一种地铁工程车自动换端的停放控制系统及车辆的制作方法

1.本发明涉及停放制动技术领域，尤其涉及一种地铁工程车自动换端的停放控制系统及车辆。


背景技术：

2.地铁工程车常用于检修基地时，完成对地铁列车、平板车、钢轨打磨车的调车作业，或在紧急情况中牵引救援事故列车。换端操作是列车在系统操作时的一种处理方式，将工程车操作端从一端转换到另一端。在换端操作时司乘人员需在操作端降受电弓、断主断，然后到另一端重新升受电弓和合主断，操作烦琐。因此，目前地铁蓄电池工程车设有自动换端功能，即在受电弓不降弓、主断路器闭合、压缩机等设备持续工作的状态下实现换端作业，而且换端成功后自动将受电弓、主断路器、压缩机等设备切换至操作端控制。
3.地铁蓄电池工程车自动换端时通过按司机室操作台上的自动换端按钮，激活“自动换端”程序。在激活了自动换端，到本操作台司机钥匙拔出，再到另外一个操作台被占用这段时间内，所有的微机显示屏显示“自动换端正在进行”。如果在自动换端有效时间内(从激活了自动换端程序计时，一般为2分钟)有一端司机室操纵台再次被占用，这时“自动换端”程序应结束，并在微机显示屏上提示“自动换端结束”，自动换端成功。
4.目前工程车自动换端需要同时满足以下3个条件：(1)司控器在“零”位，同时模式选择开关在“零”位即无方向选择信号；(2)机车处于静止状态；(3)施加了停放制动。
5.地铁工程车的停放控制原理如附图1所示，地铁工程车自动换端时，司乘人员需按压操作台停放施加按钮，双脉冲电磁阀动作，停放缸压力通过停放塞门和比较阀排向大气。同时大闸置重联位、小闸置运转、钥匙开关断掉制动控制器的电源，制动柜内部所有电磁阀均失电，制动电磁阀因失电将均衡风缸压力按常用制动速率排向大气。当列车管压力降至260kpa以下时，分配阀增压部阀口在压力差作用下被打开，总风经阀口向容积室充风，制动缸压力最终上升至450kpa
±
20kpa，并通过比较阀进入到停放缸，停放压力开关动作给出停放制动缓解信号。
6.地铁工程车在使用过程中存在自动换端不成功的问题，给客户的换端操作带来不便。以下两种情况均导致自动换端失败：一是停放虽然处于施加状态，但是没有在自动换端有效时间内完成换端所有程序和操作(换端超时)；二是虽然在自动换端有效时间内完成换端所有程序和操作，但是停放制动在完成换端所有程序和操作之前已经缓解。
7.在现有技术中，制动缸压力和停放总风缸压力通过比较阀、停放塞门进入停放缸，这种设计虽然防止了因停放制动力和制动缸压力同时叠加而造成制动力过大的情况，但当制动缸压力上升到一定值后存在缓解停放制动的可能性，如果停放被缓解，则会导致自动换端失败。即，如果在制动缸压力上升到450kpa之前和自动换端有效时间内完成换端所有程序和操作，那么自动换端成功；否则自动换端失败。


技术实现要素：

8.针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种地铁工程车自动换端的停放控制系统及车辆，使制动缸的压力不影响停放的施加和缓解，确保自动换端成功。
9.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
10.一种地铁工程车自动换端的停放控制系统，包括：
11.制动缸；
12.停放缸；
13.切换阀：其设置有进气口、出气口、预控口和第一排气口；所述切换阀的进气口连接至所述制动缸，所述切换阀的出气口连接至所述停放缸；
14.所述切换阀被配置为，当所述预控口无压力时，所述进气口与所述出气口接通；当所述预控口有压力时，所述进气口与所述出气口形成的通路被切断，所述出气口与所述第一排气口接通；
15.第一电磁阀：其设置有入口，出口和第二排气口；所述第一电磁阀的入口连接至所述制动缸，所述第一电磁阀的出口连接至所述切换阀的预控口；
16.所述第一电磁阀被配置为，当所述第一电磁阀失电时，所述第一电磁阀关闭，即所述第一电磁阀的入口与出口之间不形成通路；当所述第一电磁阀得电时，所述第一电磁阀打开，即所述第一电磁阀的入口与出口接通；
17.其中，当所述第一电磁阀失电关闭时，所述制动缸通过所述切换阀与所述停放缸接通，所述第二排气口与所述切换阀预控口形成通路；当所述第一电磁阀得电打开时，所述制动缸通过所述第一电磁阀与所述切换阀的预控口接通，所述停放缸与所述切换阀的第一排气口接通。
18.在本发明的一些实施例中，还包括：
19.总风缸；
20.第二电磁阀：其入口连接至所述总风缸，出口连接至所述停放缸；所述第二电磁阀用于接收停放制动施加信号和停放制动缓解信号；当所述第二电磁阀接通停放制动缓解信号，所述总风缸与所述停放缸接通；当所述第二电磁阀接通停放制动施加信号，所述总风缸与所述停放缸之间的通路切断。
21.在本发明的一些实施例中，还包括：
22.双向阀：设置有第一入口、第二入口和出口；所述双向阀的第一入口连接至所述切换阀的出气口；所述双向阀的第二入口连接至所述第二电磁阀的出口；所述双向阀的出口连接至所述停放缸。
23.在本发明的一些实施例中，还包括：
24.塞门：其一端连接至所述双向阀的出口，另一端连接至所述停放缸。
25.在本发明的一些实施例中，还包括：
26.压力开关，设置在所述塞门与所述停放缸之间，用于反馈所述停放缸的压力。
27.在本发明的一些实施例中，还包括：
28.限压阀：其入口连接至所述总风缸，出口连接至所述第二电磁阀的入口。
29.在本发明的一些实施例中，还包括控制器，所述控制器与所述第一电磁阀电连接、与所述第二电磁阀电连接。
30.除此，本发明还提供了一种车辆，包括上述的地铁工程车自动换端的停放控制系统。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
32.1、第一电磁阀和切换阀设置在制动缸管路一侧，通过第一电磁阀得失电，控制切换阀内部的不同通路，防止制动缸压力上升使停放制动被缓解，从而保证自动换端的成功。
33.2、不再需要受电弓频繁的降弓和升弓，可以有效避免在雾霾和雨雪天气发生的车顶高压设备雾闪接触网断网事故和受电弓冻结无法升起事故，提高了工程车换端作业及转线作业的效率。
附图说明
34.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
35.图1为地铁工程车停放控制原理图；
36.图2为本发明地铁工程车自动换端的停放控制系统原理图；
37.图3为本发明地铁工程车自动换端的停放控制逻辑图；
38.以上图中：1、制动缸；2、停放缸；3、切换阀；301、切换阀进气口；302切换阀出气口；303、切换阀预控口；304、第一排气口；4、第一电磁阀；401、第一电磁阀入口；402、第一电磁阀出口；403、第二排气口；5、总风缸；6、第二电磁阀；7、双向阀；701、双向阀第一入口；702、双向阀第二入口；703、双向阀出口；8、塞门；9、压力开关；10、限压阀。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.如附图2和附图3所示，在本发明一种地铁工程车自动换端的停放控制系统的一个示意性实施例中，包括：
44.制动缸1；
45.停放缸2；
46.切换阀3：其设置有进气口301、出气口302、预控口303和第一排气口304；切换阀3的进气口301连接至制动缸1，切换阀3的出气口302连接至停放缸2；第一排气口304接通大气，用于泄压；
47.切换阀3被配置为，当预控口303无压力时，进气口301与出气口302接通；当预控口303有压力时，进气口301与出气口302形成的通路被切断，出气口302与第一排气口304接通；
48.第一电磁阀4，其设置有入口401，出口402和第二排气口403；第一电磁阀4的入口401连接至制动缸1，第一电磁阀4的出口402连接至切换阀3的预控口303；第二排气口403接通大气，当第一电磁阀4失电时，排出其出口的压力；
49.第一电磁阀4被配置为，当第一电磁阀4失电时，第一电磁阀4关闭，即第一电磁阀4的入口401与出口402之间不形成通路，第二排气口403排出出口402的压力；当第一电磁阀4得电时，第一电磁阀4打开，即第一电磁阀4的入口401与出口402接通；
50.其中，当第一电磁阀4失电关闭时，制动缸1通过切换阀3与停放缸2接通，第二排气口403与切换阀预控口303形成通路；当第一电磁阀4得电打开时，制动缸1通过第一电磁阀4与切换阀3的预控口303接通，停放缸2与切换阀3的第一排气口304接通。
51.在上述示意性实施例中，第一电磁阀4为常闭阀，当没有换端指令时，因失电关闭，预控口303的压力通过第一电磁阀4的第二排气口403排向大气，使切换阀预控口303没有压力产生，从而控制切换阀3内部进气口301与出气口302导通，制动缸1压力进入停放缸2，实现停放制动的施加和缓解；当自动换端进行时，第一电磁阀4得电打开，制动缸1压力通过第一电磁阀4到达切换阀3的预控口303，从而控制切换阀3内部进气口301与出气口302之间的通路断开，出气口302与第一排气口304接通，停放缸2与切换阀3之间的压力通过第一排气口304排向大气。
52.第一电磁阀4和切换阀3的配合使用，在停放制动施加和缓解功能正常的前提下，使自动换端不再受制动缸压力的影响，保证自动换端的成功。
53.在一些实施例中，还包括：
54.总风缸5；
55.第二电磁阀6：其入口连接至所述总风缸5，出口连接至所述停放缸2；所述第二电磁阀6用于接收停放制动施加信号和停放制动缓解信号；当所述第二电磁阀6接通停放制动缓解信号，所述总风缸5与所述停放缸2接通；当所述第二电磁阀6接通停放制动施加信号，所述总风缸5与所述停放缸2之间的通路切断。
56.总风缸5为第二电磁阀6提供压力空气源，当接通停放制动缓解信号时，第二电磁阀6连通总风缸5与停放缸2，将压力空气引入停放缸2，缓解停放制动作用。当接通停放制动施加信号时，第二电磁阀6将停放缸2内压力空气排出，产生停放制动作用。
57.在一些实施例中，第二电磁阀6为两位三通电磁阀，其响应速度快，控制精度较高，提高机械控制的精确性和可靠性。
58.在一些实施例中，还包括：
59.双向阀7：设置有第一入口701、第二入口702和出口703；双向阀7的第一入口701连
接至切换阀3的出气口302；双向阀7的第二入口702连接至第二电磁阀6的出口；双向阀7的出口703连接至停放缸2。
60.当总风缸5和制动缸1中空气均到达双向阀7时，仅压力较大的气路能通过双向阀7并到达停放缸2，可防止停放制动力和制动缸压力同时叠加而造成制动力过大的情况。
61.在一些实施例中，还包括：
62.塞门8：其一端连接至双向阀7的出口703，另一端连接至停放缸2。用于截断总风缸5向停放缸2充风的通路，便于检修。
63.在一些实施例中，还包括：
64.压力开关9，设置在塞门8与停放缸2之间，用于反馈停放缸2的压力。压力开关9检测停放缸2的压力，并将压力信号发送到司控系统，方便司控系统根据压力情况进行操作。
65.在一些实施例中，还包括：
66.限压阀10：其入口连接至总风缸5，出口连接至第二电磁阀6的入口。调压阀10用于控制总风缸的压力，避免压力过高，提高系统安全性。
67.在一些实施例中，还包括控制器，控制器与第一电磁阀4电连接、与第二电磁阀6电连接。用于提高自动控制的精确性。
68.除此，本发明还提供了一种列车，包括上述的地铁工程车自动换端的停放控制系统。
69.如附图3所示，司乘人员按压操作台停放施加按钮后，关闭本操作端钥匙开关，当操作端无自动换端指令时，第一电磁阀4失电关闭，第一电磁阀4与切换阀3之间的压力通过第一电磁阀4的第二排气口403排向大气，使预控口303无压力产生，控制切换阀进气口301和出气口302导通，制动缸1压力通过双向阀7进入停放缸2，实现停放制动的缓解；当操作端有自动换端指令时，第一电磁阀4得电打开，切换阀进气口301与出气口302的通路被切断，双向阀7与切换阀3之间的压力通过切换阀3的第一排气口304排向大气，避免停放制动施加后制动缸1压力上升后导致停放缓解，停放缸2压力通过塞门8和比双向阀7排向大气，保持停放制动施加，至自动换端成功。
70.最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
71.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种地铁工程车自动换端的停放控制系统，其特征在于，包括：制动缸；停放缸；切换阀：其设置有进气口、出气口、预控口和第一排气口；所述切换阀的进气口连接至所述制动缸，所述切换阀的出气口连接至所述停放缸；所述切换阀被配置为，当所述预控口无压力时，所述进气口与所述出气口接通；当所述预控口有压力时，所述进气口与所述出气口形成的通路被切断，所述出气口与所述第一排气口接通；第一电磁阀：其设置有入口，出口和第二排气口；所述第一电磁阀的入口连接至所述制动缸，所述第一电磁阀的出口连接至所述切换阀的预控口；所述第一电磁阀被配置为，当所述第一电磁阀失电时，所述第一电磁阀关闭，即所述第一电磁阀的入口与出口之间不形成通路；当所述第一电磁阀得电时，所述第一电磁阀打开，即所述第一电磁阀的入口与出口接通；其中，当所述第一电磁阀失电关闭时，所述制动缸通过所述切换阀与所述停放缸接通，所述第二排气口与所述切换阀预控口形成通路；当所述第一电磁阀得电打开时，所述制动缸通过所述第一电磁阀与所述切换阀的预控口接通，所述停放缸与所述切换阀的第一排气口接通。2.如权利要求1所述的地铁工程车自动换端的停放控制系统，其特征在于，还包括：总风缸；第二电磁阀：其入口连接至所述总风缸，出口连接至所述停放缸；所述第二电磁阀用于接收停放制动施加信号和停放制动缓解信号；当所述第二电磁阀接通停放制动缓解信号，所述总风缸与所述停放缸接通；当所述第二电磁阀接通停放制动施加信号，所述总风缸与所述停放缸之间的通路切断。3.如权利要求2所述的地铁工程车自动换端的停放控制系统，其特征在于，还包括：双向阀：设置有第一入口、第二入口和出口；所述双向阀的第一入口连接至所述切换阀的出气口；所述双向阀的第二入口连接至所述第二电磁阀的出口；所述双向阀的出口连接至所述停放缸。4.如权利要求3所述的地铁工程车自动换端的停放控制系统，其特征在于，还包括：塞门：其一端连接至所述双向阀的出口，另一端连接至所述停放缸。5.如权利要求4所述的地铁工程车自动换端的停放控制系统，其特征在于，还包括：压力开关：设置在所述塞门与所述停放缸之间，用于反馈所述停放缸的压力。6.如权利要求2或3或4或5任一项所述的地铁工程车自动换端的停放控制系统，其特征在于，还包括：限压阀：其入口连接至所述总风缸，出口连接至所述第二电磁阀的入口。7.如权利要求2所述的地铁工程车自动换端的停放控制系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述第一电磁阀电连接、与所述第二电磁阀电连接。8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的地铁工程车自动换端的停放控制系统。

技术总结
本发明涉及一种地铁工程车自动换端的停放控制系统及车辆，停放系统包括：制动缸；停放缸；切换阀，其设置有进气口、出气口、预控口和第一排气口；第一电磁阀，其设置有入口，出口和第二排气口；所述第一电磁阀的入口连接至所述制动缸，所述第一电磁阀的出口连接至所述切换阀的预控口；其中，当所述第一电磁阀失电关闭时，所述制动缸通过所述切换阀与所述停放缸接通；当所述第一电磁阀得电打开时，所述制动缸通过所述第一电磁阀与所述切换阀的预控口接通，所述停放缸与所述切换阀的第一排气口接通；本发明通过第一电磁阀得失电，控制切换阀内部的不同通路，防止制动缸压力上升使停放制动被缓解，从而保证自动换端的成功。从而保证自动换端的成功。从而保证自动换端的成功。


技术研发人员：邓宗群 毛金虎 万建兵 谢军威 吴易航 陈岳俊
受保护的技术使用者：中车制动系统有限公司
技术研发日：2023.07.27
技术公布日：2023/10/7