专利名称：列车折角塞门状态智能监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车载智能设备，特别是一种列车折角塞门状态智能监测装置，它对任意一列车都具有检测准确、及时、易管理、工作环境好，运行中也不需司机操作便能够随时掌握列车管折角塞门的工作状态，确保列车安全。
铁路列车在运行中，列车管作为司机操纵列车制动停车的连接管道，它的畅通与否对列车的安全运行起着至关重要的作用，如果列车管折角塞门被非法关闭，就可能造成重大事故，给人民的生命财产带来严重的损失。近年来因列车管折角塞门被非法关闭而造成运行中的列车车辆失去部分甚至全部制动力的情况时有发生，严重地威胁列车，特别是无守列车的运行安全。
目前针对这一问题的解决方案有以下几种1、改造列车管折角塞门使之具有自锁功能或非法关闭时自动排风的功能，采用这种方法虽具有直接了当的优点，但是也存在改造涉及面广，耗资大，编解列车困难，降低运输效率的缺点。
2、在列车尾部车辆上安装一种能定时排风的装置，机车上的接收装置检查列车管是否有瞬间降压发生，以判断折角塞门有无关闭；或者利用尾部的无线接收装置，机车乘务员根据需要，通过发射台遥控该装置动作排风。该方案存在的不足是管理困难，装置的工作环境极为恶劣，尤其是冬季和盛夏，如果发生故障易造成运输中断。
本实用新型的目的是针对以上的不足而研制的一种列车折角塞门状态智能监测装置，它是由装在机车司机室内操纵台上的控制部分及装在机车列车管主管上的压力传感器和作为机车列车管主管的一个附加组成部分的充排风传感器组成，压力传感器直接感受列车管压力的变化，充排风传感器感受列车管中的充排风情况，两个传感器分别通过屏蔽电缆与控制部分联接。机车司机使用制动机时，根据采集到的列车管压力传感器和充排风传感器的数据，由该装置内的控制部分自动进行分析、计算、判断并可立即得到结果，通过语音和灯光显示系统向机车司机报告监测结果。该装置对任意一列车都具有检测准确、成本低、便于统一管理，运行中也不需司机操作的特点。
本实用新型是这样实现的列车折角塞门状态智能监测装置，包括机车司机室内操纵台上装的控制部分，压力传感器装在机车列车管主管17上，机车列车管主管17、36中间装有充排风传感器10，其主体21靠联接螺栓25与接头体20、33固定在一起，奶头18、35分别固定在列车管17、36上并通过螺母19、34分别与接头体20、33联接；在主体21中间的通孔内装有套装在转轴23上的风门32，转轴23靠两侧的定位螺钉26固定在主体21上；在转轴23的下方对称装有两组磁钢28、29，磁钢28通过螺钉27固定在主体21上，磁钢29固定在风门32上并与磁钢28的位置相对应；在主体21的下部中间装有霍尔元件30，磁钢31装在风门32的下方中间位置且当风门32位于直立位置时与霍尔元件30相对应，两者间的距离小于1mm，在主体21的上方中间位置装的漏风量调节螺钉24与风门32上方中间的半圆缺口相对应。
本实用新型也可以是这样实现的主体21中间的通孔可以为方孔磁钢28、29的磁极性相异。
本实用新型还可以是这样实现的控制部分主要由计算机芯片1、语音合成电路2、音频功率放大器3、扬声器4、缓冲驱动器5、发光二极管6、拨盘开关7、压力传感器8、V／F转换器9、充排风传感器10、受控振荡器11、复位电路12、晶体振荡器13、单向驱动器15和控制部分外壳上装的电源开K、试风按钮14、复位按钮FY以及电源插座CZ1，传感器插座CZ2、插座CZ3；计算机芯片1为8031。红色指示灯HD即是发光二极管6。
本实用新型的积极效果是1、该装置集中安装在机车上，便于统一管理，且改造费用低，工作环境好，运行中也不需司机操作，是一种较理想的行车安全装置。
2、该装置的实时性向司机提供了一种保证安全的用途，即当列车行至关键区段前(如坡前、坡顶)，或司机认为必要的区段前，则无论司机对该区段的列车牵引辆数、减压量与走行距离、降速量关系的情况是否熟悉，都可以适当减压，排风一完，不待列车完成抱闸减速，就可观察本装置面板上前、中、后指示灯是否点亮及哪个点亮来了解列车折角塞门是否有关闭及关闭的大致位置，并做出列车能否安全通过该区段的判断。
3、该装置操作简便，对司机来说，只需完成三个动作，即(1)打开装置的电源开关；(2)拿到列车编组单后输入牵引辆数；(3)始发站挂车时，按一下试风按钮，以后，司机就无需对其操作，只要使用制动机后，听一下该装置的报告就行了。
4、不限制司机操纵制动机，使用本装置对司机操纵制动机无任何附加限制，无论其减压量是大是小，也不管其是否一闸接一闸地使用制动机，本装置都能较准确地判断出折角塞门的状态，并及时通过语音和灯光显示向司机作出报告，以便能够随时掌握列车管折角塞门的工作状态，确保列车安全。
图1是本实用新型的电路工作原理图。
图2是本实用新型充排风传感器结构的主视图。
图3是本实用新型充排风传感器主体的结构图。
图4是本实用新型控制部分外壳的主视图。
图5是本实用新型控制部分外壳的后视图。
其中1、计算机芯片 2、语音合成电路 3、音频功率放大器4、扬声器 5、缓冲驱动器 6、发光二极管 7、拨盘开关8、压力传感器 9、V／F转换器 10、充排风传感器 11、受控振荡器12、复位电路 13、晶体振荡器 14、试风按钮 15、单向驱动器17、机车列车管主管 18、奶头 19、螺母 20、接头体 21、主体22、导线 23、转轴 24、漏风调节螺钉 25、联接螺栓26、定位螺钉 27、螺钉 28、磁钢 29、磁钢 30、霍尔元件31、磁钢 32、风门 33、接头体 34、螺母 35、奶头36、机车列车管主管 HD－红色指示灯 FY－复位按钮 K－电源开关CZ1－电源插座 CZ2－传感器插座 CZ3－插座 BS－保险
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1、2所示，首先将该装置控制部分的外壳固定在机车司机室内操纵台的合适位置上，压力传感器8安装置在机车列车管主管上，充排风传感器10作为机车列车管主管的一个附加组成部分固定焊接在机车列车管主管17、36之间，两传感器分别通过屏蔽电缆与控制部分联接，再检查各连接线的插头是否正确的插入该装置上各自的插座内。
如图1、2、3、4、5所示。当合上电源开关K时，机车上的＋50V电源加至控制部分的电源电路上，经滤波稳压后输出＋5V、＋9V、＋12V电压，其中＋9V电压作为音频功率放大器的电源；＋12V电压供压力传感器，其余电路使用＋5V电压。当＋5V电压加至计算机芯片1后，复位电路12开始工作，它能在计算机芯片1的复位脚RET上产生足够宽的正脉冲使计算机芯片1可靠复位，同时晶体振荡器13工作，给计算机芯片1的XT1、XT2脚提供必不可少的工作时钟脉冲，于是计算机芯片1进入正常工作状态。当司机在试风或运行中使用制动机时，列车管内将有压力空气流动，这一气流被安装在列车管17、36中间的充排风传感器10检测到，充排风传感器10将通过导线22给出＋5V的高电平信号，于是受控振荡器11起振，其振荡脉冲送入计算机芯片1的INTO端申请中断。计算机芯片1响应中断后，立即启动内部的定时器记录充排风时间，当排风(充风)完毕后，列车管内的压力空气停止流动，充排风传感器10通过导线22输出低电平时，受控振荡器1停振，于是计算机芯片1中止定时器运行，取回充排风时间，然后启动内部定时器经压力传感器8，V／F转换器9采集列车管当前压力，再经过软件计算得到当前减压量。根据充排风时间与减压量及贯通辆数之间的统计规律，可得出列车管贯通辆数。计算机芯片1经单向驱动器15取回拨盘开关7中司机输入的列车编组辆数，与计算机芯片1所得的辆数相比较，就可知有无折角塞门关闭及关闭的具体位置。计算机芯片1所得的监测结果，一路自语音合成电路2，音频功率放大器3，扬声器4以语音的形式向司机报告折角塞门有无关闭及具体的关闭位置；另一路经缓冲驱动器5，发光二极管6(即为红色指示灯HD)向司机显示有无关闭及关闭车的大致位置。在始发站挂车试风时，当司机按下试风按钮14，通过计算机芯片1的外中断INT1端，通知计算机芯片1进行计算修正系数。所谓试风是指当机车在始发站挂车时，由本装置自动检测该列车的充排风时间，并将其与本装置内存的标准相比较，经计算机芯片1运算求得现车修正系数。这样，本装置对任何列车均可利用装置内存的标准列车的参数进行计算，只是其计算结果是根据现场具体情况进行修正的，也就更加符合实际情况，判断更为准确。
如图1、2、3、4所示。充排风传感器10作为机车列车管主管的一个附加组成部分，通过奶头18、35，螺母19、34及接头体20、33与机车列车管主管17、36联接成一体，利用风门32检测列车管充排风。当机车制动机自阀处于运转位，列车正常运行时，风门32两侧的压力相等，使风门32位于直立位置，此时风门32的下方中间位置装的磁钢31正对着主体21下部中间装的霍尔元件30且两者间的间距小于1mm，于是霍尔元件30输出低电平经导线22使受控振荡器11停振。当司机使用制动机时，无论是排风还是充风，只要机车列车管主管内的压力空气在流动，充、排风传感器就能探测到。如果制动时，风门32前端的机车列车管主管，因排风突然减压，造成风门32两端的压力不平衡，于是风门32绕转轴23向前开起，压力空气经主体21上的通孔不断排出，由于磁钢31装在风门32下方的中间位置上，使得磁钢31也脱离霍尔元件30，霍尔元件30输出高电平经导线22使受控振荡器11工作。如果排风完了，风门32两侧压力平衡，则风门32靠自重绕转轴23回到直立位置。由于风门32套装在主体21中间方孔内装的转轴23上，而且在列车运行时不可避免的会产生震动、摆动或冲动，造成风门32误动作，所以在转轴23的下方对称装有两磁钢28、29，磁钢28通过螺钉27固定在主体21上，磁钢29固定在风门32上并与磁钢28的位置相对应且二者的磁极性相异，故磁钢28、29作为定位元件使风门32保持在直立位置。主体21的上方中间位置装的漏风量调节螺钉24与风门32上方中间的半圆缺口相对应，可调节充排风传感器10的灵敏度，使充排风传感器10在列车正常运行时(系统的漏风不超过20千帕／分的限度时)不致于误动作。因此司机可在列车运行至关键区段前或司机认为必要的区段前适当减压，排风完了后，不待列车完成抱闸减速就可观察本装置控制部分面板上表示列车前、中、后显示折角塞门是否关闭的红色指示灯HD，并做出列车能否通过该区段的判断，如三个红色指示灯HD全灭或仅后灯亮，一般是不会影响列车运行至前方站的；若中部或前部的红色指示灯HD亮，即危及行车安全可立即追加减压或非常停车，若能安全通过该区段，一般当即就可缓解而不会较大减小列车运行速度。这样既保证了行车安全，又不影响列车的正常运行。
权利要求1.一种列车折角塞门状态智能监测装置，包括机车驾驶室内操纵台上装的控制部分，其特征在于压力传感器装在机车列车管主管(17)上，机车列车管主管(17)、(36)中间装有充排风传感器(10)，其主体(21)靠联接螺栓(25)与接头体(20)、(33)固定在一起，奶头(18)、(35)分别固定在列车管主管(17)、(36)上并通过螺母(19)、(34)分别与接头体(20)、(33)联接；在主体(21)中间的通孔内装有套装在转轴(23)上的风门(32)，转轴(23)靠两侧的定位螺钉(26)固定在主体(21)上；在转轴(23)的下方对称装有两组磁钢(28)、(29)，磁钢(28)通过螺钉(27)固定在主体(21)上，磁钢(29)固定在风门(32)上并与磁钢(28)的位置相对应；在主体(21)的下部中间装有霍尔元件(30)，磁钢(31)装在风门(32)的下方中间位置且当风门(32)位于直立位置时与霍尔元件(30)相对应，两者间的距离小于1mm，在主体(21)的上方中间位置装的漏风量调节螺钉(24)与风门(32)上方中间的半圆缺口相对应。
2.根据权利要求1所述的列车折角塞门状态智能监测装置，其特征在于主体(21)中间的通孔可以为方孔。
3.根据权利要求1所述的列车折角塞门状态智能监测装置，其特征在于磁钢(28)、(29)的磁极性相异。
4.根据权利要求1所述的列车折角塞门状态智能监测装置，其特征在于控制部分主要由计算机芯片(1)、语音合成电路(2)、音频功率放大器(3)、扬声器(4)、缓冲驱动器(5)、发光二极管(6)、拨盘开关(7)、压力传感器(8)、V／F转换器(9)、充排风传感器(10)、受控振荡器(11)、复位电路(12)、晶体振荡器(13)、单向驱动器(15)和控制部分外壳上装的电源开K、试风按钮(14)、复位按钮FY以及电源插座CZ1，传感器插座CZ2、插座CZ3。
5.根据权利要求4所述的列车折角塞门状态智能监测装置，其特征在于计算机芯片(1)为8031。
专利摘要一种列车折角塞门状态智能监测装置，它由控制部分、压力传感器及和列车管主管联接的充排风传感器组成，主体与接头体固定，奶头分别固定在列车管主管上并与接头体联接；主体中间的通孔内装有套装在转轴上的风门，转轴的下方对称装有两组磁钢，磁钢装在风门的下方且当风门位于直立位置时与霍尔元件相对应，主体的上方中间位置装的漏风量调节螺钉与风门上的半圆缺口相对应。该装置对任意列车都具有检测准确、成本低、便于管理的特点。
文档编号B61G5/00GK2211395SQ9422282
公开日1995年11月1日 申请日期1994年10月7日 优先权日1994年10月7日
发明者董世衍, 郭松茂, 许锡贵, 王赐恩, 常婷, 李福选, 刘铁华 申请人:郑州铁路分局郑州机务段