一种机车及其制动状态转换控制系统的制作方法

本发明涉及机车技术领域，特别涉及一种机车及其制动状态转换控制系统。

背景技术：

众所周知，轨道机车在不同的环境条件下，空气制动系统需要被转换成不同的状态，例如：作为主控车时的主控状态、作为重联车时的重联状态和作为无动力回送时的无火状态。

在现有技术中，机车在在不同环境条件下，空气制动系统状态的转换非常复杂：针对不同状态之间的转换，往往需要操作转换阀、不同的塞门等部件，倘若某些部件操作不正常，会影响的功能实现以及行车安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种机车及其制动状态转换控制系统，可以方便的实现机车在主控模式、重联模式和无火模式下的转换，显著提高转换效率。

为实现上述目的，本发明提供一种制动状态转换控制系统，包括：

无火回送通路；所述无火回送通路的一端用以连接于列车管、另一端用以连接于制动储风缸管；

主控通路；所述主控通路的一端用以连接于列车管、另一端用以连接于总风管；

控制装置；所述控制装置用以控制所述无火回送通路和所述主控通路的连通与断开，以实现：

当机车无火时，控制所述无火回送通路连通、且控制所述主控通路断开，实现列车管向制动储风缸管反充，

当机车作为主控车辆时，控制所述主控通路连通、且控制所述无火回送通路断开，实现总风管向列车管充风，

当机车重联时，控制所述无火回送通路与所述主控通路均断开。

优选地，

所述无火回送通路具有无火遮断阀，所述无火遮断阀连接无火遮断电磁阀；当所述无火遮断电磁阀失电后，所述无火遮断阀复位，能够实现所述无火回送通路的连通；

所述主控通路具有充风遮断阀，所述充风遮断阀连接充风遮断电磁阀；当所述充风遮断电磁阀得电后，所述充风遮断阀复位，能够实现所述主控通路的连通。

优选地，所述无火回送通路还包括依次连通的双压力比较阀、单向阀、第一限流孔、截断塞门以及用以检测列车管压力的压力开关，所述无火遮断阀位于所述单向阀与所述第一限流孔之间；所述压力开关靠近列车管一端，所述双压力比较阀靠近制动储风缸管一端；所述双压力比较阀的一个比较端口连接第二限流孔，所述双压力比较阀的另一个比较端口与所述第二限流孔的出口端汇流后连通于制动储风缸管。

优选地，所述主控通路还包括与所述充风遮断阀连通的中继阀，且所述中继阀的进气口连接于总风管，所述中继阀的出气口连接于所述充风遮断阀的进气口，所述充风遮断阀的出气口连接于列车管。

优选地，所述压力开关具体为当检测到列车管压力低于预设压力时能够断开、且当检测到列车管压力高于预设压力时能够连通的压力开关，预设压力的范围在460kPa～480kPa。

优选地，所述无火遮断电磁阀的进气口连通于制动储风缸管，所述无火遮断电磁阀的出气口连通于所述无火遮断阀的换向控制部。

优选地，所述充风遮断电磁阀的进气口连通于总风管，所述充风遮断电磁阀的出气口连通于所述充风遮断阀的换向控制部。

优选地，所述控制装置包括状态按钮和中央控制单元，所述状态按钮连接于所述中央控制单元；

所述中央控制单元连接所述无火遮断电磁阀和所述充风遮断电磁阀，其中，所述中央控制单元包括：

用以根据所述状态按钮所接收到的不同触控指令控制所述无火遮断电磁阀和所述充风遮断电磁阀得电与失电的通电控制部。

优选地，所述控制装置还包括操作台占用开关，所述操作台占用开关连接于所述中央控制单元；其中，所述中央控制单元还包括：

用以当所述操作台占用开关闭合后，判断机车是否处于停止状态的停车检测部；

所述停车检测部连接于所述通电控制部，以实现当机车处于停止状态时，所述通电控制部用以根据所述状态按钮所接收到的不同触控指令控制所述无火遮断电磁阀和所述充风遮断电磁阀得电与失电。

优选地，所述通电控制部包括：

主控模式控制单元：用以当接收到所述状态按钮按压偶数次后，向所述无火遮断电磁阀和所述充风遮断电磁阀均输出高电平，控制所述主控通路连通、且控制所述无火回送通路断开，实现总风管向列车管充风；

重联模式控制单元：用以当接收到所述状态按钮按压奇数次、且按压时间在预设时间范围内时，向所述无火遮断电磁阀输出高电平、且向所述充风遮断电磁阀输出低电平，控制所述无火回送通路与所述主控通路均断开；

无火模式控制单元：用以当接收到所述状态按钮按压奇数次、且按压时间超过预设时间范围时，向所述无火遮断电磁阀和所述充风遮断电磁阀均输出低电平，控制所述无火回送通路连通、且控制所述主控通路断开，实现列车管向制动储风缸管反充。

优选地，

所述主控模式控制单元还包括：当向所述无火遮断电磁阀和所述充风遮断电磁阀均输出高电平时，控制指示灯以第一状态工作的指示灯主控模式控制子单元；

所述重联模式控制单元还包括：当向所述无火遮断电磁阀输出高电平、且向所述充风遮断电磁阀输出低电平时，控制指示灯以第二状态工作的指示灯重联模式控制子单元；

所述无火模式控制单元还包括：当向所述无火遮断电磁阀和所述充风遮断电磁阀均输出低电平时，控制指示灯以第三状态工作的指示灯无火模式控制子单元。

本发明还提供一种机车，包括上述任一项所述的制动状态转换控制系统。

相对于上述背景技术，本发明提供的制动状态转换控制系统，无火回送通路的一端用以连接于列车管、另一端用以连接于制动储风缸管；主控通路的一端用以连接于列车管、另一端用以连接于总风管；且控制装置用以控制无火回送通路和主控通路的断开与连通；当机车无火时，控制装置能够控制所述无火回送通路连通、且控制所述主控通路断开，实现列车管向制动储风缸管反充，当机车作为主控车辆时，控制装置能够控制所述主控通路连通、且控制所述无火回送通路断开，实现总风管向列车管充风，当机车重联时，控制装置能够控制所述无火回送通路与所述主控通路均断开。如此设置，可以方便的实现机车在主控模式、重联模式和无火模式下的转换，显著提高转换效率。

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为本发明实施例所提供的制动状态转换控制系统的气路原理示意图；

图2为图1的电气原理示意图；

图3为本发明实施例所提供的制动状态转换控制系统的控制流程图。

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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例所提供的制动状态转换控制系统的气路原理示意图；图2为图1的电气原理示意图；图3为本发明实施例所提供的制动状态转换控制系统的控制流程图。

本发明提供的一种制动状态转换控制系统，主要包括无火回送通路、主控通路和控制装置；当无火回送通路连通后，可以实现机车在失电时自动转换到无火模式；其中，无火回送通路的一端用以连接于列车管、另一端用以连接于制动储风缸管；也即，当机车失电后，列车管能够向制动储风缸管反充，从而确保机车的制动安全。

主控通路的一端用以连接于列车管、另一端用以连接于总风管；当机车作为主控机车时，将主控通路连通，且上述无火回送通路断开，此时总风管向列车管充风。

当机车重联后，无火回送通路与主控通路均断开，机车的制动依靠其他重联车辆实现。

控制装置与无火回送通路和主控通路相连，能够控制无火回送通路和主控通路的连通与断开；也即，当机车无火时，控制所述无火回送通路连通、且控制所述主控通路断开，实现列车管向制动储风缸管反充；当机车作为主控车辆时，控制所述主控通路连通、且控制所述无火回送通路断开，实现总风管向列车管充风；当机车重联时，控制所述无火回送通路与所述主控通路均断开。

如此设置的制动状态转换控制系统，通过控制装置即可实现无火回送通路和主控通路的连通和断开，从而实现机车在主控模式、无火模式以及重联模式之间的转换，极大方便了操作人员的操作过程，显著提高转换效率；其中，针对主控模式、无火模式以及重联模式的具体定义可以参考现有技术，本文不再赘述。

针对无火回送通路的具体设置方式，其可以设置有无火遮断阀5，无火遮断阀5的切换通过无火遮断电磁阀1的动作来实现，无火遮断阀5与无火遮断电磁阀1相连，当所述无火遮断电磁阀1失电后，所述无火遮断阀5复位，能够实现所述无火回送通路的连通。

针对主控通路的具体设置方式，其可以设置有充风遮断阀10，充风遮断阀10的切换通过充风遮断电磁阀9的动作来实现，充风遮断阀10与充风遮断电磁阀9相连，当所述充风遮断电磁阀9得电后，所述充风遮断阀10复位，能够实现所述主控通路的连通。

参考说明书附图1可知，当无火遮断电磁阀1失电后，无火遮断电磁阀1与无火遮断阀5之间断开，此时无火遮断阀5复位，无火遮断阀5在弹簧力作用下复位后，能够实现列车管与制动储风缸管连通，也即无火回送通路连通，从而转换为无火模式，列车管向制动储风缸管反充。

当充风遮断电磁阀9得电后，充风遮断电磁阀9与充风遮断阀10之间连通，此时充风遮断阀10克服弹簧力动作，实现总风管与列车管的连通，也即主控通路连通，转换为主控模式，总风管此时向列车管充风，机车能够牵引其他车辆行驶。

而当无火遮断电磁阀1得电，且充风遮断电磁阀9失电后，此时无火遮断电磁阀1与无火遮断阀5之间连通，此时无火遮断阀5克服弹簧力动作，实现列车管与制动储风缸管断开，也即无火回送通路断开；同时，充风遮断电磁阀9与充风遮断阀10之间断开，此时充风遮断阀10在弹簧力作用下复位后，实现总风管与列车管的断开，也即主控通路断开；简单来说，当无火遮断电磁阀1得电，且充风遮断电磁阀9失电后，无火回送通路与主控通路均断开，此时机车转换为重联模式，由其他机车牵引行驶，且由其他机车实现制动。

更为具体地，无火回送通路还包括依次连通的双压力比较阀3、单向阀4、第一限流孔6、截断塞门7以及用以检测列车管压力的压力开关8，所述无火遮断阀5位于所述单向阀4与所述第一限流孔6之间；所述压力开关8靠近列车管一端，所述双压力比较阀3靠近制动储风缸管一端；所述双压力比较阀3的一个比较端口连接第二限流孔2，所述双压力比较阀3的另一个比较端口与所述第二限流孔2的出口端汇流后连通于制动储风缸管。

其中，针对双压力比较阀3的设置，可以实现当制动储风缸压力大于列车管压力时，无火回送通路无论如何均处于关闭状态，确保制动储风缸的高压力逆流至列车管。

参考说明书附图1，无火遮断电磁阀1的进气口连通于制动储风缸管，所述无火遮断电磁阀1的出气口连通于所述无火遮断阀5的换向控制部；也即控制装置能够控制无火遮断电磁阀1的得电与失电，从而实现无火回送通路的断开与连通；此外，压力开关8可以设置有预设压力，预设压力的范围在460kPa～480kPa；当压力开关8检测到列车管的压力大于预设压力时，则压力开关8导通，也即无火回送通路连通；当当压力开关8检测到列车管的压力小于预设压力时，则压力开关8断开，也即无火回送通路断开；简单来说，无火回送通路不仅仅依靠无火遮断电磁阀1的失电，还需要当列车管的压力大于预设压力才可实现连通；如此设置，能够确保列车管内有足够的气体向制动储风缸管内反充，进而确保机车在无火模式下的制动。

针对主控通路，还包括与所述充风遮断阀10连通的中继阀11，且所述中继阀11的进气口连接于总风管，所述中继阀11的出气口连接于所述充风遮断阀10的进气口，所述充风遮断阀10的出气口连接于列车管。

参考说明书附图1，所述充风遮断电磁阀9的进气口连通于总风管，所述充风遮断电磁阀9的出气口连通于所述充风遮断阀10的换向控制部。中继阀11的两个进气口分别连接于总风管和均衡管，当充风遮断阀10克服弹簧力而动作时，总风管内的气体通过中继阀11和充风遮断阀10后进入列车管中，从而实现主控模式。

针对上述控制装置，其可以包括状态按钮S1和中央控制单元CCU，所述状态按钮S1连接于所述中央控制单元；

所述中央控制单元连接所述无火遮断电磁阀1和所述充风遮断电磁阀9，其中，所述中央控制单元包括：

用以根据所述状态按钮S1所接收到的不同触控指令控制所述无火遮断电磁阀1和所述充风遮断电磁阀9得电与失电的通电控制部。

参考说明书附图2，状态按钮S1可以设置在司机室内，当司机按照不同触控指令触发状态按钮S1时，则中央控制单元的通电控制部接收到不同触控指令之后，控制无火遮断电磁阀1和充风遮断电磁阀9的得电与失电，如上文所述，进而确保机车在主控模式、重联模式和无火模式下的转换。

为了确保转换安全可靠，控制装置还包括操作台占用开关S2，操作台占用开关S2连接于中央控制单元CCU；其中，所述中央控制单元还包括：

用以当所述操作台占用开关S2闭合后，判断机车是否处于停止状态的停车检测部；

所述停车检测部连接于所述通电控制部，以实现当机车处于停止状态时，所述通电控制部用以根据所述状态按钮S1所接收到的不同触控指令控制所述无火遮断电磁阀1和所述充风遮断电磁阀9得电与失电。

具体来说，操作台占用开关S2可以看做是机车的启动按键，只有当操作台占用开关S2开启后，中央控制单元CCU才能够接收状态按钮S1的操作指令，进而实现机车在主控模式、重联模式和无火模式中转换；参考说明书附图3，步骤S01开始，步骤S02：判断操作台占用开关S2的信号，也即判断此时操作台占用开关S2是否闭合，当闭合时(高电平)执行步骤S03，未闭合时(低电平)时返回步骤S01；停车检测部执行步骤S03，判断此时机车的速度是否为零，也即机车是否处于停止状态，若否，则返回步骤S01，若此时机车停止，则执行步骤S04，通电控制部根据状态按钮S1的不同触控指令执行无火遮断电磁阀1和充风遮断电磁阀9的通电与失电操作。

其中，通电控制部包括：

主控模式控制单元：用以当接收到所述状态按钮S1按压偶数次后，向所述无火遮断电磁阀1和所述充风遮断电磁阀9均输出高电平，控制所述主控通路连通、且控制所述无火回送通路断开，实现总风管向列车管充风；

重联模式控制单元：用以当接收到所述状态按钮S1按压奇数次、且按压时间在预设时间范围内时，向所述无火遮断电磁阀1输出高电平、且向所述充风遮断电磁阀9输出低电平，控制所述无火回送通路与所述主控通路均断开；

无火模式控制单元：用以当接收到所述状态按钮S1按压奇数次、且按压时间超过预设时间范围时，向所述无火遮断电磁阀1和所述充风遮断电磁阀9均输出低电平，控制所述无火回送通路连通、且控制所述主控通路断开，实现列车管向制动储风缸管反充。

参考说明书附图3，当状态按钮S1被按压偶数次后，则意味着司机需要将机车转换为主控模式，此时主控模式控制单元对无火遮断电磁阀1和充风遮断电磁阀9均输出高电平，主控通路连通、且无火回送通路断开，实现总风管向列车管充风；为了提示司机以及其他人员机车的当前模式，主控模式控制单元还可以设置指示灯主控模式控制子单元，用来控制指示灯12以第一状态工作；第一状态可以为指示灯12灭；也即，当状态按钮S1被按压偶数次后，主控通路连通、且无火回送通路断开，实现总风管向列车管充风；并且指示灯12灭；也即步骤S11至S13。

当状态按钮S1被按压奇数次，且按压时间小于预设时间范围时，则通电控制部认为是误操作，保持当前状态；步骤S06即为判断状态按钮S1的按压时间；本文的预设时间范围可以为0.5s至3s，当按压时间小于0.5s时，保持当前状态，可以保持于主控模式、重联模式或无火模式。

当状态按钮S1被按压奇数次，且按压时间处于预设时间范围时，也就是按压时间为0.5s～3s时，则重联模式控制单元向无火遮断电磁阀1输出高电平、且向所述充风遮断电磁阀9输出低电平，控制所述无火回送通路与所述主控通路均断开；为了提示司机以及其他人员机车的当前模式，指示灯重联模式控制子单元可以控制指示灯12以第二状态工作，第二状态可以为指示灯12长亮；也即步骤S08至S10。

当状态按钮S1被按压奇数次，且按压时间大于预设时间范围时，也就是按压时间大于3s时，则无火模式控制单元向所述无火遮断电磁阀1和所述充风遮断电磁阀9均输出低电平，控制所述无火回送通路连通、且控制所述主控通路断开，实现列车管向制动储风缸管反充。为了提示司机以及其他人员机车的当前模式，指示灯无火模式控制子单元可用于控制指示灯12以第三状态工作；第三状态可以为指示灯12闪烁(可以每间隔0.5s闪一次)；也即步骤S21至S24。

本发明所提供的一种具有制动状态转换控制系统的机车，包括上述具体实施例所描述的制动状态转换控制系统；机车的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的机车及其制动状态转换控制系统进行了详细介绍。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。