作氣壓等參數改變的影響，因而其試驗結論可靠性高。本實用新型采用閉環反饋控制的裝置，無論是控制列車管容積內氣壓上升還是下降，其過程都可以在氣壓-時間圖上控制為任何預設的曲線(直線)，可實現車輛制動曲線圖的所有情況，如
圖1所示，因而可以作為對制動閥及車輛制動機的制動特性做直接的、完整分析的理想工具。
以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。
圖1為空氣制動閥制動曲線圖。圖2為本實用新型的結構示意圖。圖3為本實用新型的控制器總成框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。本實用新型根據制動閥的制動曲線圖(如
圖1)規定的制動閥及車輛制動機對列車管減壓速度的反應特性，提供一種控制列車管容積氣壓變化的裝置，該裝置僅裝配有一個充風孔和一個排風孔，通過控制兩個孔的即時流量，最終決定列車管的充風排風動作及速度；列車管容積氣壓的控制過程是利用閉環控制的原理，實時讀取和控制列車管容積內的氣壓值，根據其與預定氣壓值的差值，實時控制充風和排風兩孔的流量大小，使列車管容積內氣壓動態地保持在給定壓力值上。當給定壓力值上升或下降時，如
圖1所示，容積內壓力隨之而改變，由此實現列車管容積的氣壓值按預定的方式或速度變化。基于上述原理，本實用新型提供的實時控制列車管容積氣壓的裝置主要是由電子控制電路100和伺服比例閥200等組成一個閉環控制系統(如圖2所示)。伺服比例閥200通過充風或排風控制列車管容積氣壓，并實時檢測列車管容積氣壓。伺服比例閥200上有一個進風口 201、一個排風口 202和一個出風口 203。出風口 203用于連通列車管容積300，使得列車管容積內氣體可通過伺服比例閥完成充風和排風，從而改變其內壓力。進風口 201連接總風源400，用于在需要使列車管容積壓力增加時從總風源充風。 在具體實施時，可通過集塵器500連接總風源400，以便形成穩壓的氣源。排風口 202用于在需要使列車管容積壓力減低時排出氣體。電子控制電路100對伺服比例閥200給出目標壓力值，并根據伺服比例閥200檢測到的當前列車管容積的實際壓力，實時控制伺服比例閥200上的進風口 201、排風口 202 和出風口 203，以控制充風或排風的流量大小，使列車管容積的壓力達到目標壓力值或以給定的速度連續地改變。伺服比例閥200上進風口 201和排風口 202可控制為關閉狀態或開口口徑大小可控的開啟狀態；出風口 203則有關閉和開啟兩個狀態。由于上述方案可知，本實用新型能夠在控制列車管容積增減壓的過程中，以一定的速度連續地改變其給定值，并通過讀取列車管容積的壓力反饋值，實時地調整充、排風流量，從而控制列車管容積的壓力以給定的速度連續地改變。基于上述方案形成的裝置，其具體運行過程如圖3所示系統的控制目標是列車管容積的氣壓(即圖中負載)，圖中虛線框內的部分表示執行充風或排風動作的伺服比例閥，目標氣壓值由電子控制電路給定，通過反饋Fl (S)，伺服比例閥實時調節負載氣壓值(由氣源補氣或排風)到給定值；如果電子控制電路的給定目標氣壓值隨時間上升或下降，則負載容積的氣壓也表現為同樣的變化；籍此裝置，車輛制動曲線圖上的氣壓減壓曲線很容易在列車管容積內實現，慢充風和快充風過程也很容易實現。由上可知，本實用新型無論是控制列車管容積內氣壓上升還是下降，其過程的控制都可以實現在氣壓-時間圖上畫出任何預設的曲線(直線)，可實現車輛制動曲線圖的所有情況。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種實時控制列車管容積氣壓的裝置，其特征在于，所述裝置包括伺服比例閥和電子控制電路，所述伺服比例閥連接列車管容積，所述電子控制電路連接所述伺服比例閥。
2.根據權利要求1所述的一種實時控制列車管容積氣壓的裝置，其特征在于，所述伺服比例閥上設有一個進風口、一個排風口和一個出風口，所述出風口連通列車管容積，所述進風口連通總風源。
3.根據權利要求2述的一種實時控制列車管容積氣壓的裝置，其特征在于，所述進風口和排風口設有關閉狀態或開口口徑大小連續可控的開啟狀態；所述出風口則有關閉和開啟兩個狀態。
專利摘要本實用新型公開了一種實時控制列車管容積氣壓的裝置，該裝置包括電子控制電路和伺服比例閥，所述伺服比例閥連接列車管容積，所述電子控制電路連接所述伺服比例閥，從而組成一個閉環控制系統，實時控制列車管容積內的氣壓及其變化過程或變化速度，使其在氣壓-時間圖上完全按預設的曲線(直線)變化，因而很容易實現車輛制動曲線圖所示的所有情況，可對制動閥及車輛制動機的所有情況進行直接的試驗檢查，如對制動閥進行緩解、制動靈敏度、安定、及緊急制動試驗等項目，同時使試驗檢查的效率大大提高。
文檔編號B60T17/22GK202089064SQ20112007072
公開日2011年12月28日 申請日期2011年3月17日 優先權日2011年3月17日
發明者左德建, 李君 , 涂繼榮, 王水明, 鄒文瀟 申請人:上海全路通鐵道科技發展有限公司