一种动车组踏面清扫控制系统的制作方法

本实用新型属于轨道交通技术领域，尤其是涉及一种动车组踏面清扫机构的控制系统。

背景技术：

动车组启车、减速或紧急制动时，如果车轮和轨道之间的黏着力不足，容易发生空转或滑行等现象，影响车辆的安全性。为保证轮轨间的黏着力，国内动车组采用踏面清扫或撒砂，其中踏面清扫为利用踏面清扫器的闸瓦（研磨块）和车轮踏面之间的摩擦，维持踏面具有适当的粗糙度，保持轮轨间好的黏着状态。

目前，既有动车组的踏面清扫控制由分散的电磁阀、减压阀、塞门等实现，管路需贯穿整车，增加了安装和检修的难度，还增加了管路泄漏点，同时既有动车组的踏面清扫控制没有设置状态监控和故障诊断，司机或维护人员无法直观的监控和查看系统的状态，从而及时处理突发的相关问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有踏面清扫控制装置存在的安装、维护、诊断等上述不足，提供了一种用于动车组的踏面清扫控制系统，该控制系统结构紧凑，将踏面清扫控制系统进行模块化设计，便于系统安装和检修；通过列车监控系统进行独立诊断，系统状态和故障情况通过司机显示屏显示，可以实现整车或单个转向架的隔离。

为实现上述目的，本实用新型提供一种动车组踏面清扫控制系统，其特征在于:电磁阀、减压阀和压力开关集成在气路板上，进风管路与减压阀相连，再依次连接电磁阀、压力开关及出风管路,电磁阀用于控制踏面清扫器供风的气流通断，减压阀与供风管路相连，用于调节输入至踏面清扫器的供风压力，压力开关用于检测电磁阀输出压力情况，监控踏面清扫器的施加和缓解状态。

进一步的，气路板上还安装有隔离和排风两个带电触点截断塞门、测试接头和缩堵，隔离用带电触点截断塞门安装在减压阀与进风管路之间，测试接头安装在电磁阀与压力开关之间，排风用带电触点截断塞门安装在压力开关与出风管路之间，缩堵安装在减压阀和电磁阀之间；隔离用带电触点截断塞门用于切断整个踏面清扫控制模块的供风，便于检修及故障处理，排风用带电触点截断塞门用于电磁阀故障后踏面清扫器无法缓解时手动排风进行缓解，测试接头用于测试减压阀输出压力，缩堵用于控制压缩空气的流量，实现控制踏面清扫器施加或缓解的动作速度，防止由于连接踏面清扫器的软管泄露导致压缩空气的过度泄露，影响整车制动系统工作。

整套踏面清扫控制系统由车辆提供的电源驱动，风源由车辆的总风管提供。

一种动车组用踏面清扫控制方法依据触发条件，由列车监控系统收集并通过WTB/MVB总线控制相关继电器触点闭合和打开，最终控制踏面清扫控制模块上的电磁阀动作实现施加或缓解。同时，RIOM存储来自压力开关的触点信号，并将相关信号发送至列车监控系统,列车监控系统根据压力开关触点信号，进行诊断，包括：状态诊断，判断踏面清扫施加缓解，将最终的诊断变量发送至HMI（司机显示屏），通过HIM显示施加或缓解；列车监控系统根据诊断压力开关触点信号进行故障诊断，对比压力开关触点信号和指令信号，判断踏面清扫是否处于故障状态，将最终的诊断变量发送至动车组司机显示屏显示故障信息。

本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型踏面清扫控制模块采用集成化、模块化设计，所有部件均集成安装于一块气路板上，结构紧凑，可以在车上实现电气隔离，在车下实现气路隔离，便于故障查找和检修；（2）本实用新型踏面清扫控制模块采用直接与列车总风管相连，取消了贯穿整车的供风管路，每辆车具有两个控制单元，按转向架来控制，实现对踏面清扫器需要的压缩空气进行集中控制和分配。（3）本实用新型踏面清扫控制模块通过列车监控系统进行独立的诊断和控制，依据踏面清扫触发条件控制踏面清扫控制模块施加或缓解，通过诊断施加或缓解信号，将对应的状态和故障信息发送至显示屏，司机通过显示屏判断踏面清扫控制模块的实际状态。

附图说明

图1踏面清扫控制系统连接示意图；

图2踏面清扫控制系统气路原理图；

图3踏面清扫控制系统电气原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

参照图1、图2，该动车组踏面清扫控制装置具体为气动控制，管8与总风管连接，管9与踏面清扫器连接，管8、管9和总风管中均为压缩空气，控制一辆动车组的一个转向架上的所有踏面清扫器。每套踏面清扫控制装置靠近总风管一端管8向另一端依次设置带电触点截断塞门1、减压阀2、缩堵3、电磁阀4、测试接头5、压力开关6、带电触点截断塞门7。带电触点塞门1对踏面清扫器供风通路进行开启或截断，此带电触点塞门常开。带电触点塞门1打开时，用于对踏面清扫控制模块和下游设备供风；带电触点塞门1关闭，用于隔离踏面清扫控制模块，并对下游设备进行排风。减压阀2用于降低总风管压力，为踏面清扫器提供符合要求的供风压力。缩堵3用于控制压缩空气的流量，最终控制踏面清扫器施加或缓解的动作速度。电磁阀4根据施加或缓解控制信号，控制管9供风的通断，最终实现对动车组踏面清扫器的施加和缓解的控制。测试接头5用于人工检测减压阀输出压力和检修及调试时检测踏面清扫控制模块的输出压力。压力开关6用于检测多功能电磁阀4输出压力的变化情况，最终监控踏面清扫施加和缓解状态。电触点塞门7对踏面清扫器供风通路进行开启或截断，此带电触点塞门常开。带电触点塞门7打开时，用于对踏面清扫控制模块和下游设备供风；带电触点塞门7关闭，用于多功能电磁阀4故障时对下游设备排风，电触点用于对塞门的关闭状态进行监控。

踏面清扫工作原理：踏面清扫供风由总风引入至管8，经进风口处的带电触点截断塞门1，进入减压阀2，经过减压调节，将压力降至要求值后，进入缩堵3，经过流量调节，将流量减至要求值后，进入电磁阀4，经施加指令控制后，再经测试接头，进入压力开关6，压力开关将压力状态反馈给列车监控系统，用于状态显示和诊断，最后经带电触点截断塞门7，压缩空气进入管9中，最终进入下游安装在转向架上的踏面清扫器。

参照图3，以下着重对本实用新型所公开的动车组踏面清扫控制策略进行说明，在下列条件下动车组进行踏面清扫：车辆有制动指令且运行速度>30km/h；检测出空转(只适用于动车)，研磨子持续研磨≥10s；检测出滑行，研磨子持续研磨≥10s。车辆BCU（制动控制单元）或TCU（牵引控制单元）发送滑行信号，由列车监控系统进行诊断，若TCMS收到任何一条相关信号且司机台占用，则通过WTB/MVB总线向CCU（中央控制单元）发送踏面清扫请求，并控制踏面清扫继电器得/失电，通过继电器辅助触点动作控制电磁阀得/失电，最终控制踏面清扫器实施清扫动作。

进一步的，通过压力开关6检测管9压力，每个模块有一个压力开关，压力开关激活相应继电器， RIOM模块会通过采集相应继电器辅助触点动作情况检测管9压力状态，并将信号发给TCMS诊断，若TCMS收到相关信号，则通过WTB/MVB总线向HMI（司机显示屏）发送相关变量，显示相关状态。诊断分为状态诊断和故障诊断。状态诊断：如果检测管2压力高于1.0±0.1bar，压力开关触点闭合，则表示踏面清扫施加，HMI显示施加；如果检测管9压力低于于0.85±0.1bar，压力开关触点断开，则表示踏面清扫缓解，HMI显示缓解。故障诊断：踏面清扫施加指令状态下，压力开关触点为断开状态，表示踏面清扫未施加，HMI显示未施加故障信息；踏面清扫缓解指令状态下，压力开关触点为闭合状态，表示踏面清扫未缓解，HMI显示未缓解故障信息。

进一步的，通过带电触点塞门1/7对踏面清扫器供风通路进行开启或截断。每个模块有两个带电触点截断塞门，此带电触点塞门触点为常开，RIOM模块会通过采集塞门触点动作情况来检测相应带电触点截断塞门是否闭合，将相关塞门闭合信号发给列车监控系统诊断，并通过WTB/MVB总线向HMI（司机显示屏）发送相关变量显示塞门的状态。诊断分为隔离诊断和排风诊断。隔离诊断：如果检测到截断塞门1常开触点闭合，则表示踏面清扫控制装置供风管路被隔离，终止踏面清扫器供风，HIM显示隔离；排风诊断：如果检测到截断塞门7常开触点闭合，则表示踏面清扫控制装置上电磁阀4下游的压缩空气被排空，HIM显示排风。列车监控系统诊断以上隔离和排风信号后，将踏面清扫装置施加和缓解指令信号旁路，隔离施加和缓解功能。

如上段所述，在电磁阀供电回路上设置空气开关，此空气开关安装在车内电器柜内，根据实际情况可以手动闭合或断开。通过空气开关对电磁阀回路进行接通或截断。车辆RIOM模块会通过采集空气开关触点动作情况来检测相应空气开关是否闭合，将相关空气开关闭合信号发给列车监控系统诊断，并通过WTB/MVB总线向HMI（司机显示屏）发送相关变量，显示空气开关的状态。此诊断为隔离诊断：列车监控系统诊断以上隔离信号后，将踏面清扫装置施加和缓解指令信号旁路，隔离施加和缓解功能。空气开关安装在车上电器柜，故此隔离功能可以在车上执行。