一种检测反射压力波信号判断制动主管贯通状况的装置制造方法
【专利摘要】一种检测反射压力波信号判断制动主管贯通状况的装置、由司机控制盒(1)、主控箱(2)、压力波信号发射、接收箱(3)等组成。将压力波信号发射组阀(6)下面的管路与机车制动主管(9)连接贯通，司机操作司机控制盒(1)的按键(13)，控制双向阀(6-3)瞬间排出机车制动主管(9)内微量的高压空气，在制动主管里产生压力波信号向尾部车辆制动主管(8)传播，当传播到尾部车辆折角塞门(7)时会发生反射现象，向机车制动主管(9)的方向返回传输：微压差变送器(4)接收到返回的压力波信号后，主控微处理器(5)通过计算接收到返回压力波信号的时间与声波速率换算后，即可测算出列车制动主管贯通的长度，判断列车制动主管贯通的状况。
【专利说明】
一种检测反射压力波信号判断制动主管贯通状况的装置一、
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测列车制动主管贯通状况的装置，特别是涉及一种由司机控制盒、主控箱、压力波信号发射、接收箱等组成，一种检测反射压力波信号判断制动主管贯通状况的装置。
[0002]二、
【背景技术】
[0003]确保铁路列车安全运行最重要的条件是:全列车首尾之间的制动主管必须保持在贯通的状态，机车司机才能够操作机车自动制动阀控制全列车辆的制动工况，一旦列车首尾之间的制动主管出现不贯通的情况，就会造成列车制动失灵，因此铁路系统在运行列车的部配着运转车长，其主要职责就是在列车的尾部监测制动主管的贯通状况，以确保列车的运行安全。
[0004]随着运输的改革，铁路系统现在的客、货列车基本上实行了取消运转车长。为解决运行中监测列车制动贯通的问题，相继在机车上加装了一些监测列车制动贯通状况的设备或是无线列尾装置。由于目前监测列车制动贯通状况的设备和无线列尾装置，在设计功能上有着严重的安全隐患，都不能直接检测列车制动主管贯通的状况，根本无法检测列车启动后被人为关闭折角塞门的问题。近些年来，铁路系统的客货列车已经发生多起制动主管在非贯通的状况下运行，最后造成列车制动失灵、颠覆、撞车等后果惨痛的重大事故。
[0005]经研究认为:应在机车加装一种能够直接检测列车制动主管贯通状况的装置，以达到确保铁路客货列车安全运行的目的。
[0006]三、
【发明内容】
[0007]为实现直接检测列车制动主管的贯通状况，本实用新型提供一种由司机控制盒、主控箱、压力波信号发射、接收箱等组成，通过控制压力波信号发射组阀，瞬间快速的排出机车制动管里一点微量的压力空气，在列车制动主管内产生压力波信号，而这个压力波信号能够向尾部车辆制动主管传播，并且在传播到尾部车辆的折角塞门处时会发生反射；当反射的压力波信号折返回到机车制动管时，利用压力波信号接收器获取反射回来的压力波信号；通过计算压力波信号反射回来的时间，即可判断列车制动主管贯通状况的装置。
[0008]该实用新型在机车上加装了主控箱、司机控制盒、压力波信号发射、接收箱:主控箱内部设计有微处理器，是本装置的控制核心。司机控制盒设计有功能键和液晶屏，液晶屏可显示制动主管贯通的信息，功能键用来进行操作。压力波信号发射、接收箱内部设计有压力波信号发射阀组和压力波信号接收器，压力波信号发射阀组与机车的制动主管接通。主控箱与司机控制盒和压力波信号发射、接收箱之间由数据传输导线连接。
[0009]本实用新型有益的效果是，由机车司机控制在前部机车制动主管内发射压力波信号，利用压力波信号传播到尾部车辆关闭的折角塞门处时会发生反射的特点，计算列车制动主管贯通的长度，实现了在直接检测列车制动主管贯通状况的目的，而且不需要在列车尾部加装无线列尾装置，可极大提升列车运行的安全系数和效益。
[0010]本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。四、
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1、本装置系统框图
[0012]图2、压力波信号发射、接收箱原理示意图
[0013]图3、发射压力波信号时的工作原理示意图
[0014]图1中:司机控制盒(I)、主控箱(2)、压力波信号发射、接收箱(3)、尾部车辆折角塞门(7)、车辆制动主管⑶机车制动主管(9)、机车折角塞门(10、)机车自动制动阀(11)。
[0015]图2中:司机控制盒(I)、微压差变送器(4)、主控微处理器(5)、压力波信号发射组阀(6)、排气口(6-1)、排气仓(6-2)、双向阀(6-3)处于下方位置、尾部车辆折角塞门
(7)、尾部车辆制动主管(8)、机车制动主管(9)、机车折角塞门(10、)机车自动制动阀(11)、压力波延时管路(12)、控制盒功能键(13)。
[0016]图3中:双向阀(6-3)处于上方位置,其他标注与图2相同。
五、【具体实施方式】
[0017]以附图为实施例对本实用新型作进一步说明:
[0018]参照图1:该系统由司机控制盒(I)、主控箱(2)和压力波信号发射、接收箱(3)组成。司机控制盒(I)和主控箱(2)安装在机车上，各部分之间由数据传输导线连接。
[0019]参照图2:压力波信号发射、接收箱(3)内部有低量程微压差变送器(4)、压力波信号发射组阀(6)、排气口(6-1)、排气仓(6-2)、双向阀(6-3)、和压力波延时管路(12)组成。压力波信号发射组阀(6)下面的空气管路连接在机车制动主管(9)，上面由主控微处理器
(5)利用导线控制双向阀(6-3)的开启或关闭动作。
[0020]参照图2:压力波信号发射组阀(6)双向阀(6-3)的下方通机车制动主管(9)，上方通排气口(6-1)。双向阀(6-3)处于下方位置时:机车制动主管(9)为关闭状态,排气仓(6-2)通排气口(6-1);双向阀(6-3)处于上方位置时:排气口(6-1)为关闭状态，机车制动主管(9)通排气仓￠-2)。在常态时双向阀(6-3)处于下方的位置，机车制动主管(9)为关闭状，排气仓(6-2)通排气口(6-1)。
[0021]参照图2:压力波信号发射组阀(6)与机车制动主管(9)的空气管路设有一条支路，该支路的直管贯通到微压差变送器(4)下方的H空气管路；在该支路还引出了一条N米长的压力波延时管路(12)，贯通到微压差变送器(4)上方的L空气管路。
[0022]由于反射回来的压力波信号在长距离传输过程中会有很大的衰减，为了能够准确获取到微弱的压力波信号，在这里选用了低量程的微压差变送器(4)。
[0023]参照图2:微压差变送器(4)有H和L两个空气管路接口，按设计要求下面的H空气管路接通的是高压空气，上面的L空气管路应接通大气。为使低量程的微压差变送器(4)适应列车制动主管里600Kpa的高压环境，对微压差变送器(4)的空气管路接口进行了以下的设计:
[0024]参照图2:机车制动主管(9)里的高压空气，进入压力波信号发射组阀(6)下面空气管路的支路后分为两路:一路经直管进入微压差变送器(4)下方的H空气管路；另一路经压力波延时管路(12)进入微压差变送器(4)上方的L空气管路。
[0025]通过以上的调整，微压差变送器(4)下方的H空气管路和上方的L空气管路，都与机车制动主管(9)形成了贯通，这使得微压差变送器(4)实际是处在零压差的环境中。虽然低量程的微压差变送器(4)灵敏度极高，但在零压差的环境中时不会有任何的输出信号。
[0026]参照图2:列车具备运行条件时，全列车首尾之间的制动主管保持在贯通的状态；司机操作机车自动制动(11)向列车制动主管里充满600Kpa的高压空气；此时的双向阀(6-3)处于下方的位置，机车制动主管(9)为关闭状，排气仓(6-2)通排气口(6-1)。
[0027]参照图3:列车始发前或运行中，机车司机操作司机控制盒(I)的查询按键(13)后，主控微处理器(5)控制双向阀(6-3)瞬间的开启:双向阀(6-3)上移关闭了上面排气口(6-1);双向阀(6-3)下面开通了机车制动主管(9)与排气仓(6-2)的通道，机车制动主管(9)里的高压空气瞬间的进入到排气仓(6-2)的空间。因排气仓(6-2)是一个封闭的空间，只能有微量的高压空气进入到排气仓出-2)，防止了双向阀￠-3)出现故障造成排气不止的现象。
[0028]双向阀(6-3)瞬间的排气，使压力波信号发射组阀(6)下面与机车制动主管(9)空气管路处的压力突降，在充满600Kpa的高压空气制动主管内产生了一个压力波信号。这个压力波信号具有几乎垂直的前缘，它能够沿着机车制动主管(9)向尾部车辆制动主管
(8)的方向传输；当这个压力波信号传输到列车尾部关闭的折角塞门(7)时会发生反射现象，反射的压力波信号会沿着尾部车辆制动主管(8)向机车制动主管(9)方向返回传输。
[0029]压力波信号的传播速度近似声波速度，微压差变送器(4)的响应时间为ImS(上升到90% FS)。反射的压力波信号以声波速度返回到机车制动主管(9)时:首先通过压力波信号发射组阀(6)与机车制动主管(9)之间空气管路的支路，直接进入到微压差变送器(4)下方的H空气管路；反射的压力波信号在通过N米长的压力波延时管路(12)时，需要一定的时间才能够进入到微压差变送器(4)上方的L空气管路。在这里我们如果将压力波延时管路(12)设计为6米的长度，按340米/秒声波速度计算，就可将压力波信号进入到微压差变送器(4)上方的L空气管路的时间延长约ISmS左右，这使得原来在零压差的环境中的微压差变送器⑷出现了约ISmS的微压差；灵敏度极高、响应时间仅为ImS的微压差变送器(4)，完全能够获取到返回的压力波信号；当压力波信号进入到微压差变送器(4)上方的L空气管路时，微压差变送器(4)下方的H空气管路和上方的L空气管路，又与机车制动主管(9)形成了贯通，使微压差变送器⑷回到零压差的环境中，防止低量程的微压差变送器
(4)出现量程过载而损坏。
[0030]主控微处理器(5)通过计算控制双向阀(6-3)开启，至微压差变送器(4)获取到返回的反射压力波信号的时间，用声波速率换算后即可求出列车制动主管贯通的长度，直接判断列车制动主管处于贯通的状况，并将列车制动主管贯通长度的数据存储。
[0031]主控微处理器(5)将列车制动主管贯通长度的信息通过司机控制盒(I)液晶屏，向机车司机显示列车制动主管贯通长度的信息。主控微处理器(5)能够自动实现循环查询列车制动主管贯通长度的功能，具体间隔时间利用控制软件可以任意设定。
[0032]如果在运行中出现其他位置如列车中部车辆的折角塞门被误关闭，压力波信号传输到误关闭的折角塞门处即可发生反射，这样压力波信号返回的时间必然要短，主控微处理器(5)将测量的列车制动主管贯通长度的数据，自动与第一次存储的数据进行比对，当查询到的贯通长度数据短于存储的贯通长度的数据时，经过计算即可判断出发生误关闭的折角塞在列车中的具体位置；主控微处理器(5)指令司机控制盒(I)自动向机车司机报警提示，并将被关闭折角塞门的位置利用液晶屏显示，机车司机即可采取有效的安全措施，避免严重事故的发生。
【权利要求】
1.一种检测反射压力波信号判断制动主管贯通状况的装置，由司机控制盒、主控箱、压力波信号发射、接收箱组成，其特征是:该装置的压力波信号发射、接收箱内部设有压力波信号发射阀组和压力波信号接收器，压力波信号发射阀组与机车制动主接通，主控箱与司机控制盒和压力波信号发射、接收箱之间由数据传输导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种检测反射压力波信号判断制动主管贯通状况的装置，其特征是:它的压力波信号发射阀组的排气仓是一个封闭的空间，双向阀瞬间开启时，机车制动主管排出的高压空气被封闭在排气仓里，防止双向阀发生故障造成排气不止的现象。
3.根据权利要求1所述的一种检测反射压力波信号判断制动主管贯通状况的装置，其特征是:它的压力波信号接收器的微压差变送器，其下方的和上方的空气管路都与机车制动主管贯通，但在上方的空气管路与机车制动主管设计了一条压力波延时管路。
【文档编号】B60T17/22GK203946082SQ201420197590
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】杜明义 申请人:杜明义