专利名称：受电弓的控制系统,实施方法以及该系统的控制模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及受电弓的气动控制领域，该受电弓用于供应铁路机械或者通过吊线(或吊线悬挂式电缆，或接触网)供电的电车。
背景技术：
诸如在申请人的欧洲专利EP395504中描述的受电弓，包括集电头(tête de captage)，使用作用力(force d’application)并通过电气动装置与吊线(或称“接触网”)系统的电流接触导线摩擦电接触的叶片(浆片，palette)，该电气动装置包括一个控制气动压力的装置，该装置用于调节驱动压力，该驱动压力被传递到作用装置，该作用装置能够通过受电弓的气动途径调节，并且借助于该气动调节，作用力可以调节为预定的一个定值(valeur de consigne)。
文献EP0989015描述了在铁路受电弓方面对已知形式的作用力的调节，对受电弓的高度位置的适应是通过可变的千斤顶的压力但以已知的方式并借助于位于该结构基部的凸轮盘实现的。所有其他的阀门仅用于总线0的特定需要，对接触力的控制没有影响。
根据吊线(尤其是接触线)系统的类型，设计吊线系统的网络开发者规定了接触力的限值，受电弓的头部在该接触力的作用下抵住吊线系统。下限值应该限定例如一个最小的力以便保证在一个宽的连续限度内电流的供应，而上限值首先被规定以便保护吊线系统免受过度磨损和机械超载。在运作时要保证遵守这些限值以便不危及避免过量应力(contrainte)的安全性，以及使尤其是接触线和其悬线的磨损保持在可接受的限度内。为了证明对上述这些限值的遵守，为了核实这些用于达到车辆级限值的装置(包括受电弓)，以及为了确定校正措施(可能是必要的)，在实践中进行了多次相关的高成本的机动车通行试验。
通过法国专利FR2809683已知制造一种用于电动车辆的至少一个通过气动途径驱动的受电弓的控制器，包括一个头部，其能够通过一个作用力抵住吊线系统(système de caténaire)，包括一个用于调节驱动压力的气动压力控制装置，该驱动压力被传递到作用装置，该作用装置可以通过受电弓的气动途径调节，并且借助于此作用力可以调节为一个预定的定值，其特征在于设置了引航(pilote，领航)装置，该引航装置基于在机动车的运作和/或行进状态期间至少一个从属的输入量产生引航信号，并且，引航信号被传递到压力控制装置作为定值信号。
同样已知了现有技术中德国专利DE10118608描述了一种通过可调节的压力来控制受电弓的接触力的方法。
还已知申请人的专利FR-1400376，其描述了可以将额外力(不同于对吊线上的力的调整)加到静力(整定值)上的受电弓的改进系统。除了静力弹簧外，该系统还包括通过电子继电器引航(piloté)的气动组件，用于驱动连杆，该连杆施加受电弓的额外力。电子继电器在输入端接收随火车速度变化的第一信号以及随气动组件内部的压力变化的第二信号。在该系统中，没有设置任何驱动受电弓的气垫，第二气动调节装置直接作用于受电弓的连杆系统。这导致在受电弓的控制中更小的准确度。
从文献DE-10126042，还已知一种通过气动折箱BG驱动的受电弓系统，该气动折箱用于在吊线上施加压力。在折箱内部的压力通过电动控制阀门EP调节，该阀门接收引航信号作为定值信号。引航信号是电力类型并根据例如施加到吊线上的压力/火车速度等的测量信号通过电子单元C产生。在该系统中，没有预先设置第一机械调整装置，不仅没有预想到调节器的整定值第二调整装置为气动类型，也没有预想到引航电路接收在气垫水平处的压力测量信号。这导致在受电弓的控制中更小的精确度。
现有技术面临的问题对受电弓的电气动引航(pilotage électropneumatique，或气动导航)考虑了车组(rame)的构造(速度，方向，简单构造或多车列构造等)用于控制支撑力。它直接作用于气动功率线路并且通过完全打开或不打开阀门来改变压力。
根据现有技术使用这些装置面临的问题是受电弓控制的可靠性和准确性问题。事实上，对于铁路设备，即使在受电弓失灵的情况下确保服务的持久性(可能以逐渐变差的方式)也是很重要的。
另外，功率电路的调节很难保证并且其消耗大量能量。然而，在现有技术中，阀门直接作用于气动功率线路。
发明内容
本发明的目的在于提出一种改进的方案，保证在引航控制失灵时的应急功能。本发明包括使用压力调节器，其中压力根据定值变化。该定值通过气动基础压力确定，可以实现精确的调节。
因此，本发明涉及一种系统，包括至少一种通过气垫驱动的引航的受电弓，该气垫通过包括压力调节器的线路供给充气，其特征在于所述压力调节器包括-第一机械调整整定装置，用于整定定值压力值，以及-不同的第二气动调节装置，用于动态改变所述整定值，受电弓系统还包括一个电路，该电路接收-由放置在调节器出口与气垫入口之间的传感器提供的压力信号，以及-至少一种表示车列速度的信号，所述电路发出控制所述第二气动调节装置的信号。
根据本发明，控制线路(circuit de commande)提供相对于机械整定值气动引航的偏移量的调节，当转动设备投入使用时或者在定期检查时被调节。当控制线路失灵时，整定值是由唯一对应的第一机械调节装置固定的值，被调节为对于车组零速度确定的额定值(valeur nominale)。
在止动器可能的结构中，控制部分处于零压力，调节是手动实施的最初校验的结果，通过对作用于膜片的调节螺丝的作用来实施。
根据有利的实施方式，通过两个电动阀保证对调节值的控制，这两个电动阀由所述电路控制，用于气动控制所述第二调节装置。
根据一个具体变型例，电路还接收来自车组或网络的信息，尤其是-地质定位信号(用于检测隧道(或地道))，-气候信息信号(温度，湿度，...)。
根据一个具体实施方式
，线路控制两个可替换运行的受电弓。
本发明还涉及受电弓的控制模块和受电弓的控制方法。
本发明通过阅读以下参照附图的对非限制性实施例的描述将更容易理解，附图中-图1示出了已知的调节模块的原理示意图；-图2示出了根据本发明的第一变型例的引航模块的原理示意图；-图3示出了根据本发明的第二变型例的引航模块的原理示意图。
具体实施例方式
根据本发明的系统包括一个标准的调节模块，其主要元件是一个大流量精确调节器，在该调节器上增加了引航模块(气动的+电子的)。
正常运转下，这两个气动模块是有效的(opérationnel，实用的)。当引航模块不运作时，标准调节模块保持有效。其保证在受电弓损坏模式下的应急操作。
图1示出了通常用于受电弓控制的调节模块的原理示意图。受电弓10通过气垫驱动，该气垫通过压力调节器4供应充气。压力调节器被置于上游流量调节器3和下游流量调节器5之间。其保证在受电弓的垫中的恒定压力。通过元件1过滤的空气通过流量调节器3，该流量调节器3控制受电弓的上升速度(vitesse de montée)。电动阀2控制压力调节器4的充气供给(alimentation pneumatique)。
压力调节器4是膜调节器，具有轻微的渗漏。在定值压力(pression de consigne)下通过机械作用例如通过作用在膜上的调节螺钉来进行初始整定(tarage)。包括当施加在气垫或受电弓上的力变化时的情况，压力调节器4保持恒定的压力。如果受电弓移动位置，该移动就产生垫内的压力变化，这引起调节器补偿。调节器的精确度是大约15千巴(压强单位)。
受电弓的上升命令(ordre)控制电动阀2的切换，其变得频繁(passante)。
当电动阀被消除激励时，流量调节器5控制受电弓的下降速度。
当受电弓运作时，不论垫的体积变化如何，压力调节器应该确保垫内精确和恒定的压力。这些变化是由受电弓产生的，该受电弓随着吊线的高度变化而摆动(oscille)。
调节器的定值压力被调整为对应于受电弓的静力的值。
它(定值压力)通过螺钉来调节，该螺钉作用于位于调节器内部的弹簧。
本发明在于通过补充的引航级(étage de pilotage)领航压力调节器4，该补充引航级可以基于分离的控制模块使定值压力气动变化。
引航功能是通过一个包括2个模块的装置来保证的-引航的气动模块11；-电子卡9。
引航气动模块包括两个微型电动阀6和7，一个或两个压力传感器(transmetteur，传送器)8和一个容器(réservoir)。
引航气动模块11测量在调节器出口处的压力，并且根据电子卡传递的定值来供给(alimente)或排放(purge)调节器的引航气动级(l’étage de pneumatique de pilotage)。
电子卡9接收以下的列车(train)参数-受电弓上升/下降的要求；-列车行驶的方向；-速度；-受电弓的位置；-吊线类型；
-车组类型。
电子卡9和气动模块11控制机械固定的初始位置周围的整定值(tarage)调整。通过调节器出口处(和垫的入口处)的压力测量块(bloc)保证最终的调节，该块发送一个信号到定值数据(车组类型，吊线类型)的比较器线路，用于漏出或者加入空气，所述空气通过两个仅控制继电器微弱流量的阀门来改变整定值(tarage)。
电子卡9将这些信息共同处理为那些根据受电弓的本身特征被预先记录在电子卡中的信息，用于计算定值压力。
它(电子卡)通过压力传感器8比较在垫内测量到的压力和所计算的定值压力。
根据测量偏差，它控制进气电动阀7的激励或者排气电动阀6的松弛(relchement，释放)。调节器4的调节级的整定是由校准弹簧施加的力产生的，加上了来自6和7的引航气动力。因此，定值压力被调节为所计算的压力。容器可以减少由引航室中的阀的作用造成的压力幅度差异，并且有助于提高调节的精确性。
对于恒定的变化(高程差的变化，速度的变化)，吊线高度变化，调节器模块直接起作用。
电路滤去(filtre)其幅度超出调节器的精确性(大约15千巴)的压力差异。仅当差异超过界限时阀门被激励。
使用成比例的气动阀的这样的运作模式将是不可行的，因为流量精确度不够。
安全模式下的运作当领航模块或者电子卡出故障时，引航控制失灵，电动阀6处于排气状态。受电弓在变差的模式下(en mode dégradé)运作并具有弹簧给出的并对应静力的唯一定值压力。
该安全装置还可以具有一个对应于每个受电弓的静力的压力参照值。在自整定过程中，在电子卡中自动考虑这个值，作为计算引航压力的参照。
图3示出了用于引航两个受电弓的一个实施变型例。
这个变型例实现两个不同的受电弓的引航，其具有电子卡和这两个受电弓共有的引航模式。阀门12给活动的受电弓的调节器4或者104供应充气。
权利要求
1.一种包括至少一个由气垫驱动引航的受电弓的系统，所述气垫由包括压力调节器的线路来供应充气，所述压力调节器确保随定值压力值变化的压力，其特征在于所述压力调节器包括-第一机械调整整定装置，用于整定定值压力值，以及-与所述第一装置不同的第二气动调整整定装置，用于动态调节定值压力值的整定值，所述受电弓的系统还包括电路，所述电路接收-由置于所述压力调节器的出口处和所述气垫的入口处之间的传感器提供的压力信号，以及-至少一个表示车组速度的信号，所述电路发出控制所述第二调整装置的信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，两个电动阀确保对调整值的控制，所述电动阀由所述电路控制，用于气动控制所述第二调整装置。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电路还接收来自于车组或网络的信息。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，包括地质定位传感器，所述地质定位传感器将地质定位信号传输给所述电路。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，包括气候传感器，所述气候传感器将温度和湿度信号传输给所述电路。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，包括用于控制多个受电弓的控制装置。
7.一种用于控制由气垫驱动引航的受电弓的控制方法，所述气垫由包括压力调节器的线路供应充气，所述压力调节器保证随定值压力值变化的压力，其特征在于，所述方法包括机械整定所述压力调节器的定值压力值的步骤，以及对所述压力调节器的定值压力值的电气动调整，所述调整由包括电路的受电弓系统发出的控制信号控制，所述电路根据以下信号发出控制所述第二调整装置的信号-由置于所述调节器的出口处和所述气垫的入口处之间的传感器提供的压力信号，以及-至少一个表示车组速度的信号。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当控制线路失灵时，整定值被调整为对于车组零速度确定的额定值。
9.一种随调节器的定值压力值变化的气垫的压力调节器的控制模块，所述气垫驱动受电弓，其特征在于，所述控制模块包括电路，所述电路用于接收-由置于所述调节器的出口处和所述气垫的入口处之间的传感器提供的压力信号，-至少一个表示车组速度的信号，所述电路发出控制信号至用于调整所述调节器的定值压力值的第二气动调整装置。
全文摘要
本发明涉及一种包括至少一个受气垫驱动引航的受电弓的系统，该气垫由一个线路供应充气，该线路包括一个压力调节器，其特征在于，所述压力调节器包括第一机械调节整定装置，用于整定定值压力值，以及不同的第二气动调节装置，用于动态改变所述整定值，所述受电弓的系统还包括一个电路，该电路接收由置于调节器出口处和气垫入口处之间的传感器提供的压力信号，以及至少一个表示车组速度的信号，所述电路发出控制所述第二调节装置的信号。
文档编号B60L5/32GK101081598SQ20071010735
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月29日 优先权日2006年5月29日
发明者热拉尔·布朗维兰 申请人:费弗莱运输公司