一种电力机车防抱闸装置的制作方法

本发明属于电力机车领域，涉及防抱闸技术，具体是一种电力机车防抱闸装置。

背景技术：

电力机车、又称电力火车，是指从供电网或供电轨中获取电能，再通过电动机驱动车辆行驶的火车。电力机车运行所需的电能由电气化铁路的供电系统提供，而自身携带发电能源和装置的电传动内燃机车和燃气机车等则不属于电力机车范畴，电力机车是第二次工业革命的产物，但直到第三次工业革命后才有了超大规模的发展，是现代火车的主力军。电力机车拥有很多优点，综合性能比蒸汽机车和内燃机车强得多，不仅广泛用于干线铁路的运营，而且服务于几乎所有的城市轨道交通中。

现有的电力机车在刹车时，通常不会对电力机车的运行状态进行分析，当电力机车本身处于制动状态时，若抱闸装置直接进行抱闸处理，可能会导致电力机车出现侧翻现象，同时若电力机车刹车失灵，在刹车时电力机车仍处于运行状态可能会造成严重的交通事故。

因此本发明提出一种电力机车防抱闸装置，在踩下刹车后对电力机车的运行状态进行分析后通过防抱闸装置对车轮提供摩擦缓速，提高电力机车刹车时的安全性能。

公告号为cn207485919u的实用新型专利揭示了一种气动抱闸装置，利用气动抱闸代替了电磁抱闸，缠绕大卷径产品时，在自动状态下，抱闸不工作，气动抱闸的电磁阀线圈不得电，刹车盘在复位弹簧的作用下，刹车盘原理电机，产品进行正常卷取，此时电磁阀即使损坏，由于复位弹簧的作用，也不会产生刹车，从而不会损坏设备，不会使产品变形降级。当需要抱闸动作时，电磁阀动作，通过气缸推动刹车盘刹住固定支架上的电机，同时为防止惯性转动，由定位销锁住刹车盘，起到刹车作用；该气动抱闸装置还存在的问题为无法为抱闸装置提供供电分析，抱闸装置的可能会由于供电不足而无法正常工作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电力机车防抱闸装置，用于解决现有的电力机车在刹车时，不会对电力机车的运行状态进行分析，可能会导致电力机车出现侧翻现象，或者在刹车时电力机车仍处于运行状态可能会造成严重的铁路行车安全事故；

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以在刹车时对电力机车的运行状态进行分析的防抱闸装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种电力机车防抱闸装置，包括控制箱体，所述控制箱体顶部固定安装有两个相对称的安装板，两个所述安装板相靠近的侧面之间固定安装有固定板，所述固定板底部固定安装有第一电磁块，所述控制箱体内部设置有第二电磁块，所述第一电磁块与第二电磁块之间设置有电磁线圈，所述控制箱体两个侧面均固定安装有支撑架，所述支撑架的底部固定安装有底座，所述底座顶部设置有抱闸机构；

所述控制箱体正面设置有处理器，所述处理器通信连接有采集模块、供电分析模块、抱闸分析模块、存储模块以及控制模块；

所述抱闸分析模块用于对防抱闸装置进行控制，具体过程包括：

实时获取电力机车的运行速度，并将t1时间段内电力机车的运行速度增量标记为增速值，t1为预设时间值，实时获取电力机车的刹车状态，当电力机车的刹车为踩下状态时；

若增速值大于等于0，则判定电力机车处于运行状态，抱闸分析模块向处理器发送抱闸信号；

若增速值小于0，则判定电力机车处于制动状态；

处理器接收到抱闸信号后将抱闸信号发送至控制模块，控制模块接收到抱闸信号后控制电磁线圈通电。

进一步地，所述抱闸机构包括安装座，所述安装座底部固定安装有垫板，所述垫板底部与底座顶面固定连接，所述安装座内部开设有凹槽，所述凹槽内侧壁之间活动连接有横移板，所述横移板靠近支撑架的侧面与凹槽内侧壁之间固定安装有弹簧，所述横移板远离弹簧的侧面固定安装有连接架，所述连接架远离横移板的一端穿过安装座的内侧壁并延伸至安装座的外部，所述连接架外表面与安装座内壁的连接处活动连接，所述连接架位于安装座外部的一端固定安装有连接块，所述连接块远离连接架的侧面通过连接杆固定安装有抱闸块。

进一步地，所述控制箱体内顶壁开设有开口，所述控制箱体的两个内侧壁均固定安装有滑轨，两个所述滑轨相靠近的一端均活动连接有滑块，所述滑块远离滑轨的侧面与第二电磁块的侧面固定连接，所述第二电磁块底部固定安装有纵移板，所述纵移板底部穿过控制箱体内底壁并延伸至控制箱体的外部，所述纵移板的侧面与控制箱体内底壁的连接处活动连接，所述纵移板位于控制箱体外部的一端与两个连接块的外表面之间均铰接有安装杆。

进一步地，所述控制箱体底部设置有两个相对称的限位辊，所述纵移板的两个侧面均开设有滑槽，两个所述限位辊相靠近的一端分别与两个滑槽内壁活动连接。

进一步地，所述支撑架侧面与安装座顶面之间固定安装有加强筋，所述支撑架与控制箱体、底座之间均通过螺栓拆卸式连接。

进一步地，所述供电分析模块用于对防抱闸装置的供电情况进行分析，所述供电分析模块包括电量供给单元、电量续航单元以及备用电池管理单元；

所述电量供给单元用于对防抱闸装置的电量供给状态进行分析，具体的分析过程包括：

将电力机车供给电量的电荷值与电力机车运行状态消耗电量的电荷值的差值标记为预损电量ys，将防抱闸装置运行耗费电量的电荷值标记为fb，若ys>fb，则判定防抱闸装置的电量供给状态为充足；若ys≤fb，则判定防抱闸装置的电量供给状态为不充足，电量供给单元将电量供给不充足信号发送至处理器；

所述电量续航单元用于对防抱闸装置的电量续航情况进行分析，获取当前位置的地理坐标、目的地的地理坐标、出发地的地理坐标以及电力机车的行驶路线，将当前位置与目的地所在行驶路线上的距离值标记为ml，将当前位置与出发地所在行驶路线上的距离值标记为cl，将出发时的电力机车的蓄电总量标记为xdz，通过公式得到续航系数xhx，其中α为预设比例系数；

通过存储模块获取到续航系数阈值xhmin，若xhx≤xhmin，则判定电力机车的续航不合格，电量续航单元向处理器发送续航不合格信号；若xhx>xhmin，则判定电力机车的续航合格；

所述备用电池管理单元用于对电力机车的备用电源进行管理分析，在防抱闸装置的电量供给状态为不充足以及电力机车的续航分析结果为不合格时，启用备用电池对电力机车以及防抱闸装置进行供电。

进一步地，该电力机车防抱闸装置的使用方法包括以下步骤：

第一步：通过抱闸分析模块判断刹车时电力机车处于运行状态还是制动状态，当分析结果为电力机车处于运行状态时，抱闸分析模块向处理器发送抱闸信号，同时处理器将抱闸信号发送至控制模块，控制模块接收到抱闸信号后控制电磁线圈通电；

第二步：电磁线圈通电后通过第一电磁块吸引第二电磁块向上移动，第二电磁块向上移动的过程中，通过两个安装杆拉动两个连接块互相靠近，使两个抱闸块互相靠近，直至两个抱闸块与车轮相接触，利用抱闸块与车轮之间的摩擦力对电力机车提供制动，使电力机车快速刹车；

第三步：电力机车静止后，通过控制模块对电磁线圈断电，使第二电磁块向下移动，两个连接块互相分离，拉动两个抱闸块与车轮分离。

本发明具备下述有益效果：

1、通过设置的抱闸分析模块可以在电力机车刹车时对电力机车的运行状态尽心分析，在判定电力机车处于制动状态时不启动防抱闸装置，防止电力机车出现侧翻现象，在判定电力机车处于运行状态时启动防抱闸装置对电力机车提供制动，避免电力机车刹车失灵出现交通事故；

2、通过设置的电量供给单元可以对防抱闸装置的电力供给状态进行分析，在防抱闸的电力供给不足时通过备用电池对防抱闸装置进行供电，避免防抱闸装置由于供电不足而不能够正常工作；

3、通过设置的电量续航单元可以对电力机车的电量续航情况进行分析，得出续航系数xhx，并将续航系数xhx与续航系数阈值xhmin进行对比，若判定电量续航单元不合格，电量续航单元向处理器发送续航不合格信号，随时启用备用电池对电力机车进行供电；

4、通过设置的抱闸机构可以快速对车轮进行制动，电磁线圈通电后，利用第一电磁块吸引第二电磁块向上移动，从而通过两个安装杆拉动两个连接块互相靠近，利用两个抱闸块对车轮进行锁紧制动，而在电磁线圈断电后，一方面第二电磁块受重力作用向下移动，另一方面两个弹簧拉动两个连接块互相分离，从而使抱闸块与车轮分离，避免出现抱死现象。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构主视图；

图2为本发明抱闸机构结构主视剖视图；

图3为本发明控制箱体结构主视剖视图；

图4为本发明原理框图。

图中：1、控制箱体；2、安装板；3、固定板；4、第一电磁块；5、第二电磁块；6、电磁线圈；7、支撑架；8、底座；9、抱闸机构；10、安装座；11、垫板；12、凹槽；13、横移板；14、弹簧；15、连接架；16、连接块；17、抱闸块；18、开口；19、滑轨；20、滑块；21、纵移板；22、安装杆；23、限位辊；24、滑槽；25、加强筋。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，一种电力机车防抱闸装置，包括控制箱体1，所述控制箱体1顶部固定安装有两个相对称的安装板2，两个所述安装板2相靠近的侧面之间固定安装有固定板3，所述固定板3底部固定安装有第一电磁块4，第一电磁块4设置在固定板3底面的中心处，所述控制箱体1内部设置有第二电磁块5，所述第一电磁块4与第二电磁块5之间设置有电磁线圈6，所述控制箱体1两个侧面均固定安装有支撑架7，所述支撑架7的底部固定安装有底座8，所述底座8顶部设置有抱闸机构9；

所述控制箱体1正面设置有处理器，所述处理器通信连接有采集模块、供电分析模块、抱闸分析模块、存储模块以及控制模块；

所述抱闸分析模块用于对防抱闸装置进行控制，具体过程包括：

实时获取电力机车的运行速度，并将t1时间段内电力机车的运行速度增量标记为增速值，t1为预设时间值，实时获取电力机车的刹车状态，当电力机车的刹车为踩下状态时；

若增速值大于等于0，则判定电力机车处于运行状态，抱闸分析模块向处理器发送抱闸信号；

若增速值小于0，则判定电力机车处于制动状态；

处理器接收到抱闸信号后将抱闸信号发送至控制模块，控制模块接收到抱闸信号后控制电磁线圈6通电，抱闸分析模块可以在电力机车刹车时对电力机车的运行状态尽心分析，在判定电力机车处于制动状态时不启动防抱闸装置，防止电力机车出现侧翻现象，在判定电力机车处于运行状态时启动防抱闸装置对电力机车提供制动，避免电力机车刹车失灵出现交通事故。

所述抱闸机构9包括安装座10，所述安装座10底部固定安装有垫板11，所述垫板11底部与底座8顶面固定连接，所述安装座10内部开设有凹槽12，所述凹槽12内侧壁之间活动连接有横移板13，所述横移板13靠近支撑架7的侧面与凹槽12内侧壁之间固定安装有弹簧14，所述横移板13远离弹簧14的侧面固定安装有连接架15，所述连接架15远离横移板13的一端穿过安装座10的内侧壁并延伸至安装座10的外部，所述连接架15外表面与安装座10内壁的连接处活动连接，所述连接架15位于安装座10外部的一端固定安装有连接块16，所述连接块16远离连接架15的侧面通过连接杆固定安装有抱闸块17；抱闸机构9可以快速对车轮进行制动，电磁线圈6通电后，利用第一电磁块4吸引第二电磁块5向上移动，从而通过两个安装杆22拉动两个连接块16互相靠近，利用两个抱闸块17对车轮进行锁紧制动，而在电磁线圈6断电后，一方面第二电磁块5受重力作用向下移动，另一方面两个弹簧14拉动两个连接块16互相分离，从而使抱闸块17与车轮分离，避免出现抱死现象。

所述控制箱体1内顶壁开设有开口18，所述控制箱体1的两个内侧壁均固定安装有滑轨19，两个所述滑轨19相靠近的一端均活动连接有滑块20，所述滑块20远离滑轨19的侧面与第二电磁块5的侧面固定连接，所述第二电磁块5底部固定安装有纵移板21，所述纵移板21底部穿过控制箱体1内底壁并延伸至控制箱体1的外部，所述纵移板21的侧面与控制箱体1内底壁的连接处活动连接，所述纵移板21位于控制箱体1外部的一端与两个连接块16的外表面之间均铰接有安装杆22。

所述控制箱体1底部设置有两个相对称的限位辊23，所述纵移板21的两个侧面均开设有滑槽24，两个所述限位辊23相靠近的一端分别与两个滑槽24内壁活动连接。

所述支撑架7侧面与安装座10顶面之间固定安装有加强筋25，所述支撑架7与控制箱体1、底座8之间均通过螺栓拆卸式连接。

所述供电分析模块用于对防抱闸装置的供电情况进行分析，所述供电分析模块包括电量供给单元、电量续航单元以及备用电池管理单元；

所述电量供给单元用于对防抱闸装置的电量供给状态进行分析，具体的分析过程包括：

将电力机车供给电量的电荷值与电力机车运行状态消耗电量的电荷值的差值标记为预损电量ys，将防抱闸装置运行耗费电量的电荷值标记为fb，若ys>fb，则判定防抱闸装置的电量供给状态为充足；若ys≤fb，则判定防抱闸装置的电量供给状态为不充足，电量供给单元将电量供给不充足信号发送至处理器，电量供给单元可以对防抱闸装置的电力供给状态进行分析，在防抱闸的电力供给不足时通过备用电池对防抱闸装置进行供电，避免防抱闸装置由于供电不足而不能够正常工作；

所述电量续航单元用于对防抱闸装置的电量续航情况进行分析，获取当前位置的地理坐标、目的地的地理坐标、出发地的地理坐标以及电力机车的行驶路线，将当前位置与目的地所在行驶路线上的距离值标记为ml，将当前位置与出发地所在行驶路线上的距离值标记为cl，将出发时的电力机车的蓄电总量标记为xdz，通过公式得到续航系数xhx，其中α为预设比例系数，电量续航单元可以对电力机车的电量续航情况进行分析，得出续航系数xhx，并将续航系数xhx与续航系数阈值xhmin进行对比，若判定电量续航单元不合格，电量续航单元向处理器发送续航不合格信号，随时启用备用电池对电力机车进行供电；

通过存储模块获取到续航系数阈值xhmin，若xhx≤xhmin，则判定电力机车的续航不合格，电量续航单元向处理器发送续航不合格信号；若xhx>xhmin，则判定电力机车的续航合格；

所述备用电池管理单元用于对电力机车的备用电源进行管理分析，在防抱闸装置的电量供给状态为不充足以及电力机车的续航分析结果为不合格时，启用备用电池对电力机车以及防抱闸装置进行供电。

该电力机车防抱闸装置的使用方法包括以下步骤：

第一步：通过抱闸分析模块判断刹车时电力机车处于运行状态还是制动状态，当分析结果为电力机车处于运行状态时，抱闸分析模块向处理器发送抱闸信号，同时处理器将抱闸信号发送至控制模块，控制模块接收到抱闸信号后控制电磁线圈6通电；

第二步：电磁线圈6通电后通过第一电磁块4吸引第二电磁块5向上移动，第二电磁块5向上移动的过程中，通过两个安装杆22拉动两个连接块16互相靠近，使两个抱闸块17互相靠近，直至两个抱闸块17与车轮相接触，利用抱闸块17与车轮之间的摩擦力对电力机车提供制动，使电力机车快速刹车；

第三步：电力机车静止后，通过控制模块对电磁线圈6断电，使第二电磁块5向下移动，两个连接块16互相分离，拉动两个抱闸块17与车轮分离。

一种电力机车防抱闸装置，使用时，通过抱闸分析模块判断刹车时电力机车处于运行状态还是制动状态，当分析结果为电力机车处于运行状态时，抱闸分析模块向处理器发送抱闸信号，同时处理器将抱闸信号发送至控制模块，控制模块接收到抱闸信号后控制电磁线圈6通电；电磁线圈6通电后通过第一电磁块4吸引第二电磁块5向上移动，第二电磁块5向上移动的过程中，通过两个安装杆22拉动两个连接块16互相靠近，使两个抱闸块17互相靠近，直至两个抱闸块17与车轮相接触，利用抱闸块17与车轮之间的摩擦力对电力机车提供制动，使电力机车快速刹车；电力机车静止后，通过控制模块对电磁线圈6断电，使第二电磁块5向下移动，两个连接块16互相分离，拉动两个抱闸块17与车轮分离。

本发明具备下述有益效果：

1、通过设置的抱闸分析模块可以在电力机车刹车时对电力机车的运行状态尽心分析，在判定电力机车处于制动状态时不启动防抱闸装置，防止电力机车出现侧翻现象，在判定电力机车处于运行状态时启动防抱闸装置对电力机车提供制动，避免电力机车刹车失灵出现交通事故；

2、通过设置的电量供给单元可以对防抱闸装置的电力供给状态进行分析，在防抱闸的电力供给不足时通过备用电池对防抱闸装置进行供电，避免防抱闸装置由于供电不足而不能够正常工作；

3、通过设置的电量续航单元可以对电力机车的电量续航情况进行分析，得出续航系数xhx，并将续航系数xhx与续航系数阈值xhmin进行对比，若判定电量续航单元不合格，电量续航单元向处理器发送续航不合格信号，随时启用备用电池对电力机车进行供电；

4、通过设置的抱闸机构可以快速对车轮进行制动，电磁线圈通电后，利用第一电磁块吸引第二电磁块向上移动，从而通过两个安装杆拉动两个连接块互相靠近，利用两个抱闸块对车轮进行锁紧制动，而在电磁线圈断电后，一方面第二电磁块受重力作用向下移动，另一方面两个弹簧拉动两个连接块互相分离，从而使抱闸块与车轮分离，避免出现抱死现象。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是归一化处理取其数值，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。