专利名称：一种铁路机车车辆的机车制动器监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路车辆的制动控制装置，具体说是指一种铁路车辆的制动器
监测装置。主要用于铁路机车车辆的制动系统中对机车制动器的监测。
背景技术：
铁路机车车辆的制动系统是保障车辆运行安全的重要部件，铁路机车车辆的制动系统的好坏直接关系到整个车辆的运行安全。铁路机车车辆的制动系除电气制动外，统主要是基础制动，(通过机车制动器对车轮的摩擦实现制动的)，当后者出现故障时，就会发生机车故障驰缓等，危及机车运行安全.譬如当司机给出缓解指令后，基础制动并未能缓解，司机误认缓解，便执行起动程序，此时故障轮对会发生驰缓故障.又譬如机车行进中，司机给出制动指令，又得不到执行减速效果,使机车存在安全隐患.但一般车辆的车轮都是由轮幅及镶套在轮幅上的轮箍组合形成的，当机车制动器的刹车片贴合在车轮轮箍上实现制动时，将会由于摩擦产生热。由于车轮的轮箍是通过约20(TC的温度热压套在轮幅上的，当机车制动器的刹车片贴合在车轮轮箍上实现制动时发热超过20(TC将很容易出现车轮的轮箍与轮幅松脱的现象，严重时就会导致脱轨事故的发生。 一般情况下为了避免出现这种状况，司机都是采取断断续续的制动方式，避免刹车时摩擦升温过高。但由于现在的机车车辆制动缺乏直接检测机车制动器的监测系统，只是通过一种红外探头贴近车轮轮箍的表面检测轮箍的表面温度来判断轮箍是否超温。这种检测监测方式存在探头易污染，探头没有直接贴合在车轮轮箍上，由于空气流动无法监测到真实数据等许多不确定的因素，很难检测出真实情况，尤其是对于机车制动器是否能正常工作的情况无法做出判断。当机车制动器失灵，机车制动器刹车片长期贴在车轮轮箍上的情况无法判断，而这样是引起车轮轮箍升温的主要问题。许多车辆事故的发生就是因为这方面制动系统的故障所引起的。
而且随着我国铁路的不断提速，列车运行的速度越来越快，车辆对机车车辆制动系统的要求也越来越高。为了有效保证机车车辆制动系统能适应新形势下的列车要求，长期以来人们一直在对机车车辆的制动进行深入的研究。但从目前的研究结果来看，其效果不是十分理想。而且大多数的研究是集中在机车制动器的结构方面，机车制动器是机车停车与制动的重要部件。但由于制动器的特殊性，制动器监测一直是一个难以解决的问题，目前对机车制动器的监测与报警是一个空白。因此很有必要对此加以改进研发，予以填补空白，以适应提速和确保安全运行的要求。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有铁路机车车辆的制动系统监测手段所存在的问题，提供一种能有效对机车制动器实施监测的铁路机车车辆的制动系统监测装置。
为实现上述目标，本技术发明的铁路机车车辆的制动系统监测结构设计思路如下一种铁路机车车辆的制动系统监测与控制方式，在机车制动器的部件上至少设置两个的
传感器，分别采集机车制动器的两个以上的信号，并将所采集的信号送入主控计算机进行比较分析，通过将所采集的信号与预先所确定的标准值进行比较分析，判断机车制动器工作是否正常，并根据工作状态的优劣发出报警提示，同时可发出相应的控制指令
所述的传感器可以是两种不同类型的传感器，分别采集两种不同的机车制动器工作部件的工作信号。其中，在机车制动器的闸瓦移动杆上设置一位移传感器，所述的位移传感器探头贴在闸瓦移动杆上，并读取闸瓦移动杆的移动值；同时在机车制动器制动气缸输入管上设置一压力传感器，所述的压力传感器的探头与机车制动器制动气缸输入管内的压縮空气相接触，并从制动器制动气缸输入管内获取制动气缸的压縮空气压力值。通过将压力传感器获取的压力值信号与移传感器所获取的位移值信号输入到主控中心计算机内与预先设定的标准值进行比较，判断机车制动器制动工作状况是否正常。具体说所述的铁路机车车辆的制动系统监测方式是首先在制动时给制动气缸供给压縮空气，此时压力传感器将获取一个压力值A，同时相对应的位移传感器将在机车制动器的闸瓦移动杆上获取一个位移值B1，并以此值作为参照点(例如设为"0"点，该值随机车运行中闸瓦或轮缘磨损时随时修正)；然后缓解时，位移传感器将又获取一个位移值B2，将位移值B2输入主控中心计算机内，经过运算得出缓解时的位移值为B2-BhB值。这样当压力值为零，缓解时的位移值为一个确定值时，表示缓解正常；当压力值为一个确定值，而缓解时的位移值为零是，表示制动为正常；除此以外的状况均为非正常或故障状况。
根据上述方法所提出的一种铁路机车车辆的机车制动器监测装置是 一种铁路机车车辆的机车制动器监测装置，包括机车制动器、制动闸瓦和压縮空气输入管，机车制动器内设有制动气缸，且制动闸瓦通过一个杠杆机构与制动气缸的活塞杆相连，其特点在于在制动闸瓦与杠杆相连的移动杆上设有位移传感器，所述的位移传感器探头贴在闸瓦移动杆上，并读取闸瓦移动杆的移动值；位移传感器与主控中心计算机通过信号线实现电连接，位移传感器将所采集的移动值输入主控中心计算机；在制动气缸的压縮空气输入端的压縮空气输入管上设有压力传感器，所述的压力传感器的探头与机车制动器制动气缸输入管内的压縮空气相接触，并从制动器制动气缸输入管内获取制动气缸的压缩空气压力值。
本技术发明的特点在于采用检测制动气缸的压縮空气压力与制动闸瓦的位移行程，
并将所采集数据通过计算机与所确定的标准值进行比较分析，从而得出整个机车制动器
制动系统工作是否正常，并显示，报警供司机判断:制动、缓解是否正常，以此杜绝轮对
驰缓和制动失常的发生。以此判断是否会产生轮对驰缓、制动机卡位、失灵、闸瓦状态
等现象，可有效地防止由于制动造成的轮对驰缓故障发生。
图l是本发明的原理结构示意图2是本发明一个具体实施例结构示意图。
图中各标号表示1、位移传感器；2、位移传感器探头；3、闸瓦移动杆；4、制动
气缸；5、输入管；6、压力传感器；7、压力传感器探头；8、压缩空气；9、主控中心计
算机；10、机车制动器；11、制动闸瓦；12、车轮轮缘；13、杠杆机构；14、活塞杆；
15、信号线；16、信号线。
具体实施方式
附图给出的是本发明的结构示意图及一个具体实施例的结构示意图。下面将结合附图对本发明做进一步的描述。
如附图1所示，本发明为一种铁路机车车辆的制动系统监测方法及装置。在机车制动器的工作部件上设置两个的传感器，分别采集机车制动器工作部件的两个工作信号，并将所采集的信号送入主控计算机进行比较分析，在计算机内通过将所采集的信号与预先所确定的标准值进行比较分析，判断机车制动器工作是否正常。其具体所述方法是在机车制动器的闸瓦移动杆上设置一位移传感器l，所述的位移传感器探头2贴在闸瓦移
动杆3上，并读取闸瓦移动杆3的移动值；同时在机车制动器10的制动气缸4的输入管5上设置一压力传感器6，所述的压力传感器探头7与机车制动器制动气缸输入管内的压縮空气8相接触，并从制动器制动气缸输入管5内获取制动气缸的压縮空气压力值。通过将压力传感器6获取的压力值信号与移传感器1所获取的位移值信号输入到主控中心计算机9内与预先设定的标准值进行比较，判断机车制动器10制动工作状况是否正常。具体说所述的铁路机车车辆的制动系统监测方式是首先在制动时给制动气缸4供给压縮空气8，此时压力传感器6将获取一个压力值A，同时相对应的位移传感器l将在机车制动器10的闸瓦移动杆3上获取一个位移值B1，并以此值作为参照点(例如设为"0"点，该值随机车运行中制动闸瓦11或车轮轮缘12磨损时随时修正)；然后缓解时，位移传感器1将又获取一个位移值B2，将位移值B2输入主控中心计算机9内，经过运算得出
缓解时的位移值为B2_B1=B值。这样当压力值为零，缓解时的位移值为一个确定值时，
表示缓解正常；当压力值为一个确定值，而缓解时的位移值为零是，表示制动为正常；
除此以外的状况均为非正常或故障状况。
根据上述方法所提出的一种铁路机车车辆的机车制动器监测装置如图2所示， 一种
铁路机车车辆的机车制动器监测装置，包括机车制动器10、制动闸瓦11和压縮空气输入
管5，机车制动器10内设有制动气缸4，且制动闸瓦11通过一个杠杆机构13与制动气
缸4的活塞杆14相连，其特点在于，在机车制动器的工作部件上设有用于采集机车制动
器工作部件信号的传感器。所述的传感器为两种不同类型的传感器。可以为位移传感器
或压力传感器。其中，在制动闸瓦11与杠杆机构13相连的移动杆3上设有位移传感器1，
所述的位移传感器探头2贴在闸瓦移动杆3上，并读取闸瓦移动杆的移动值；位移传感
器1与主控中心计算机9通过信号线15实现电连接，位移传感器1将所采集的移动值输
入主控中心计算机9;在制动气缸4的压縮空气输入端的压縮空气输入管5上设有压力传
感器6,所述的压力传感器探头7与机车制动器制动气缸输入管5内的压縮空气8相接触，
并从制动器制动气缸输入管5内获取制动气缸的压縮空气压力值，同时压力传感器6也
将通过信号线16将所采集的压力信号值输入计算机9内。计算机9将根据位移传感器1
和压力传感器6所发回的信号进行比对分析，作出制动器制动工作是否正常的判断。在
计算机9内上还可以根据闸瓦移动杆的移动值极限设置极限报警，在闸瓦磨损到所设定
的极限值时，计算机9将根据所采集的位移传感器1的信号已经到达极限值而发出报警，
在报警同时计算机同时将发出相关控制指令。
本发明除可以应用于抱闸式机车制动外，还可以应用于蝶式机车制动系统中，只是
所采集的信号于抱闸式机车杠杆式制动不同，但原理是一样的。都是通过采集两组传感
器信号，输入计算机内进行对比分析，判断制动系统是否正常。
权利要求1、一种铁路机车车辆的机车制动器监测装置，包括机车制动器、制动闸瓦和压缩空气输入管，机车制动器内设有制动气缸，且制动闸瓦通过一个杠杆机构与制动气缸的活塞杆相连，其特征在于在机车制动器的工作部件上设有用于采集机车制动器工作部件信号的传感器。
2、 如权利要求1所述的铁路机车车辆的机车制动器监测装置，其特征在 于所述的传感器为两种不同类型的传感器。
3、 如权利要求1所述的铁路机车车辆的机车制动器监测装置，其特征在 于所述的传感器为位移传感器。
4、 如权利要求1所述的铁路机车车辆的机车制动器监测装置，其特征在 于所述的传感器为压力传感器。
5、 如权利要求1所述的铁路机车车辆的机车制动器监测装置，其特征在 于所述的制动闸瓦与杠杆相连的移动杆上设有位移传感器，所述的位移传 感器探头贴在闸瓦移动杆上，并读取闸瓦移动杆的移动值；位移传感器与主控中心计算机通过信号线实现电连接，位移传感器将所采集的移动值输入主控中心计算机；在制动气缸的压缩空气输入端的压缩空气输入管上设有压力 传感器，所述的压力传感器的探头与机车制动器制动气缸输入管内的压縮空 气相接触，并从制动器制动气缸输入管内获取'制动气缸的压縮空气压力值， 同时压力传感器也将通过信号线将所釆集的压力信号值输入计算机内；计算 机将根据位移传感器和压力传感器所发回的信号进行比对分析，作出制动器 制动工作是否正常的判断。
6、 如权利要求5所述的铁路机车车辆的机车制动器监测装置，其特征在 于在计算机内上根据闸瓦移动杆的移动值极限设置极限报警，在闸瓦磨损 到所设定的极限值时，计算机将根据所采集的移动传感器的信号已经到达极 限值而发出报警，计算机同时将发出相关控制指令。
专利摘要一种铁路机车车辆的机车制动器监测装置，在机车制动器的闸瓦移动杆上设置一位移传感器，所述的位移传感器探头贴在闸瓦移动杆上，并读取闸瓦移动杆的移动值；同时在机车制动器制动气缸输入管上设置一压力传感器，所述的压力传感器的探头与机车制动器制动气缸输入管内的压缩空气相接触，并从制动器制动气缸输入管内获取制动气缸的压缩空气压力值。通过将压力传感器获取的压力值信号与移传感器所获取的位移值信号输入到主控中心计算机内与预先设定的标准值进行比较，判断机车制动器制动工作状况是否正常。
文档编号B60T17/18GK201362251SQ200820159268
公开日2009年12月16日 申请日期2008年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者张庭铭, 成四文, 李星光, 胡罗祥, 袁春明, 袁金龙, 谢成昆, 陈再华 申请人:株洲高新技术产业开发区壹星科技有限公司