本发明涉及电力机车制动系统技术领域，更具体地说，涉及一种制动缸压力控制系统。此外，本发明还涉及一种包括上述制动缸压力控制系统的机车和一种制动缸压力控制方法。
背景技术：
制动缸压力控制作为制动系统不可或缺的重要组成部分。目前，国内铁路运输货物列车以长大重载为主，客运列车的编组较长，且轴重较大，要求列车能够缓解迅速，制动调整时，不致因缓解缓慢造成停车、断钩事故，现有的空气分配阀均采用一次缓解型的二压力机构作用阀为主。
然而，此控制方式的安全可靠性低，无法满足UIC标准要求。为了使得国产机车制动机能够进入欧洲市场和要求进行UIC认证的地区，必须对制动缸压力控制方式进行研究，针对空气分配阀的设置和使用进行改进。
综上所述，如何提供一种制动缸压力控制系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种制动缸压力控制系统，该控制系统能够精确控制制动缸的压力。
本发明的另一目的是提供一种上述制动缸压力控制系统的控制方式和一种包括上述制动缸压力控制系统的机车。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种制动缸压力控制系统，包括：
能够控制制动缸预压力的空气分配阀控制装置，设有连接列车管的分配阀和连接总风管的总风调压阀，所述总风调压阀通过所述分配阀连接闸缸预控风缸，所述闸缸预控风缸连接能够将制动缸预控压力值信号放大的第一作用阀；所述总风调压阀与所述分配阀之间设置有用于隔离所述分配阀的分配阀截断装置，所述分配阀还连接工作风缸；
能够控制制动缸预压力的机车单独控制装置，所述机车单独控制装置通过具有信号放大作用的第二作用阀输出制动缸预控压力值；
用于对所述第一作用阀、所述第二作用阀的制动缸压力值进行取大并确定输出压力值的双向阀，所述双向阀分别与所述第一作用阀、所述第二作用阀连接，所述第一作用阀与所述第二作用阀均与总风管连接。
优选地，所述分配阀根据列车管压的变化控制所述闸缸预控风缸的充排气。
优选地，所述工作风缸还连接用于控制所述工作风缸排气的一次缓解电空阀和/或手动一次缓解塞门，所述一次缓解电空阀或所述手动一次缓解塞门控制工作风缸进行排气。
优选地，所述机车单独控制装置用于接收外部控制指令，并根据所述控制指令计算容积风缸的目标值，比较所述目标值与容积风缸的实际压力，以实现对进气电空阀、排气电空阀的控制。
优选地，所述机车单独控制装置包括用于与总风管连接的单制电空阀和单缓电空阀，容积风缸与所述单制电空阀之间设有容积风缸压力传感器，所述单缓电空阀与第二作用阀之间设置有冗余压力传感器。
一种机车，包括制动缸压力控制系统，所述制动缸压力控制系统为上述任意一项所述的制动缸压力控制系统。
一种制动缸压力控制方法，其特征在于，应用于上述任意一项所述的制动缸压力控制系统，包括：
控制空气分配阀控制装置和机车单独控制装置进行制动缸预控压力控制；
所述空气分配阀控制装置将制动缸预控压力发送给第一作用阀进行放大，并将放大后的所述制动缸预控压力发送给双向阀；
所述机车单独控制装置将所述制动缸预控压力发送给第二作用阀进行放大，并将放大后的所述制动缸预控压力发送给所述双向阀；
所述双向阀取所述第一作用阀和所述第二作用阀二者发送的数值中较大的所述制动缸预控压力，并用于控制制动缸。
本发明所提供的制动缸压力控制系统空气分配阀及单独制动控制两种控制方式相互独立，互不影响，提高了制动缸控制的安全可靠性。从而能够实现满足UIC标准的要求。
本发明还提供了一种制动缸压力控制方法和包括上述制动缸压力控制系统的机车。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种制动缸压力控制系统的示意图。
图1中：
1为单制电空阀、2为单缓电空阀、3为容积风缸、4为容积风缸压力传感器、5为冗余压力传感器、6为一次缓解电空阀、7为分配阀截断装置、8为总风调压阀、9为手动一次缓解塞门、10为工作风缸、11为分配阀、12为闸缸预控风缸、13为第一作用阀、14为第二作用阀、15为双向阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
本发明的核心是提供一种制动缸压力控制系统，该控制系统能够精确控制制动缸的压力。
本发明的另一核心是提供一种上述制动缸压力控制系统的控制方式和一种包括上述制动缸压力控制系统的机车。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种制动缸压力控制系统的示意图。
本发明提供了一种制动缸压力控制系统，主要包括：设有分配阀11的空气分配阀控制装置、设置有高速阀的机车单独控制装置，以及双向阀15。
能够控制制动缸预压力的空气分配阀控制装置中设有连接列车管的分配阀11和连接总风管的总风调压阀8，总风调压阀8通过分配阀11连接闸缸预控风缸12，闸缸预控风缸12连接能够将制动缸预控压力值信号放大的第一作用阀13；总风调压阀8与分配阀11之间设置有用于隔离分配阀11的分配阀截断装置7，分配阀11还连接工作风缸10。
机车单独控制装置能够控制制动缸预压力，机车单独控制装置通过具有信号放大作用的第二作用阀14输出制动缸预控压力值。
用于对第一作用阀13的制动缸预控压力值、第二作用阀14的制动缸预控压力值进行取大并确定输出压力值的双向阀15，双向阀15分别与第一作用阀13、第二作用阀14连接，第一作用阀13与第二作用阀14均与总风管连接。
具体地，请参考图1，该装置的结构特点是：采用空气分配阀控制装置和机车单独控制装置对制动缸预控压力进行控制，得到控制信号后，经过第一作用阀13和第二作用阀14进行信号放大，最终经双向阀15比较取大后对制动缸压力进行控制。
上述空气分配阀控制装置对制动缸压力控制包括缓解、保压、制动三种状态：
处于缓解位时，此时列车管的压力上升，与此同时给工作风缸10充风，能够实现切断闸缸预控容积与总风管的通路的目的，从而使得闸缸预控风缸12压力经分配阀11排气孔排入大气，因此闸缸压力经作用阀排大气，机车实现缓解。
处于保压位时，需要说明的是，上述分配阀11为三压力机构，三压力分别为工作风缸10压力、列车管压力及闸缸预控风缸12压力。由于工作风缸10压力为定压，所以当列车管处于保压时，闸缸预控容积与充气口、排气口的连接均被截止，机车实现保压。
处于制动位时，在此位置列车管的压力下降，总风管的压力经调压装置向闸缸预控容积充风，此先导压力经第一作用阀13放大后总风往制动缸充风，机车制动缸实现制动。
需要说明的是，分配阀截断装置7包含开/关两个位置，当分配阀截断装置7位于开位时，列车管和调压后的总风与分配阀11连接，机车可实现正常制动与缓解操作。当分配阀截断装置7位于关位时，与分配阀11连接的列车管、总风管排大气，此时机车不受列车管控制。
本发明所提供的制动缸压力控制系统空气分配阀及单独制动控制两种控制方式相互独立，互不影响，提高了制动缸控制的安全可靠性。从而能够实现满足UIC标准的要求。
可选的，分配阀11根据列车管压的变化控制闸缸预控风缸12的充排气。
在上述任意一个实施例的基础之上，空气分配阀控制装置还包括一次缓解装置，一次缓解装置通过手动一次缓解塞门9或一次缓解电空阀6控制。具体地，工作风缸10还连接用于控制工作风缸10排气的一次缓解电空阀6和/或手动一次缓解塞门9，一次缓解电空阀6或手动一次缓解塞门9对控制工作风缸10进行排气控制。当一次缓解装置开启时，工作风缸10的压力为逐渐降低直至零，闸缸预控风缸12的压力根据工作风缸10变化。
需要说明的是，空气分配阀控制过程中可通过分配阀截断装置7及快速缓解装置对制动缸预控压力进行控制。快速缓解装置可通过手动一次缓解塞门9或一次缓解电空阀6进行控制。当操作快速缓解装置时，工作风缸10压力下降，分配阀11三压力机构失去平衡，闸缸预控风缸12排大气，机车实现缓解。
针对机车单独控制装置而言，它的作用是接收外部控制指令，并根据控制指令计算容积风缸3的目标值，比较所述目标值与容积风缸的实际压力，以实现对进气电空阀、排气电空阀的控制。
具体地，机车单独控制装置包括用于与总风管连接的单制电空阀1和单缓电空阀2，容积风缸3与单制电空阀1之间设有容积风缸压力传感器4，单缓电空阀2与第二作用阀14之间设有冗余压力传感器5。
具体地，当实际压力大于目标值时，控制单缓电空阀2进行排气，当实际压力小于目标值时，控制单制电空阀1进行充气。其中，单缓电空阀2即为排气电空阀，单制电空阀1即为进气电空阀。
本发明所提供的制动缸压力控制系统请参考图1制动缸压力控制原理图所示，本发明所述的制动缸压力控制包括空气分配阀及单独制动两套独立系统，正常情况下两者均可投入。
空气分配阀控制装置的控制中，当列车管升压时，列车管经分配阀截断装置7、分配阀11往工作风缸10充风直至定压，闸缸预控风缸12压力经分配阀11排气孔排大气，制动缸压力经双向阀15、第一作用阀13排大气，机车实现缓解。当列车管保压时，闸缸预控风缸12与分配阀充气口及排气孔均截断，机车实现保压。当列车管减压时，总风调压阀8、分配阀截断装置7、分配阀11往闸缸预控风缸12充风，闸缸预控风缸12风压作用于第一作用阀13，开通总风往制动缸充风通路，机车实现制动。
机车单独制动控制过程中，制动控制单元接收外部指令，从而计算出容积风缸3的目标值，比较目标值与容积风缸压力传感器4、冗余压力传感器5采集的实时值，通过对单制电空阀1和单缓电空阀2的控制，实现对容积风缸3的控制，达到精确控制容积风缸压力的目的。
当需要对空气分配阀进行截断时，可将分配阀截断装置7置于关闭位，此时截断装置7到分配阀11间列车管及总风管风压经截断装置7排至零。此时列车管压力变化对机车无影响。
除了上述各个实施例所提供的制动缸压力控制系统，本发明还提供一种包括上述实施例公开的制动缸压力控制系统的机车，该机车的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
除了上述各个实施例所提供的制动缸压力控制系统和机车，本发明还提供了一种制动缸压力控制方法，该制动缸压力控制方法应用于上述任意一个实施例所提供的制动缸压力控制系统。该方法主要包括以下步骤：
步骤S1：控制空气分配阀控制装置和机车单独控制装置进行制动缸预控压力控制。
步骤S2：空气分配阀控制装置将制动缸预控压力发送给第一作用阀13进行放大，并将放大后的制动缸预控压力发送给双向阀15。
机车单独控制装置将制动缸预控压力发送给第二作用阀14进行放大，并将放大后的制动缸预控压力发送给双向阀15。
步骤S3：双向阀15取第一作用阀13和第二作用阀14二者发送的数值中较大的制动缸预控压力，并用于控制制动缸。
本发明所提供的制动缸压力控制系统空气分配阀及单独制动控制两种控制方式相互独立，互不影响，提高了制动缸控制的安全可靠性。从而能够实现满足UIC标准的要求。
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。
以上对本发明所提供的制动缸压力控制系统、方法以及包括制动缸压力控制系统的机车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。