本发明涉及铁路电气领域，尤其是涉及一种应用于铁路工程作业车辆的接触网供电电源气阀装置。
背景技术：
我国铁路电气化里程不断增加，接触网维护工作量也同步增加。随之出现的接触网检修列车集牵引、供电、接触网检修作业、材料存储及预配、工具存储、食宿、会议、现场办公等多种功能于一体，改善了职工工作、生活条件，是铁路接触网供电检修作业领域的重大创新。但是接触网检修列车在野外作业时，一般停靠站点的变压器容量都比较小，无法向列车提供大容量的电能，为保障检修列车队日常办公及生活用电，配备了接触网供电电源。能够直接从接触网取电后提供三相380v/220v的生产和生活用电电源。
接触网供电电源气路相关设备受电弓、高压断路器、高压隔离开关及气源提供设备空压机，安装在一节车的车顶、车内各处，整个供气回路涉及受电弓阀板、气压表、单向阀、管路等各类元器件，且受电弓和断路器的工作气压不同。接触网供电电源高压系统的核心保护部件为受电弓、高压断路器、高压隔离开关。受电弓的升降及运行，高压断路器和高压隔离开关的合、分都需要压缩空气作为动力。
在现有技术中，由东莞市玮伦自动化机械有限公司于2017年03月18日申请，并于2017年10月24日公告，公告号为cn206578845u的中国实用新型专利《机械手气阀装置》公开了一种机械手气阀装置，包括气阀装置，底板上端面的中部通过圆头内六角安装有2分8位汇流板；前竖板的外壁上通过螺栓螺母安装有压力开关支撑架，前竖板的内壁上通过螺栓螺母安装有12位端子排，在压力开关支撑架上安装有压力开关，后竖板的内壁上通过杯头内六角安装有节流阀支撑板，在节流阀支撑板上安装有节流阀。在该实用新型中，2分8位汇流板把单一的气源分散到多个电磁阀上去，12位端子排承载多个或多组相互绝缘的端子组件，压力开关通过放大器放大压力信号，实现压力、液位监测和控制的高精度设备，节流阀通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门，能够解决现有的气阀装置内机械元件较少，导致机械手的功能单一而且机械手的操作精度低的技术问题。但是该气阀装置结构主要针对于机械手操作气动控制，而无法应用于为接触网供电电源气路相关设备提供气源。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种接触网供电电源气阀装置，以解决为受电弓的升降及运行，高压断路器和高压隔离开关的合分控制提供压缩空气作为动力，以保证接触网供电电源高压系统安全运行的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种接触网供电电源气阀装置的技术实现方案，包括：
受电弓阀板、电空阀、减压阀、第一单向阀和第二单向阀。来自空压机的压缩空气一路经过依次连接的所述第一单向阀、减压阀、电空阀、受电弓阀板后为受电弓供气，另一路压缩空气经过所述第二单向阀直接为高压断路器及高压隔离开关供气。
优选的，通过对所述电空阀的合分控制进行所述受电弓的升降控制。
优选的，通过对所述受电弓阀板的控制调节所述受电弓的升降速度，及所述受电弓与接触网之间的接触力。
优选的，通过所述减压阀减小受电弓支路气压，以避免过高气压的压缩空气输入导致所述受电弓阀板排气过多。
优选的，所述受电弓阀板的一端通过设置于所述气阀装置上的第二出气口连接至所述受电弓，受电弓阀板的另一端与所述电空阀相连。所述第一单向阀的一端与所述减压阀相连，第一单向阀的另一端通过设置于所述气阀装置上的进气口连接至所述空压机。所述第二单向阀的一端连接于所述第一单向阀与进气口之间，第二单向阀的另一端通过设置于所述气阀装置上的第一出气口连接至所述高压断路器及高压隔离开关。
优选的，所述气阀装置还包括设置于所述减压阀与第一单向阀之间的第一电接点气压表，所述第一电接点气压表用于检测提供给所述受电弓的受电弓支路气压。
优选的，所述气阀装置还包括设置于所述第二单向阀与进气口之间的第二电接点气压表，所述第二电接点气压表用于检测所述空压机输出的主路气压。
本发明还另外具体提供了一种接触网供电电源气阀装置的技术实现方案，一种接触网供电电源气阀控制系统，包括：如上所述的气阀装置，高压断路器、高压隔离开关及控制装置。所述控制装置读取所述第一电接点气压表、第二电接点气压表的气压信号，并对所述高压断路器、高压隔离开关，及所述气阀装置内的电空阀进行控制。
优选的，当所述控制装置检测到所述第一电接点气压表反馈的受电弓支路气压小于第一设定值，或所述第二电接点气压表反馈的主路气压小于第二设定值，所述控制装置判断压缩空气管路气压过低并处于异常状态，并首先控制所述高压断路器分闸，再控制所述电空阀关闭，切断受电弓支路的压缩空气气源。所述受电弓阀板检测无输入的压缩空气气源后进行排气，控制所述受电弓降弓，从而完成压缩空气管路低气压保护动作，避免压缩空气气压不足引起所述受电弓意外降弓。
优选的，当压缩空气管路的气压满足设定条件，通过集成于所述高压断路器及高压隔离开关内部的驱动机构分别控制高压断路器及高压隔离开关的主触头进行合闸或分闸动作。
通过实施上述本发明提供的接触网供电电源气阀装置的技术方案，具有如下有益效果：
(1)本发明接触网供电电源气阀装置能够为受电弓的升降及运行，高压断路器和高压隔离开关的合分控制提供压缩空气作为动力，实现了系统低气压保护，能够避免意外降弓等风险，以保证接触网供电电源高压系统安全运行；
(2)本发明接触网供电电源气阀装置实现了接触网供电电源高压系统气路元件的一体化设计，避免了元件分散安装占用过多的车内空间；
(3)本发明接触网供电电源气阀装置实现了接触网供电电源高压系统气路元件的集成化设计，有效避免了车内过多分散安装气路接头的泄露风险；
(4)本发明接触网供电电源气阀装置实现了接触网供电电源高压系统气路元件的模块化设计，实现了采购、生产、使用、维护环节的标准化作业；
(5)本发明接触网供电电源气阀装置通过在受电弓支路单独设置减压阀，解决了受电弓和高压断路器回路压力匹配的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1是本发明接触网供电电源气阀装置一种具体实施例的结构原理图；
图2是本发明接触网供电电源气阀装置一种具体实施例的连接结构图；
图3是本发明接触网供电电源气阀装置一种具体实施例的外形结构示意图；
图4是本发明接触网供电电源气阀装置一种具体实施例的控制原理框图；
图中：1-受电弓阀板，2-电空阀，3-减压阀，4-第一单向阀，5-第二单向阀，6-第一电接点气压表，7-第二电接点气压表，8-第一出气口，9-第二出气口，10-进气口，11-空压机，12-受电弓，13-高压断路器，14-高压隔离开关，15-控制装置，100-气阀装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1至附图4所示，给出了本发明接触网供电电源气阀装置的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如附图1所示，一种接触网供电电源气阀装置的实施例，气阀装置100具体包括：受电弓阀板1、电空阀2、减压阀3、第一单向阀4和第二单向阀5。受电弓阀板1的出气端连接至受电弓12，受电弓阀板1的进气端与电空阀2相连。电空阀2、减压阀3、第一单向阀4的出气端依次相连，第一单向阀4的进气端连接至空压机11。第二单向阀5的进气端连接于第一单向阀4与空压机11之间，第二单向阀5的出气端同时连接至高压断路器13及高压隔离开关14。来自空压机11的压缩空气一路经过依次连接的第一单向阀4、减压阀3、电空阀2、受电弓阀板1后为受电弓12供气，另一路压缩空气经过第二单向阀5直接为高压断路器13及高压隔离开关14供气。通过对电空阀2的合分控制进行受电弓12的升降控制。通过对受电弓阀板1的控制调节受电弓12的升降速度，及受电弓12与接触网之间的接触力。同时，由于受电弓的工作气压需求为不小于0.4mpa，弓网接触力通过阀板排气进行调节，过高的气压输入又会导致阀板排气过多，不利于系统气源的稳定供应，所以在受电弓支路设置减压阀。通过减压阀3减小受电弓支路气压，以避免过高气压的压缩空气输入导致受电弓阀板1排气过多。
如附图2所示，气阀装置100的对外气路接口为三个，一路进气口(进气口10)，两路出气口(第一出气口8和第二出气口9)。空压机11产生的压缩空气通过进气口10进入到气阀装置100的内部，分为两路后分别为受电弓12、高压断路器13及高压隔离开关14供气。受电弓阀板1的一端(出气端)通过设置于气阀装置100上的第二出气口9连接至受电弓12，受电弓阀板1的另一端(进气端)与电空阀2相连。第一单向阀4的一端(出气端)与减压阀(3)相连，第一单向阀4的另一端(进气端)通过设置于气阀装置100上的进气口10连接至空压机11。第二单向阀5的一端(进气端)连接于第一单向阀4与进气口10之间，第二单向阀5的另一端(出气端)通过设置于气阀装置100上的第一出气口8连接至高压断路器13及高压隔离开关14。
如附图3和附图4所示，为了进一步避免因为压缩空气气压不足而引起的意外降弓，在气阀装置100上设置两个电接点压力表(第一电接点气压表6和第二电接点气压表7)，分别用于反馈空压机11输出的主路气压和受电弓支路气压至控制装置15。气阀装置100包括设置于减压阀3与第一单向阀4之间的第一电接点气压表6，第一电接点气压表6用于检测提供给受电弓12的受电弓支路气压。气阀装置100进一步包括设置于第二单向阀5与进气口10之间的第二电接点气压表7，第二电接点气压表7用于检测空压机11输出的主路气压。气阀装置100的外观结构如附图3所示，气阀装置100可挂式地安装于列车车体的壁板上，便于观察气压、方便机构调节的同时，又极大地节省了车内的空间。
本实施例描述的气阀装置100集成气路元件，对接触网供电电源系统所需的压缩空气进行合理分配。气阀装置100集成了接触网供电电源气路系统中受电弓阀板1、电空阀2、减压阀3、单向阀(第一单向阀4和第二单向阀5)、压力表(第一电接点气压表6和第二电接点气压表7)等器件，实现了设计、生产、维护流程的模块化和一体化。
实施例2
如附图2和附图4所示，一种接触网供电电源气阀控制系统的实施例，具体包括：如实施例1所述的气阀装置100，高压断路器13、高压隔离开关14及控制装置15。控制装置15读取第一电接点气压表6、第二电接点气压表7的气压信号，并对高压断路器13、高压隔离开关14，及气阀装置100内的电空阀2进行控制。
当控制装置15检测到第一电接点气压表6反馈的受电弓支路气压小于第一设定值(如0.45mpa)，或第二电接点气压表7反馈的主路气压小于第二设定值(如0.5mpa)，控制装置15判断压缩空气管路气压过低并处于异常状态，并首先控制高压断路器13分闸，再控制电空阀2关闭，切断受电弓支路的压缩空气气源。受电弓阀板1检测无输入的压缩空气气源后进行排气，控制受电弓12降弓，从而完成压缩空气管路低气压保护动作，避免压缩空气气压不足引起受电弓12意外降弓。
受电弓支路供气：空压机11产生的压缩空气依次连接的第一单向阀4、减压阀3、电空阀2、受电弓阀板1后接入受电弓12，驱动受电弓12进行升降动作。
高压断路器及高压隔离开关供气：空压机11产生的压缩空气通过第二单向阀5后直接供给高压断路器13及高压隔离开关14。当压缩空气管路的气压满足设定条件，通过集成于高压断路器13及高压隔离开关14内部的驱动机构分别控制高压断路器13及高压隔离开关14的主触头进行合闸或分闸动作。
通过实施本发明具体实施例描述的接触网供电电源气阀装置的技术方案，能够产生如下技术效果：
(1)本发明具体实施例描述的接触网供电电源气阀装置能够为受电弓的升降及运行，高压断路器和高压隔离开关的合分控制提供压缩空气作为动力，实现了系统低气压保护，能够避免意外降弓等风险，以保证接触网供电电源高压系统安全运行；
(2)本发明具体实施例描述的接触网供电电源气阀装置实现了接触网供电电源高压系统气路元件的一体化设计，避免了元件分散安装占用过多的车内空间；
(3)本发明具体实施例描述的接触网供电电源气阀装置实现了接触网供电电源高压系统气路元件的集成化设计，有效避免了车内过多分散安装气路接头的泄露风险；
(4)本发明具体实施例描述的接触网供电电源气阀装置实现了接触网供电电源高压系统气路元件的模块化设计，实现了采购、生产、使用、维护环节的标准化作业；
(5)本发明具体实施例描述的接触网供电电源气阀装置通过在受电弓支路单独设置减压阀，解决了受电弓和高压断路器回路压力匹配的技术问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。