无线遥控机车安全制动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型是关于一种无线遥控机车安全制动装置，包括：安全控制装置及紧急制动装置；所述紧急制动装置包括：减压阀和二位五通电空阀；所述安全控制装置包括：信号调理与继电器驱动电路，输入端与遥控系统机车控制器连接，输出端与微机输入切换电路及电空阀控制电路连接；微机输入切换电路的第一常通触点与机车微机调速输入端子连接，第二常通触点与机车调速手柄控制线连接，在失电状态下，第一常通触点与第二常通触点连通，微机输入切换电路的非常通触点与遥控系统机车控制器调速输出端连接；电空阀控制电路输出端与二位五通电空阀输入端连接。本实用新型实现了在遥控系统机车控制器出现异常时，使机车安全迅速停车。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及铁路机车领域，特别是涉及无线遥控机车安全制动装置。 无线遥控机车安全制动装置
【背景技术】
[0002] 目前，部分企业已采用无线遥控机车进行厂区内的铁路运输作业，无线遥控机车 投入应用后，优化了机车捣调作业流程，通过将机车的移动由原先的车上司机操作，改为由 地面操作人员通过遥控器遥控操作，解决了调乘组在作业过程中机车司机视线不佳、地面 人员与车上人员之间联系不畅等问题。能够提高运输效率，节约成本。
[0003] 遥控操作员携带遥控器在地面对机车进行远程无线遥控操作，在遥控设备正常工 作时，机车能够正确、灵敏的响应遥控指令，进行调速、换向、制动、鸣笛等操作。然而，由于 遥控设备内部采用微处理器作为控制核心，客观上存在程序运行异常的可能，导致遥控系 统不能正确响应操作指令。
[0004] 因此，必须引入一种安全装置，当遥控设备异常时，机车能够在无人工干预的情况 下自动安全及时停车。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于，提供一种无线遥控机车安全制动装置，所要解决的技术 问题包括：无线遥控机车遥控系统运行异常时，自动安全及时停车。
[0006] 本实用新型的目的及解决其技术问题可采用以下的技术方案来实现。
[0007] 依据本实用新型提出的一种无线遥控机车安全制动装置，包括：与遥控系统机车 控制器连接的安全控制装置及与遥控系统制动机连接的紧急制动装置；
[0008] 所述紧急制动装置包括：减压阀和二位五通电空阀，二位五通电空阀失电常通位 与减压阀输出端连接，二位五通电空阀失电常闭位与遥控系统制动机输入端连接；
[0009] 所述安全控制装置包括：信号调理与继电器驱动电路、微机输入切换电路以及电 空阀控制电路；
[0010] 其中，所述信号调理与继电器驱动电路输入端与遥控系统机车控制器连接，所述 信号调理与继电器驱动电路输出端与微机输入切换电路及电空阀控制电路分别连接，所述 信号调理与继电器驱动电路接收遥控系统机车控制器输出的方波控制信号，并输出直流信 号驱动微机输入切换电路及电空阀控制电路中的继电器；
[0011] 所述微机输入切换电路第一常通触点与机车微机调速输入端子连接，第二常通触 点与机车调速手柄的控制线连接，在失电状态下，第一常通触点与第二常通触点连通，所述 微机输入切换电路非常通触点与遥控系统机车控制器调速输出端连接；
[0012] 所述电空阀控制电路输出端与二位五通电空阀输入端连接。
[0013] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，所述信号调理与继电器驱动电 路包括：电容C1、C2,二极管D1、D2,电阻R1和三极管Q1，其中，
[0014] 电容C1 一端连接遥控系统机车控制器，另一端连接二极管D1负极及二极管D2正 极，二极管D1正极连接电容C2 -端及三极管Q1发射级，二极管D2负极连接电容C2另一 端及电阻R1 -端，电阻R1另一端连接三极管Q1基极，三极管Q1集电极与微机输入切换电 路及电空阀控制电路输入端连接；
[0015] 二极管D1正极、电容C2与二极管D1连接的一端及三极管Q1发射级接地。
[0016] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，所述微机输入切换电路包括： 光耦继电器RE1和电磁继电器RE2,光耦继电器RE1输出端与电磁继电器RE2输入端连接， 光耦继电器RE1输入端与信号调理与继电器驱动电路输出端连接。
[0017] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，所述信号调理与继电器驱动电 路输出直流信号，使光耦继电器RE1得电开通，光耦继电器RE1得电开通使电磁继电器RE2 线圈得电，与机车微机调速输入端子连接的第一常通触点切换为与遥控系统机车控制器调 速输出端连接的触点连通。
[0018] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，所述电空阀控制电路包括光耦 继电器RE1和光耦继电器RE3,光耦继电器RE1输出端与光耦继电器RE3输入端连接，光耦 继电器RE1输入端与信号调理与继电器驱动电路输出端连接，光耦继电器RE3输出端与紧 急制动装置的二位五通电空阀连接。
[0019] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，所述信号调理与继电器驱动电 路输出直流信号，使光耦继电器RE1得电，光耦继电器RE1得电使光耦继电器RE3得电，进 而使二位五通电空阀得电，遥控系统制动机工作，通过变向阀对机车输出制动压力。
[0020] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，所述二位五通电空阀失电常通 位输出端与装置外的变向阀连接。
[0021] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，所述减压阀输入端输入机车总 风。
[0022] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，所述方波控制信号频率为 50Hz，占空比为1。
[0023] 较佳的，前述的无线遥控机车安全制动装置，其中，与第二常通触点连接的机车调 速手柄在遥控操作中置零位。
[0024] 借由上述技术方案，本实用新型的无线遥控机车安全制动装置至少具有下列优点 以及有益效果：
[0025] 本实用新型无线遥控机车安全制动装置，通过安全控制装置在未接收到遥控系统 机车控制器的方波控制信号时处于失电状态，在失电状态下，停止驱动微机输入切换电路 及电空阀控制电路，恢复机车调速手柄与机车微机的连接，且电空阀控制电路失电使紧急 制动装置工作，输出紧急制动压力，最终实现机车安全迅速停车。
[0026] 综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极技术效果，诚为 一新颖、进步、实用的新设计。
[0027] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技 术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征 和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合说明书附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1为本实用新型的无线遥控机车安全制动装置与机车遥控系统中各装置连接 关系不意图；
[0029] 图2为本实用新型的安全控制装置电路示意图。
【具体实施方式】
[0030] 为更进一步阐述本实用新型，为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图以及较佳实施例，对依据本实用新型提出的无线遥控机车安全制动装置 其【具体实施方式】、结构及特征，详细说明如后。
[0031] 本实施例提供一种无线遥控机车安全制动装置，参见图1，为所述无线遥控机车安 全制动装置与机车遥控系统中各装置连接关系示意图，所述机车遥控系统中包括：遥控系 统机车控制器10、机车微机11、机车调速手柄12、遥控系统制动机13及变向阀14。所述无 线遥控机车安全制动装置包括：与遥控系统机车控制器10连接的安全控制装置15,及与所 述遥控系统制动机13和安全控制装置15连接的紧急制动装置16 ;
[0032] 所述紧急制动装置16包括二位五通电空阀161和减压阀162,其中二位五通电空 阀161失电常通位与减压阀162输出端连接，二位五通电空阀161失电常闭位输出端与遥 控系统制动机13输入连接。
[0033] 参见图2,为本实施例安全控制装置15电路示意图，所述安全控制装置15包括： 信号调理与继电器驱动电路151、微机输入切换电路152和电空阀控制电路153。
[0034] 下面参照图1及图2对本实施例无线遥控机车安全制动装置结构及连接关系进行 介绍。
[0035] 如图2中所示，所述信号调理与继电器驱动电路151输入端与遥控系统机车控制 器10输出端连接，所述信号调理与继电器驱动电路151输出端与微机输入切换电路152及 电空阀控制电路153分别连接，所述信号调理与继电器驱动电路151接收遥控系统机车控 制器10发送的方波控制信号，并输出直流信号驱动微机输入切换电路152及电空阀控制电 路153中的继电器。
[0036] 所述信号调理与继电器驱动电路151包括：电容C1、C2,二极管D1、D2,电阻R1和 三极管Q1，其中，电容C1 一端连接遥控系统机车控制器10,另一端连接二极管D1负极及二 极管D2正极，二极管D1正极连接电容C2 -端及三极管Q1发射级，二极管D2负极连接电 容C2另一端及电阻R1 -端，电阻R1另一端连接三极管Q1基极，三极管Q1集电极接微机 输入切换电路及电空阀控制电路输入；二极管D1正极、电容C2与二极管D1连接的一端及 三极管Q1发射级接地。遥控系统机车控制器10发送的方波控制信号输入给所述信号调理 与继电器驱动电路151，经所述信号调理与继电器驱动电路151输出直流信号。
[0037] 所述微机输入切换电路152包括：光稱继电器RE1和电磁继电器RE2,光稱继电器 RE1输出端与电磁继电器RE2输入端连接，光稱继电器RE1输入端与信号调理与继电器驱动 电路151的三极管Q1的集电极连接。其中，电磁继电器RE2常通触点2与机车微机11的 调速输入端连接，电磁继电器RE2的常通触点3与机车调速手柄12的控制线(三至六线，以 下文字及图示中仅以单线举例说明，其它线类同）连接，在失电状态下，常通触点2与常通 触点3连通，即在失电状态下，机车微机11与机车调速手柄12连通，机车微机11受机车调 速手柄12控制，所述机车调速手柄12在遥控操作中始终置零位。电磁继电器RE2的触点 6与遥控系统机车控制器10的调速输出端连接。
[0038] 所述信号调理与继电器驱动电路151输出直流信号使所述光耦继电器RE1得电开 通，光耦继电器RE1得电开通使电磁继电器RE2线圈得电，则与机车微机11调速输入端子 连接的常通触点2切换为与遥控系统机车控制器10调速输出端连接的触点6连通；
[0039] 所述电空阀控制电路153包括光耦继电器RE1和光耦继电器RE3,光耦继电器RE1 输出端与光稱继电器RE3输入端连接，光稱继电器RE1输入端与信号调理与继电器驱动电 路151的三极管Q1的集电极连接，光耦继电器RE3输出端与紧急制动装置16的二位五通电 空阀161输入端连接。所述信号调理与继电器驱动电路151输出直流信号，使所述光耦继 电器RE1得电，光耦继电器RE1得电使光耦继电器RE3得电，进而使二位五通电空阀161得 电，则遥控系统制动机13工作，通过变向阀14对机车输出制动压力；或所述信号调理与继 电器驱动电路151停止输出直流信号，所述光耦继电器RE1失电，使光耦继电器RE3失电， 进而使二位五通电空阀161失电，遥控系统制动机13关闭，减压阀162输出紧急制动压力， 经二位五通电空阀161到变向阀14输出，一种实施例所述紧急制动压力为420kPa。
[0040] 下面参照图1及图2对本实施例所述无线遥控机车安全制动装置工作原理进行说 明。
[0041] 遥控系统机车控制器10在遥控模式下，向安全控制装置15发送频率为50Hz、占空 比为1的方波，通过电容C1，经过二极管D1、D2与电容C2整流为直流信号，使三极管Q1导 通，进而使光耦继电器RE1的控制端1、2得电。
[0042] 光耦继电器RE1得电开通，使微机输入切换电路中的电磁继电器RE2的线圈得电， 将触点2、3连通切换为触点2、6连通，使机车微机11调速输入端与遥控系统机车控制器13 的调速输出端连通，实现机车调速的遥控操作。同时，光耦继电器RE1得电开通，还使光耦 继电器RE3的控制端1、2得电，进而使连接紧急制动装置16中的二位五通电空阀161的触 点4与电源VCC相通，二位五通电空阀161得电，使机车的制动通过变向阀14受遥控系统 制动机13的控制。
[0043] 当遥控模式下遥控系统机车控制器10停止向安全控制装置15输出方波，即出现 异常，此时输出为高/低电平的直流信号，由于隔直通交电容C1的存在，直流信号不能通 过由电容Cl、C2,二级管Dl、D2,电阻R1，三级管Q1共同构成的信号调理与继电器驱动电 路151，则光耦继电器RE1的控制端1、2失电，RE1关断，导致电磁继电器RE2与光耦继电器 RE3全部失电关断。机车调速手柄12 (遥控操作中始终置零位)恢复与机车微机11调速输 入端的连接，二位五通电空阀161失电，输入紧急制动装置16的750-900kPa机车总风经减 压阀162减至420kPa，通过二位五通电空阀161经变向阀14输出420kPa机车紧急制动压 力。
[0044] 本实用新型无线遥控机车安全制动装置，通过安全控制装置在未接收到遥控系统 机车控制器的方波控制信号时处于失电状态，在失电状态下，停止驱动微机输入切换电路 及电空阀控制电路，实现恢复机车调速手柄与机车微机的连接，且电空阀控制电路失电使 紧急制动装置工作，输出紧急制动压力，最终实现机车安全迅速停车。
[〇〇45] 以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的 限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型的技术，任 何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术 内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的 内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰， 均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1. 一种无线遥控机车安全制动装置，其特征在于，包括：与遥控系统机车控制器连接 的安全控制装置及与遥控系统制动机连接的紧急制动装置； 所述紧急制动装置包括：减压阀和二位五通电空阀，二位五通电空阀失电常通位与减 压阀输出端连接，二位五通电空阀失电常闭位与遥控系统制动机输入端连接； 所述安全控制装置包括：信号调理与继电器驱动电路、微机输入切换电路以及电空阀 控制电路； 其中，所述信号调理与继电器驱动电路输入端与遥控系统机车控制器连接，所述信号 调理与继电器驱动电路输出端与微机输入切换电路及电空阀控制电路分别连接，所述信号 调理与继电器驱动电路接收遥控系统机车控制器输出的方波控制信号，并输出直流信号驱 动微机输入切换电路及电空阀控制电路中的继电器； 所述微机输入切换电路第一常通触点与机车微机调速输入端子连接，第二常通触点与 机车调速手柄的控制线连接，在失电状态下，第一常通触点与第二常通触点连通，所述微机 输入切换电路非常通触点与遥控系统机车控制器调速输出端连接； 所述电空阀控制电路输出端与二位五通电空阀输入端连接。
2. 如权利要求1所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于，所述信号调理与继 电器驱动电路包括：电容C1、C2,二极管D1、D2,电阻R1和三极管Q1，其中， 电容C1 一端连接遥控系统机车控制器，另一端连接二极管D1负极及二极管D2正极， 二极管D1正极连接电容C2 -端及三极管Q1发射级，二极管D2负极连接电容C2另一端及 电阻R1 -端，电阻R1另一端连接三极管Q1基极，三极管Q1集电极与微机输入切换电路及 电空阀控制电路输入端连接； 二极管D1正极、电容C2与二极管D1连接的一端及三极管Q1发射级接地。
3. 如权利要求1或2所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于，所述微机输入切 换电路包括：光耦继电器RE1和电磁继电器RE2,光耦继电器RE1输出端与电磁继电器RE2 输入端连接，光耦继电器RE1输入端与信号调理与继电器驱动电路输出端连接。
4. 如权利要求3所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于， 所述信号调理与继电器驱动电路输出直流信号，使光耦继电器RE1得电开通，光耦继 电器RE1得电开通使电磁继电器RE2线圈得电，与机车微机调速输入端子连接的第一常通 触点切换为与遥控系统机车控制器调速输出端连接的触点连通。
5. 如权利要求1或2所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于，所述电空阀控制 电路包括光耦继电器RE1和光耦继电器RE3,光耦继电器RE1输出端与光耦继电器RE3输入 端连接，光耦继电器RE1输入端与信号调理与继电器驱动电路输出端连接，光耦继电器RE3 输出端与紧急制动装置的二位五通电空阀连接。
6. 如权利要求5所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于， 所述信号调理与继电器驱动电路输出直流信号，使光耦继电器RE1得电，光耦继电器 RE1得电使光耦继电器RE3得电，进而使二位五通电空阀得电，遥控系统制动机工作，通过 变向阀对机车输出制动压力。
7. 如权利要求1所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于，所述二位五通电空 阀失电常通位输出端与装置外的变向阀连接。
8. 如权利要求1所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于，所述减压阀输入端 输入机车总风。
9. 如权利要求1所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于，所述方波控制信号 频率为50Hz，占空比为1。
10. 如权利要求1所述的无线遥控机车安全制动装置，其特征在于，与第二常通触点连 接的机车调速手柄在遥控操作中置零位。
【文档编号】B61H13/00GK203832505SQ201420194283
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】蒋秋林, 陈先祥, 朱文胜, 金保柱, 牛德雄, 李佳状, 常界华, 成泳生, 程俊, 陶谦 申请人:武汉钢铁(集团)公司