专利名称：高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轨道车辆的制动控制系统，具体的说，涉及一种高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元。
背景技术：
高速动车组和城市轨道交通车辆主要采用微机控制直通电空制动系统，该制动系统包括制动控制系统、基础制动系统、风源系统及辅助供风部件等，其中，制动控系统主要由制动控制单元和电子控制单元组成。制动控制单元是轨道交通车辆制动系统的核心，是制动控制系统的气动控制部件，是实现电空制动的执行机构，其主要功能是将电子控制单元发出的制动指令电信号通过空电转换阀转换成相应的预控制压力信号，以及在紧急制动时通过空重车阀进行相应的载荷补偿修正，使轨道交通车辆按照指令施加制动和缓解。制动控制单元对于制动控制系统能否实现动力的准确、稳定控制，起着至关重要的作用。但是现有的制动控制单元，有的采用比例电磁阀控制制动缸压力，长期使用后控制的线性度不稳定，影响控制精度；有的紧急阀可靠性不足，造成紧急制动后不能正常缓解，影响列车正常运营；有的压力测试不方便，影响使用维护的方便性；还有的冗余设计不足，影响产品的可靠性。
实用新型内容本实用新型针对现有控制单元在制动过程中存在的不能准确、稳定控制制动力、且维修不便等上述不足，提供了一种能够满足微机控制直通电空制动系统紧急制动作用控制要求的高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，该制动控制单元具有较高的互换性，维修方便，能够实现对空簧压力、制动缸压力、预控制压力、储风缸压力进行测试。本实用新型的技术方案是:一种高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，包括空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀，其中，空电转换阀通过管路连接紧急阀，紧急阀通过管路连接空重车阀，空重车阀通过管路连接中继阀，该制动控制单元还包括连接板和安装在连接板上的集成气路板，连接板安装在车体底部的吊架上；空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀均安装在集成气路板上。优选的是，集成气路板上还设置有空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口，分别用于对空簧压力、制动缸压力、预控制压力和储风缸压力进行测试。优选的是，空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口的接口管路上均设置有压力传感器，用于检测空簧压力、制动缸压力、预控制压力和储风缸压力。优选的是，空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口均为采用快速插接方式的接口。[0010]优选的是，集成气路板的背面上安装有电气连接器，该制动控制单元通过电气连接器与电子控制单元连接。优选的是，空电转换阀设置有充、排气电磁阀，紧急阀设置有电磁阀，电磁阀在正常情况下带电。优选的是，所述的空重车阀采用杠杆平衡式，能够根据车辆载荷变化对预控制压力进行连续调整，且预控制压力与空簧压力的比例以及调整范围均可调整；中继阀能够根据预控制压力的变化，对制动压力进行精细、快速、成比例的调节。优选的是，所述的制动控制单元还设有防护罩，该防护罩安装在集成气路板上。优选的是，常用制动情况下，空电转换阀根据电子控制单元的控制信号，产生与制动力需求相适应的预控制压力，该预控制压力与车辆载荷相适应，产生过程受到防冲动要求的限制，预控制压力经过紧急阀、空重车阀，到达中继阀，成为中继阀的先导控制压力，使得中继阀打开制动储风缸与制动缸之间的通路，形成符合常用制动要求的制动缸压力。优选的是，紧急制动情况下，制动储风缸的压缩空气通过紧急阀到达制动空重车阀，由空重车阀根据车辆载荷进行调整，形成预控制压力，到达中继阀，成为中继阀的先导控制压力，使得中继阀打开制动储风缸与制动缸之间的通路，形成符合紧急制动要求的制动缸压力。本实用新型的有益效果是:(I)本实用新型采用模块化设计，将空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀集成安装在集成气路板上，采用整体吊装的方式安装在车体底部的吊架上，具有较高的互换性，维修方便。(2)本实用新型设有空气压力测试接口，接口采用快速插接方式的接口，方便接近，在连接时不需要拆卸车上的管路；且可通过外部设备对空簧压力、制动缸压力、预控制压力、储风缸压力进行测试。(3 )本实用新型通过电气连接器与电子控制单元进行通讯，能够快速脱开，便于使用。(4)本实用新型设有防护罩，安装在集成气路板上，起到防水、防尘的作用。(5)本实用新型在常用制动情况下，能够与电子控制单元构成闭环控制，根据要求准确而稳定地控制制动缸压力，制动缸压力值控制在设定值±10kPa范围内；且制动缸压力根据冲动限制斜率要求上升或下降。(6)本实用新型在制动情况下，能够根据车辆载荷的变化控制制动缸压力，制动缸压力值控制在设定值±20kPa范围内；制动缸压力上升到最高压力90%的时间应不超过1.5s，一次缓解时缓解到最高压力10%的时间不超过2.5s。
附图1为本实用新型具体实施例的结构示意图。附图2为本实用新型具体实施例的侧视图。附图3为本实用新型具体实施例的气路原理图。附图4为本实用新型常用制动状态图。附图5为本实用新型紧急制动状态图。附图6为本实用新型常用制动后保压状态图。附图7为本实用新型制动后缓解状态图。
具体实施方式
[0024]
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。如图1所示，一种高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，包括空电转换阀
1、紧急阀2、空重车阀3和中继阀4，其中，空电转换阀I通过管路连接紧急阀2，紧急阀2通过管路连接空重车阀3，空重车阀3通过管路连接中继阀4，该制动控制单元还包括连接板5和安装在连接板5上的集成气路板6，连接板5安装在车体底部的吊架上；空电转换阀1、紧急阀2、空重车阀3和中继阀4均安装在集成气路板6上。在车辆处于静止状态时，为了能够实现外部设备对空簧压力、制动缸压力、预控制压力和储风缸压力进行测试，集成气路板6上还设置有空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口，分别用于对空簧压力、制动缸压力、预控制压力和储风缸压力进行测试。上述空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口的接口管路上均设置有压力传感器，用于检测空簧压力、制动缸压力、预控制压力和储风缸压力。空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口均为采用快速插接方式的接口。为了实现制动控制单元与电子控制单元之间的通讯，上述集成气路板6的背面上安装有能够迅速脱开的电气连接器7，该制动控制单元通过电气连接器7与电子控制单元连接。为了实现将来自制动储风缸的空气压力转换成与电子控制单元电信号相对应的预控制压力，上述空电转换阀I设置有充气电磁阀9和排气电磁阀10，且电磁阀采用高频开关电磁阀，能够保证空气压力的精细调节。上述紧急阀2设置有电磁阀，电磁阀在长期带电状态下能够可靠工作，响应时间短。空重车阀3采用杠杆平衡式，能够根据车辆载荷变化对预控制压力进行连续调整，且预控制压力与空簧压力的比例以及调整范围均可调整；中继阀4能够根据预控制压力的变化，对制动压力进行精细、快速、成比例的调节。为了使制动控制单元具有防水、防尘作用，所述的制动控制单元还设有防护罩8，该防护罩8安装在集成气路板6上。常用制动情况下，空电转换阀根据电子控制单元的控制信号，产生与制动力需求相适应的预控制压力，该预控制压力与车辆载荷相适应，产生过程受到防冲动要求的限制，预控制压力经过紧急阀、空重车阀，到达中继阀，成为中继阀的先导控制压力，使得中继阀打开制动储风缸与制动缸之间的通路，形成符合常用制动要求的制动缸压力。紧急制动情况下，制动储风缸的压缩空气通过紧急阀到达制动空重车阀，由空重车阀根据车辆载荷进行调整，形成预控制压力，到达中继阀，成为中继阀的先导控制压力，使得中继阀打开制动储风缸与制动缸之间的通路，形成符合紧急制动要求的制动缸压力。工作原理:常用制动时，制动控制单元根据电子控制单元传来的电信号，通过充、排气电磁阀将来自制动储风缸的空气压力转换成与电信号相对应的预控制压力，然后预控制压力经紧急阀(此时紧急电磁阀得电，接通空电转换阀与空重车阀之间的通路)到达空重车阀，受到空重车阀的检测和限制，从空重车阀出来的预控制压力到中继阀，打开中继阀中制动储风缸与制动缸的通路，最后使制动缸获得符合制动力要求的空气压力。紧急制动时，紧急阀断电，接通制动储风缸与空重车阀之间的通路，来自制动储风缸的压缩空气直接通过紧急阀到达空重车调整阀，预控制压力只受空重车阀控制，从空重车阀出来的预控制压力到中继阀，打开中继阀中制动储风缸与制动缸的通路，最后使制动缸获得紧急制动压力。如果紧急阀出现故障，没有接通制动储风缸与空重车阀之间的通路，则由电子控制单元根据设定的紧急制动力，通过空电转换阀产生预控制压力，实施紧急制动。电子控制单元发出缓解指令时，制动控制单元中的排气电磁阀励磁而打开，充气电磁阀不通，预控制压力经排气阀排大气，制动控制单元中继阀膜板移动，切断储风缸与制动缸通路，打开制动缸与大气的通路，制动缸排大气。制动和缓解过程中通过各压力传感器检测制动储风缸压力、预控制压力、制动缸压力和空气弹簧压力，并可通过各压力测试接口对相应压力进行测试。常用制动时，紧急阀可作为充气电磁阀的备用控制部件。紧急制动时，充、排气电磁阀可产生备用紧急压力。
权利要求1.一种高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，包括空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀，其中，空电转换阀通过管路连接紧急阀，紧急阀通过管路连接空重车阀，空重车阀通过管路连接中继阀，其特征在于:该制动控制单元还包括连接板和安装在连接板上的集成气路板，连接板安装在车体底部的吊架上；空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀均安装在集成气路板上。
2.根据权利要求1所述的高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，其特征在于:集成气路板上还设置有空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口，分别用于对空簧压力、制动缸压力、预控制压力和储风缸压力进行测试。
3.根据权利要求2所述的高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，其特征在于:空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口的接口管路上均设置有压力传感器，用于检测空簧压力、制动缸压力、预控制压力和储风缸压力。
4.根据权利要求2所述的高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，其特征在于:空簧压力测试接口、制动缸压力测试接口、预控制压力测试接口和储风缸压力测试接口均为采用快速插接方式的接口。
5.根据权利要求1所述的高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，其特征在于:集成气路板的背面上安装有电气连接器，该制动控制单元通过电气连接器与电子控制单元连接。
6.根据权利要求1所述的高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，其特征在于:空电转换阀设置有充、排气电磁阀，紧急阀设置有电磁阀，电磁阀在正常情况下带电。
7.根据权利要求1所述的高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，其特征在于:所述的空重车阀采用杠杆平衡式，能够根据车辆载荷变化对预控制压力进行连续调整，且预控制压力与空簧压力的比例以及调整范围均可调整；中继阀能够根据预控制压力的变化，对制动压力进行精细、快速、成比例的调节。
8.根据权利要求1所述的高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，其特征在于:所述的制动控制单元还设有防护罩，该防护罩安装在集成气路板上。
专利摘要本实用新型涉及一种高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，包括空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀，其中，空电转换阀通过管路连接紧急阀，紧急阀通过管路连接空重车阀，空重车阀通过管路连接中继阀，该制动控制单元还包括连接板和安装在连接板上的集成气路板，连接板安装在车体底部的吊架上；空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀均安装在集成气路板上。本实用新型采用模块化设计，将空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀集成安装在集成气路板上，采用整体吊装的方式安装在车体底部的吊架上，具有较高的互换性，维修方便。
文档编号B60T13/68GK203020300SQ201220718899
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者李培署, 王凤洲, 纪铅磊, 赛华松 申请人:青岛四方车辆研究所有限公司