一種機車及其雙模式制動控制系統的制作方法

本發明涉及機車技術領域，特別涉及一種機車的雙模式制動控制系統。本發明還涉及一種包括上述雙模式制動控制系統的機車。

背景技術：

隨著中國軌道交通的發展，越來越多的軌道機車已得到廣泛使用。

機車是牽引或推送鐵路車輛運行，而本身不裝載營業載荷的自推進車輛。機車是利用蒸汽機、柴油機、牽引電動機或其他動力機械產生的動力，并通過機車傳動裝置驅動動輪(驅動輪)，借助動輪和鋼軌之間的粘著力而產生推動力，即機車牽引力。機車產生的牽引力克服列車阻力，可拖動比它自身重量大10倍或20倍以上的車列。機車或列車在軌道上運行，必須能隨時減速或停止運行，所以在機車和鐵路車輛上都裝有制動裝置。此外，還可以利用機車動力裝置、傳動裝置或牽引電動機的逆動作所產生的阻滯作用輔助制動裝置工作。

軌道機車在線路運行時，如制動系統出現故障，往往會導致機車無法運行，并占用正線線路，不但影響此列車的運行，還影響整條線路上的列車的正常運用，因此機車設置后備制動是有必要的。

目前，機車上的后備制動主要為機械控制的空氣后備制動，均需要安裝獨立的一套后備制動控制器，如此空氣后備制動可以與機車的制動系統獨立，在發生機車的制動系統無法正常運行時，可以啟用空氣后備制動進行緊急制動。然而，獨立的后備制動控制器不但占用司機室操作臺有限的空間，還不利于司機的操作，并且，機械控制的后備制動方式需要從制動機引出控制管路至操作臺，增加了布置難度和故障隱患。

因此，如何避免機車的后備制動控制器占用額外空間，降低后備制動系統的布線復雜度，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種機車的雙模式制動控制系統，能夠避免機車的后備制動控制器占用額外空間，降低后備制動系統的布線復雜度。本發明的另一目的是提供一種包括上述雙模式制動控制系統的機車。

為解決上述技術問題，本發明提供一種機車的雙模式制動控制系統，包括與列車管連通的中繼閥，一端與總風管連通、另一端與所述中繼閥的進氣口連通的均衡壓力控制器，還包括連接于所述中繼閥和均衡壓力控制器之間的模式轉換閥，以及與所述總風管連通的后備調壓閥、與所述后備調壓閥的出氣口連通的電聯鎖轉換塞門，以及制動控制器；

所述模式轉換閥上設置有第一進氣口、第二進氣口和出氣口，其第一進氣口與所述均衡壓力控制器的出氣口連通，其第二進氣口與所述電聯鎖轉換塞門的出氣口連通，其出氣口與所述中繼閥的均衡進氣口連通；

所述電聯鎖轉換塞門處于觸發狀態時，其進氣口與出氣口連通，反之則截止；且所述電聯鎖轉換塞門被觸發時，所述制動控制器使所述模式轉換閥的出氣口與其第二進氣口連通，反之則使所述模式轉換閥的出氣口與其第一進氣口連通。

優選地，還包括三通閥、比較閥、作用閥、第一通斷電磁閥、第一穩定風缸、第二通斷電磁閥和第二穩定風缸；

所述三通閥的進氣口與所述列車管連通，其出氣口與所述比較閥的第一進氣口連通，所述比較閥的出氣口與所述作用閥的進氣口連通，所述作用閥的出氣口與制動缸管連通；

所述第一通斷電磁閥的進氣口與所述總風管連通，其出氣口以及所述第一穩定風缸的風口同時與所述比較閥的第二進氣口連通；

所述第二通斷電磁閥的進氣口與所述后備調壓閥的出氣口連通，其出氣口以及所述第二穩定風缸的風口同時與所述電聯鎖轉換塞門的進氣口連通；

所述第一通斷電磁閥和第二通斷電磁閥均與所述制動控制器信號連接，且所述電聯鎖轉換塞門被觸發時，所述制動控制器用于控制所述第二通斷電磁閥的通斷，反之則用于控制所述第一通斷電磁閥的通斷。

優選地，還包括與所述第一通斷電磁閥的出氣口連通的第一泄壓電磁閥，以及與所述第二通斷電磁閥的出氣口連通的第二泄壓電磁閥，所述第一泄壓電磁閥和第二泄壓電磁閥的出氣口均與外界大氣連通；所述第一泄壓電磁閥和第二泄壓電磁閥均與所述制動控制器信號連接，且所述電聯鎖轉換塞門被觸發時，所述制動控制器用于控制所述第二泄壓電磁閥的通斷，反之則用于控制所述第一泄壓電磁閥的通斷。

優選地，還包括與所述總風管連通的過充通斷電磁閥、與所述過充電磁閥的出氣口連通的過充風缸及過充泄壓電磁閥，以及用于控制所述過充通斷電磁閥和過充泄壓電磁閥通斷狀態的過充開關；

所述過充風缸風口同時與所述中繼閥的過充進氣口連通，所述過充泄壓電磁閥的出氣口與外界大氣連通，且所述過充開關閉合時，所述過充通斷電磁閥的進氣口與出氣口導通，所述過充泄壓電磁閥的進氣口與出氣口截止；所述過充開關斷開時，所述過充通斷電磁閥的進氣口與出氣口截止，所述過充泄壓電磁閥的進氣口與出氣口導通。

優選地，還包括與所述電聯鎖轉換塞門信號連接的模式控制單元和后備中間繼電器，所述模式控制單元用于控制所述模式轉換閥的進出氣口的連通狀態，所述后備中間繼電器用于使所述制動控制器選擇控制所述第一通斷電磁閥和第一泄壓電磁閥的通斷狀態，或者選擇控制所述第二通斷電磁閥和第二泄壓電磁閥的通斷狀態；

所述電聯鎖轉換塞門被觸發時，所述模式控制單元使所述模式轉換閥的出氣口與其第二進氣口連通，反之則使所述模式轉換閥的出氣口與其第一進氣口連通；

且所述電聯鎖轉換塞門被觸發時，所述后備中間繼電器使所述制動控制器控制所述第一通斷電磁閥和第一泄壓電磁閥的通斷狀態，反之則使所述制動控制器控制所述第二通斷電磁閥和第二泄壓電磁閥的通斷狀態。

優選地，所述制動控制器上設置有用于控制所述第一通斷電磁閥或第二通斷電磁閥的通斷狀態的第一控制觸點，以及用于控制所述第一泄壓電磁閥或第二泄壓電磁閥的通斷狀態的第二控制觸點，且所述第一控制觸點和第二控制觸點的觸發狀態互相獨立。

本發明還提供一種機車，包括如上述任一項所述的雙模式制動控制系統。

本發明所提供的機車的雙模式制動控制系統，主要包括中繼閥、均衡壓力控制器、模式轉換閥、后備調壓閥、電聯鎖轉換塞門和制動控制器。其中，中繼閥的出氣口與列車管連通，均衡壓力控制器的一端與總風管連通，另一端與中繼閥的進氣口連通。模式轉換閥連接在中繼閥和均衡壓力控制器之間，后備調壓閥與總風管連通，電聯鎖轉換塞門與后備調壓閥的出氣口連通。在模式轉換閥上設置有第一進氣口、第二進氣口和出氣口，并且其第一進氣口與均衡壓力控制器的出氣口連通，其第二進氣口與電聯鎖轉換塞門的出氣口連通，其出氣口則與中繼閥的均衡進氣口連通。如此，模式轉換閥具有兩種通風模式，即第一進氣口與出氣口連通，或第二進氣口與出氣口連通，而其模式的轉換由電聯鎖轉換塞門的狀態控制。電聯鎖轉換塞門本身的進氣口與出氣口是隔離的，當其處于觸發狀態時，其進氣口與出氣口連通，反之則截止。并且，當電聯鎖轉換塞門被觸發時，制動控制器使得模式轉換閥的第二進氣口與出氣口連通，而在電聯鎖轉換塞門未被觸發時，制動控制器使得模式轉換閥的第一進氣口與出氣口連通。如此，當模式轉換閥的第一進氣口與其出氣口連通時，總風管的壓力經過均衡壓力控制器后輸出到列車管上，此時為單獨制動模式；而當模式轉換閥的第二進氣口與其出氣口連通時，總風管的壓力經過后備調壓閥后再輸出到列車管上，此時為后備制動模式。并且，制動控制器可在電聯鎖轉換塞門的狀態轉換下，控制模式轉換閥的制動模式，因此可隨意在單獨制動模式和后備制動模式中切換，相比于現有技術，僅由同一個制動控制器即可完成單獨制動模式和后備制動模式的控制，無需為后備制動模式單獨設置后備制動控制器或外加氣路，避免占用額外空間，降低制動系統的布線復雜度。

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具體實施方式中的氣路結構工作原理圖；

圖2為本發明所提供的一種具體實施方式中制動控制器的控制原理圖。

其中，圖1—圖2中：

中繼閥—1，均衡壓力控制器—2，模式轉換閥—3，后備調壓閥—4，電聯鎖轉換塞門—5，制動控制器—6，第一控制觸點—601，第二控制觸點—602，三通閥—7，比較閥—8，作用閥—9，第一通斷電磁閥—10，第一穩定風缸—11，第二通斷電磁閥—12，第二穩定風缸—13，第一泄壓電磁閥—14，第二泄壓電磁閥—15，過充通斷電磁閥—16，過充風缸—17，過充泄壓電磁閥—18，過充開關—19，模式控制單元—20，后備中間繼電器—21。

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。

請參考圖1，圖1為本發明所提供的一種具體實施方式中的氣路結構工作原理圖。

在本發明所提供的一種具體實施方式中，雙模式制動控制系統中的“雙模式”指單獨制動系統的單獨制動模式和后備制動系統的后備制動模式，該兩種模式的氣路切換主要由模式轉換閥3的連通狀態決定。

首先介紹單獨制動系統，單獨制動系統主要包括第一通斷電磁閥10、第一泄壓電磁閥14、第一穩定風缸11，以及均衡壓力控制器2、模式轉換閥3、中繼閥1、三通閥7、比較閥8、作用閥9，該部分部件形成氣壓回路。其中，中繼閥1、三通閥7、比較閥8和作用閥9的作用與現有技術相同，此處不再贅述。需要說明的是，比較閥8的作用是取其第一進氣口和第二進氣口中較大的氣壓。并且，中繼閥1的均衡進氣口與模式轉換閥3的出氣口之間通過均衡管連通，中繼閥1的出氣口與三通閥7的進氣口之間通過列車管連通，三通閥7的出氣口與比較閥8的第一進氣口之間通過作用管連通，而作用閥9的出氣口與制動缸管連通。

第一通斷電磁閥10的進氣口與總風管連通，而第一通斷電磁閥10的出氣口與第一穩定風缸11的風口連通，同時第一泄壓電磁閥14的進氣口也與第一通斷電磁閥10的出氣口連通，而第一泄壓電磁閥14的出氣口則與外界大氣連通，并且第一穩定風缸11的風口還同時與比較閥8的第二進氣口連通。當然，在第一通斷電磁閥10的進氣口與總風管之間可增設截斷塞門和調壓閥等部件。如此，總風管中的空氣即可經過第一通斷電磁閥10、第一穩定風缸11到達比較閥8的第二進氣口。

同時，均衡壓力控制器2的進氣口與總風管連通，均衡壓力控制器2的出氣口與模式轉換閥3的第一進氣口連通，模式轉換閥3的出氣口與中繼閥1的均衡進氣口連通。而后續的三通閥7、比較閥8和作用閥9則依次連通。如此，總風管中的空氣即可經過均衡壓力控制器2和模式轉換閥3后達到比較閥8的第一進氣口。在比較閥8處，選擇其第一進氣口和第二進氣口中的較大氣壓后，再通過作用閥9輸出給制動缸管，保證制動缸管中具有較大的制動壓力。

上述制動方式即為單獨制動系統的工作方式，亦即單獨制動模式，在該種模式中，模式轉換閥3的出氣口與其第一進氣口連通。

然后介紹后備制動系統，后備制動系統主要包括后備調壓閥4、第二通斷電磁閥12、第二泄壓電磁閥15、第二穩定風缸13、電聯鎖轉換塞門5和模式轉換閥3。當然，后續的中繼閥1、三通閥7、比較閥8和作用閥9是與單獨制動系統共用的。

第二通斷電磁閥12的進氣口與總風管連通，而第二通斷電磁閥12的出氣口與第二穩定風缸13的風口連通，同時第二泄壓電磁閥15的進氣口也與第二通斷電磁閥12的出氣口連通，而第二泄壓電磁閥15的出氣口則與外界大氣連通，并且第二穩定風缸13的風口還同時與電聯鎖轉換塞門5的進氣口連通，而電聯鎖轉換塞門5的出氣口與模式轉換閥3的第二進氣口連通。另外，在第二通斷電磁閥12與總風管之間增設有后備調壓閥4進行調壓。如此，總風管中的空氣經過后備調壓閥4、第二通斷電磁閥12、第二穩定風缸13、電聯鎖轉換塞門5后達到模式轉換閥3的第二進氣口，之后依然經過中繼閥1、三通閥7后達到比較閥8的第一進氣口。而比較閥8的第二進氣口處仍然是與第一穩定風缸11的風口連通。比較閥8同樣在選取第一進氣口和第二進氣口處的較大風壓后經過作用閥9輸出給制動缸管。

上述制動方式即為后備制動系統的工作方式，亦即后備制動模式，在該種模式中，模式轉換閥3的出氣口與其第二進氣口連通，并且電聯鎖轉換塞門5的進氣口和出氣口也處于導通狀態。

重要的是，轉換閥的出氣口與其第一進氣口還是第二進氣口連通，是由電聯鎖轉換塞門5決定的，而電聯鎖轉換塞門5同時與制動控制器6電路連接。同時，電聯鎖轉換塞門5的進氣口和出氣口的連通狀態由其觸發狀態決定。

如圖2所示，圖2為本發明所提供的一種具體實施方式中制動控制器6的控制原理圖。

在控制電路中，電聯鎖轉換塞門5可認為是一個單刀雙擲開關，其與模式控制單元20連接或與后備中間繼電器21連接，而其具體的連接關系可由用戶手動控制。一般的，電聯鎖轉換塞門5在自然狀態下，也就是機車處于單獨制動系統控制下，與模式控制單元20保持電路連接，而在觸發狀態下，也就是機車處于后備制動系統控制下，才與后備中間繼電器21連接。其中，模式控制單元20與氣路系統中的模式轉換閥3信號連接，當模式控制單元20與電聯鎖轉換塞門5保持電路連接時，模式控制單元20控制模式轉換閥3的出氣口與其第一進氣口連通；而當模式控制單元20與電聯鎖轉換塞門5斷開連接，也就是電聯鎖轉換塞門5與后備中間繼電器21連接時，模式控制單元20控制模式轉換閥3的出氣口與其第二進氣口連通。如此，通過對電聯鎖轉換塞門5的觸發狀態的控制，即可完成對模式轉換閥3的進出氣口連通狀態的控制，進而實現機車單獨制動模式與后備制動模式的切換。

接上述，后備中間繼電器21主要用于切換制動控制器6的控制對象。具體的，由于氣路系統中同時存在單獨制動系統中的第一通斷電磁閥10和第一泄壓電磁閥14，以及后備制動系統中的第二通斷電磁閥12和第二泄壓電磁閥15，因此，當機車處于單獨制動系統控制時，制動控制器6需要控制第一通斷電磁閥10和第一泄壓電磁閥14的通斷狀態，而當機車處于后備制動系統控制時，制動控制器6需要控制第二通斷電磁閥12和第二泄壓電磁閥15的通斷狀態，為方便獨立控制，可將制動控制器6分為兩部分次級控制單元，并且在每部分次級控制單元上分別設置一對具有通斷狀態的觸點，設其為s1和s2，可將兩部分次級控制單元的兩個s1觸點合并為第一控制觸點601，專用于控制第一通斷電磁閥10或第二通斷電磁閥12的通斷；同理，可將兩部分次級控制單元的兩個s2觸點合并為第二控制觸點602，專用于控制第一泄壓電磁閥14或第二泄壓電磁閥15的通斷。

而至于第一控制觸點601到底控制第一通斷電磁閥10還是第二通斷電磁閥12，以及第二控制觸點602到底控制第一泄壓電磁閥14還是第二泄壓電磁閥15，由后備中間繼電器21決定。一般的，當后備中間繼電器21未與電聯鎖轉換塞門5連接，也就是未得電時，此時后備中間繼電器21使第一控制觸點601與第一通斷電磁閥10連通，同時使第二控制觸點602與第一泄壓電磁閥14連通。也就是說，后備中間繼電器21未與電聯鎖轉換塞門5連接時，機車處于單獨制動系統控制狀態，此時制動控制器6的第一控制觸點601和第二控制觸點602分別用于控制單獨制動系統中的第一通斷電磁閥10和第一泄壓電磁閥14。反之，當后備中間繼電器21與電聯鎖轉換塞門5連接時，也就是得電時，此時后備中間繼電器21使第一控制觸點601與第二通斷電磁閥12連通，同時使第二控制觸點602與第二泄壓電磁閥15連通。也就是說，后備中間繼電器21與電聯鎖轉換塞門5連接時，機車處于后備制動系統控制狀態，此時制動控制器6的第一控制觸點601和第二控制觸點602分別用于控制后備制動系統中的第二通斷電磁閥12和第二通泄壓電磁閥。

進一步的，制動控制器6本身的s1和s2觸點，也類似開關具有導通與斷開狀態，并且其通斷狀態是互相獨立的，互不影響，可由用戶自由選擇。具體的，制動控制器6具有三個工作位狀態，當s1觸點和s2觸點均導通得電時，此時制動控制器6處于制動工位；當s1觸點和s2觸點均斷開失電時，此時制動控制器6處于制動緩解工位；而當s1觸點導通得電而s2觸點斷開失電時，此時制動控制器6處于中間零位。上述制動控制器6的三個工作位狀態，體現在第一通斷電磁閥10、第一泄壓電磁閥14、第二通斷電磁閥12和第二泄壓電磁閥15的通斷狀態上，具體的通斷狀態對于本領域技術人員而言是顯然的，此處不再贅述。

另外，考慮到機車處于后備制動系統控制狀態時，需要人工進行制動壓力控制與制動緩解等操作，因此，本實施例在氣路系統中增設了過充支路。具體的，該過充支路包括過充通斷電磁閥16、過充泄壓電磁閥18、過充風缸17，以及設置在控制電路中的過充開關19。其中，過充通斷電磁閥16的進氣口與總風管連通，過充通斷電磁閥16的出氣口與過充風缸17的風口連通，而過充泄壓電磁閥18的進氣口也與過充通斷電磁閥16的出氣口連通，同時過充泄壓電磁閥18的出氣口與外界大氣連通，并且過充風缸17的風口還同時與中繼閥1的過充進氣口連通。而過充開關19主要用于控制過充通斷電磁閥16和過充泄壓電磁閥18的通斷，一般的，當過充開關19閉合時，過充通斷電磁閥16導通，過充泄壓電磁閥18截止，總風管中的空氣經過過充通斷電磁閥16和過充風缸17后達到中繼閥1的過充進氣口，此時中繼閥1的過充進氣口和均衡進氣口均具有一定氣壓，如此可適當增大列車管的壓力，提高制動壓力。而當過充開關19斷開時，過充通斷電磁閥16截止，過充泄壓電磁閥18導通，此時過充風缸17的風口相當于與外界大氣連通，開始進行泄壓，進而使中繼閥1的過充進氣口處的氣壓逐漸降低，從而適當降低制動壓力，避免制動壓力過高而造成意外緩解的情況。如此，通過對過充開關19的開關操作，即可對應地提高或降低制動壓力，從而方便地調節機車的制動壓力。

本實施例還提供一種機車，包括雙模式制動控制系統，其中，該雙模式制動控制系統與上述相關內容相同，此處不再贅述。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。