专利名称：一种适应于机车制动系统的列车管低压保护系统及保护方法
技术领域：
本发明涉及机车制动系统领域，具体为一种适应于机车制动系统的列车管低压保护系统及保护方法。
背景技术：
目前，国内干线铁路机车采用的制动系统主要为自动制动系统，广泛应用的有 DK-I型、JZ-7型制动系统。DK-I型制动系统主要应用在干线电力机车上，JZ-7型制动系统主要应用在干线内燃机车上。这两种制动系统针对列车管减压至OkPa的情况均进行了相应保护设计，以DK-I 型机车制动系统为例，当列车管减压至OkPa时，根据列车管减压速率的不同，制动系统中分配阀、紧急阀产生不同的动作，机车制动缸充风制动，产生列车管低压保护作用。但是，经长期运用验证，这种保护作用并不可靠，主要原因在于列车管减压至OkPa后，制动缸预控压力是通过分配阀(如图1)的安全阀不断的开闭阀口来排放压力空气达到限压目的，这种限压方法使得制动缸预控压力波动较大、总风消耗量大、浪费能源，并且限压能力与安全阀阀面的质量和密封寿命密切相关，使用一段时间后，容易泄露制动缸预控压力，造成机车制动力的衰减。然而，针对列车管压力低于一定值(如列车管初充风)的情况，因受限于制动系统的总体结构设计，这种DK-I型制动系统并不具备自动给机车制动缸充风的能力，缺少保护作用，存在安全隐患。
发明内容
为了克服现有的限压方法使得制动缸预控压力波动较大、总风消耗量大、浪费能源，容易造成机车制动力的衰减的不足，本发明旨在提供一种适应于机车制动系统的列车管低压保护系统及保护方法，当列车管压力低于一定值时，本发明自动向机车制动缸充风， 实现列车管的低压保护作用。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种适应于机车制动系统的列车管低压保护系统，包括与总风管连通的调压阀， 其结构特点是，所述调压阀的输出端通过管道与二位三通气动阀的阀口 b连通，该二位三通气动阀的阀口 a与大气连通，二位三通气动阀的控制端与列车管相连，所述二位三通气动阀的阀口 c与一或门型梭阀的阀口 d连通，该或门型梭阀的阀口 e与容积室连通，该或门型梭阀的阀口 f与一作用阀控制端相连通；所述作用阀通过阀口分别与总风管和制动缸管连通。为了在机车无火回送时调节制动缸管路的压力，连通所述或门型梭阀与作用阀控制端的管道与一无火回送安全阀相连通。进一步地，本发明还提供了一种上述列车管低压保护系统低压保护列车管的方法，其特点是
1)当列车管压力值低于二位三通气动阀的弹簧调整值时，总风由调压阀调整后， 经二位三通气动阀、或门型梭阀，到达作用阀的控制端，形成作用阀的控制压力，作用阀处于左极端位置，作用阀的阀口 g、阀口 h连通，总风经作用阀充入机车制动缸管，当机车制动缸管压力与作用阀的控制端压力相等时，作用阀关闭其充风通道，制动缸管保压；2)当列车管压力值高于二位三通气动阀的弹簧调整值后，二位三通气动阀的阀口 a与阀口 c连通，所述作用阀的控制端压力通过或门型梭阀的阀口 f与阀口 d以及二位三通气动阀的阀口 c与阀口 a排大气。此外，当列车管由定压开始减压时，容积室内的压力空气经气路到达或门型梭阀的阀口 e，或门型梭阀的阀口 d通大气，或门型梭阀的阀口 e和阀口 f连通，容积室内的压力空气到达作用阀的控制端，形成常用制动。当紧急制动时，列车管压力急剧下降，在列车管压力比二位三通气动阀的弹簧调整值大之前，机车制动缸管的压力跟随容积室压力的变化，容积室增压时，制动缸管路充风；容积室减压时，制动缸管路减压，在列车管压力低于二位三通气动阀的弹簧调整值后， 总风经调压阀调整后，经二位三通气动阀，到达或门型梭阀的阀口 d，或门型梭阀比较阀口 d和阀口 e的压力大小后，将或门型梭阀阀口 d的压力输出，控制作用阀，形成紧急制动。当机车无火回送时，通过无火回送安全阀限制机车制动缸管路的压力；机车正常运用时，将无火回送安全阀的整定压力调整到列车管定压，使其失去作用。藉由上述结构，本发明所述的适用于机车制动系统的列车管低压保护方法包括调压阀1、二位三通气动阀2、或门型梭阀3、无火回送安全阀4、作用阀5、容积室6且其压力仅与列车管的常用减压量相关，各部件的管路连接见图2。本发明通过或门型梭阀3新增了一条控制作用阀5的通道。当列车管压力低于二位三通气动阀2的弹簧调整值时，总风经调压阀1调整后，经二位三通气动阀2、或门型梭阀3，到达作用阀5的控制端，形成作用阀5的控制压力，作用阀5在此控制压力作用下，处于左极端位置，打开总风经作用阀5内部通路充入机车制动缸管路的通路，当机车制动缸管路压力与控制压力相等后，作用阀5关闭充风通道，制动缸管路保压，形成列车管低压保护；当列车管压力高于二位三通气动阀2的弹簧调整值时，二位三通气动阀2将经或门型梭阀3阀口 d到达作用阀5的控制端的压力排空，此时如果容积室6的压力高于或门型梭阀 3阀口 d的压力，则作用阀5接受容积室6的控制。与现有技术相比，本发明的有益效果是1、本发明提供了制动缸作用阀的另一控制通路，实现了对列车管的低压保护；2、解决了诸如DK-I型制动系统的分配阀安全阀泄漏问题；3、节省了机车全寿命周期的运营成本。以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
图1是109分配阀的结构示意图；图2是本发明一个实施例的连接示意图。在图中1-调压阀；2-二位三通气动阀； 3-或门型梭阀；
4
4-无火回送安全阀 5-作用阀；6-容积室。
具体实施例方式一种适应于机车制动系统的列车管低压保护系统，如图2所示，包括调压阀1、二位三通气动阀2、或门型梭阀3、无火回送安全阀4、作用阀5、容积室6且其压力仅与列车管的常用减压量相关。如图1所示，当列车管初充风时，此时列车管风压由Oltfa开始往上升，当列车管压力值低于二位三通气动阀2的弹簧调整值时，总风经安全阀1调整后，经二位三通气动阀2 的阀口 b与阀口 C、或门型梭阀3的阀口 d与阀口 f，到达作用阀5的控制端，形成作用阀5 的控制压力，该作用阀5在此控制压力作用下，处于左极端位置，作用阀5的阀口 g、阀口 h 连通，总风经作用阀5的阀口 g和阀口 h充入机车制动缸管路，当机车制动缸管路压力与作用阀5的控制压力相等后，作用阀5关闭充风通道，制动缸管路保压，形成初充风时的列车管低压保护作用；当列车管压力值高于二位三通气动阀2的弹簧调整值后，二位三通气动阀2的阀口 a与阀口 c连通，作用阀5的控制端压力通过该通路排大气。当列车管由定压开始减压时，此时容积室6的压力与列车管的减压量成比例的上升，容积室6压力空气经气路到达或门型梭阀3的阀口 e，而此时因为列车管的压力比二位三通气动阀2的弹簧调整值大，或门型梭阀3的阀口 d通大气，或门型梭阀3的阀口 e和阀口 f连通，容积室6压力空气到达作用阀5的控制端，形成常用制动作用。当紧急制动时，列车管压力急剧下降，在列车管压力比二位三通气动阀2的弹簧调整值大之前，机车制动缸压力跟随容积室6压力的变化，当列车管压力低于二位三通气动阀2的弹簧调整值后，总风经调压阀1调整后，经二位三通气动阀2的阀口 b、阀口 c，到达或门型梭阀3的阀口 d，或门型梭阀3比较阀口 d、阀口 e的压力大小后，将或门型梭阀3 阀口 d的压力输出，控制作用阀5，形成紧急制动作用。当机车无火回送时，通过无火回送安全阀4可以限制机车制动缸管路的压力；机车正常运用时，将无火回送安全阀4的整定压力调整到较高值，使其失去作用。上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。参考文献[1]刘豫湘，陆缙华，潘传熙.DK-I型电空制动机与电力机车空气管路系统[M].北京中国铁道出版社，1998.[2]饶忠.列车制动[M].北京中国铁道出版社，2004.
权利要求
1.一种适应于机车制动系统的列车管低压保护系统，包括与总风管连通的调压阀 (1)，其特征在于，所述调压阀(1)的输出端通过管道与二位三通气动阀O)的阀口 b连通， 该二位三通气动阀( 的阀口 a与大气连通，二位三通气动阀O)的控制端与列车管相连， 所述二位三通气动阀(2)的阀口 c与或门型梭阀(3)的阀口 d连通，该或门型梭阀(3)的阀口 e与容积室连通，该或门型梭阀(3)的阀口 f与作用阀(5)控制端相连通；所述作用阀 (5)通过阀口分别与总风管和制动缸管连通。
2.根据权利要求1所述的适应于机车制动系统的列车管低压保护系统，其特征在于， 连通所述或门型梭阀(3)与作用阀( 控制端的管道与一无火回送安全阀(4)相连通。
3.一种利用权利要求1 2之一所述列车管低压保护系统低压保护列车管的方法，其特征在于1)当列车管压力值低于二位三通气动阀O)的弹簧调整值时，总风由调压阀(1)调整后，经二位三通气动阀O)、或门型梭阀(3)，到达作用阀(5)的控制端，形成作用阀(5)的控制压力，作用阀(5)处于左极端位置，作用阀(5)的阀口 g、阀口 h连通，总风经作用阀(5) 充入机车制动缸管，当机车制动缸管压力与作用阀( 的控制端压力相等时，作用阀(5)关闭其充风通道，制动缸管保压；2)当列车管压力值高于二位三通气动阀O)的弹簧调整值后，二位三通气动阀O)的阀口 a与阀口 c连通，所述作用阀5的控制端压力通过或门型梭阀(3)的阀口 f与阀口 d 以及二位三通气动阀O)的阀口 c与阀口 a排大气。
4.根据权利要求3所述的低压保护列车管的方法，其特征在于当列车管由定压开始减压时，容积室(6)内的压力空气经气路到达或门型梭阀(3)的阀口 e，或门型梭阀(3)的阀口 d通大气，或门型梭阀(3)的阀口 e和阀口 f连通，容积室(6)内的压力空气到达作用阀(5)的控制端，形成常用制动。
5.根据权利要求3所述的低压保护列车管的方法，其特征在于当紧急制动时，列车管压力急剧下降，在列车管压力比二位三通气动阀O)的弹簧调整值大之前，机车制动缸管的压力随容积室(6)压力的变化，容积室增压时，制动缸管路充风；容积室减压时，制动缸管路减压，在列车管压力低于二位三通气动阀( 的弹簧调整值后，总风经调压阀(1)调整后，经二位三通气动阀0)，到达或门型梭阀(3)的阀口 d，或门型梭阀(3)比较阀口 d和阀口 e的压力大小后，将或门型梭阀(3)阀口 d的压力输出，控制作用阀(5)，形成紧急制动。
6.根据权利要求3所述的低压保护列车管的方法，其特征在于当机车无火回送时，通过无火回送安全阀4限制机车制动缸管路的压力；机车正常运用时，将无火回送安全阀4的整定压力调整到列车管定压，使其失去作用。
全文摘要
本发明公开了一种适应于机车制动系统的列车管低压保护系统及保护方法，属于机车制动系统领域，为了解决现有的限压方法使得制动缸预控压力波动较大、总风消耗量大、浪费能源，容易造成机车制动力的衰减的问题。本发明包括调压阀、二位三通气动阀、或门型梭阀、无火回送安全阀、作用阀、容积室且其压力仅与列车管的常用减压量相关，通过调压阀、二位三通气动阀、或门型梭阀新增了一条控制作用阀的通道，通过新增的控制通道，实现了列车管的低压保护，完善了制动系统的控制功能。本发明实现了对列车管的低压保护，解决了诸如DK-1型制动系统的分配阀安全阀泄漏问题，节省了机车全寿命周期的运营成本。
文档编号B61H11/06GK102424058SQ20111036996
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者冷波, 幸继松, 李锦辉, 毛金虎, 高殿柱, 黄金虎, 黎丹 申请人:南车株洲电力机车有限公司